工業(yè)元宇宙白皮書牽頭編制單位：中國(guó)信息通信研究院工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2023年3月聲明本報(bào)告所載的材料和信息，包括但不限于文本、片、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、建議，不構(gòu)成法律建議，也不應(yīng)替代律師意見。本報(bào)告所有材料或內(nèi)容的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所有（注明是引自其他文獻(xiàn)的內(nèi)容除外），并受法律保護(hù)。如需轉(zhuǎn)載，需聯(lián)系本聯(lián)盟并獲得授權(quán)許可。未經(jīng)授許可，任何人不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容以發(fā)布、載、匯編、轉(zhuǎn)讓、出售等方式使用，不得將報(bào)告的全部或部分內(nèi)容通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式傳播，不得在任何公開場(chǎng)合使用報(bào)告內(nèi)相關(guān)描述及相關(guān)數(shù)據(jù)圖表。違反上述聲明者，本聯(lián)盟將追究其相關(guān)法律責(zé)任。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)系電話：01-630887郵箱：aii@caict.accn前言2021年3月，隨著元宇宙概念第一股Roblox上市，元宇宙引起全球廣泛關(guān)注，臉書、微軟、英偉達(dá)、騰訊、字節(jié)跳動(dòng)、百度等紛紛布局相關(guān)領(lǐng)域。元宇宙是構(gòu)建在新型基礎(chǔ)設(shè)施之上，實(shí)現(xiàn)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界時(shí)空融合的新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)生態(tài)。元宇宙通過(guò)區(qū)塊鏈、人工智能、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的鏡像映射、時(shí)空拓展和價(jià)值延伸，幫助人們實(shí)現(xiàn)在虛擬世界的數(shù)字化身，進(jìn)而借助擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)等人機(jī)交互手段實(shí)現(xiàn)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的融合。工業(yè)元宇宙是元宇宙重要的應(yīng)用領(lǐng)域，是基于元宇宙核心基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用理念，構(gòu)建的服務(wù)于工業(yè)經(jīng)濟(jì)的新型工業(yè)體系、工業(yè)生態(tài)和工業(yè)模式。工業(yè)元宇宙可以在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)全要素、全價(jià)值鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈的全息展示和跨時(shí)空聚合，并疊加新的社交

牽頭編寫單位：中國(guó)信息通信研究院參與編寫單位：中國(guó)信息通信研究北京理工大學(xué)北京工商大學(xué)北京航天云路有限公司美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）阿依瓦（北京）技術(shù)有限公司富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公浪潮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云洲鏈百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公黑龍江數(shù)字化研究院模式和新

經(jīng)濟(jì)模式，進(jìn)而借助人機(jī)交互、數(shù)字化身

北京泰爾英福網(wǎng)絡(luò)科技有限責(zé)任公司等手段協(xié)同開展工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，促進(jìn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及創(chuàng)新發(fā)展。工業(yè)元宇宙概念較為前沿，涉及的技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)業(yè)類型多，工業(yè)元宇宙的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系尚未建立完善，但圍繞工業(yè)元宇宙的應(yīng)用探索正在逐步展開，國(guó)內(nèi)外都在加強(qiáng)相關(guān)布局。為了凝聚共識(shí)，引導(dǎo)業(yè)界協(xié)同開展工業(yè)元宇宙探索，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟特編制本報(bào)告，對(duì)工業(yè)元宇宙的概念內(nèi)涵、可能引發(fā)的變革、概念框架、支撐體系進(jìn)行了闡述，并給出了推進(jìn)建議，希望為工業(yè)元宇宙的落地應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考和借鑒。白皮書編寫組成員：李海花、劉陽(yáng)、池程、楊鵬、景浩盟、錄天鳳、樊森、高琦、劉澍、王亦澎、姚頔、李琦琦、期治博、湯雁斐、童晉、孫銀、韓玲、高信波、陳柱銘、黃子沛、景越、王宇鵬、田美園、柴森春、張百海、柴潤(rùn)祺、王乃軍、崔靈果、許繼平、姜露、王昭洋、鄭治、郎燕、楊衛(wèi)國(guó)、代淑玉、馬晨陽(yáng)、王銘、李程、李響、丁志剛、王潤(rùn)、熊林愷、徐夢(mèng)非、王生、冀巖琦、張遠(yuǎn)峰、馬晨光、姚亞靜、焦臻楨、張發(fā)振、李韓軍、吳陳煒、源、張貝瑩、楊春強(qiáng)、高亮、陳能技、安寧、蘭健、程海旭、莊磊、陳昕、郭惠軍、李果、滕護(hù)兵

