我在元宇宙“出道”了!不是通過玩游戲的方式,而是通過鑄造NFT的方式。我把自己在【物女心經】專欄成立以來,發布的第一篇文章《物聯網“泡”區塊鏈,先攻“黃賭毒”再從良當大房》,鑄成了我的第一枚NFT。雖然這篇文章的標題看起來有點兒HUANG,但是內容無比正經,這枚NFT已經永久寫入了虛擬世界的數字記憶中。
沒錯,接觸元宇宙之后,我的想法產生了轉變,現實世界和虛擬世界在我的腦海中越來越模糊,過去的邊界消失了。如果可以每天路過湘北高中籃球隊的訓練場,或者與名偵探柯南做鄰居,何必在乎元宇宙的生活是在現實還是虛擬之中呢?
在探索元宇宙的過程中,我有了很多新奇的發現,不僅僅是鑄造NFT,而且我們每個人、每個公司都可以使用簡單的裝備打造屬于自己的數字孿生。比如使用Leica推出基于激光雷達的無人機BLK2FLY,每秒鐘可達36萬個“激光掃描點位”,可以產生完整的3D數字孿生。通過設計最佳飛行路徑,數字孿生的清晰度和細節超過普通人親眼所見。
這些新發現讓我意識到,雖然我們的想法有時會發生跳變,但是當我們思考未來時,我們卻總是在腦海中想象著,如果她繼續像我們現在看到的那樣運動,未來會到哪里。我們沒有意識到,世界并不是呈線性運動的。理解產業元宇宙,并不是理解她現在是什么,而是理解她應該是什么。這就要回到原點,分析產業元宇宙解決的原始痛點和挑戰。
產業元宇宙到底解決什么問題?
首先,互聯網的發展遇到了天花板。
這是一個很明顯的痛點。數據顯示,截至2021年6月,我國網民規模達10.11億,互聯網普及率達71.6%,然而中國移動互聯網人數增長和人均上網時長增長,都在逐漸停滯。互聯網企業迫切需要一個新的敘事邏輯,突破增長的極限。用戶在線時長的增長動力,來自兩個方面,一是VR等新設備創造更具沉浸感的線上體驗,帶來新的增量時長,二是更深度的挖掘時間分配,把人們傳統意義上仍然花費在線下的時長,轉化到線上。在互聯網誕生之后,其實一直都存在一個和我們現實世界平行的數字世界,一個2D形態的元宇宙。屁股決定腦袋,只不過這個2D元宇宙,我們的“屁股”緊緊坐在現實世界,數字世界是物理世界的附屬品。之前我們沒有思考過,如果數字世界與物理世界平起平坐,甚至超越物理世界的情景將會怎樣。
當我們逐漸把“屁股”從現實世界,挪到虛擬世界的過程中,大致可以分成兩個階段:虛擬擬物階段和虛擬原生階段。擬物階段,虛擬世界的事物大多是對現實世界的照搬,比如電子郵件模仿書信,網上購物模仿集市交易,網絡社交模仿聊天。原生階段,虛擬世界的事物突破了現實世界的束縛,會誕生一些只有在虛擬世界才有的東西,比如頭像、數字身份、開源、眾籌,當這些想象力被開啟,會誕生無窮無盡的以前根本不可能存在的事物。VR藝術家安娜的作品
參照中國萬向控股副董事長兼執行董事肖風博士的觀點,互聯網給我們帶來了一個平面的、二維的虛擬世界,而元宇宙將會給我們帶來一個三維的、立體的虛擬世界,其中的時間和空間都可以被重組。新技術帶來了虛擬人物、數字化身等數字化、虛擬化的人類。現在全球有70億人口,而這些虛擬的偶像和數字化身,數量可能達到700億。人類一直在尋找新的商業場景、新的消費需求,元宇宙會幫助我們把商業場景從物理空間拓展到虛擬空間。
其次,工業領域的發展同樣需要突破瓶頸。
回看人類歷史上每一次技術跨越,生產力變革永遠不會缺席。機械時代,蒸汽機被發明,解放了人力,生產力實現飛躍。電氣時代,工業品成為標準化的大眾消費品,創新的成本大幅降低。信息時代,全球化的產業分工體系形成,產業鏈的協助成本極大節約。
