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设备与工具就在技术专家试图设想元宇宙将为企业和消费者带来什么的时候，工业元宇宙已经在改变人们设计、制造和与各行业实体互动的方式。
诺基亚贝尔实验室解决方案研究部总裁Thierry Klein："工业元宇宙结合了工业应用中的物理-数字融合和人类增强，包含了人们可以控制、交流和互动的物理工业环境、系统、资产和空间的数字表现。"
虽然定义很多，而且工业元宇宙将如何全面展开还有待观察，但数字孪生越来越被视为其关键应用之一。从规划新城市时创建生态系统到制定制造流程的迭代，数字孪生在2002年首次提出，后来在第四次工业革命（工业4.0）加速各行业自动化和数字化时成为一项重要技术。
简单地说，数字孪生是一个产品或流程的虚拟副本，用于预测物理实体在整个生命周期内的表现。例如，宝马公司在建造实体设施之前，为其位于巴伐利亚的生产厂创建了一个虚拟的孪生。波音公司正在使用一个数字孪生开发模型来设计其飞机。而 "虚拟新加坡 "是政府为支持其政策决定和测试新技术而创建的东南亚国家的数字代表。围绕数字孪生的讨论越来越多，这也助长了人们对工业元宇宙的期待。
诺基亚云和网络服务业务总裁 Raghav Sahgal：“市场机会巨大，进入这个特定领域的投资资金数量非常非常可观。”
根据 ABI Research 的数据，随着组织使用人工智能 (AI)、机器学习、边缘计算和扩展现实等工业 4.0 工具来加速数字化转型，到 2025 年，工业数字孪生和仿真以及工业扩展现实的收入将达到 227.3 亿美元。
专家说，各种成熟技术的融合正在推动工业元宇宙的发展。Sahgal认为，其中最重要的是5G。他说："这确实是行业中一个非常大的拐点。正如他所解释的那样。"5G创造了有趣的新能力载体，能够实现更低的延时（延迟）和更精确的数据交换，两者都是推动元宇宙应用的关键。“
超越孪生：业务洞察力
创建数字孪生只是工业元宇宙的众多优势之一。Klein说，工业元宇宙可以达到 "更大的规模，复杂度越来越高，创建整个系统的数字孪生，如工厂、机场、货运站或城市--而不仅仅是我们目前看到的单个机器或设备的数字孪生。"他指出，诺基亚贝尔实验室与室内垂直农业公司AeroFarms的技术合作始于2020年，是工业元宇宙的沉浸式现实、传感和机器学习能力如何被用于获得运营洞察力的一个例子。"这是一个早期的例子。"他指出："你可以看到一些关键的技术元素是如何被开发的，以建立一个全面的元宇宙。"
通过将其基于人工智能的自主无人机控制解决方案和先进的机器学习能力与机器视觉工具相结合，诺基亚贝尔实验室已经创造了一种可以跟踪数百万植物生长的技术。"我们已经开发了一个完全自主的无人机解决方案，有多架无人机在这个农场中飞行，"克莱因说。这使农场能够监测其植物的高度和颜色等细节，发现生长不良的区域，并预测生产产量。
Klein说："我们实际上为农场建立了一个完整的数字孪生，让种植者实时了解整个农场的生产情况。通过数据分析，农场可以优化其水、能源和营养物质的消耗；加快故障排除；提高产量预测的准确性；并保持稳定的高质量。”
多利益相关者协作
Klein 说，工业元宇宙还可以加强远程协作和优化流程。用户可以利用其作为动态的多利益相关方生态系统的功能，使用智能分析来处理数据集并更深入地了解问题。诺基亚与 Taqtile 的合作就是一个例子。