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心（上海）有限公Bentley軟件（北京）有限公司軟通智慧科技有限公中國(guó)聯(lián)通四川省分公國(guó)際商業(yè)機(jī)器（中國(guó)）投資有限公司（IBM）普天信息工程設(shè)計(jì)服務(wù)有限公北京華創(chuàng)易豐管理技術(shù)有限公工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟公眾號(hào)目錄一、工業(yè)元宇宙概述 1（一）元宇宙基本內(nèi)涵 1（二）工業(yè)元宇宙基本內(nèi)涵 9二、工業(yè)元宇宙可能引發(fā)的變革 10（一）時(shí)空交融的平臺(tái)化設(shè)計(jì) 1（二）虛實(shí)結(jié)合的智能化制造 1（三）沉浸體驗(yàn)的個(gè)性化定制 12（四）全局可視的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同 13（五）虛實(shí)共生的服務(wù)化延伸 13（六）全息洞察的數(shù)字化管理 14三、工業(yè)元宇宙概念框架和發(fā)展階段 15（一）概念框架 15（二）發(fā)展階段 19四、工業(yè)元宇宙支撐體系 20（一）總體視圖 20（二）基礎(chǔ)設(shè)施 22（三）交互與應(yīng)用 26（四）其他支撐 27五、工業(yè)元宇宙推進(jìn)建議 27（一）引導(dǎo)應(yīng)用創(chuàng)新探索 27（二）加快關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新 28（三）培育關(guān)鍵產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)鏈 28（四）加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 28（五）探索監(jiān)管機(jī)制 29六、發(fā)展展望 29述（一）元宇宙基本內(nèi)涵元宇宙目前尚無(wú)完全統(tǒng)一定義，通常來(lái)說(shuō)元宇宙是指利用科技手段創(chuàng)造的與現(xiàn)實(shí)世界映射交互的虛擬世界，在此基礎(chǔ)上形成具備新型社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系的數(shù)字生活空間。綜合元宇宙相關(guān)定義，可以將元宇宙看作是基于多種信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合，沉浸式、自主化、虛實(shí)融合的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)間，是基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)價(jià)值重構(gòu)，身份資產(chǎn)化、內(nèi)容價(jià)值化、開放互通的虛擬經(jīng)濟(jì)體系，是基于現(xiàn)實(shí)世界社會(huì)活動(dòng)與人際關(guān)系時(shí)空深度延伸的新型網(wǎng)絡(luò)社會(huì)。元宇宙利用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、區(qū)塊鏈、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字拓展，完成對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的空間延伸、時(shí)間延伸和價(jià)值延伸。元宇宙概念示意如圖1所示。圖1意元宇宙概況通常認(rèn)為元宇宙概念來(lái)源于1992年科幻作品《雪崩》中提到的“etaverse”。021年是元宇宙元年，3月份隨著元宇宙概念第一股Roblx上市，元宇宙開始進(jìn)入公眾視野，國(guó)外臉書、微軟、英偉達(dá)等科技公司紛紛布局相關(guān)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)騰訊、字節(jié)跳動(dòng)、百度等公司也緊隨其后，10月份，臉書正式改名為eta徹底擁抱元宇宙，使得全球范圍內(nèi)掀起了關(guān)注元宇宙發(fā)展的熱潮。自此以后，世界各國(guó)開始在擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、人工智能等元宇宙重要的領(lǐng)域開展了局，政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略等方面也有所傾斜。主要政策國(guó)外，主要國(guó)家在元宇宙技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、政策監(jiān)管等方面進(jìn)行了積極布局。在技術(shù)研發(fā)上，韓國(guó)重點(diǎn)關(guān)注元宇宙城市、虛擬數(shù)字人、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)等方向，且給予資金支持，221年5月，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)信息通信部發(fā)起成立包括現(xiàn)代、SK集團(tuán)等20多家韓國(guó)本土企業(yè)和機(jī)構(gòu)的“元宇宙聯(lián)盟”，專注元宇宙探索。法國(guó)在數(shù)字資產(chǎn)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)等方向積極展開探索，于西部盧瓦爾河大區(qū)成立了配備虛擬實(shí)現(xiàn)工業(yè)中心的智能工廠創(chuàng)新科研中心，擬通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開展新型工廠設(shè)計(jì)、新機(jī)器監(jiān)測(cè)、人體工學(xué)研究以及員工虛擬培訓(xùn)等研究。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，221年7月，韓國(guó)公布《數(shù)字新政20》，推出數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)培育支援計(jì)劃，共投資204億韓元，其中投資擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)內(nèi)容開發(fā)、數(shù)字內(nèi)容開發(fā)和擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)共計(jì)760億韓元。201年11月3日，首爾市長(zhǎng)提出首爾愿景200計(jì)劃，計(jì)劃投資30億韓元建設(shè)元宇宙首爾，涵蓋包括經(jīng)濟(jì)、教育、旅游、通信、城市、行政、和基礎(chǔ)設(shè)施7個(gè)領(lǐng)域。韓國(guó)產(chǎn)業(yè)界對(duì)元宇宙關(guān)注度極高，主要側(cè)重于元宇宙平臺(tái)、虛人、VR等方面，并初步形成了游戲、虛擬偶像、虛擬世等領(lǐng)域應(yīng)用。201年7月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了《關(guān)于虛擬空間行業(yè)未來(lái)可能性與課題的調(diào)查報(bào)告》，報(bào)告為，政府應(yīng)著重防范和解決“虛擬空間”的法律問(wèn)題，并對(duì)跨國(guó)、跨平臺(tái)業(yè)務(wù)法律適用條款加以完善，政府應(yīng)與業(yè)內(nèi)人士制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針，并向全球輸出此類范。201年12月，日本成立元宇宙的業(yè)界團(tuán)體“一般社法人日本元宇宙協(xié)會(huì)”，啟動(dòng)市場(chǎng)構(gòu)建，力爭(zhēng)使日本成為元宇宙發(fā)達(dá)國(guó)家。