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物理与数字世界的映射与交互

在数智时代,物理世界与数字世界之间的边界愈发模糊。物联网(IoT)技术的不断进步意味着实物可以通过传感器和网络与数字世界相连,实现数据的即时收集和互动。正如前文提到的智能家居系统,它利用物联网技术将家居设备(比如灯光、恒温器、安防摄像头)连入互联网,让它们能够远程操控、自动化运作并进行数据采集。用户通过智能手机应用便能遥控家中各项设施,实现了物理空间与数字领域的紧密融合。此外,增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术也正在改变我们与数字世界的互动方式。例如,宜家(IKEA)运用AR技术让顾客可以在自己的居住空间内虚拟摆放家具,便于购买前预览产品在实际环境中的外观。

在制造业中,物理与数字世界的融合通过工业物联网(IIoT)实现。传感器和机器人被集成到制造流程中,实时收集和分析数据以优化生产效率和质量。数字孪生技术(创建物理资产的虚拟副本)用于模拟、预测和远程管理工厂操作。数字孪生技术作为物理与数字世界融合的一个重要实例,在许多企业中得到了应用。例如,通用电气(GE)是数字孪生技术在工业应用中的先驱。他们使用数字孪生技术来模拟和分析他们的机器和系统,如风力涡轮机和喷气发动机。通过创建这些设备的虚拟副本,GE能够预测维护需求,优化设备性能,并提升整体效率。西门子同样利用数字孪生技术进行产品设计、生产流程和效能分析。例如,在其制造工厂中,西门子使用数字孪生技术来模拟和优化生产线布局和操作流程,有效减少了对实体原型的实际搭建与测试需求。宝马在汽车与飞机制造行业使用数字孪生技术来改进车辆设计和生产过程。通过模拟车辆组件和整车性能,宝马能够在实际生产之前测试和优化设计。空中客车公司使用数字孪生技术来优化其飞机设计和制造过程。通过创建飞机部件和系统的虚拟副本,空中客车能够在实际制造之前进行测试和分析,提高生产效率和飞机性能。由此可见,数字孪生技术可以帮助企业在设计、生产、运营和维护方面实现优化,提高效率并减少成本。通过模拟物理资产的数字副本,企业能够更好地预测和解决问题,加速产品开发以及改进服务。

与我们生活息息相关的还有增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术。AR和VR技术也是数智时代的重要组成部分,它们创造了沉浸式的体验,将物理世界和数字世界结合得更加紧密。Meta(前身为Facebook)在VR领域有着重要的影响,特别是通过其Oculus系列产品。Oculus Quest等设备提供了一个沉浸式的VR体验,广泛用于游戏、教育和训练模拟。Meta还积极探索创建一个名为“元宇宙”的虚拟世界,其中用户可以通过VR头显进行交互和体验不同的虚拟环境。2018年上映的一部名为《头号玩家》的电影讲述的是在2045年,虚拟现实技术已经渗透人类生活的每一个角落。游戏建筑师詹姆斯·哈利迪建造了名为“绿洲”的虚拟现实游戏世界。用户仅需佩戴VR头盔,便能踏入一个与现实形成鲜明对照的虚拟境界。在这个世界里,熙熙攘攘的都市景致、形色各异且神采飞扬的玩家形象汇聚一堂。即使你在现实中处于社会边缘,挣扎求生,置身于“绿洲”,你同样能够化身成一名无所不能的超级英雄。

MOJO视觉

图1.2 MOJOAR隐形眼镜概念图

想象一个没有屏幕的世界:不是无休止地盯着电脑屏幕,或是低头滚动浏览社交媒体动态和电子邮件,而是当你需要信息时,它就简单地出现在你眼前,不需要时就消失。Mojo Lens是目前MOJO视觉公司正在开发中的一种特殊类型的隐形眼镜。它本质上是一种增强现实设备,能够通过上下文相关的HUD(抬头显示器)来增强用户的视觉体验。这款智能镜片拥有每英寸14000像素的显示屏,配备眼球追踪、图像稳定以及定制无线电波,自称是“有史以来最小最密集的动态显示屏”。不同于目前的增强现实可穿戴设备,如谷歌眼镜或ThirdEye将图像投影到玻璃屏幕上,Mojo智能镜片能直接将图像投射到视网膜上。

目前市面上的几款电子眼镜,如Acesight和NuEyes Pro,为视觉障碍者提供了类似的解决方案,但它们体积庞大、笨重且非常显眼。Mojo镜片将是一个更为隐蔽、更舒适的替代品,为用户提供更多的活动自由和独立性。Mojo提供的一些实际应用示例包括语言翻译、运动数据和身体指标、路线指引和风险检测。

作为“隐形计算”领域的首批例子之一,Mojo镜片在医疗领域的潜在应用是无限的。帮助视力低下者只是Mojo镜片可能的第一种医疗应用;增强现实技术已经在医学领域被应用,并且有望在未来几十年内彻底改变这一领域。例如,AccuVein是一种使用激光提供静脉实时图像的设备,广泛被医生和护士用于辅助插入针头进行静脉注射和血液测试。

根据美国国家生物技术信息中心的数据,现实增强技术已经在外科手术中使用了多年,外科医生使用诸如谷歌眼镜之类的设备将关于患者的关键信息叠加到他们的视野中。其开发者表示使用像Scopis的全息导航平台这样的软件,外科医生可以看到混合现实叠加图像,它可以“展示复杂的肿瘤边界,协助植入物放置并指导你沿着解剖路径进行”。

虽然现实生活中,我们距离电影里的场景实现尚有一段距离,但像抖音、Snapchat这样的社交应用程序已让用户能够通过各种AR滤镜和效果,在自拍照片和视频中增添动态及互动元素,这种易于接触的AR应用促进了增强现实技术的广泛普及。这进一步模糊了我们物理世界与数字世界之间的界限。许多开发者也开始探索人物的虚拟化,创造出形形色色的虚拟角色。2021年10月底,一个名为“柳夜熙”的账号在抖音发布了其第一部作品。在柳夜熙出现之前,大多数的虚拟人是以CG动画或者人工智能形成的虚拟形象。然而柳夜熙逼真生动,发丝纹理、手部动作几乎与真人无异,虚拟人与现实人的交互也异常顺滑。柳夜熙的出现代表着元宇宙与现实世界的连接桥梁已经开始搭建,也开拓了传统IP经济和元宇宙未来的商业可能。

从企业运营的视角出发,若要深入把握数字智能时代的核心精髓,首先,需构筑健全的IT基础设施,其中包括云计算、数据存储和网络安全等关键组成部分,以确保企业能够支撑起大规模的数据处理和分析工作,然后利用物联网技术将物理世界的设备连接到数字世界,实时收集和分析数据,以优化运营效率和产品质量;其次,需要创建物理资产的虚拟副本,通过模拟和分析优化产品设计、生产流程和维护策略;最后,需要确保用户在数字世界中的体验与物理世界的体验无缝对接。当然,实现物理世界和数字世界之间的映射与交互,依赖于一个以数据驱动的组织架构。这要求从高层管理到一线工作人员,每个人都应具备解读数据并据此做出决策的能力。利用大数据分析工具来发掘洞见、预测市场动向,并指导产品开发及市场营销策略。在员工层面,团队成员需要掌握新技能来应对这些转变,包括数据分析、机器学习和数字工具的应用。同时,塑造一个鼓励创新、能灵活适应变革的组织文化也至关重要。 gNZ+I84YytT0KQNs2v3A1DZxYVY5BYpyoouXfjtDlKMA+5Bsm4TtdaWv2DPkPBKB

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