如何構(gòu)建元宇宙？元宇宙的傳輸協(xié)議是什么？操作系統(tǒng)在哪里？瀏覽器怎么設(shè)計(jì)？游戲科技公司Beamable的創(chuàng)始人首先提出了元宇宙的7層架構(gòu)。他將元宇宙劃分為基礎(chǔ)設(shè)施層、人機(jī)交互層、去中心化層、空間計(jì)算層、創(chuàng)造者經(jīng)濟(jì)層、探索與發(fā)現(xiàn)層，以及體驗(yàn)層。但是這種架構(gòu)劃分更適用于消費(fèi)元宇宙。按照這種架構(gòu)劃分，元宇宙的表現(xiàn)形式大多以游戲?yàn)槠瘘c(diǎn)，并逐漸整合互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化娛樂、教育、醫(yī)療等功能，隨著時(shí)間的推移以及技術(shù)的不斷完善進(jìn)步，長(zhǎng)期來看甚至可以整合全社會(huì)資源的分配利用，實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)解。對(duì)于產(chǎn)業(yè)元宇宙，應(yīng)以產(chǎn)業(yè)為起點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建，因此7層架構(gòu)所對(duì)應(yīng)的內(nèi)涵有所調(diào)整。
產(chǎn)業(yè)元宇宙的7層架構(gòu)
產(chǎn)業(yè)元宇宙的架構(gòu)包含7個(gè)層次，由下到上分別是：
產(chǎn)業(yè)元宇宙由物理世界層打底。我們永遠(yuǎn)不要忘記，產(chǎn)業(yè)元宇宙構(gòu)筑的邏輯，是將物理世界的對(duì)象和現(xiàn)象變成模型，放到虛擬空間，進(jìn)行仿真、預(yù)測(cè)，最終反饋到物理空間，來強(qiáng)化我們的物理世界。產(chǎn)業(yè)元宇宙創(chuàng)造虛擬空間的初衷是為了強(qiáng)化物理世界，讓我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。我們使用包括5G、Wi-Fi等通信技術(shù)，云計(jì)算、新材料、芯片設(shè)計(jì)、XR技術(shù)、裸眼3D、即時(shí)投影等軟硬件技術(shù)，實(shí)時(shí)映射物理世界到數(shù)字空間。這些技術(shù)使得我們的硬件性能越來越強(qiáng)，將各種設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)并提供必要的支撐，并實(shí)現(xiàn)一個(gè)“虛實(shí)相生”的虛擬世界體驗(yàn)，創(chuàng)造了由現(xiàn)實(shí)世界通往產(chǎn)業(yè)元宇宙的接口。產(chǎn)業(yè)元宇宙包含數(shù)字世界，因此數(shù)據(jù)建模層非常重要，這是建立元宇宙平臺(tái)的關(guān)鍵一層。數(shù)字孿生在這個(gè)層次被構(gòu)建。數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生是一種超越現(xiàn)實(shí)的概念，可以被視為一個(gè)或多個(gè)重要的、彼此依賴的裝備系統(tǒng)的數(shù)字映射系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)元宇宙的基本特征是虛實(shí)融合。通過對(duì)物理實(shí)體構(gòu)建“高保真”的數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)物理模型和數(shù)字孿生模型的雙向映射。由面向產(chǎn)品的數(shù)字孿生、面向車間的數(shù)字孿生、面向企業(yè)的數(shù)字孿生可以構(gòu)成覆蓋產(chǎn)品全壽命周期與全價(jià)值鏈的數(shù)字空間，從基礎(chǔ)材料、設(shè)計(jì)、工藝、制造以及使用維護(hù)全部環(huán)節(jié)，集成并驅(qū)動(dòng)以統(tǒng)一的模型為核心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和保障的數(shù)字化數(shù)據(jù)流。多種數(shù)字孿生承載了貫穿系統(tǒng)價(jià)值鏈的作用，用來處理各種數(shù)據(jù)監(jiān)控問題，連通產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生命周期相關(guān)信息的無縫集成，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造和運(yùn)維過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠鏈接、追溯和管理。