202年4月，日本成立面向應(yīng)用推進(jìn)研究和規(guī)則完善的“元宇宙推進(jìn)協(xié)議會(huì)”。在政策監(jiān)管上，201年10月，美國(guó)出臺(tái)《政府對(duì)人工智能數(shù)據(jù)的所有權(quán)監(jiān)督法案》，要求對(duì)人工智能系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)，特別是面部識(shí)別數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)管。202年3月9日，美國(guó)總統(tǒng)簽署“關(guān)于確保數(shù)字資產(chǎn)負(fù)責(zé)任發(fā)展”的行政命令，要求各部門通力合作，就數(shù)字資產(chǎn)展開相關(guān)研究。022年4月和7月，歐盟分別通過(guò)了《數(shù)字服務(wù)法》和《數(shù)字市場(chǎng)法》，重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)容安全、保護(hù)、個(gè)人隱私安全以及惡性競(jìng)爭(zhēng)等關(guān)鍵問(wèn)題。國(guó)內(nèi)，元宇宙產(chǎn)業(yè)也獲得了廣泛的重點(diǎn)關(guān)注。201年12月，中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站發(fā)布《元宇宙如何改寫人類社會(huì)生活》，提出要“理性看待元宇宙帶來(lái)的新一輪技術(shù)革命和對(duì)社會(huì)的影響，不低估510年的機(jī)會(huì)，也不高估12年的演進(jìn)變化”。202年1月，工信部召開中小企業(yè)發(fā)展情況發(fā)布會(huì)，提出要注重培育一批深耕專業(yè)領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全、智能傳感器等方面“小巨人”企業(yè)，培育一批進(jìn)軍元宇宙、區(qū)塊鏈、人工智能等新興領(lǐng)域的創(chuàng)新型中小企業(yè)。此外，工信部工業(yè)文化發(fā)展中心于202年10月發(fā)布的《工業(yè)元宇宙三年行動(dòng)計(jì)劃（2022025年）》，以及工信部、教育部等五部委022年1月聯(lián)合發(fā)布的《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（202—206年）》，著重突出了對(duì)元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視。目前，我國(guó)已有24省市相繼發(fā)布元宇宙方面的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃或方案，涉及產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人才引進(jìn)、稅收支持等方面。發(fā)展情況當(dāng)前，元宇宙整體還處在探索期，相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品、平臺(tái)和應(yīng)用還需要進(jìn)一步整合和發(fā)展，但關(guān)鍵領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)布局趨勢(shì)已經(jīng)逐漸明朗。在硬件方面，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備、算力芯片和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等已成為元宇宙產(chǎn)業(yè)關(guān)注重點(diǎn)。其中，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)設(shè)備已經(jīng)成為元宇宙最直接入場(chǎng)券，以美國(guó)為主的國(guó)外廠商占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)占比較高。201年第一季度臉書旗下的Oculus出貨量已占全球VR/AR頭顯出貨量75%，同比增長(zhǎng)%，行業(yè)呈現(xiàn)向頭部集中的趨勢(shì)。以GPU為代表的算力正逐步向元宇宙計(jì)算核心發(fā)展，英偉達(dá)在該領(lǐng)域具有絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)和主導(dǎo)權(quán)，在前四大云供應(yīng)商亞馬遜、谷歌、阿里巴巴、Azue中974%的AI加速器實(shí)例部署了英偉達(dá)GPU，同時(shí)英偉達(dá)主導(dǎo)著人工智能算法訓(xùn)練市場(chǎng)，全50超級(jí)計(jì)算機(jī)中近70%使用了英偉達(dá)GPU。以網(wǎng)絡(luò)為代表的基礎(chǔ)設(shè)施成為保障沉浸式體驗(yàn)的關(guān)鍵，在傳統(tǒng)無(wú)線方式不能解決元宇宙終端設(shè)備需求的背景下，5G和新的IFI標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)，華為5G通信天罡基站和巴龍000等都在向該方向發(fā)展。在核心技術(shù)上，人工智能、區(qū)塊鏈等成為了重要元宇宙的重要支撐。其中，人工智能已經(jīng)成為驅(qū)動(dòng)元宇宙的內(nèi)在動(dòng)力，美國(guó)圍繞人工算法基礎(chǔ)框架開展了大量的研究與應(yīng)用。谷歌、臉書、亞馬遜、微軟等科技巨頭紛紛布局基礎(chǔ)算法框架，開發(fā)了soFlow、XNet、CNK、Cae等重要產(chǎn)品，其中谷歌所研發(fā)的soFlow已被大量人工智能項(xiàng)目采納。國(guó)內(nèi)，作為最早“AllinAI”的公司，百度在AI領(lǐng)域的積累深厚，基于百度大腦的VR20產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)為產(chǎn)業(yè)提供全棧式行業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用開發(fā)，并提供全鏈路元宇宙內(nèi)容生態(tài)和AI支撐下的元宇宙新業(yè)態(tài)。區(qū)塊鏈技術(shù)作為元宇宙數(shù)字身份和數(shù)字資產(chǎn)的支撐也獲得了飛速發(fā)展。據(jù)DC數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)區(qū)塊鏈?zhǔn)袌?chǎng)規(guī)模已達(dá)468億美元，是全球的第二大區(qū)塊鏈支出單體。隨著產(chǎn)業(yè)動(dòng)能的釋放，我國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈條進(jìn)一步完善，產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游持續(xù)補(bǔ)充，形成了具備成熟度與完備性的全產(chǎn)業(yè)鏈鏈條，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)下，應(yīng)用領(lǐng)域企業(yè)飆升，約占據(jù)我國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈條613%，同比增加244%。