2023年10月20日

如何构建工业元宇宙 工业元宇宙7层架构

作者 admin

元宇宙,这个词诞生的意义或许比什么都大,比对她的任何诠释都大。 元宇宙无疑是颠覆性创新的集大成者。 我非常希望元宇宙能够遍地开花,在各行各业展现它的魅力。

如何构建元宇宙? 元界的传输协议是什么? 操作系统在哪里? 浏览器如何设计? 游戏技术公司Beamable的创始人首先提出了Metaverse的7层架构。 他将元宇宙分为基础设施层、人机交互层、去中心化层、空间计算层、创造者经济层、探索发现层、体验层。 但这种架构划分更适用于消费者元宇宙。 按照这样的架构划分,元宇宙的表现形式大部分都是从游戏开始,逐渐融合互联网、数字娱乐、教育、医疗等功能。 随着时间的推移,技术的不断完善和进步,从长远来看,甚至可以整合整个社会资源的分配和利用,实现资源的最优解决方案。 对于工业元宇宙来说,应该以工业为起点来构建,因此对7层架构的相应内涵进行了调整。

工业元宇宙的7层架构

工业虚拟宇宙的结构由下到上共分为7个层次:

《产业元宇宙》第4章|产业元宇宙如何构建?(1.产业元宇宙的7层架构)/

第一层:物理世界层

工业虚拟宇宙是基于物理世界层的。 我们不要忘记,构建工业虚拟宇宙的逻辑就是将物理世界中的物体和现象转化为模型,放置在虚拟空间中,进行模拟和预测,最后反馈到物理空间,强化我们的物理世界。 。 工业元宇宙打造虚拟空间的初衷是为了增强物理世界,让我们在现实生活中提高生产效率、降低生产成本。

第二层:实时地图层

我们利用5G和Wi-Fi等通信技术、云计算、新材料、芯片设计、XR技术、裸眼3D、实时投影等软硬件技术,将物理世界真实映射到数字空间时间。 这些技术使我们的硬件性能越来越强大,将各种设备连接到网络并提供必要的支持,实现“虚实结合”的虚拟世界体验,创造了从现实世界到工业元宇宙的接口。

第三层:数字建模层

工业元宇宙包含了数字世界,因此数据建模层非常重要,是建立元宇宙平台的关键层。 数字孪生是在这个级别构建的。 数字孪生充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,整合多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,完成在虚拟空间的映射,反映完整的生命相应物理设备的循环。 过程。 数字孪生是一个超越现实的概念,可以看作是一个或多个重要且相互依赖的设备系统的数字测绘系统。

第四层:信息监控层

工业虚拟世界的基本特征是虚拟与现实的融合。 通过构建物理实体的“高保真”数字孪生模型,实现物理模型与数字孪生模型的双向映射。 面向产品的数字孪生、面向车间的数字孪生、面向企业的数字孪生,可以形成覆盖产品全生命周期、全价值链的数字空间,从基础材料、设计、工艺、制造、以及使用和维护。 以统一模型为中心推动产品设计、制造和保证的数字数据流。 多种数字孪生承载着整个系统价值链的功能,用于处理各种数据监控问题,连接整个产品生命周期的数字孪生模型,实现整个生命周期相关信息的无缝集成,赋能产品设计、工艺规划,制造和运维过程中产生的数据可以链接、追溯和管理。 通过工业元宇宙,可以同步整个产品生命周期各阶段的关键数据,从而动态、实时地管理产品的技术状态,保证发生变化时各种产品信息的一致性。

第5层:跟踪分析层

基于工业元宇宙广泛收集的海量现实数据,我们在跟踪分析层利用大数据分析技术,进一步提升决策和控制能力。 在此基础上进行分析优化,帮助企业提高产能、提高质量、降低能耗、消除安全隐患、避免安全事故。 工程师可以利用仿真技术对物理世界进行动态预测,并根据物理对象的当前状态,通过物理学所确定的规律和完整机制来计算、分析和预测物理对象的未来状态。 企业可以利用数字孪生载体和数据分析平台,通过科学的预测结果辅助分析决策,使产品在虚拟环境中快速迭代,改进产品,最终借助数字孪生创造出性能优越的实体产品。双模,并打造提供高品质、低成本的产品维修服务。

在产品报废后回收阶段,产品数字孪生中包含的所有模型和数据都将成为同类型产品组的历史数据,为下一代产品的设计改进和创新、质量分析和预测提供信息。同类型产品,为基于物理的产品仿真模型和分析模型的优化提供数据支持。

第 6 层:模拟自治层

工业虚拟宇宙不能以公司为基础。 它是由无数中心化机构和个人共同构建的。 它是分布式的、去中心化的、自组织的。 工业元宇宙提供沉浸式数字模拟、环境和事件的开发和运营,用户和企业可以在其中探索、创造、社交和参与各种体验并参与经济活动。 这些业务与传统的在线体验和多人视频游戏不同,因为存在一个由开发者和内容创作者组成的大型生态系统,他们在底层平台上生成大部分内容或收获大部分收入。

第7层:应用交互层

这一层有各种数字化生存和数字化生产的应用。 经济激励模型有两种类型。 一是有货币体系,工业虚拟宇宙的参与者享有,做出贡献,获得工业虚拟宇宙的权益。 随着参与者越来越多、参与时间越来越长,产业虚拟宇宙的价值将会越来越高。 因此,工业虚拟宇宙将彻底改变几乎所有行业和功能,包括医疗、教育、工业、农业、电商、消费品。 此外,全新的产业、市场和资源也将被创造出来。

工业元宇宙通过数字孪生等技术构建虚拟世界,从虚拟走向现实,提升行业数字化水平,改进生产制造方式,提升企业管理运营效率。 工业虚拟世界不一定是 3D 空间。 它不需要是 2D 或 3D 形式,甚至不需要以图形形式存在。 它更多的是由内容、时间、应用和社交互动构建而成,是虚拟与现实的结合。 飞轮。

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