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元宇宙（Metaverse
）也称为后设宇宙、形上宇宙、元界、超感空间、虚空间。它是一个持久化和去中心化的在线三维虚拟环境，其中的所有事件都是实时发生的，且具有永久的影响力。对于“元宇宙”的概念至今没有准确的定论，在维基百科中这样描述“元宇宙”：元宇宙是通过虚拟增强的物理现实，是呈现收敛性和物理持久性特征的、基于未来互联网的具有连接感知和共享特征的3D虚拟空间
。
元宇宙被视为互联网的下一次革命。然而各界对元宇宙的终极形态还没有一个明确的定论。目前，公认的元宇宙核心属性（见图1.2）有以下几点。
作为一个3D虚拟空间，元宇宙消除了物理形态的障碍。它是一个无尽的空间，对可以同时使用它的参与者人数、可以进行的活动类型个数以及可以进入的行业个数等没有任何限制。另外，无边界性体现在元宇宙比当前的互联网平台有更强的可访问性上，它是开源开放的，所有参与者都可以根据自身的不同需求在元宇宙中进行创造，元宇宙的用户就是元宇宙内的消费者，同时也是创作者。每个参与者不仅可以购买、使用别人创作的内容，例如虚拟身份及NFT（Non-Fungible Token，非同质化代币）等，也可以自己进行创作。在这种模式下，元宇宙的边界将不断地被拓展。
元宇宙的永续性体现在两个方面：一是元宇宙不存在“关机”或“重启”等操作，用户可以随时在世界的任何地方利用装置自由地与元宇宙连接，这保证了用户的体验感是连续的。
图1.2 元宇宙的特性
这种特性可以模糊掉用户在进入元宇宙时的不真实感，使元宇宙成为与现实世界并行的平行世界（见图1.3）；二是元宇宙不会停止或被重置，而是以开源开放的方式无期限地持续发展下去，元宇宙内的每一个参与者既是元宇宙的“用户”，也是保证元宇宙可以持续发展的“创造”者。
图1.3 虚拟与现实的无缝衔接
具有高拟真度是构建元宇宙的基本条件。现实世界发生的一切都可以同步在元宇宙中实现。虚拟现实技术、体感技术及交互技术的发展使得参与者可以在元宇宙内有极高的沉浸感。在这个虚拟空间内，人类可以充分调动感官参与到元宇宙世界中。作为一个高度逼真的虚拟空间，元宇宙还有可以随着用户需求变换环境、颜色及光亮的能力（见图1.4）。
去中心化在元宇宙中有两种含义：其一是元宇宙是以去中心化的方式运行的，不归属于某一个特定平台或公司；其二是指元宇宙的网络架构是去中心化的。近几年技术的进步使得去中心化网络成为可能。去中心化的网络就是将数据处理工作分布在多个设备上，而不再依赖于单个中央服务器。每一个单位设备都是可以与其他节点独立交互的迷你中央处理器。因此，即使其中一个主节点崩溃或遭到攻击，其他服务器也可以正常运转，用户可以继续传输和访问数据。而诸如云计算和边缘技术的发展也为计算机及其他设备配备了更优越的数据处理能力，大大提升了数据传输及访问的速度。
图1.4 高拟真度
经济体系是能够保证有效组织和分配生产要素及资源的基础。元宇宙作为现实世界的映射，构建虚拟经济系统是整个元宇宙架构中必不可少的一环。虚拟经济不仅可以让参与者在虚拟世界中交换数字资产，也是能够激励更多参与者在元宇宙中输出内容的有效方式。元宇宙中的经济系统基于区块链技术，区块链技术也将是实现去中心化运营方式的重要技术之一，区块链点对点的传输方式可以确保虚拟世界中的所有交易都是公开的，因此，在没有“中心化”组织的管理下，也可以保障参与者数字资产的安全。
图1.5展示了目前市场上较为流行的几种虚拟货币。其中比特币是最为大家熟知的虚拟货币，2008年，中本聪提出了比特币的概念，2009年比特币创世区块诞生，之后引发了数字货币的热潮，截止到2021年11月，比特币的价格已逼近七万美元一枚。
图1.5 市场上的部分虚拟货币
（6）社交体验（social experience）