在應(yīng)用方面，當(dāng)前游戲和社交領(lǐng)域仍是元宇宙應(yīng)用的主要方向。國(guó)外作為元宇宙的發(fā)起方，在應(yīng)用方面積累了大量的優(yōu)質(zhì)企業(yè)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯。我國(guó)科技企業(yè)在元宇宙應(yīng)用領(lǐng)域迅速跟進(jìn)，以騰訊、字節(jié)跳動(dòng)、華為、阿里巴巴等為代表的巨頭整合業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)迅速布局，以米哈游、莉莉絲等為代表的游戲企業(yè)升維游戲場(chǎng)景靠近虛擬世界，游戲公司中青寶、寶通科技、湯姆貓等宣布開發(fā)元宇宙概念游戲。整體來(lái)看，得益于強(qiáng)大的基建能力及人口規(guī)模優(yōu)勢(shì)，我國(guó)元宇宙科技企業(yè)在后端基建、人工智能、內(nèi)容與場(chǎng)景創(chuàng)新等方面的潛力巨大。在國(guó)家整體層面，美國(guó)重視基礎(chǔ)研發(fā)，尤其在底層架構(gòu)方面，整體領(lǐng)先水平較高。中國(guó)掌握用戶基數(shù)與社交基因優(yōu)勢(shì)，在后端基建和人工智能領(lǐng)域持續(xù)布局和發(fā)力。日本有豐富的ACG（動(dòng)畫Aniation、漫畫Coic、游戲Gae）產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，其應(yīng)用已逐步由游戲向其他場(chǎng)景延展。韓國(guó)元宇宙由政府引領(lǐng)，應(yīng)用場(chǎng)景主要由“偶像經(jīng)濟(jì)”驅(qū)動(dòng)，并在“虛擬數(shù)字人”上有一定技術(shù)領(lǐng)先。元宇宙主要特性元宇宙主要特點(diǎn)是幫助人們實(shí)現(xiàn)在虛擬世界的數(shù)字化身，進(jìn)而借助擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)等人機(jī)交互手段實(shí)現(xiàn)虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的融合。從元宇宙數(shù)字化身的角度上看，元宇宙主要具備時(shí)空融合性、多元共生性、價(jià)值融通性、自主多樣性四個(gè)主要特性。時(shí)空融合性是指元宇宙不僅完成對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字拓展，更是在時(shí)間和空間上提供了多種發(fā)展的可能，時(shí)間和空間高度統(tǒng)一，借助元宇宙，用戶可發(fā)展多個(gè)時(shí)間線，體驗(yàn)不同空間、不同場(chǎng)景下的生活，未來(lái)可能性大大增加。多元共生性是指元宇宙可將多重身份進(jìn)行統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)虛擬身份和現(xiàn)實(shí)身份的綁定，化身將成為元宇宙身份的主要特點(diǎn)。價(jià)值融通性是指元宇宙實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界的價(jià)值流轉(zhuǎn)和融合，新型經(jīng)濟(jì)體系將會(huì)出現(xiàn)，現(xiàn)實(shí)世界的重要數(shù)據(jù)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾臄?shù)字資產(chǎn)，在虛擬世界中的數(shù)字化創(chuàng)造也可能轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)財(cái)富。自主多樣性是指元宇宙給予了用戶充分的自主和自由，用戶可自由掌握自身身份信息的應(yīng)用范圍，選擇自己想要置身的場(chǎng)景。元宇宙發(fā)展趨勢(shì)元宇宙發(fā)展趨勢(shì)可以從虛實(shí)融合、生態(tài)連通、人機(jī)交互和信息交互四方面描述。一是虛實(shí)融合性將不斷加強(qiáng)。元宇宙是現(xiàn)實(shí)世界和數(shù)字世界的總和，從世界融合的角度上看，元宇宙可能會(huì)經(jīng)歷獨(dú)立發(fā)展、虛實(shí)結(jié)合和虛實(shí)相生三個(gè)階段。在獨(dú)立發(fā)展階段，數(shù)字世界是現(xiàn)實(shí)世界的屬，兩者之間不存在太多的交互。在虛實(shí)結(jié)合階段，現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界交互頻繁，兩者相互影響。在虛實(shí)相生階段，數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界高度融合，數(shù)字世界在時(shí)間、空間、經(jīng)濟(jì)等體量上逼近甚至超越現(xiàn)實(shí)世界，出現(xiàn)新的社會(huì)形態(tài)。二是應(yīng)用覆蓋范圍不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)看，元宇宙要經(jīng)歷自發(fā)階段、領(lǐng)域互聯(lián)階段和全連接階段。在初始階段，一些相互獨(dú)立的應(yīng)用零散出現(xiàn)，然后應(yīng)用開始按照領(lǐng)域、應(yīng)用目標(biāo)等不斷聚合，形成領(lǐng)域生態(tài)，最后實(shí)現(xiàn)全面互聯(lián)，形成元宇宙應(yīng)用生態(tài)。三是人機(jī)交互體驗(yàn)不斷提升。從交互技術(shù)發(fā)展上看，元宇宙將推動(dòng)現(xiàn)有文字、視頻等傳統(tǒng)交互向以擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)為主的音視頻沉浸式交互轉(zhuǎn)變，最終可能涵蓋甚至超越人體五感的全方位沉浸式互，實(shí)現(xiàn)真正意義的元宇宙交互模式。四是信息交互方式向去中心化轉(zhuǎn)變。從信息交互理念上看，元宇宙將推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)從信息只讀的網(wǎng)-人交互、人-人交互向以智能化的人-網(wǎng)交互為主的web30邁進(jìn)。目前，元宇宙還在初期階段：一是核心關(guān)鍵技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展，如擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)上尚未完全解決人機(jī)交互的根本問(wèn)題，沉浸式體驗(yàn)有待加強(qiáng)，人工智能技術(shù)仍舊停留在模式識(shí)別階段，元宇宙迫切需要的意識(shí)層面交互還尚未實(shí)現(xiàn)，區(qū)塊鏈技術(shù)也面臨著性能、安全、去中心化“不可能三角”問(wèn)題。