两家公司于 2021 年携手提供增强现实培训和工作指导平台，该平台利用工业边缘云计算、物联网和 4G 或 5G 网络，使用户能够与专家实时交流。“这一切都归结为获得更多信息和更好地理解肉眼可能看不到的信息，让您更深入地了解这些信息的含义，”克莱因说。该平台使用户能够从复杂的数据中提取最有用的信息，使他们能够做出明智的决策，与他们周围的环境交互并控制他们，并返回到协作设计。
然而，对于持怀疑态度的人来说，工业虚拟宇宙——及其所有被吹捧的可能性——听起来可能非常理想化。克莱因承认，“我们应该稍微冷静一下炒作，采取务实的方法，通过利用物理数字融合和人类增强的使能技术来解决现实世界的问题。”
他将 metaverse 比作 1990 年代初期的互联网。“我认为元宇宙将是相似的，我们现在无法想象所有的应用程序及其对我们个人和职业生活的影响。”他说：“然而，已经有很多实际例子，并且正在取得非常具体的进展。”不过，Sahgal 表示需要克服某些障碍。其中包括可扩展性，这是虚拟世界面临的最大挑战之一，这使得 5G 投资变得至关重要，因为虚拟世界“在数据和视频消费方面将非常庞大”。
元宇宙要领
对于关键任务工业应用，元宇宙除了需要快速的网络速度外，还需要低延迟、大规模机器通信和高可靠性。边缘计算是另一个必备条件，因为它要求几乎为零的延迟——需要靠近用户的分散式本地边缘数据中心，以便人们相互交互并使用设备访问元宇宙。
“人们很难携带复杂、沉重的耳机。”Sahgal 说：“边缘计算将通过将大部分计算从设备卸载到边缘基础设施来实现更精简、更轻的头盔，同时还提供卓越的速度和低延迟功能。没有边缘计算，就没有元宇宙。”
进入元宇宙需要的不仅仅是复杂的设备——这需要协作。“没有人会真正拥有或主宰虚拟宇宙。”Sahgal 说：“这将是各种应用程序、设备和其他东西的结合。为了促进这一点，将网络公开为代码将是一个重要的基础。“网络的功能被表示为应用程序开发社区的一段代码，他们可以将其嵌入到他们的应用程序中，然后使用这些功能。”他解释道：“因此，网络在生态系统中变得非常可编程。”此外，软件即服务将帮助更多组织跟进工业元宇宙。”
同时，Klein 将构建元宇宙比作正确选择块和接口以各种方式连接它们。“想象一下，你买了一套乐高积木来建造一架模型飞机，”他解释道：“最初，你对建造那架飞机很满意，但过了一段时间你感到无聊，你想建造其他东西，比如船、汽车或房子。您如何构建符合您的创意兴趣的不同内容？它是您重复使用的原始乐高套装中的相同基础构建块，但您以不同的方式将它们组合在一起。”
对于工业元宇宙，这些构建块是支持模块、应用程序和软件资产。“您将以不同的方式将它们连接在一起。”Klein 说：“使用应用程序编程接口创建新的解决方案，以解决您的特定行业挑战并匹配您用例的业务逻辑。一个由合作伙伴、技术和网络提供商、数据生产者和所有者以及应用程序开发人员组成的生态系统将为这些构建块做出贡献。它们共同促进了数字市场，并带来前所未有的创新、创造力以及敏捷和协作服务创建水平。“
与任何创新技术一样，安全是最重要的，尤其是因为近年来网络攻击激增，犯罪分子使用越来越复杂的技术，如人工智能、勒索软件即服务和深度造假。Sahgal 表示，网络安全在工业元宇宙中将变得更加重要：“那是你处理非常关键任务数据的地方；如果这一点受到损害，它也可能对该特定行业产生巨大影响。”
确保人们的身份安全和保护虚拟协作中共享的数据也将是不可或缺的，尤其是在分散的利益相关者生态系统中，这些利益相关者之间可能没有预先建立的业务和关系。
根据诺基亚和 Gartner Peer Insights 的一项联合调查，大部分企业和通信服务提供商认为元宇宙将在 10 年内出现，组织需要现在就开始准备。
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