
Переопределение реальности: 3 ключевых строительных блока
The Industrial Metaverse в этом году ожидается значительный прогресс. Посмотрите, каковы ключевые технологии.

Ознакомьтесь с терминологией, связанной с Industrial Metaverse — и узнайте, что такое Industrial Metaverse суть всего этого.
Окунитесь в мир, где пиксели и реальность сливаются воедино — ознакомьтесь с выводами нашего отчета о промышленной метавселенной, подготовленного совместно с MIT Technology Review.

The Industrial Metaverse это концепция виртуального мира для зеркального отображения и моделирования реальных машин и фабрик, зданий и городов, сетей и транспортных систем. Это будет мир, который всегда будет работать (постоянно), в нем будет взаимодействовать бесконечное количество людей и активов (одновременно) и будет обеспечено полное погружение в фотореалистичное моделирование, основанное на физике, в реальном времени. В этой цифровой среде люди смогут преодолеть барьеры расстояний и работать вместе в разных странах и на разных континентах, выводя сотрудничество на совершенно новый уровень. Проблемы можно быстро находить, анализировать и устранять — или даже обнаруживать до их возникновения. Кроме того, предприятия и экономика смогут стать более устойчивыми, стимулируя декарбонизацию и дематериализацию разработки продуктов, их технологических процессов и производства.
The Industrial Metaverse станет местом, где мы будем внедрять инновации со скоростью программного обеспечения. Это откроет огромный потенциал для преобразования наших экономик и отраслей.
Определение:
Искусственный интеллект (ИИ) описывает интеллектуальные действия, выполняемые машинами (в отличие от естественного интеллекта, который относится к людям и другим животным). Машина с искусственным интеллектом может воспринимать окружающую среду и принимать меры для достижения целей, а не просто повторять запрограммированные действия. Хотя искусственный интеллект исторически применялся во многих различных технологиях, сегодня в этой области доминирует машинное обучение (ML) с использованием (глубоких) нейронных сетей.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
Industrial Metaverse это пространство для обучения и проверки, позволяющее создавать синтетические данные, которые можно использовать в качестве входных данных для систем на основе искусственного интеллекта, например для автономного вождения. Кроме того, искусственный интеллект используется для создания интеллектуальных и автономных агентов в Метавселенной, например аватаров людей или роботов, которые могут общаться и обмениваться информацией. Наконец, искусственный интеллект — ключевая технология для создания реалистичных визуализаций и симуляций виртуальной и дополненной реальности в реальном времени, которые превращают Метавселенную в реальность.
Определение:
Дополненная реальность (AR) — это технология, позволяющая накладывать цифровую информацию на реальную среду и объекты, обычно используя иммерсивную трехмерную виртуальную реальность. Дополненная реальность позволяет создать улучшенную версию физического мира за счет добавления цифровых визуальных, звуковых и других сенсорных элементов.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
функциональность дополненной реальности является стандартной функцией смартфонов, планшетов и таких устройств, как очки дополненной реальности, и важной особенностью Метавселенной. В основе технологии лежит внутренний механизм локализации и отслеживания. Он позволяет не просто зеркально отображать объекты и окружающую среду, но и улучшать их. Дополненная реальность может помочь в обучении, проверке и совместной работе. Она позволяет заинтересованным сторонам отрасли проектировать, разрабатывать и тестировать продукты в виртуальной среде, например, визуализируя рабочие процессы и данные, сопоставляя их с физическими активами или поддерживая дистанционное или расширенное управление и обслуживание машин и инструментов. С помощью приложений дополненной реальности эксперты могут, например, управлять оборудованием или тестировать новые функции и продукты в условиях Метавселенной.