二是基礎(chǔ)設(shè)施能力與理想需求還存在很大差距，元宇宙的發(fā)展對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施提供更高能力要求，以算力為例，元宇宙的算力需求預(yù)測(cè)過(guò)千甚至超萬(wàn)FLOPS，根據(jù)DC統(tǒng)計(jì)，200年全球的算力只有42FLOPS，兩者存在巨大的缺口。三是應(yīng)用內(nèi)容還需進(jìn)一步豐富。元宇宙雖在游戲、社交等領(lǐng)域取得一定進(jìn)展，但能夠代表行業(yè)突破的現(xiàn)象級(jí)應(yīng)用尚未出現(xiàn)，應(yīng)用的廣度和深度有待加強(qiáng)，標(biāo)桿應(yīng)用有待進(jìn)一步培育。（二）工業(yè)元宇宙基本內(nèi)涵李伯虎院士指出“工業(yè)元宇宙是指在新發(fā)展理念指引下，在新一代人工智能技術(shù)引領(lǐng)下，借助新時(shí)代各類新技術(shù)群跨界融合，實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域中‘人、虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間虛實(shí)映射/交互/融合、以虛促實(shí)、以虛強(qiáng)實(shí)的工業(yè)全要素鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈（三鏈）智慧、協(xié)同、開放、服務(wù)、互聯(lián)的復(fù)雜數(shù)字工業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)”。工業(yè)元宇宙是元宇宙重要應(yīng)用領(lǐng)域，是以擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、內(nèi)容生成等為代表的新一代信息通信技術(shù)與實(shí)體工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型工業(yè)生態(tài)。工業(yè)元宇宙與元宇宙的關(guān)系如圖2所示。圖2宙與消費(fèi)場(chǎng)景下超現(xiàn)實(shí)的內(nèi)容創(chuàng)造和用戶體驗(yàn)感相比，工業(yè)元宇宙構(gòu)建的場(chǎng)景和對(duì)象是一個(gè)確切物理系統(tǒng)，所要解決的問(wèn)題、組織關(guān)系和任務(wù)都是明確的。得益于工業(yè)領(lǐng)域的堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)和明確的工業(yè)場(chǎng)景，未來(lái)工業(yè)元宇宙將可能是元宇宙優(yōu)先落地應(yīng)用的方向。革工業(yè)元宇宙是元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域的落地與拓展，是新型工業(yè)數(shù)字空間、新型工業(yè)智慧互聯(lián)系統(tǒng)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展的新型載體。工業(yè)元宇宙為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、實(shí)體經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、企業(yè)智慧化管理等方面提供更大創(chuàng)新空間，并引發(fā)更加廣泛的工業(yè)變革。（一）時(shí)空交融的平臺(tái)化設(shè)計(jì)工業(yè)元宇宙可以通過(guò)模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用環(huán)境，對(duì)產(chǎn)品、產(chǎn)品零部件之間的作用方式進(jìn)行更加直觀、精準(zhǔn)的模擬和展示。設(shè)計(jì)研發(fā)階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者們可以通過(guò)工業(yè)元宇宙構(gòu)建的虛實(shí)融合環(huán)境，打破協(xié)作時(shí)空邊界，實(shí)現(xiàn)協(xié)作體驗(yàn)和效率大幅度提升。設(shè)計(jì)者還可以通過(guò)VR或AR眼鏡，沉浸式的感受設(shè)計(jì)效果，通過(guò)“真實(shí)”的管理驗(yàn)，完成各種人機(jī)工程的設(shè)計(jì)及優(yōu)化。以寶馬新型數(shù)字工廠為例，借助英偉達(dá)Onivese平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員可以在全球范圍內(nèi)獲得31座工廠的各類數(shù)據(jù)，借助平臺(tái)的協(xié)作工具，設(shè)計(jì)人員可以無(wú)視距離和時(shí)間的限制，達(dá)成全球范圍內(nèi)的高效協(xié)作，有效解決了設(shè)計(jì)規(guī)劃耗時(shí)、產(chǎn)品無(wú)法兼容和數(shù)據(jù)更新滯后的問(wèn)題。設(shè)計(jì)者可以在設(shè)計(jì)階段體驗(yàn)建成后的真實(shí)工廠，進(jìn)而可以對(duì)工廠進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行模擬生產(chǎn)。（二）虛實(shí)結(jié)合的智能化制造工業(yè)元宇宙將可以通過(guò)在虛擬世界中復(fù)刻、聚合現(xiàn)實(shí)世界生產(chǎn)資源，提升全球化生產(chǎn)協(xié)同能力和水平，構(gòu)建全球“大生產(chǎn)線”模式。工業(yè)元宇宙中，時(shí)空界限變得模糊，可以通過(guò)構(gòu)建親臨現(xiàn)場(chǎng)感的遠(yuǎn)程作業(yè)模式，提升生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者對(duì)作業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)感知，避免生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)的人身安全問(wèn)題，還可以實(shí)現(xiàn)多用戶沉浸式遠(yuǎn)程生產(chǎn)監(jiān)控、作業(yè)操作指導(dǎo)等。以微軟Azue平臺(tái)為例，借助內(nèi)部強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，微軟將軟硬件產(chǎn)品整合為“元宇宙技術(shù)棧”，并通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)建出一個(gè)能復(fù)刻現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化工作空間，從而加快維修和啟動(dòng)新的生產(chǎn)線等流程。目前，日本川崎重工已成為微軟工業(yè)元宇宙業(yè)務(wù)的新客戶，工廠員工將佩戴Holoens全息眼鏡開展機(jī)器人制造、設(shè)備維修等該工作，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的透明化管理。