工业元宇宙风口已至？让子弹再飞一会
2021年12月27日 来源：工控网 浏览 566 次 评论（0）
要说2021年最为火爆的概念，“元宇宙”当属其一。当社会各界都在探讨这个火热的概念之时，一个强烈的信号正在释放和迸发：以5G为代表的新一代信息技术赋能的数字经济，正在全球范围内引领一场新的产业革命。如果你看过电影《头号玩家》、《黑客帝国》，或许能更容易理解元宇宙，它所呈现的是一个科幻感十足的虚拟世界，其中有着和现实世界一模一样的所有角色，代入感和沉浸感十分强烈。很长一段时间，工控小编对元宇宙的认知，只停留在基于虚拟现实的游戏领域。直到有一天，小编发现一段被各大社交平台刷屏的视频：英伟达首席执行官黄仁勋在一场公开演讲中用了14秒的“虚拟人”替身，直到最后也无人察觉出异样。这个虚拟人正是英伟达研发的元宇宙基础设施平台——Omniverse制作而成，专用于创作虚拟空间。仿佛一下子打开了新世界的大门，元宇宙还可以这么玩。那么，对于未来的工厂，不妨大胆的放开想象，人们只要戴上AR/VR眼镜，是不是就可以以虚拟数字人的身份在虚拟数字工厂里协同工作，彼时，我们可以瞬时穿越到宇宙中任何一家数字化虚拟工厂，进行脑力工作，并同步到现实工厂里实现价值。工业元宇宙的未来前景无量。在了解什么是工业元宇宙概念前，先来缕清什么是元宇宙。元宇宙，始于1992年国外科幻小说作品《雪崩》里提到的“Metaverse（元宇宙）”和“Avatar（化身）”这两个概念，人们在Metaverse里可以拥有自己的虚拟替身，这个虚拟世界就叫做“元宇宙”。目前一般都认为是一个虚拟时空的集合，由虚拟现实、增强现实和互联网组成。简单来说，元宇宙就是一个平行于现实世界且又能够与现实世界高度互通的虚拟世界。清华大学新媒体研究中心执行主任沈阳认为：元宇宙本身不是一种技术，而是一个理念和概念，它需要整合不同的新技术，如5G、人工智能、大数据等，强调虚实相融。包括以下几个核心技术方向：● 扩展现实技术：包括VR和AR，扩展现实技术可以提供沉浸式体验，可以解决电脑和手机解决不了的问题。● 数字孪生：能够把现实世界镜像到虚拟世界里面去，这也意味着在元宇宙里面，我们可以看到很多自己的虚拟分身。● 区块链搭建经济体系：随着元宇宙进一步发展，对整个现实社会的模拟程度加强，我们在元宇宙当中可能不仅仅是在花钱，而且可能工作和赚钱，这样在虚拟世界里同样形成一套经济体系。同理，对于工业元宇宙的概念，也有专家将其概括为元宇宙在工业领域的应用与发展，通过将CPS（信息物理系统）、数字孪生与5G引发的AR、VR、AI计算机视觉、低延时远程控制等应用按照“元宇宙”的概念有机整合，便构建起“工业元宇宙”。并覆盖工业产品设计、生产、服务全过程，对工业企业、行业的状态产生革命性改变，促进产品、个人、组织的全面改进。例如，从开篇提及的英伟达Omniverse平台可以略见一斑。据悉，宝马在用Omniverse平台搭建的虚拟工厂里，让全球工程师、设计师、专家融合到一个场景中协作，共同进行产品规划、设计、模拟等复杂的工作，甚至在数字工厂中完成整套产品规划，它能够提高30%的生产效率。资本的嗅觉永远是超前和敏锐的，在元宇宙概念风靡全球之时，一场关于元宇宙的争夺战也在如火如荼的进行。元宇宙作为“空间互联网”，自然少不了互联网大厂的追捧。Facebook可谓元宇宙的先驱，其创始人扎克伯格投资了数十家VR相关的公司，2021年8月，又推出了一款VR会议软件Horizon Workrooms，使用该软件，可以让用户以“数字人”分身进行线上VR会议，在虚拟会议室中走动、举手、操纵键盘，甚至在虚拟白板前写字。2021年4月，字节跳动斥资1亿元投资了元宇宙概念公司代码乾坤，同年8月份，又以90亿人民币高价收购PICO（小鸟看看），正式入局VR领域。同年7-9月，腾讯投资了与元宇宙相关概念的数家公司，包括卓艺工坊、魂起网络和威魔纪元。2021年8月18日，百度世界大会上设置了VR分会场，推出一款基于5G、百度云手机技术和全新升级的“希壤”虚拟空间多人互动平台，让无法亲临现场的人可以在虚拟空间中体验现场氛围。