Определение:
аватар — это графическое изображение человека, которое можно использовать для физического взаимодействия с другими пользователями и объектами в трехмерном виртуальном мире. Для полного погружения в аватар пользователи используют сенсоры, отслеживающие движение и обеспечивающие тактильное взаимодействие в виртуальном мире.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
аватары играют важную роль в метавселенной. Они представляют собой интерфейс между физическим миром и Метавселенной, и без них практическое виртуальное взаимодействие было бы невозможно. На виртуальной фабрике или в другой промышленной среде аватар помогает пользователю распознавать другие аватары и цифровые активы и взаимодействовать с ними. Аватар может представлять собой точное трехмерное изображение пользователя, оснащенное персональным набором инструментов для повышения производительности. Аватары — это версия учетных данных для единого входа (SSO) в Метавселенной, предоставляющая пользователям доступ ко всему, что предлагает Метавселенная, из одной точки входа.
Определение:
блокчейн — это технология распределенного реестра (DLT), которая обеспечивает безопасное и надежное взаимодействие в Интернете. Она наиболее известна своей решающей ролью в криптовалютных системах. Блокчейн представляет собой неизменяемый общий реестр данных, в котором все транзакции записываются в надежно связанные хронологические блоки, а выполнение кода и применение политик могут осуществляться с помощью смарт-контрактов.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
блокчейн обеспечивает основу для децентрализации Метавселенной и, как ожидается, станет ключевым компонентом экономики Метавселенной. По мере роста Метавселенной и увеличения числа пользователей становится жизненно важным отслеживать все активы и их владельцев, а также различные организации, которые внесли свой вклад в развитие Метавселенной. Блокчейн может удовлетворить эти требования. Метавселенная, основанная на цифровых двойниках, может использовать блокчейн для отслеживания эволюции цифровых токенов и торговли ими. Смарт-контракты также можно использовать для внедрения управления на основе кода и определения правил участия в Метавселенной.
Определение:
Облачные вычисления — это доступность данных, хранилища и общих вычислительных ресурсов по требованию, при этом функции распределены по нескольким облачным серверам, каждый из которых является центром обработки данных. Рабочие нагрузки и вычисления можно выполнять на облачных серверах. Сочетание облачных и периферийных вычислений обеспечивает пользователям оптимальный баланс между конфиденциальностью, эффективными вычислениями и более быстрыми результатами.
Вклад в (промышленную) метавселенную: для поддержки Метавселенной
требуются огромные объемы памяти и обработки данных, что создает спрос на пространство, ресурсы, производительность, хранение и экономичность, которые могут удовлетворить только облачные вычисления. В Метавселенной источниками данных и взаимодействующими устройствами станут не только машины с высокой вычислительной мощностью, но и компактные устройства, обеспечивающие передачу данных и вычислительные возможности для получения более быстрых результатов и сокращения времени загрузки приложений. Учитывая разнообразие площадей и возможностей устройств, масштабируемая архитектура Metaverse должна совместно оптимизировать периферийные и облачные вычисления, чтобы обеспечить единообразный и непрерывный пользовательский интерфейс.
Определение:
совместная работа — это групповая работа, в результате которой сумма превышает количество частей. Это возможность встретиться, описать, обсудить, проанализировать и внести изменения. В цифровом мире сотрудничество может быть затруднено, когда пользователи работают на разных устройствах, платформах, доменах и организациях. Совместимость — ключ к успешному цифровому сотрудничеству, как в современном Интернете, работающем по стандартизированным протоколам.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
Метавселенная — это революция, которая наконец-то обеспечивает виртуальное сотрудничество. Пользователи могут взаимодействовать и посещать объекты в качестве аватаров, а также демонстрировать свои продукты, концепции и алгоритмы в реалистичной среде с помощью высококачественных 3D-презентаций. Данными и моделями можно легко обмениваться, обеспечивая полную совместимость, а пользователи могут без проблем совместно решать общие задачи на одном и том же цифровом ресурсе на разных устройствах, платформах, доменах, пространствах и организациях.