智能時代,物質極大豐富。2021年9月,全國機動車保有量達3.90億輛,全國機動車駕駛人4.76億名。2021年中國人均汽車保有量,已經超過了我國在1980年的人均自行車擁有量。機器的生產效率不再制約生產力的提升,人的知識、經驗、創新力和服務能力成為瓶頸。工業系統越是復雜,人的學習曲線就越緩慢,而當人的學習曲線落后于技術的進步時,人就會成為制約技術進步和應用的瓶頸眼見著技術即將打敗人的經驗,機器的知識終將超越人的知識,元宇宙可以作為一個宏大愿景,解決知識的產生、利用和規模化復制的瓶頸,實現工業企業價值創造的新突破。在虛擬的數字空間,各種技術不斷積累動態數據,重構生產過程。數字孿生在物理世界與數字環境之間建構起關系,對生產過程進行回溯和預測。元宇宙的實現重點在于仿真和自主控制。通過參數的調整、計劃的變更,難以在物理世界實驗的選項,可以在元宇宙進行。
第三,我們不得不等待一場金融革命。
上面這句是約翰?希克斯的名言,他是英國著名的經濟學家、諾貝爾經濟學獎獲得者。第一次金融浪潮,形成企業債券市場。瓦特雖然改良了蒸汽機,但是普及并沒那么容易。英國依靠中央銀行和商業銀行體系,最早推出了企業債券,為蒸汽機的發展提供了大規模、可持續、低成本的資金。第二次金融浪潮,形成了證券交易所。愛迪生發明電燈,福特創造了T型車,洛克菲勒創辦標準石油公司,背后都離不開紐約證券交易所,用股權融資代替債券融資,投資銀行完成了對實業的布局。第三次金融浪潮,風險投資模式興起。風險投資體系在支撐技術創新和產業升級方面,起到了突出的作用,助推了信息時代的崛起。
隨著金融與實體產業的關系越來越難以分開,無數個普通人的經濟金融活動,推動了新一輪金融浪潮的涌動。比如用戶創作的UGC內容,為互聯網提供了價值;用戶愿意用自家的服務器為鄰居提供存儲空間,也對互聯網提供了價值。用戶做了貢獻,創造了價值,收益應該屬于用戶。用戶有什么辦法來確認這個收益呢?這時就離不開區塊鏈。通過過去12年的實踐,區塊鏈已經為元宇宙建立了一個非常完整的運行良好的去中心化的金融市場體系,元宇宙正是建立在這樣一個金融市場體系上。
如今開源也已經滲透到金融服務領域,金融正在經歷從大型主機式金融機構,到金融即服務,再到開源原生金融的轉變。開源運動將催生更多的金融服務企業,同時也將推動現有企業更快地創新,特別是將影響開發者在金融服務中構建軟件的方式。在開源的浪潮助推下,元宇宙所倡導的金融市場是數字金融市場,而不是傳統的金融市場。她會產生新的貨幣市場、資本市場和商品市場,從而掀起更加波瀾壯闊的技術變革。
在以上三種變革力量的綜合作用之下,產業元宇宙呼之欲出。
無論是技術迭代、產業變革還是金融演進,元宇宙提供了一個終極愿景,其中包含一套整體性的科技、市場和金融解決方案。
隨著元宇宙的演進,可能還會帶來意想不到的效果。《尋夢環游記》的經典對話:“死亡不是生命的終點,遺忘才是。”再偉大的靈魂,只能隨著肉體的消亡而灰飛煙滅。但是元宇宙為我們創造了一個始終在線的數字分身,或許可以載著我們從肉體凡胎的此岸,到達超脫輪回的彼岸。
產業應用為元宇宙帶來新視角
雖然最近元宇宙Meta-verse被熱炒,但一個同詞根的術語也值得被關注,Meta-model。這個詞匯在產業人中相對熟知。Meta-model已經存在數十年,并不是新東西,從字面上理解,它是指模型的模型,由元模型Meta-model可以構建一個整合管理的系統。
什么意思呢?在產業中,我們經常會強調數據的重要性,但現實情況往往是給了你數據,你依然不知道如何去操作和改進。比如一個人炒股,天天盯著股價看,仍舊不會投。專業的投資人不只是看股價波動,還要了解企業的基本情況,發生了什么新聞,有沒有并購事件,推出了什么新產品。這些還不夠,投資人還會看行業趨勢,整體的發展方向,這個公司的上下游產業鏈等很多信息。還有些投資人會參與企業管理,為企業發展提供幫助,讓企業變得更好。所以炒股不能只盯著數據看,還要了解股票背后的企業,并為企業的發展助力。這就是從數據(Data),到模型(Model),再到元模型(Meta-model)的思維邏輯。
說回與Meta-model同詞根的Meta-verse元宇宙,如果元宇宙在各行各業落地應用,需要滿足多種條件才能成為產業元宇宙。
第一是產業元宇宙的縱深更大,不僅要做到了解、控制,更要實現管理。
