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为什么说数字孪生城市是离元宇宙最近的行业?
来源:安徽京准电子科技 | 作者:安徽京准科技 | 发布时间: 2021-08-31 | 63 次浏览 | 分享到:
2021年6月下旬,我安徽京准生产研发的NTP授时服务器成功投运山东济宁义桥煤矿公司,为该煤矿计算机监控系统提供精准时钟同步服务,确保网络控制系统业务事件数据实时精准有效。这是我司继山西煤销集团公司、阳煤集团、神华集团、内蒙古马泰壕煤矿、国投新集刘庄煤矿、张子山煤业公司后再次应用于煤炭能源行业的经典案例,为我司后期在此行业的发展打下了坚实的基础。

最近大家都在谈论元宇宙,但更多是从游戏和社交层面来探讨。其实,元宇宙的内涵是非常丰富的,涵盖工业、产业、整个社会层面,所涉及的技术也很广泛。其中,数字孪生技术,与元宇宙联系非常密切——因为数字孪生技术上的成熟度,直接决定元宇宙在虚实映射与虚实交互中所能支撑的完整性。

今天,结合以往的底层技术研究跟探索,我将从以下三个方面来进行聊聊我对元宇宙的思考:


第一,什么是元宇宙?


第二,元宇宙为什么这么重要?


第三,我们如何从数字孪生城市的建设中迈向最后元宇宙的未来?


什么是元宇宙


首先,我们来谈谈什么是元宇宙。


元宇宙的英文叫做Metaverse,meta在拉丁语是超越的意思,指的是超越现在的宇宙;但很多人会误解,以为VR就是元宇宙,或者一个虚拟空间就是元宇宙,更或一款电子游戏是元宇宙。这个理解是片面的。我们只能说,以上所列事物,具有元宇宙的特征,但都不是元宇宙。


我们从更底层来理解一下。什么是宇宙?

宇宙就是世界,元宇宙就是元世界,那么,世界到底应该具有怎样的特点呢?


首先,不同于电子游戏有一个终极游戏目的、也不同于我们所做的数字孪生城市有其自己独特的用途,宇宙、世界本身是没有目的的。从实践角度来说,人类改造这个世界,才赋予世界意义。


第二点,元宇宙可以支持持续创造和产生价值。


在元宇宙中,人们可以任意改造,发挥创意,然后通过内容运营,产生相应价值。


人们生老病死,国家兴盛衰亡,这个过程始终持续,从而构成我们生活的世界。同样,元宇宙也应当容纳未来人们的生活、创造,并赋予生命全新的意义。


这才是元宇宙最本质的定义。


目前,我们能看到最明确的方向,就是在一个数字化的世界里进行数字化的内容创造,形成一个全新的、改造后的数字世界。我想,这可能是叩开元宇宙大门的钥匙。


元宇宙的七个基本能力 


为了保证在我们能持续在元宇宙中进行创造、生活、发展并改造,我们推论出元宇宙应具备的七个基本能力:


1、它必须是永续的,跟现实世界是一样的,不生不灭,亘古永续。


2、它不会限制用户的数量,所有的人可以连接其中


3、它必须是实时的,跟现实世界保持同步


4、它必须有一个共识性的价值体系,并基于此拥有一个健全和完善的经济系统。


5、它需要提供与现实世界的互动操作


6、它必须跨平台、跨公私、跨虚实。无论你来自于何方,以什么方式,都可以进入元宇宙


7、任何人都可以在元宇宙共享、分享、创建、改造、及运营相关内容、服务和体验


说完元宇宙的基本能力,我们进入另一个问题,为什么元宇宙如此重要?为什么科技巨头对元宇宙如此热心?


元宇宙为什么这么重要


为什么大家突然间都在讨论元宇宙?为何元宇宙被科技巨头如此追捧?元宇宙是不是必经的路径?


关于这些问题,让我们先来看看元宇宙的成功,到底会带来什么。


1、当前,internet是数字体验的门户;而未来,元宇宙是整个数字体验的门户。想获得数字体验服务,必须进入到元宇宙中。


2、其次,元宇宙是未来所有物理体验中非常关键的部分。


有很多人体验过天猫精灵或小爱同学这样的声控设施,这是数字世界已经与现实世界发生的结合,而这种结合正在以更高的速度推进。今天大家眼中的IoT传感器,未来会成为各样的控制设备和感知增强设备,这是构成未来物理体验的关键部分。


3、最后,元宇宙将是下一个能量巨大的劳动力平台。


举个例子:有一种大型多人角色扮演的网络游戏,鼓励协同完成任务。游戏中,有些在一线城市的玩家,因为生活节奏快、工作繁忙,找他人来代玩游戏,由此获得更多珍贵道具、游戏经验和代币。同时,另一些人,就可以通过替玩家打游戏来赚取费用。元宇宙时代,这样的协作会变得更加普遍。


以上三点是元宇宙最基本的也是最重要的价值输出。


那么,元宇宙产生的价值创造将有多大?价值链条有多长?