除了互联网大厂的热捧外，行业内不少VR/AR软硬件相关的厂商也争先抢滩新赛道。9月9日，AR公司亮风台宣布完成2.7亿元C+轮融资，亮风台联合创始人、董事长兼CEO廖春元表示，“本轮融资后公司将继续依托空间计算、AR云、自然交互和AR智能硬件等AR/AI核心技术，强化升级AR平台HiAR Space，加速产品和服务在垂直行业深入落地，解决工作现场核心问题。”11月，成立于2015年，全球软硬件一体化的全栈VR技术与产品公司——大朋VR（DPVR）宣布完成新一轮千万美元融资，致力于元宇宙的终端基础建设，搭建更丰富的虚拟空间、打造更有效率的交互方式、融合更有沉浸感的内容并整合基础技术。12月，ALVA Systems完成B轮数亿元人民币的融资，本轮融资资金将主要应用于底层算法的研发投入、产品化落地、营销体系的搭建等。ALVA Systems 成立于 2011 年，专注于异构计算应用开发，全线产品均基于异构计算的架构设计，其自主研发的 AR 引擎能够支持从图像识别、平面识别、模型识别到区域识别的技术跨域。工业元宇宙的火爆，再次带动了AR/VR的大火，据统计，仅2021年1-9月全球AR/VR产业投融资金额就超407亿元，超出2020年全年总金额244亿元。单纯从应用前景来看，元宇宙是有不少实用场景的。除了在文化娱乐消费领域的广泛应用外，在实体产业中的应用似乎更为值得期待。工业4.0时代，元宇宙赋予制造业转型升级无限想象空间。落实到具体场景，近年来，元宇宙在工业制造领域兴起的“数字孪生”技术中初见雏形，很多在数字孪生技术领域布局的企业，某种程度上可以说是迈出了初探的脚步。例如，西门子、施耐德电气、GE、罗克韦尔自动化、ABB等为代表的领先企业不断推进数字孪生的落地。然而，也有人认为工业元宇宙无非是数字孪生产品的旧瓶装了新酒而已，其本质都是虚拟现实技术。但这绝非简单的虚拟体验，有专家指出，元宇宙是一个开放、复杂、庞大的系统，是未来信息交互的终极形态。它涵盖了整个网络空间系统，以及众多硬件设备和现实条件，是由多类型建设者共同构建的超大型数字应用生态。虚拟技术仅作为其中不可或缺的重要一环，此外，还需要人工智能、区块链等其他底层技术的支撑。这也能很好的解释，为什么早在上世纪90年代就提出的元宇宙概念，其热度会在2021年才得到集中爆发的原因了，一方面由于疫情影响，减弱人们在物理世界的联系，加强了在虚拟世界的交互需求，线上生活转为常态；更重要的一方面无非是支撑落地的相应技术逐步成熟。究竟这个新风口是否会掀起大的变革波澜，还有待时间、技术和成本的进一步沉淀。
从技术来说：戴上头盔就能进入到一个超级逼真的虚拟世界的元宇宙，其所需的沉浸感、低延时，以及接近于现实世界的虚拟世界效果，都需要极为苛刻的显示技术、网络技术、VR渲染技术和计算处理能力，但现实的技术距支撑理想中的元宇宙仍有较大的距离。且想要实现完全的虚实同步效应难度极高，目前仍在局部虚实同步应用中探索。 从成本来说：未来的工业元宇宙，要实现虚实共生的数字孪生可视化方式虚拟验证设计和优化产品全生命周期的制造过程，所耗费的成本之大不可想象。例如，开篇提及的英伟达首席执行官黄仁勋利用“虚拟人”替身进行了14秒的演讲，据悉，这场虚拟发布会他们动用了 34 位 3D 设计师和 15 位软件工程师来完成这次演出，至于用了多少 GPU，已经算不清楚，可谓工程浩大。因此，无论是从技术、成本，还是生态构建方面来说，工业元宇宙的实现还得很长一段时间，任何新兴技术的发展，或将经历萌芽-火热-低谷-复苏-发展-成熟等不同阶段，不妨让子弹再飞一会儿，随着技术的创新突破，工业元宇宙的未来终将不再是科幻般的存在。作为工业企业来说，在追随元宇宙热度的同时，仍需拨开迷雾，找到真正的价值所在。在元宇宙这个依托数据构成的虚拟世界中，没有数据就没有一切，认清数据才是一切数字化、智能化的基础和土壤，善于收集、使用并分析数据，才能把握住快速变革时代中的重大机遇。