怎么區分控制和管理?比如一臺風機,我們調整它的狀態,實現最大風能捕獲,這是控制。如果我們做到它的健康衰退評估,將這些知識與風機的結構設計、控制邏輯相關聯,使它能夠在不同健康模式下,都能保持最佳的狀態,這是管理。
第二是消費元宇宙不一定有目的,但是產業元宇宙需要很強的目的性。
互聯網、大數據、人工智能…應用這些技術不是目的,工業領域往往有很強的目的性。目的并不是解決可見的技術問題,目的是在不可見空間內發現問題、解決問題和獲取價值。
明確目的,可以更好的做決策。工業領域的目的性很強,每個目的背后都有痛點問題。數據不能標準化是痛點、質量需要提升是痛點、數據量太大是痛點、資源浪費是痛點…從每個痛點向前溯源,人、機、料、法、環,直到分析出痛點的來源,再分析哪些是可以數字化的,哪些是不可以數字化的,形成數字化轉型的目的。這是一個系統性的工程,從痛點(Pain)到目的(Purpose)。
第三是產業元宇宙的價值在于,不僅要解決顯性的問題,更要解決隱性的問題。
為了解決“可見”的問題,很多企業開展了工業互聯網項目,引進傳感器、邊緣計算設備,強調要探索數字孿生,這些都是慣常的做法,但是卻往往忽略了一些根本性的問題。
因此工程師們提出CPS(Cyber-Physical System)和數字孿生,來解決這些問題。從字面翻譯,CPS是信息-物理系統,也可被譯為賽博-實體系統網絡實體系統或虛實整合系統,也稱賽博系統。那么,有哪些問題和挑戰是以往解決不了的?是那些工業系統中還沒有被充分認知的“不可見”問題,比如,制造過程中的設備異常信息,包括:抖動、干擾、失真、老化以及人為操作不規范導致的誤差累積等情況。如果CPS、數字孿生僅僅被用來解決可見的問題,很容易被誤解和誤用,就無法體現出國家提出的“降本增效”這一理念。
怎么被誤用的?就像照鏡子。鏡子可以反映出來這個人美不美,衣服有沒有穿對。企業也用數字孿生來照鏡子,反映設備的運行情況,僅僅能滿足可見范圍內的信息。但實際上數字孿生并不僅僅是鏡子,它的能力在于建造了數字孿生體,能夠像醫生一樣發現不可見的問題,與醫生的“望聞問切”很相似,CPS需要依賴于大數據經過專家系統所訓練出的一種“診斷”機制,這和人工智能領域中的機器學習、深度學習有著千絲萬縷的聯系。現階段工業和制造企業最主要的痛點是如何去解決和避免不可見的問題。不可見的問題包括哪些?比如設備性能的衰退、精度的缺失、易耗件的磨損和資源的浪費等。合理利用CPS系統可以有助于工業領域的相關企業實現真正的數字化轉型,諸如,工廠的任務排產、貨物的堆放、AGV小車的路徑規劃、資產生命周期管理等方面進行優化決策。
CPS系統中最主要的兩個部件,分別為”物理建模“+”數據匯聚“,這也符合如今元宇宙的基本要素。正如下圖所示,工業領域通過工藝制造人員通過CAD(計算機輔助設計軟件)、CAM(計算機輔助制造系統),生成3D模型,同時還有很多軟件支持虛擬裝配,可以在軟件中實現零部件結構上的動畫仿真,如Solidworks或Autodesk Inventor。下圖中的機器人作為工業領域中的重要成員,可以直接獲取由CAM生成的NC文件,進行動作執行,也可以將NC文件發送給數控機床進行生產制造。當有了這些模型和工藝執行程序之后我們可以導入到,一些虛擬投產(虛擬調試)的軟件中,如西門子的NX系統中進行設備間的仿真。與設備間的通訊,如今也是非常的便利,隨著德國工業互聯網和工業4.0的大力推廣,諸如OPCUA這類標準化工業接口,以在很多虛擬調試軟件中集成,從高校普及的FactoryIO軟件到剛才所述的西門子全系列軟件都做到了完美兼容。實際操作人員只需要鏈接OPCUA的訂閱地址,勾選所需的數據節點就可以輕松獲取數據,并可以與數據進行讀寫交互,這樣一來就實現了模型與設備數據的完美對接。這里,一個基本型的賽博系統雛形已經實現。
