随着科技的飞速发展,我们正迈入一个虚拟与现实深度融合的新时代——元宇宙。 而工业元宇宙,作为元宇宙在工业领域的延伸,正逐渐成为驱动制造业转型升级的关键力量。 近日,亿欧智库发布的《元宇宙与碳中和》报告为我们描绘了工业元宇宙的技术蓝图,并探讨了其未来发展路径。
底层技术融合,构建工业元宇宙基石
工业元宇宙的构建并非一蹴而就,它需要六大底层技术的深度融合:物联网技术、区块链技术、交互技术、电子游戏技术、人工智能技术以及网络及运算技术。 这些技术的协同发展,将塑造一个与现实世界平行,但又更具交互性、智能化和创新性的虚拟世界。 对于这些技术的整合最终会将物理世界转变为一个数字化的、可交互的体验。
根据《2022中国工业元宇宙产业研究报告》,工业元宇宙的发展将按部就班,分为三个阶段:
1. 底层技术突破 (2022-2027): 这一阶段将重点攻克关键技术瓶颈,为工业元宇宙的全面发展奠定基础。
2. 产业跃升变革 (2027-2032): 技术突破将推动产业结构的深刻变革,加速元宇宙技术在工业领域的应用。
3. 工业元宇宙雏形 (2032-2042): 工业元宇宙将初步成型,展现其在生产制造、研发设计、运营管理等领域的巨大潜力。
关键技术集群:驱动工业元宇宙发展
报告进一步指出,工业元宇宙的发展将围绕以下六大关键技术集群展开:
1. MR技术群: 混合现实(MR)技术将成为工业元宇宙交互的重要方式。 VR/AR(虚拟现实/增强现实)和全息投影技术的规模化应用,将显著提升生产一线员工的工作效率。
2. 算力技术群: 强大的算力是支撑工业元宇宙运行的基础。 性能计算机、智能超算中心、边缘计算中心的低成本扩张,将提供海量的计算能力,满足高并发、实时运算的需求。
3. 数字孪生技术群: 数字孪生技术将实现从产品到设备、产线、工厂的全要素孪生, 并与物联网数据实现实时联动。 跨企业、跨行业的术语、架构和模型等相关标准的成熟落地将加速数字孪生技术的发展。
4. AIoT技术群: 在优化边缘智能计算的基础上,标准化、低成本的工业大数据解决方案将得到推广复制,推动工业智能化发展。
5. 区块链: 区块链技术的性能突破将是关键。 在适配工业分布式协作场景的同时,建立工业元宇宙经济体系。
6. 计算机图形学: 计算机图形学技术与行业Know-how 的深度融合,将助力将物联网感知层数据转化为海量实时的3D可视化内容,为用户提供更加逼真的体验。
MR设备:工业交互终端的首选
报告认为,考虑到场景需求和设备替换成本,MR设备(混合现实设备)将成为未来3至5年内,工业元宇宙交互终端的首选。 虽然VR、AR设备在某些特定场景下具有优势,但MR设备更能在虚拟信息与现实信息交互融合的工业环境中发挥重要作用。
MR设备在工业元宇宙中的应用,需要不断的技术改进。 主要方向包括提高视场角、优化光学显示效果、完善人机交互体验、提高设备稳定性、增强安全性以及降低硬件成本。
算力:工业元宇宙的基石
算力是工业元宇宙运行的关键。 它支撑着数字资产运维、虚拟内容创作、用户体验等所有行为。 中国工程院院士刘韵洁在2022年全球6G技术大会上指出,实现元宇宙相关技术需要超强的算力支持。 例如,AR/VR、区块链、人工智能技术分别需要达到3900EFLPOS、5500EFLPOS和6000EFLPOS级别的算力,才能提供连续长周期的智能服务。
结语
工业元宇宙是制造业转型升级的重要引擎。 通过技术融合与创新,工业元宇宙将为我们描绘出一幅全新的未来蓝图。 尽管发展道路充满挑战,但随着技术的不断进步,我们有理由相信,工业元宇宙将驱动制造业实现跨越式发展,为构建更智能、 更高效的生产体系做出巨大贡献。