互联网的发展已经改变了人们的生活，互联网时代的社交更是颠覆了人们的传统社交模式。而元宇宙会进一步地拓展互联网社交的边界。因为元宇宙的核心是“生活”在这个虚拟空间中的每一个用户，所有参与者都可以在这里共同体验、共同创造及共同分享生成的内容。现实世界中的传统秩序在“去中心化”的运营模式下被完全打破，模糊了现实和虚拟边界的元宇宙将创造出完全崭新的社交关系及社交体验（见图1.6）。
图1.6 元宇宙中的社交
20世纪60年代互联网诞生以后，互联网技术已经经历了数次迭代。从门户搜索到移动互联网，再到现在的物联网概念，人们的生活因为互联网技术的发展而发生了革命性的变化。元宇宙被认为是互联网技术的下一次革命，它的构建依托于先进的数字化技术。在了解元宇宙时代之前，我们首先来了解一下互联网的迭代历程，如图1.7所示。
互联网始于20世纪60年代，起初，它是政府研究人员共享信息的一种方式。60年代的计算机体积庞大且难以移动，为了能够使用存储在计算机中的信息，必须前往计算机所在地或者通过传统的邮政系统邮寄计算机磁带
（computer magnetic tape）。
图1.7 互联网迭代历程
互联网形成的另一个催化剂是冷战的升温。苏联发射了Sputnik卫星后，美国国防部开始考虑如何在核攻击后仍然可以顺利传播信息。这促使了高级研究计划局网络（Advanced Research Projects Agency Network，ARPANET）的形成。该网络最终演变成了我们现在所熟知的互联网。ARPANET（也称为“阿帕网”）取得了巨大的成功，但在最初，阿帕网仅有4个节点，分布在与美国国防部有合作的四所大学
内。
1980年，美国国防部为所有军用计算机网络制定了传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）。1983年1月1日，TCP/IP成为阿帕网的标准协议，互联网由此诞生。在此之前，各种计算机网络并没有标准的相互通信的方式。TCP/IP的创立标志着不同网络上不同类型的计算机可以开始相互传递信息。1991年，蒂姆·伯纳斯·李（Tim Berners Lee）首次提到了HTML，在1993年将已经实现的功能标准化，这标志着万维网的诞生。HTML的出现，使访问Web更加便捷，互联网的普及度也变得更加广泛。
随着网络技术的发展，互联网上的海量信息令人眼花缭乱。由此，一些工具应运而生，这类工具就是搜索引擎，它们可以对大量信息进行分类。
搜索引擎实际上只是庞大的数据库，它从网站收集信息，然后将信息转储到数据库中。这些数据库中的信息是使用计算机程序（称为“蜘蛛”或“机器人”）收集的，该程序扫描网络并收集有关单个文档的信息。这些特殊程序会自动查找网站创建者要求它们获得的信息。
浏览器是一种用于查看万维网上文件的应用程序。还有一些基于文本或终端的浏览器，例如Lynx。这个时代的浏览器通常仅允许用户查看Web上的文本。现在的大多数浏览器都是图形浏览器，可以用来查看文本、图形和其他多媒体信息。用户可以通过浏览器在互联网上搜索信息。如今我们所熟知的大部分互联网巨头都是在门户检索时代创立并壮大的，例如谷歌和微软。
社交网络的发展给世界带来了巨大的变化，它的出现已经彻底改变了人们社交的方式。如今，无论是个人生活还是工作，人们通过网络可以实现完全的即时沟通。
●1971年，第一次发送电子邮件是通过两台并排的计算机进行的。这是由雷·汤姆林森（Ray Tomlinson）完成的。后来，在1978年，BBS（公告牌系统）通过电话线与其他用户交流。此外，互联网浏览器的第一批副本也在同一年通过Usenet平台分发。
●1997年，微软推出了Instant Messenger，它是一个可以即时发送消息的应用程序，用户可以通过它实现基本的聊天。它也被认为是即时通信服务的先驱。
●2004年，迄今为止最广泛的社交网络之一Facebook诞生了，一年后，这个新的社交网络很快就超越了其他社交网络，迅速成为行业的领军者。目前，Facebook被认为是有史以来最重要的社交网络之一。
●2006年，Twitter（推特）诞生了，它限制用户只能发送140个字符，这使得微博开始流行。今天，很多世界级事件都会在推特上迅速传播。这也是社交网络历史上的一个里程碑。在中国，微信和微博成了主流的社交网络。