从基础设施层面上,为了建设元宇宙,需要有高速网络及强大芯片支撑;


在人机交互层面上,得有可穿戴设备、VR、手势控制、语音控制等;

在去中心化层面上,需要有边缘计算,需要有区块链解决所有经济共享及分润相关问题;

在空间计算层面上,需有3D可视化引擎、空间映射关系引擎;

在创作者经济层面上,需要有设计软件、未来的数字资产市场,以支持元宇宙新的工作流和新的商业经济;

在探索发现层,则需要推荐算法、广告网络等,而在更上层,则是游戏、社交、购物等体验…


当这一切被移到一个可以共创共建的世界中,整个链条产生的价值将远超过现在的互联网。这就是为什么元宇宙如此重要,也是为什么当前的科技巨头都对元宇宙磨刀霍霍。


元宇宙与数字孪生城市到底有什么关系?


明确了元宇宙的重要性和价值,我们来看看元宇宙跟数字孪生城市到底有什么关系?


让我们先来看看什么是数字孪生城市。


数字孪生城市是基于城市的信息模型。首先,数字孪生城市的建设需要进行城市各维度的数据采集;其次,通过对数据进行处理加工,形成内容创造和服务建构的基础元素。


来看一个例子。51WORLD所参与的海淀城市大脑,通过数字孪生技术,将其中17万个建筑、249个专题地图数据、1万多路传感器、12000多个摄像头进行了数据融合,形成跨越政务、物联、互联网和各个社会资源的数据平台。


总结来看,数字孪生城市的未来建设,必须完成以下基本点:


具备前所未有的互操作体验,承载未来基于数字孪生城市的新形态应用和业务。


需要能够创建和运营专题内容与体验的开放平台。如在数字孪生项目建设中,不同单位和机构,也可以基于同一个数字孪生城市的开放平台,根据自己对相关行业或领域的理解创建内容,增强体验,并持续运营。


可跨越各个不同数据平台,实现一张图管理;可跨越虚实边界,与真实世界双向互动。


跟现实世界保持同步,接入海量传感器、摄像头等数据,可以承载超大规模并发等


以下是关于数字孪生城市和元宇宙共同需要处理的技术栈:


技术栈里,左侧是数字孪生城市和元宇宙都会遇到的场景,右侧是对应的具体需求,完全一致。


简单总结来说,数字孪生城市不是仅仅复刻城市,这里更有城市各维度的数据融合、有实时数据驱动、进而有模拟仿真,实现智能决策


——但就到此为止了吗?不是的。


数字孪生城市的演进总体可以分为三层:


第一层,通过洞察运营数据去了解城市运营的现状,然后做出决策。


第二层,通过模拟仿真、机器学习、强化学习,结合现在城市运行状态,去推演城市的运行规则,实现智能决策。


第三层,通过生成一个跟现有城市一模一样的MirrorWorld,让城市中每个市民得以用全新的视角洞察我们的城市,去洞察这个世界的规律,并且实时与整个物理世界互动。


现在我们虽然现在已经实现了与物理世界的互动,比如回到家时,说一句:“小爱同学,请打开电视机”,电视就打开了。但通过元宇宙与物理世界产生的互动,会更加丰富,且远超想象。


我认为,“在所有的行业中,离元宇宙最近的,就是数字孪生城市的建设”。原因如下:


第一,元宇宙需要一个超高并发的基础设施,但世界上其他行业对于超高并发、实时性的基础设施没有那么大的要求(电子游戏没有那么大的要求,且电子游戏不需要将所有市民都带入到虚拟环境中)。数字孪生城市同样是一个超高并发的城市级基础设施。


第二,元宇宙是一个大规模的系统,建立在特定的标准和协议上。在数字孪生城市的实践中,各类标准和协议,皆需从最底层进行匹配和打通。


第三,元宇宙需要一个循序渐进的价值交付体系。电子游戏,除非一下子做到最后一步,否则无法给这个世界创造价值。然而,数字孪生城市每做一个专题模块,都能产生对应的价值。


第四,元宇宙需要有一个开放生态。我们认为,未来数字孪生城市最成熟的体系,将围绕一个去中心化的技术平台共建来展开,而非一家公司把持。元宇宙也一样,共建开放,不能由一家公司把持。


现在我通过几个案例,来进一步印证以上我归结的四个原因点。


第一个案例,智慧社区,这个案例解决了社区的网络化管理,以及高并发的问题;


第二个,是在雄安新区的建设中,生态上下游一起了定义未来的协议和标准(XDB)等。


第三个,深圳的一个港口案例,在这个案例中,我们循序渐进地为产业创建价值:以数据驱动港口,然后去模拟港口,接着基于运营模式做出智能决策,最后去反向控制港口上的各种设备设施。


最后一个,是我们与华为一起做的城市最小管理单元案例。这个案例中,大部分know-how的内容,由51WORLD生态合作伙伴华为建设,但数字孪生场景部分及平台接口,由51WORLD完成。


这是我们从今天到2030年的整个roadmap。归根结底,这是一张从数字孪生城市建设,迈向未来开放共建的元宇宙的路线图。


最后,我还想强调一个观点:元宇宙与数字孪生城市息息相关,本质上而言,这是一个互相推动、协同发展的过程。我们建设数字孪生城市,是选择了一种最接近元宇宙建设的技术路线,我想我们在其中付出的努力,也将收获丰富的回报。 


随着我们对于数字孪生的探索越来越深,对元宇宙的理解也会越来越深,希望未来也能分享更多思考,与大家相互碰撞。