CPS中的實體系統代表的是對功能性的管理和建模,賽博系統是對實體、環境和活動之間關系性的管理和建模。CPS是賽博空間中的通信、計算和控制與實體系統在所有尺度內的深度融合,是可以持續傳承的智能系統。以物聯網為重要元素的CPS,能夠將整個價值鏈上的環節相連,使位于產業鏈各個位置的角色能夠以很低的成本,直接服務于用戶,也使得產業鏈之間在服務方面的協作成本降低。因此,從某種意義上來說,產業元宇宙的基礎是CPS。
第四是產業元宇宙需要基于CPSS(社會物理信息系統)構建操作系統。
其實操作系統并不是科技領域的獨創,人類自古以來就建立了自己的操作系統,并且隨著技術的進步,操作系統的含義也在不斷演進。什么是人類的操作系統?法律、規則、宗教,這些操作系統中的指令通過人與人之間組成的社會關系,層層分發,層層下達。什么是PC和移動互聯網時代的操作系統?Windows、Linux、安卓、iOS,這些操作系統調度的是PC或者手機中的計算和存儲資源。
那么,產業元宇宙的操作系統如何構建?這個操作系統需要調度空間、物體、多種數字身份,并且融入經濟規則、市場和交易。比如在工業場景中,產業元宇宙的操作系統需要調度的是“人、機、料、法、環”,連接虛擬世界和物理世界,并構成經濟閉環,因此它很可能將融合人類操作系統與PC時代操作系統的兩種形態。
構建產業元宇宙的操作系統,前提是理解CPS。看懂CPS,才能真正撬動產業元宇宙的萬億級市場。CPS通過構筑信息空間與物理空間數據交互的閉環通道,能夠實現數字世界與物理實體之間的交互聯動。數字孿生為實現CPS提供了清晰的思路、方法及實施途徑。
數字孿生的重點在于機理模型,CPS的重點在于數學模型,兩個模型綜合應用產生新的產品、新的模式和新的業態。CPS將整個物理世界的規則進行建模、預測、優化和管理,CPS不僅是“橋梁”、“總線”,或者“系統”,它的精髓在于對數字世界的營造。CPS更為本質的意義在于,它是智聯網互聯與改造整個物理世界的底層思維基礎。如同互聯網改變了人與人、人與數字世界之間的互動一樣,以CPS為核心思維的智聯網將改變人與物、物與物,乃至物理世界與數字世界的互動方式。
理解了CPS,我們就容易過渡到CPSS社會物理信息系統(Cyber-Physical-Social System)。CPSS是在信息物理系統的基礎上,進一步納入社會信息、虛擬空間的人工系統信息,將研究范圍擴展到社會網絡系統,它包含了將來無處不在的嵌入式環境感知、人員組織行為動力學分析、網絡通信和網絡控制等系統工程,使物理系統具有計算、通信、精確控制、遠程協作和自治功能,注重人腦資源、計算資源與物理資源的緊密結合與協調。它通過智能化的人機交互方式實現人員組織和物理實體系統的有機結合,使得人員組織通過網絡化空間以可靠的、實時的、安全的、協作的方式操控物理實體。
疫情為數字化轉型按下加速鍵
人的適應能力是非凡的,上面的兩個統計結果很具有代表性。自從疫情爆發以來,人們快速適應了遠程辦公的模式,而且很多之前反對在家辦公的企業也認可居家辦公效率更高。根據普華永道在全球范圍內的研究顯示,83%的企業和70%的員工認為他們的遠程工作是成功的,52%的企業反饋遠程工作更能提高效率。結果表明,在疫情結束之后遠程工作可能會成為一種新習慣,在企業中被保留。畢竟既能節省辦公室租金,又能提高效率,何樂不為呢。另一份調研也顯示了同樣的趨勢,根據愛立信的統計,目前中小型企業中40%的白領在遠程辦公,到2030年這個比例可能提升到58%。
不僅辦公方式進行了變化,新冠肺炎疫情無疑對當前國內經濟造成了更為深刻的影響。從零售餐飲、住宿旅游、交通運輸、文化娛樂等行業營收大幅下滑,到制造業、房地產、施工建筑等因人流、物流受限而復工復產緩慢,再到在線教育、在線醫療、生鮮物流等科技公司的異軍突起,疫情對中國各個行業都帶來了不同的挑戰與機遇,而這些變化可能會長期影響到行業未來發展趨勢和競爭格局。
危中有機,每枚硬幣都有兩面。參照SARS的情況,2003年非典爆發,當年二季度經濟增速比一季度放慢2個百分點。但同一年阿里淘寶網上線,京東也開始試水線上銷售,為未來電商行業的爆發播下了種子。
