工业元宇宙的概念框架科普

2021年3月，随着元宇宙概念第一股Roblox上市，元宇宙引起全球广泛关注，脸书、微软、英伟达、腾讯、字节跳动、百度等纷纷布局相关领域。元宇宙是构建在新型基础设施之上，实现虚拟世界和现实世界时空融合的新一代互联网应用和社会生态。元宇宙通过区块链、人工智能、扩展现实、数字孪生等技术，实现对现实世界的镜像映射、时空拓展和价值延伸，帮助人们实现在虚拟世界的数字化身，进而借助扩展现实等人机交互手段实现虚拟世界和现实世界的融合。

工业元宇宙是元宇宙重要的应用领域，是基于元宇宙核心基础设施和应用理念，构建的服务于工业经济的新型工业体系、工业生态和工业模式。工业元宇宙可以在虚拟世界中实现对工业全要素、全价值链、全产业链的全息展示和跨时空聚合，并叠加新的社交模式和新型经济模式，进而借助人机交互、数字化身等手段协同开展工业生产经营活动，促进工业转型升级及创新发展。

工业元宇宙系列科普

Q：工业元宇宙的概念框架包含哪些内容？

工业元宇宙作为元宇宙的重要应用场景，主要目标是实现工业现实世界到虚拟世界的映射，并实现工业生产在虚拟世界中的新发展。工业元宇宙的概念框架如下图所示：

工业元宇宙概念框架

现实世界。除工业生产外，现实世界还包含对工业全要素、全产业链、全价值链的全面感知。其中，全要素包括人、机、料、法、环、质，全产业链包括采购、生产、物流、销售等多个环节构成的完整的产业链，全价值链包括所有参与者和生产销售等活动的组织及其价值、利润分配。现实世界通过对全要素、全产业链、全价值链的数字化，构建了工业元宇宙坚实的数据基础。

基础设施。工业元宇宙在网络、算力、存储等关键信息基础设施的支撑下，进一步打造体验、身份、资产和平台等具有工业元宇宙特色的基础设施，形成社会、时空、经济和治理四大体系。其中，体验基础设施主要聚焦虚实交互和内容与渲染引擎的打造，是工业元宇宙中虚实交互的关口，也是用户进入虚拟世界的关键。身份基础设施主要实现虚实身份的表征并实现身份的关联与映射，是支撑工业元宇宙中“化身”实现的重要基础，是实现工业元宇宙内部社会关系的重要支撑。资产基础设施主要是将工业全要素进行资产化，实现工业全要素的表征，并支撑表征下的工业数字资产的交易。

平台基础设施支撑工业元宇宙中的虚实资源协同，面向整个体系提供数据驱动的工业智能与服务，支撑体验、身份、资产之间的关联交互，支撑面向工业生产经营管理的新型社会、经济、时空和治理体系的构建，支撑虚拟世界构建和各种工业元宇宙创新应用支撑。工业元宇宙构建在整个元宇宙社会、经济、时空和治理基础之上，适配新型工业化需求并持续进行迭代演进，其中时空体系和社会体系通过虚拟世界实现对现实世界的数字拓展，通过分布式标识、数字化身等技术赋予用户更强的身份自主能力，通过现实世界的数字孪生和虚拟原生构建更加丰富多彩的虚拟世界，并跨越时空限制；经济体系既涵盖又可以超越现实世界的经济体系，甚至在虚拟世界中构建全新的经济体系并影响现有经济体系，如创作者经济等；治理体系为元宇宙安全可靠及平稳运行的制度和规则基础。 

虚拟世界。以现实世界映射而来的镜像为基础，以工业元宇宙基础设施为支撑，在社会、时空、经济和治理体系下，构建包含虚拟物、虚拟人、虚拟组织和虚拟环境等数字化要素的虚拟世界。其中，虚拟物主要是对现实世界生产资料的映射，包括数字化的物料、设备和产品；虚拟人主要是对工业生产参与者的映射，包括数字化的生产者、设计者、经营管理者和消费者；虚拟组织主要是对生产主体的映射，包括数字化的工厂、车间、企业和园区；虚拟环境主要是对生产环境的映射，包括数字化的时空、天地和建筑。未来，虚拟世界将成为工业元宇宙时代进行工业生产经营管理的重要载体。

新兴模式和应用。工业元宇宙借助虚实结合，实现了对工业现实世界的极大扩展，消除时空限制并实现物理资源、数字资源在更大范围内的整合调度，同时借助工业元宇宙带来的交互手段、展现方式、协作模式以及社会体系、经济体系、治理体系的变革，促进平台化设计、智能化制造、个性化定制、网络化协同、服务化延伸、数字化管理六大典型应用模式进一步创新发展，实现设计、生产、制造、服务、管理的全面提升。在此基础上，用户、内容创作者、运营方、平台建设方、基础设施提供方和平台监管者等参与主体，围绕工业元宇宙基础共性以及制造、能源、医疗、交通等行业领域，开展创新探索，推进新型工业化体系建设与发展。

编辑：黄飞