移动互联网改变了互联网发展路径，手机取代PC正如移动电话取代固定电话一样。在以iOS和Android为代表的系统诞生之前，互联网的发展一直受制于PC的渗透率。移动互联网时代以2007年为分水岭，2007年以前，通信技术相对落后，随着通信技术的进步，网速和带宽问题的解决为2007年后的移动时代提供了无限可能。2008年后，移动宽带的普及率开始加速增长，2011年智能手机销量超越PC销量，达4.84
亿部，移动设备以我们无法预料的方式重塑我们的世界。大多数国家在2020年开始采用5G，这将有助于推动物联网和大数据技术的发展。
1979年日本电报电话公司（NTT）在东京推出了第一代移动网络，即1G网络。1984年，1G网络覆盖了整个日本。1983年，美国批准了第一批1G业务，摩托罗拉的DynaTAC成为首批在美国广泛使用的“移动”手机之一。几年后，加拿大和英国等其他国家也推出了自己的1G网络。
然而，1G技术存在许多缺点。例如，覆盖范围很差，音质也很差。各个运营商之间没有漫游支持，并且由于不同系统在不同频率范围上运行，所以系统之间没有兼容性。更有甚者，通话没有加密，因此任何拥有无线电扫描仪的人都可以接听电话。
第二代移动网络于1991年在芬兰根据GSM标准推出。2G网络时代可以对通话进行加密，数字语音通话也更加清晰。在2G时代，人们可以在手机上发送短信（SMS）、图片信息和彩信（MMS）。2G彻底改变了商业格局并永远改变了世界。
3G由NTT DoCoMo于2001年推出，旨在标准化供应商使用的网络协议。这意味着用户可以从世界上任何位置访问数据，因为驱动网络连接的“数据包”是标准化的，所以国际漫游服务成为可能。
因为3G的数据传输速度比2G快了4倍，视频会议、视频流和IP语音（如Skype）等服务开始兴起。2007年，支持3G网络的iPhone面世，意味着移动互联网的能力将得到前所未有的延伸。
4G于2009年首次部署在瑞典斯德哥尔摩和挪威奥斯陆，作为长期演进（LTE）4G标准。它随后在全世界推出，使数百万消费者可以享受高质量的视频流。4G提供快速的移动网络访问，从而促进了手游、高清视频和远程视频会议等行业的发展。
为了适应4G网络，需要设计支持4G的移动设备，这有助于设备制造商通过推出支持4G网络的手机扩大利润，新手机的研发和生产规模大幅增长，这也是苹果崛起成为世界上第一家价值万亿美元的公司的一个重要原因。随着4G网络和移动设备的发展，一大批在智能机上使用的软件也应运而生，例如淘宝、支付宝、Instagram、YouTube、抖音、美团等。这些软件渗透到生活中的方方面面，已经成为人们日常生活中的一部分。
在移动互联网时代，互联网早已全面渗透到政治、经济、社会、文化、军事等各个领域，极大地加速了劳动力、资本等要素和各类信息的流动与共享，对人类的生活方式、工作方式、社会运转方式产生了巨大而深远的影响，使人类的沟通、协作以及探索新领域的效能得到极大的提升。
物联网（Internet of Things，IoT）描述了嵌入传感器、软件和其他技术的物理对象网络，目的是通过互联网与其他设备和系统连接以交换数据。这些设备涉及的范围广泛，从普通的家用物品到复杂的工业系统。
在过去的几年里，物联网已经成为21世纪最重要的技术之一。现在我们可以通过嵌入式设备将日常物品（厨房用具、汽车、恒温器、婴儿监视器等）连接到互联网，使人和事物之间的无缝通信成为可能。
通过低成本的计算、云服务、大数据和移动技术，设备和系统可以在最少的人工干预下共享和收集数据。在这个高度互联的世界中，数字系统可以记录、监控和调整互联事物之间的每一次交互。物联网的发展主要得益于以下几种技术：
● 传感器技术： 经济实惠且可靠的传感器使更多制造商可以使用物联网技术。
● 云计算服务： 云平台可用性的提高使企业和消费者都能够访问扩展所需的基础设施，而无须实际管理所有基础设施，而且互联网的大量网络协议使得将传感器连接到云和其他“事物”以实现高效数据传输变得容易。