Определение:
Вычисления включают использование компьютерного оборудования и выполнение программных программ, таких как моделирование, вычисления или управление, включая ввод, вывод и хранение данных.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
для запуска и размещения Метавселенной, которая, по сути, представляет собой сложную программную программу, необходимы вычислительные системы и соответствующие платформы. Выполнение может быть централизовано на облачном сервере, состоящем из множества вычислительных ресурсов в одном месте, или распределено по объединенной сети локальных компьютеров. В Метавселенной виртуализированные вычисления выполняются для выполнения программ, основанных на Метавселенной, например алгоритма управления, работающего на Metaverse PCL и управляющего роботом Metaverse. Периферийные вычисления в непосредственной близости от физических процессов станут ключевым фактором интеграции компонентов виртуальной Метавселенной с физическим миром.
Определение:
С технической точки зрения подключение — это способность компьютера, программы, устройства или системы соединяться с другими и обмениваться информацией.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
связь необходима: а) для объединения виртуальных компонентов в метавселенной, представленной программными программами, б) для связи Метавселенной с физическим миром для получения информации из физического мира и обратной связи из Метавселенной; в) для связи людей с Метавселенной. Бесперебойная связь и надежные стандарты обмена информацией являются ключевыми предпосылками для расширения и масштабирования Метавселенной в новых областях.
Определение:
цифровой двойник — это виртуальное представление физического объекта или процесса. Он может включать полный жизненный цикл продукта, включая этапы проектирования, производства, эксплуатации и обслуживания. Цифровой двойник выглядит и ведет себя как аналог в физическом мире: он отражает реальный мир и в режиме реального времени адаптируется к происходящему в нем. Его также можно использовать как виртуальную игровую площадку для изучения того, что произойдет, если в реальном мире произойдут изменения. Цифровые двойники стали возможны благодаря усовершенствованию алгоритмов и их реализации, включая машинное обучение. Они позволяют делать точные прогнозы в соответствии с физикой зеркальной физической среды.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
технология цифровых двойников займет центральное место в промышленной метавселенной. Сегодня комплексный цифровой двойник уже объединяет все данные, относящиеся к физическому активу, созданному на протяжении его жизненного цикла. Siemens и Nvidia совместно разрабатывают фотореалистичные цифровые двойники, основанные на физике и работающие в реальном времени, которые обеспечат синхронное, параллельное и полное погружение Industrial Metaverse. Подключив цифровой двойник к реальным аналогам и используя полученные данные, можно улучшить операции на протяжении всего жизненного цикла. Например, цифровой двойник может моделировать такие события, как изменения температуры или последствия выхода из строя отдельных деталей или установки новых компонентов.
Определение:
Edge Computing — это распределенное решение, которое приближает вычисления и хранение данных к источникам данных, сокращает время отклика и экономит полосу пропускания. Это средство объединения вычислительных элементов — архитектура, а не конкретная технология. Интернет вещей (IoT) — яркий пример использования периферийных вычислений в действии.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
периферийные вычисления включают выполнение вычислений рядом с данными на периферийных устройствах. Это обеспечивает максимальную скорость и минимальную задержку — две важнейшие проблемы при взаимодействии с Метавселенной. Если облачные вычисления — это хранение данных, то периферийные вычисления — это скорость. Без такой скорости масштабируемость и удобство использования Metaverse будут непростой задачей; поэтому Edge Computing является ключевым компонентом, способствующим развитию Метавселенной. Это ИТ-развертывание, позволяющее максимально приблизить приложения и данные к пользователям, а это именно то, что необходимо для бесперебойной работы, предоставляя пользователям необходимую локальную вычислительную мощность и минимизируя задержки в сети и риск перегрузки сети. Учитывая разнообразие площадей и возможностей устройств, масштабируемая архитектура Metaverse должна совместно оптимизировать периферийные и облачные вычисления, чтобы обеспечить единообразный и непрерывный пользовательский интерфейс.
Определение:
создание увлекательных впечатлений — ключевая цель расширенной реальности (XR). Обеспечение первоначального взаимодействия пользователя с виртуальным миром — самая простая задача. Задача заключается в том, чтобы превратить этот цифровой опыт в долгосрочное взаимодействие и интерес. Эта цель достигается за счет того, чтобы пользователь чувствовал себя взаимосвязанным, полностью погруженным (избавляясь от недоверия и проявляя воображение), целеустремленностью (любящим свою работу и повышающим производительность) и поглощенным (чувством вовлеченности и сосредоточенности).