2019年以來5G、云平臺等新型基礎設施的部署為產業元宇宙奠定了有力支撐。從2020年初席卷全球的疫情,造成了居家工作時間延長、遠程控制的需求增長,無疑加速了各行各業數字化、智能化轉型的進程,把人類邁向全面數字化的進程推動了一大步。在物聯網、邊緣計算、云計算、5G、人工智能等智能科技的推動下,從居家辦公、遠程學習、在線游戲再到智能制造和智慧零售、智慧城市、智慧交通,各種新技術、新業態蓬勃發展,不僅在疫情中彰顯出化危為機,逆勢增長的創新力量,而且帶動了傳統行業提質增效數字化和智能化的變革。
根據德勤的研究,因疫情造成的社交隔離激發虛擬會議、AR測溫、云端展覽等需求爆發
科技企業獲得了明顯的發展機遇,尤其在疫情防治中,科技的巨大作用愈發彰顯。例如,由于疫情減少線下交流的機會,以通信服務、在線服務、云服務、人工智能、智慧服務平臺為代表的科技行業在這一輪疫情中得到了快速的發展。據估計,Meta已經售出了大約800萬臺Oculus Quest 2,幾十款虛擬現實游戲的銷售額也超過了100萬美元。與手機和游戲機的銷量相比,這些數字微不足道,但與10年前幾乎不存在的虛擬現實市場相比,這個數字是非常巨大的。
面對疫情的影響,傳統產業也在加速轉型升級,打造新的業態模式。預期將會有更多的制造企業著手數字化轉型,打造智能制造工廠,以提高企業生產的質量和效率。這些企業試圖聘用更多的高科技人才以及高技能、多技能復合型工人,減少對人工的依賴,更好地應對勞動力的波動。同時,零部件標準化、物流智能化、加強供應鏈抗風險能力也將受到越來越多的重視。
根據官方報道,2020年一季度中國汽車制造業因為延遲復工等因素造成產能利用率為56%,同比下降21.4%。但同時,我們也看到一些在疫情之前已經開始布局智慧供應鏈的企業,在此次疫情中,則表現的很從容。根據國際數據公司IDC的數據,截止2020年年底,三分之一的制造業供應鏈通過基于數據分析的認知能力,將成本效率提高10%,服務績效提高5%。
在過去一年,企業中以虛擬方式訪問客戶和同事的程度達到了極致,這也導致人機接口的加速發展。一夜之間,新的工具和新的工作方式變得司空見慣。數字化渠道成為主要的互動來源,釋放出新的市場潛力,并為重建同理心、歸屬感和人際關系帶來全新挑戰。持續進步的軟件和技術解決方案也在不斷檢驗和支持各種工作關系和協作方式。
疫情期間的經歷還進一步強化了這個世界的萬物互聯程度,加深了人類對自身和地球的影響。可以預期,在今后的12到18個月里,各企業將越來越關注企業的革新、發展以及未來定位。企業高管們將通過支持試點項目,鼓勵業務模式創新,而新興技術將幫助企業提高效率和市場競爭優勢。主動與新公司合作已成為一個引人注目的新趨勢。同樣根據IDC發布的數據,2022年在不斷高漲的客戶預期推動下,將有25%的制造企業參與跨行業合作,從而將收入提升10%。
同時,數字化技術的深層次應用,可以幫助提高員工的協作效率,抓住促進業務增長的關鍵要素,更高效地應對市場需求的波動,實現產品的創新;而基于工業互聯網的遠程智能服務,通過AR、AI等技術進行遠程指導,對設備的運行狀態監控進行故障預警。由此可見,商業智能BI、大數據分析和人工智能AI等技術的實際應用將更受重視,并對數據分析師提出迫切的需求。隨著新技術、新產業的興起,將大大提升企業乃至整個社會的運營效率,我國產業技術變革的腳步將更加快捷。
典型行業在信息化、智能化、網絡化和自動化的成熟度差異,來自埃森哲分析和專家訪談
疫情縮減了人們的線下活動空間,線上活動迎來增長,對虛擬世界的時間精力投入增加,也在讓人們對虛擬世界的價值認同不斷增強,從文化層面為元宇宙的到來做好了鋪墊。在產業端,很多企業重新評估對物理資產、基礎架構和人才的需求,并打開通向極致數字化、擴展價值鏈和新合作關系方法的大門。企業開始意識到提升供應鏈的抗風險能力是當務之急,對運用各種數字化技術的熱情高于以往,為產業元宇宙的未來發展埋下伏筆。