● 机器学习： 随着机器学习的发展，以及对存储在云中的各种海量数据的访问，企业可以更快、更轻松地收集信息。这些相关技术的出现将继续拓展物联网的边界，物联网产生的数据也为这些技术提供支持。
● 人工智能（AI）： 神经网络的进步使自然语言处理（NLP）技术得到极大的提升，并降低了智能设备的开发及生产成本，因而物联网设备（例如数字个人助理Alexa、Cortana和Siri）可以在大众中普及。
1992年，一本名叫《雪崩》（Snow Crash）的科幻小说出版，其在1993年和1994年分别获得英国科幻小说奖（British Science Fiction Award）和亚瑟·克拉克奖（Arthur C.Clarke Award）的提名。作者尼尔·斯蒂芬森（Neal Step-henson）在该书中首次提到了“元宇宙”的概念（见图1.8）。《雪崩》中描述的“元宇宙”世界是一个平行于现实世界的虚拟共享空间。小说中构建的“元宇宙”是由具备强大虚拟科技的现实世界和基于数字科技的虚拟世界融合创建的。
斯蒂芬森构建的元宇宙世界建立在一个虚拟的城市环境中，一条百米宽的公路贯穿了一个周长65536公里的完美球形行星。用户可以通过两种终端进入元宇宙：一种是个人终端，该终端可以将高质量的虚拟现实显示器投射到用户佩戴的眼镜上；另一种是低质量的公共终端。在元宇宙中，用户还可以通过佩戴便携式终端、眼镜和其他体感设备来保持与元宇宙的持续连接。此时的“元宇宙”仅仅是一个存在于文学作品中的概念。
图1.8 《雪崩》中首次提到“元宇宙”
2021年3月10日，沙盒游戏平台Roblox首次把“元宇宙”写进招股书，并在纽交所成功上市，当日市值就突破了400亿美元。该事件经过各大媒体的报道后迅速发酵，引发了各界的关注，形成了“元宇宙”现象。在科技飞速发展的今天，“元宇宙”不再只是一个科幻小说中的虚拟世界，基于诸多技术革新，人们对于“元宇宙”有了更多现实层面的期待。
图1.9展示了过去12个月内，谷歌和YouTube上关于元宇宙的搜索热度情况。谷歌趋势通过计算关键词占所有话题搜索比例的方式来统计关键词热度，占比越高的关键词搜索热度越大。由图1.9可知，在2021年，元宇宙在YouTube上的搜索量达到了两次峰值，分别是2021年4月17日和2021年10月31日。而在谷歌上，元宇宙的搜索量于2021年10月24日也达到了峰值。
图1.10是关于“元宇宙”在谷歌和YouTube上的地域搜索热度。由图可知，无论在谷歌还是YouTube上，中国都是对元宇宙搜索量最高的国家。我国各领域对元宇宙的关注和讨论达到了一个前所未有的热度。
图1.9 “元宇宙”搜索热度
数据来源：谷歌趋势
图1.10 “元宇宙”地域搜索热度Top-15
数据来源：谷歌趋势
图1.10 （续）
元宇宙化程度是元宇宙六大属性加权的结果。图1.11展示了代表公司的元宇宙化程度。四个代表公司中，Roblox公司的元宇宙化程度高于其他三个公司。Sandbox、Decentraland及Axie Infinity都是以区块链技术为核心的游戏公司，它们都有自己的数字货币，并且建立了可以进行数字货币交易的平台，并且它们的用户也是游戏世界中的创作者，因此，这三家公司的去中心化程度都很高。由图可知，社交体验、经济系统及去中心化是较容易达到的部分，而高拟真度、无边界性及永续性是构建元宇宙过程中较难实现的部分。
图1.12展示了四家元宇宙概念代表公司的日活量，即网站每日活跃的用户数量。四家代表公司中只有Roblox的日活量在持续增长，在把元宇宙概念写进招股书后，其日活量在2021年第二季度（Q2）达到了4320万人，而其他三家公司的日活量波动较大。Axie Infinity的日活量峰值出现在2021年第二季度，约4万人。Decentraland及Sandbox的日活量峰值均出现在2020年。
图1.11 代表公司的元宇宙化程度 [2]
图1.12 元宇宙概念公司的日活量
数据来源：Blockchain Game Info
图1.12 （续）