Вклад в (индустриальную) метавселенную:
создание увлекательных игр в Метавселенной предполагает привлечение пользователей и сохранение их первоначальной любви к этому опыту. Вовлеченный пользователь или заказчик — это тот, кто привносит в Метавселенную энтузиазм, творческий подход и продуктивность и надеется на следующее взаимодействие.
Определение:
XR (расширенная реальность) — это общий термин, охватывающий VR, AR и MR. Все это может быть актуально для доступа Digital TwinИтак, в любом случае Industrial Metaverse, в зависимости от варианта использования.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
XR занимает центральное место в различных технологиях, отраслях и решениях, объединившихся в Метавселенной, и является важным строительным блоком любого приложения Metaverse. В Industrial Metaverse, XR предоставляет расширенные возможности взаимодействия с Digital Twins и представление сложной информации DT в более простой для понимания форме. Иммерсивная функциональность XR также позволяет значительно расширить возможности использования, что обычно приводит к лучшим результатам и повышает эффективность сотрудничества в разных областях знаний, например, в сценариях обучения или консультирования. В то же время XR позволяет сочетать реальный и виртуальный миры, так что моделирование компонентов можно связать с физическим активом для визуализации поведения будущей или гипотетической конфигурации системы.
Определение:
геопространственные вычисления — это использование вычислительных технологий для сбора, обработки, анализа и визуализации географических данных. Он включает в себя ряд методов и инструментов обработки пространственных данных, в том числе спутниковых снимков, датчиков GPS и (I) Интернета вещей, которые позволяют картографировать и анализировать наборы данных с помощью географического компонента или компонента, основанного на местоположении.
Вклад в Industrial Metaverse
:В контексте Industrial MetaverseГеопространственные вычисления играют ключевую роль в улучшении геолокационного анализа и пространственной осведомленности. Они позволяют эффективно управлять огромными объемами пространственных данных и анализировать их, что крайне важно для таких приложений, как мониторинг окружающей среды, городское планирование и управление ресурсами. Эта технология помогает создавать подробные и точные цифровые двойники географических районов, способствуя более эффективному принятию решений и планированию в различных промышленных областях.
Определение:
Сенсорное погружение предполагает взаимодействие в виртуальной среде, как если бы это был реальный мир. Этот уровень точности требует, чтобы виртуальный мир соответствовал физике реального мира, включая визуальные детали (например, освещение, шероховатость, гладкость и отражения), звуки (например, различия, связанные с близостью или движением объекта) и тактильные качества (например, текстура, прикосновение и ощущения, вибрации машин).
Вклад в (индустриальную) метавселенную:
реальность — это не просто визуальный опыт, она затрагивает все органы чувств. Для полного сенсорного погружения симуляция должна воссоздать полную точность реальных впечатлений. Например, производственная среда включает в себя окружающие звуки, человеческие голоса, шум, вибрацию и тепло оборудования, и виртуальная версия должна воссоздать эти детали. Включение сенсорных факторов в виртуальную модель повышает вовлеченность и понимание пользователем таких аспектов, как визуализация активов, ситуационная осведомленность и пространственно-временное
погружение в МетавселеннуюОпределение:
иммерсивный инжиниринг в Industrial Metaverse относится к применению технологий виртуальной и дополненной реальности для улучшения инженерного процесса. Он включает в себя создание цифровых двойников или виртуальных прототипов и взаимодействие с ними в полностью иммерсивной трехмерной среде, что обеспечивает инженерам более интуитивный и реалистичный интерфейс.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
этот подход революционизирует традиционные инженерные методологии, обеспечив совместную работу в реальном времени, детальное виртуальное прототипирование и моделирование в общем иммерсивном пространстве. Он позволит проектировать, изучать объекты и манипулировать ими в пространстве виртуальной реальности, а также получать информацию о реальном мире с виртуальной точки зрения при рассмотрении проектов, например, с помощью кинематической анимации. Полная интеграция процессов проектирования, тестирования и модификации повысит эффективность, точность и инновации в циклах разработки продуктов.
