如何構建元宇宙?元宇宙的傳輸協議是什么?操作系統在哪里?瀏覽器怎么設計?游戲科技公司Beamable的創始人首先提出了元宇宙的7層架構。他將元宇宙劃分為基礎設施層、人機交互層、去中心化層、空間計算層、創造者經濟層、探索與發現層,以及體驗層。但是這種架構劃分更適用于消費元宇宙。按照這種架構劃分,元宇宙的表現形式大多以游戲為起點,并逐漸整合互聯網、數字化娛樂、教育、醫療等功能,隨著時間的推移以及技術的不斷完善進步,長期來看甚至可以整合全社會資源的分配利用,實現資源最優解。對于產業元宇宙,應以產業為起點進行構建,因此7層架構所對應的內涵有所調整。

產業元宇宙由物理世界層打底。我們永遠不要忘記,產業元宇宙構筑的邏輯,是將物理世界的對象和現象變成模型,放到虛擬空間,進行仿真、預測,最終反饋到物理空間,來強化我們的物理世界。產業元宇宙創造虛擬空間的初衷是為了強化物理世界,讓我們在現實生活中提高生產效率、降低生產成本。我們使用包括5G、Wi-Fi等通信技術,云計算、新材料、芯片設計、XR技術、裸眼3D、即時投影等軟硬件技術,實時映射物理世界到數字空間。這些技術使得我們的硬件性能越來越強,將各種設備接入網絡并提供必要的支撐,并實現一個“虛實相生”的虛擬世界體驗,創造了由現實世界通往產業元宇宙的接口。產業元宇宙包含數字世界,因此數據建模層非常重要,這是建立元宇宙平臺的關鍵一層。數字孿生在這個層次被構建。數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、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,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數字孿生是一種超越現實的概念,可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。產業元宇宙的基本特征是虛實融合。通過對物理實體構建“高保真”的數字孿生模型,實現物理模型和數字孿生模型的雙向映射。由面向產品的數字孿生、面向車間的數字孿生、面向企業的數字孿生可以構成覆蓋產品全壽命周期與全價值鏈的數字空間,從基礎材料、設計、工藝、制造以及使用維護全部環節,集成并驅動以統一的模型為核心的產品設計、制造和保障的數字化數據流。多種數字孿生承載了貫穿系統價值鏈的作用,用來處理各種數據監控問題,連通產品全生命周期的數字孿生模型,實現整個生命周期相關信息的無縫集成,使產品設計、工藝規劃、制造和運維過程中所產生的數據能夠鏈接、追溯和管理。通過產業元宇宙,整個產品生命周期各階段的關鍵數據可以實現同步,從而可以動態、實時地管理產品的技術狀態,確保在發生變更時,各類產品信息的一致性。基于產業元宇宙廣泛搜集的現實世界的海量數據,在跟蹤分析層我們運用大數據分析技術,可以進一步提升決策與控制能力。在此基礎上進行分析與優化,從而幫助企業提高產能、提升質量、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對物理世界進行動態預測,根據當前狀態,通過物理學確定規律和完整機理來計算分析和預測物理對象的未來狀態。企業可以利用數字孿生載體與數據分析平臺,通過科學預測結果來輔助進行分析決策,使產品能夠在虛擬環境下進行快速迭代,改進產品,借助數字孿生模型最終打造出性能優越的實物產品,并構建出高質量低成本的產品維護服務。在產品報廢、回收后階段,產品數字孿生所涵括的所有模型和數據都將成為同種類型產品組的歷史數據,為下一代產品的設計改進和創新、同類型產品的質量分析及預測、基于物理的產品仿真模型和分析模型的優化等提供數據支持。產業元宇宙一定不是公司制的,是無數中心化機構和無數個人共同參與構建的,是分布式的、去中心的、自組織的。產業元宇宙提供沉浸式的數字模擬、環境和事件的開發和操作,用戶和企業可以在其中探索、創造、社交和參與各種各樣的體驗,并從事經濟活動。這些業務不同于傳統的在線體驗和多人視頻游戲,因為存在一個由開發者和內容創作者組成的大型生態系統,在底層平臺上產生大部分內容或收獲大部分收入。這一層中有各種各樣的應用,用于數字化生存和數字化生產。經濟激勵模型分為兩種,一是有一套貨幣系統,產業元宇宙的參與者樂在其中,做出貢獻,獲得產業元宇宙的權益。參與者越來越多、參與的時間越來越長,產業元宇宙的價值就越來越高。由此產業元宇宙將徹底改變幾乎每一個行業和功能,包括醫療、教育、工業、農業,到電商、消費品。此外,全新的行業、市場和資源將被創造出來。產業元宇宙通過數字孿生等技術,構建了一個虛擬世界,并且由虛向實,提升產業的數字化水平、改進生產制造的方式、升級企業管理運營的效率。產業元宇宙不必須是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,它更多的是由內容、時間、應用程序和社交互動構建的,虛擬與現實相結合的飛輪。