（三）沉浸體驗(yàn)的個(gè)性化定制工業(yè)元宇宙可以在虛擬世界中構(gòu)建虛實(shí)融合、開放透明、可直觀體驗(yàn)的產(chǎn)品全生命周期情景視圖，吸引更多人以各種形式參與到產(chǎn)品生產(chǎn)中來(lái)。用戶可以在工業(yè)元宇宙構(gòu)建的虛擬世界中，參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，觀摩甚至參與產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)行產(chǎn)品虛擬體驗(yàn)，并隨時(shí)可以反饋產(chǎn)品改進(jìn)或優(yōu)化建議，也可在上述過(guò)程后直接進(jìn)行產(chǎn)品消費(fèi)并追蹤產(chǎn)品物流進(jìn)程、進(jìn)行產(chǎn)品使用反饋。以服裝生產(chǎn)企業(yè)的個(gè)性化定制為例，通過(guò)在生產(chǎn)中應(yīng)用3D量體系統(tǒng)、手持式3D掃描等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速人體建模和數(shù)字化量體，根據(jù)用戶需求建立精準(zhǔn)的“人-號(hào)-型對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)用戶可全程監(jiān)控過(guò)程生產(chǎn)，實(shí)施跟蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行反饋來(lái)進(jìn)一步明確定制需求，從而實(shí)現(xiàn)了服裝的個(gè)性化定制。（四）全局可視的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工業(yè)元宇宙可進(jìn)一步深化產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈組織模式革，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴可以在虛擬世界中進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同服務(wù)，協(xié)同體驗(yàn)更加觀、高效，并且通過(guò)虛實(shí)融合、3D展示、沉浸體驗(yàn)，精準(zhǔn)展示完整的協(xié)作進(jìn)程和協(xié)作視圖，進(jìn)而促進(jìn)資源共享、能力交易以及業(yè)務(wù)優(yōu)化配置。以百度天工物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為例，平臺(tái)通過(guò)傳感器連接所有物理資產(chǎn)，并將物理世界的數(shù)據(jù)和狀態(tài)傳送到元宇宙應(yīng)用數(shù)字程序的數(shù)字虛擬空間，結(jié)合百度地圖的海量數(shù)據(jù)處理能力和物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)間聚合分析能力，構(gòu)建一整套時(shí)空大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并采用時(shí)空時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)用于存儲(chǔ)和管理時(shí)間序列數(shù)據(jù)及地理空間數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)治理及共享，使得需要結(jié)合空間與時(shí)間的應(yīng)用落地就會(huì)變得簡(jiǎn)單，提升了工業(yè)協(xié)同效率。（五）虛實(shí)共生的服務(wù)化延伸工業(yè)元宇宙可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的映射、化身等技術(shù)，支撐企業(yè)打造多種虛擬化形象、虛擬場(chǎng)景，打破時(shí)空界線與用戶進(jìn)行更高效的交流，更精準(zhǔn)的獲取用戶產(chǎn)品使用信息。企業(yè)產(chǎn)品客戶通過(guò)VR、AR設(shè)備，可以實(shí)時(shí)看到產(chǎn)品操作流程和使用要求，從而有效降低培訓(xùn)難度，減少操作失誤率。企業(yè)設(shè)備供應(yīng)商通過(guò)AR、VR進(jìn)入虛擬工廠，可以獲取更精確的情景信息，加快故障定位、原因排查和故障修復(fù)。以百事可樂(lè)的AR生產(chǎn)支持為例，在AR技術(shù)未引入前，百事可樂(lè)位于南非德班的Pospecton工廠需要員工掌握四種以上的語(yǔ)言才能保證工作的順利進(jìn)行，這對(duì)一線員工帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。借助AR技術(shù)，一些不具備外語(yǔ)能力的當(dāng)?shù)毓と耍涂梢栽谲囬g接受培訓(xùn)和開展工作，同時(shí)結(jié)合AR眼鏡內(nèi)置的oom應(yīng)用，就可實(shí)現(xiàn)居家辦公人員與現(xiàn)場(chǎng)人員遠(yuǎn)程溝通，讓工人可以便捷開展工作交流，最終提升生產(chǎn)效率。（六）全息洞察的數(shù)字化管理工業(yè)元宇宙可以在虛擬世界中實(shí)時(shí)展示智能工廠的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理、生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)，更加直觀、便捷地優(yōu)化、創(chuàng)新乃至重塑企業(yè)相關(guān)活動(dòng)。在智能工廠建設(shè)前期，建設(shè)與現(xiàn)實(shí)智能工廠的建筑結(jié)構(gòu)、產(chǎn)線布置、生產(chǎn)流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)一致的虛擬智能工廠，對(duì)產(chǎn)能配置、設(shè)備結(jié)構(gòu)、人員動(dòng)線等的合理性進(jìn)行提前驗(yàn)證。在智能工廠運(yùn)行階段，可以在虛擬智能工廠中進(jìn)行全場(chǎng)景、全環(huán)節(jié)、全要素、全過(guò)程的3D化直觀展示、模擬和預(yù)測(cè)分析，極大升經(jīng)營(yíng)管理效率。以AASstes打造的基于AR數(shù)字孿生的研發(fā)量產(chǎn)研究中心為例，中心將數(shù)據(jù)分析以及虛擬仿真等過(guò)程“搬”到現(xiàn)場(chǎng)，管理人員能夠?qū)?shù)字模型投放在任意面，進(jìn)行區(qū)域、產(chǎn)線、設(shè)備等不同層級(jí)的內(nèi)容信息查看、觸摸、抓取、移動(dòng)、縮放等AR交互操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與運(yùn)維管理。