Определение:
Взаимодействие — одно из основных преимуществ Метавселенной. Extended Reality (XR) предлагает интуитивно понятную, мгновенную и иммерсивную платформу, позволяющую пользователям работать вместе в цифровом формате. Технология помогает пользователям выполнять задачи, постоянно предоставляя необходимую информацию, точные сведения и аналитические данные, которые способствуют успешному взаимодействию. Для создания положительного пользовательского опыта взаимодействие должно быть увлекательным и плодотворным.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
современные технологии взаимодействия с промышленными цифровыми двойниками сегодня зачастую менее интуитивно понятны и удобны в использовании, чем в играх. Поэтому улучшение пользовательского интерфейса является жизненно важным условием для успешного взаимодействия и продуктивного взаимодействия пользователей в Industrial Metaverse.
Определение:
Функциональная совместимость означает возможность подключения и обмена данными между несколькими средами, программным обеспечением, продуктами и машинами. Она обеспечивает беспрепятственный обмен информацией, данными или цифровыми активами и их использование. Ключевыми факторами, способствующими реализации интероперабельности, являются стандартизация форматов данных и внедрение семантических связей, которые связывают и передают различные типы данных в едином пространстве.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
без интероперабельности не было бы промышленной метавселенной. В ней описывается процесс виртуальных встреч и взаимодействия, обмена идеями, данными и виртуальным опытом. В индустриальной метавселенной это лучше всего символизируют аватары, путешествующие по фабричному цеху.
Определение:
MUVE — это виртуальные пространства, в которых пользователи, представленные аватарами, взаимодействуют друг с другом и объектами окружающей среды. Несколько пользователей одновременно сосуществуют в этом виртуальном пространстве и в физическом мире. MUVE — это постоянная непрерывная среда, как и в реальном мире. Пользователи могут заходить в виртуальную среду и выходить из нее по мере необходимости, а также получать к ней доступ в любое время и из любого места.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
MUVE — это взаимодействие в Метавселенной, отражающее усилия команд и проектов в реальном мире. Например, на заводе эксперт из Китая может войти на завод в Германии и решить проблему в сотрудничестве с немецкой командой технического обслуживания. MUVE предоставляет возможность человеку в физической среде (например, на заводе) взаимодействовать с виртуальным пользователем в виртуальной версии этой среды.
Определение:
невзаимозаменяемые токены — это цифровые представления уникальных физических или цифровых активов. Они проверяются и хранятся с использованием технологии блокчейн и могут быть переданы другим пользователям. Каждый NFT уникален в цифровом виде и представляет собой отдельную сущность, хотя эти сущности могут иметь схожие характеристики. NFT в NFTin имеют соответствующий контрольный журнал, позволяющий отслеживать их жизненный цикл от создания до передачи и сжигания (то есть до конца жизненного цикла).
Вклад в (промышленную) метавселенную:
цифровые двойники (DT) являются важным компонентом Метавселенной, а NFT предоставляют новые бизнес-модели, такие как торговля цифровыми двойниками, объединение физических активов с NFT, создание стоимости на разных этапах жизненного цикла DT и возможность расширения, развития и объединения существующих DT в новый объект. NFT — это модель дохода для Метавселенной, виртуальные активы, которые во многом способствовали росту Метавселенной и предоставляют создателям контента беспрецедентные возможности. Они представляют собой способ доказать существование и подлинность контента в Метавселенной.