通過產(chǎn)業(yè)元宇宙，整個(gè)產(chǎn)品生命周期各階段的關(guān)鍵數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)同步，從而可以動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地管理產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)，確保在發(fā)生變更時(shí)，各類產(chǎn)品信息的一致性。基于產(chǎn)業(yè)元宇宙廣泛搜集的現(xiàn)實(shí)世界的海量數(shù)據(jù)，在跟蹤分析層我們運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以進(jìn)一步提升決策與控制能力。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析與優(yōu)化，從而幫助企業(yè)提高產(chǎn)能、提升質(zhì)量、降低能耗，并消除安全隱患，避免安全事故。工程師們能夠用仿真技術(shù)對(duì)物理世界進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)，通過物理學(xué)確定規(guī)律和完整機(jī)理來計(jì)算分析和預(yù)測(cè)物理對(duì)象的未來狀態(tài)。企業(yè)可以利用數(shù)字孿生載體與數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，通過科學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果來輔助進(jìn)行分析決策，使產(chǎn)品能夠在虛擬環(huán)境下進(jìn)行快速迭代，改進(jìn)產(chǎn)品，借助數(shù)字孿生模型最終打造出性能優(yōu)越的實(shí)物產(chǎn)品，并構(gòu)建出高質(zhì)量低成本的產(chǎn)品維護(hù)服務(wù)。在產(chǎn)品報(bào)廢、回收后階段，產(chǎn)品數(shù)字孿生所涵括的所有模型和數(shù)據(jù)都將成為同種類型產(chǎn)品組的歷史數(shù)據(jù)，為下一代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)和創(chuàng)新、同類型產(chǎn)品的質(zhì)量分析及預(yù)測(cè)、基于物理的產(chǎn)品仿真模型和分析模型的優(yōu)化等提供數(shù)據(jù)支持。產(chǎn)業(yè)元宇宙一定不是公司制的，是無數(shù)中心化機(jī)構(gòu)和無數(shù)個(gè)人共同參與構(gòu)建的，是分布式的、去中心的、自組織的。產(chǎn)業(yè)元宇宙提供沉浸式的數(shù)字模擬、環(huán)境和事件的開發(fā)和操作，用戶和企業(yè)可以在其中探索、創(chuàng)造、社交和參與各種各樣的體驗(yàn)，并從事經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。這些業(yè)務(wù)不同于傳統(tǒng)的在線體驗(yàn)和多人視頻游戲，因?yàn)榇嬖谝粋€(gè)由開發(fā)者和內(nèi)容創(chuàng)作者組成的大型生態(tài)系統(tǒng)，在底層平臺(tái)上產(chǎn)生大部分內(nèi)容或收獲大部分收入。這一層中有各種各樣的應(yīng)用，用于數(shù)字化生存和數(shù)字化生產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)模型分為兩種，一是有一套貨幣系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)元宇宙的參與者樂在其中，做出貢獻(xiàn)，獲得產(chǎn)業(yè)元宇宙的權(quán)益。參與者越來越多、參與的時(shí)間越來越長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)元宇宙的價(jià)值就越來越高。由此產(chǎn)業(yè)元宇宙將徹底改變幾乎每一個(gè)行業(yè)和功能，包括醫(yī)療、教育、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，到電商、消費(fèi)品。此外，全新的行業(yè)、市場(chǎng)和資源將被創(chuàng)造出來。產(chǎn)業(yè)元宇宙通過數(shù)字孿生等技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)虛擬世界，并且由虛向?qū)崳嵘a(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平、改進(jìn)生產(chǎn)制造的方式、升級(jí)企業(yè)管理運(yùn)營(yíng)的效率。產(chǎn)業(yè)元宇宙不必須是3D空間，它可以不是2D或者3D形式，甚至不一定以圖形的方式存在，它更多的是由內(nèi)容、時(shí)間、應(yīng)用程序和社交互動(dòng)構(gòu)建的，虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的飛輪。