段（一）概念框架工業(yè)元宇宙作為元宇宙的重要應(yīng)用場(chǎng)景，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)實(shí)世界到虛擬世界的映射，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)在虛擬世界中的新發(fā)展。工業(yè)元宇宙的概念框架如圖3所示。圖3架現(xiàn)實(shí)世界。除工業(yè)生產(chǎn)外，現(xiàn)實(shí)世界還包含對(duì)工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面感知。其中，全要素包括人、機(jī)、料、法、環(huán)、質(zhì)，全產(chǎn)業(yè)鏈包括采購(gòu)、生產(chǎn)、物流、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的完整的產(chǎn)業(yè)鏈，全價(jià)值鏈包括所有參與者和生產(chǎn)銷售等活動(dòng)的組織及其價(jià)值、利潤(rùn)分配。現(xiàn)實(shí)世界通過(guò)對(duì)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的數(shù)字化，構(gòu)建了工業(yè)元宇宙堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?；A(chǔ)設(shè)施。工業(yè)元宇宙在網(wǎng)絡(luò)、算力、存儲(chǔ)等關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的支撐下，進(jìn)一步打造體驗(yàn)、身份、資產(chǎn)和平臺(tái)等具有工業(yè)元宇宙特色的基礎(chǔ)設(shè)施，形成社會(huì)、時(shí)空、經(jīng)濟(jì)和治理四大體系。其中，體驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施主要聚焦虛實(shí)交互和內(nèi)容與渲染引擎的打造，是工業(yè)元宇宙中虛實(shí)交互的關(guān)口，也是用戶進(jìn)入虛擬世界的關(guān)鍵。身份基礎(chǔ)設(shè)施主要實(shí)現(xiàn)虛實(shí)身份的表征并實(shí)現(xiàn)身份的關(guān)聯(lián)與映射，是支撐工業(yè)元宇宙中“化身”實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)元宇宙內(nèi)部社會(huì)關(guān)系的重要支撐。資產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施主要是將工業(yè)全要素進(jìn)行資產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)工業(yè)全要素的表征，并支撐表征下的工業(yè)數(shù)字資產(chǎn)的交易。平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施支撐工業(yè)元宇宙中的虛實(shí)資源協(xié)同，面向整個(gè)體系提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)智能與服務(wù)，支撐體驗(yàn)、身份、資產(chǎn)之間的關(guān)聯(lián)交互，支撐面向工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的新型社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、時(shí)空和治理體系的構(gòu)建，支撐虛擬世界構(gòu)建和各種工業(yè)元宇宙創(chuàng)新應(yīng)用支撐。工業(yè)元宇宙構(gòu)建在整個(gè)元宇宙社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、時(shí)空和治理基礎(chǔ)之上，適配新型工業(yè)化需求并持續(xù)進(jìn)行迭代進(jìn)，其中時(shí)空體系和社會(huì)體系通過(guò)虛擬世界實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字拓展，通過(guò)分布式標(biāo)識(shí)、數(shù)字化身等技術(shù)賦予用戶更強(qiáng)的身份自主能力，通過(guò)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字孿生和虛擬原生構(gòu)建更加豐富多彩的虛擬世界，并跨越時(shí)空限制；經(jīng)濟(jì)體系既涵蓋又可以超越現(xiàn)實(shí)世界的經(jīng)濟(jì)體系，甚至在虛擬世界中構(gòu)建全新的經(jīng)濟(jì)體系并影響現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)體系，如創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)等；治理體系為元宇宙安全可靠及平穩(wěn)運(yùn)行的制度和規(guī)則基礎(chǔ)。虛擬世界。以現(xiàn)實(shí)世界映射而來(lái)的鏡像為基礎(chǔ)，以工業(yè)元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施為支撐，在社會(huì)、時(shí)空、經(jīng)濟(jì)和治理體系下，構(gòu)建包含虛擬物、虛擬人、虛擬組織和虛擬環(huán)境等數(shù)字化要素的虛擬世界。其中，虛擬物主要是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界生產(chǎn)資料的映射，包括數(shù)字化的物料、設(shè)備和產(chǎn)品；虛擬人主要是對(duì)工業(yè)生產(chǎn)參與者的映射，包括數(shù)字化的生者、設(shè)計(jì)者、經(jīng)營(yíng)管理者和消費(fèi)者；虛擬組織主要是對(duì)生產(chǎn)主體的映射，包括數(shù)字化的工廠、車間、企業(yè)和園區(qū)；虛擬環(huán)境主要是對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的映射，包括數(shù)字化的時(shí)空、天地和建筑。未來(lái)，虛擬世界將成為工業(yè)元宇宙時(shí)代進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的重要載體。新興模式和應(yīng)用。工業(yè)元宇宙借助虛實(shí)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)現(xiàn)實(shí)世界的極大擴(kuò)展，消除時(shí)空限制并實(shí)現(xiàn)物理資源、數(shù)字資源在更大范圍內(nèi)的整合調(diào)度，同時(shí)借助工業(yè)元宇宙帶來(lái)的交互手段、展現(xiàn)方式、協(xié)作模式以及社會(huì)系、經(jīng)濟(jì)體系、治理體系的變革，促進(jìn)平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理六大典型應(yīng)用模式進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、產(chǎn)、制造、服務(wù)、管理的全面提升。