Определение:
Пространственные вычисления включают технологии, сочетающие физический и цифровой миры и использующие расширенную реальность (XR) для иммерсивного пользовательского опыта. Сюда входит создание сред, в которых цифровые и физические объекты сосуществуют и взаимодействуют в реальном времени с помощью передовых вычислений, датчиков и графики.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
пространственные вычисления являются неотъемлемой частью концепции иммерсивной инженерии, позволяющей взаимодействовать с цифровыми моделями и изменять их в реалистичном трехмерном пространстве. Кроме того, пространственные вычисления позволяют проводить более интерактивные учебные симуляции, улучшают удаленное сотрудничество за счет наложения цифровой информации на физические пространства, а также упрощают визуализацию и анализ сложных данных.
Определение:
когда пользователь постоянно положительно воспринимает продукт, формируется длительная эмоциональная привязанность. Дизайнеры стремятся создать такой «потрясающий» пользовательский интерфейс как для физических, так и для цифровых продуктов. Когда люди взаимодействуют с машинами, пользовательский опыт называется «путешествием пользователя». Взаимодействие происходит между пользователем и системой, и каждая точка соприкосновения оставляет ряд впечатлений, составляющих общее впечатление. Главное — планировать путешествия пользователей таким образом, чтобы они удовлетворяли их потребности и доставляли им удовольствие.
Вклад в (промышленную) метавселенную: в Метавселенной
пользовательский интерфейс погружен в атмосферу погружения, то есть переход «от страниц к этапам». Пользователям необходимо достаточно подробно изучить трехмерную цифровую среду, чтобы выявить все, что требует исследования или вмешательства. Успешный пользовательский опыт в Метавселенной означает быструю обработку информации и принятие соответствующих решений на основе визуальных доказательств. Цифровые двойники должны как можно точнее отражать реальность, создавая трехмерное погружение, приносящее фотореализм. В условиях повышенных ожиданий пользователей для поддержания неизменно позитивного пользовательского опыта требуются все более совершенные навыки UX-дизайнера. В Industrial Metaverse приложения сегодня будут ориентированы на пользователя, а не на задачи.
Определение:
виртуальная реальность (VR) представляет собой среду с цифровой визуализацией, которая может копировать реальное пространство, создавать альтернативную реальность или комбинировать то и другое. Пользователь может исследовать виртуальное пространство не выходя из дома, офиса или производственного цеха.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
виртуальная реальность предлагает революционные возможности по объединению людей и пространств в физическом и виртуальном пространствах. Погружение пользователя в мир виртуальной реальности позволяет взаимодействовать с объектами и другими пользователями в этом цифровом пространстве. Типичными устройствами, используемыми для трехмерного погружения, являются очки виртуальной реальности, а взаимодействие с пространством виртуальной реальности обычно осуществляется с помощью контроллеров виртуальной реальности. В Industrial Metaverse, использование VR в сочетании с Digital Twins и Avatars позволяют пользователям сотрудничать в различных целях, включая обучение, анализ проектов, моделирование и проверки. Эта технология предвещает наступление эры потенциального производства и обслуживания оборудования на высокооптимизированных и сверхэффективных заводах и мастерских, основанных на принципе «малой или бесконтактной эксплуатации» или «интеллектуальных» технологий.
Определение:
Web 3.0 представляет собой дальнейшую эволюцию всемирной паутины и Интернета в целом. Ожидается, что ресурсы и управление в Web 3.0 будут более децентрализованными, что призвано предоставить конечным пользователям больший контроль.
Вклад в (промышленную) метавселенную:
концепции Web 3.0 и (промышленной) метавселенной взаимосвязаны. Web 3.0 послужит основой для открытой, совместимой и совместной Метавселенной, позволяющей пользователям владеть входящими в нее активами, передавать их другим пользователям и обмениваться ими с другими пользователями. Web 3.0 также обеспечит децентрализованное управление некоторыми аспектами Метавселенной для улучшения пользовательского опыта и удобства использования. Эта общая концепция отличает его от Web 2.0, в котором данные и контент были более централизованными. Еще одной отличительной чертой Web 3.0 станет использование блокчейн-технологий и экономики, основанной на токенах и криптовалютах. Это также должно обеспечить повышенную безопасность данных и масштабируемость для пользователей.