在此基礎(chǔ)上，用戶、內(nèi)容創(chuàng)作者、運(yùn)營(yíng)方、平臺(tái)建設(shè)方、基礎(chǔ)設(shè)施提供方和平臺(tái)監(jiān)管者等參與主體，圍繞工業(yè)元宇宙基礎(chǔ)共性以及制造、能源、醫(yī)療、交通等行業(yè)域，開展創(chuàng)新探索，推進(jìn)新型工業(yè)化體系建設(shè)與發(fā)展。（二）發(fā)展階段作為元宇宙的重要應(yīng)用場(chǎng)景，工業(yè)元宇宙發(fā)展遵循元宇宙發(fā)展的一般規(guī)律，在虛實(shí)融合、生態(tài)連通、人機(jī)交互和信息交互等方面有類似的發(fā)展脈絡(luò)，但由于工業(yè)應(yīng)用的復(fù)雜性及與生產(chǎn)綁定的耦合性，工業(yè)元宇宙的發(fā)展還具有其自身的特點(diǎn)。在初期發(fā)展階段，現(xiàn)有現(xiàn)實(shí)世界的生產(chǎn)過(guò)程和需求結(jié)構(gòu)尚未改變，虛擬物、虛擬人、虛擬組織和虛擬環(huán)境等的構(gòu)建需要結(jié)合實(shí)際需要和場(chǎng)景逐步展開，現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界虛實(shí)結(jié)合及虛實(shí)融合的程度、深度和廣度有待培育，并受限于工業(yè)元宇宙相關(guān)支撐體系的發(fā)展、社會(huì)經(jīng)濟(jì)治理體系的發(fā)展以及工業(yè)場(chǎng)景的復(fù)雜度，工業(yè)元宇宙聚焦“單點(diǎn)”探索。在快速發(fā)展階段，虛擬世界變得更加真實(shí)感，并深入?yún)⑴c到改造現(xiàn)實(shí)世界的生產(chǎn)過(guò)程。工業(yè)元宇宙相關(guān)的技術(shù)、交互設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施等支撐體系較完善，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、服務(wù)、管理等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)加速向虛擬世界進(jìn)行映射或遷移，出現(xiàn)大量可復(fù)制可推廣的創(chuàng)新應(yīng)用式，創(chuàng)新社交模式和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)推動(dòng)治理體系變革。在成熟發(fā)展階段，工業(yè)元宇宙將工業(yè)生產(chǎn)的虛實(shí)統(tǒng)一。虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界之間實(shí)現(xiàn)完整映射和無(wú)縫交互，人們借助虛實(shí)融合參與到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。系（一）總體視圖工業(yè)元宇宙的發(fā)展需要構(gòu)建強(qiáng)有力的支撐體系，涉及支持工業(yè)元宇宙發(fā)展的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、技術(shù)產(chǎn)品新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育以及配套政策法規(guī)建立等。結(jié)合當(dāng)前業(yè)界對(duì)工業(yè)元宇宙的研究與探索，我們給出了工業(yè)元宇宙的支撐體系的總體視圖如圖4所示。圖4系21（二）基礎(chǔ)設(shè)1．感知與控制感知是工業(yè)元宇宙重要的數(shù)據(jù)來(lái)源和運(yùn)行的數(shù)據(jù)礎(chǔ)，通過(guò)音視頻采集、測(cè)量、傳感、射頻識(shí)別、位置信息采集等數(shù)據(jù)采集手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的全方位感知?？刂茖⒐I(yè)信息與控制系統(tǒng)、虛擬世界的控制信息和指令作用到現(xiàn)實(shí)世界，改變現(xiàn)實(shí)世界資產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，使得虛擬交互界面下用戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的操控。網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算與存儲(chǔ)工業(yè)元宇宙帶來(lái)的數(shù)據(jù)量爆炸式的增長(zhǎng)，全息通信、虛實(shí)互動(dòng)、數(shù)字資產(chǎn)交易、去中心化交互等需求，以及塑造支撐工業(yè)元宇宙發(fā)展的社會(huì)體系、經(jīng)濟(jì)體系、時(shí)空體系和治理體系等，都對(duì)現(xiàn)有信息基礎(chǔ)設(shè)施提出跨越式的發(fā)展要求，網(wǎng)絡(luò)帶寬、傳輸時(shí)延、算力等方面需求的持續(xù)提高也對(duì)通信技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。通信技術(shù)中，工業(yè)以太網(wǎng)、5G/6G、Fi6等為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供更可靠、快捷、靈活的數(shù)據(jù)傳輸能力，并且需要適應(yīng)工業(yè)元宇宙應(yīng)用需求發(fā)展，如虛實(shí)融合場(chǎng)景下的高實(shí)時(shí)應(yīng)用要求網(wǎng)絡(luò)毫秒級(jí)時(shí)延。邊緣計(jì)算、云計(jì)算、算力中心等計(jì)算技術(shù)為不同工業(yè)場(chǎng)景提供分布式、低成本數(shù)據(jù)計(jì)算能力，特別是區(qū)塊鏈等分布式技術(shù)應(yīng)用以及數(shù)字化身、數(shù)字資產(chǎn)交易等，對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力都將帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。平臺(tái)平臺(tái)為工業(yè)元宇宙的構(gòu)建、運(yùn)行提供通用能力支撐，通過(guò)聚合虛實(shí)數(shù)據(jù)、虛實(shí)資產(chǎn)、虛實(shí)資源、模型工具、數(shù)字身份、時(shí)空狀態(tài)等信息，提供海量數(shù)據(jù)分析、時(shí)空模、內(nèi)容創(chuàng)作、資源協(xié)同、資產(chǎn)交易、工業(yè)控制、應(yīng)用開發(fā)等功能，是工業(yè)元宇宙的核心。工業(yè)人工智能工業(yè)人工智能（AI）是建設(shè)和驅(qū)動(dòng)工業(yè)虛擬世界、實(shí)現(xiàn)虛實(shí)聯(lián)動(dòng)的關(guān)鍵。虛擬世界的創(chuàng)造需要AI，在工業(yè)元宇宙中，用戶突破了時(shí)間和空間限制進(jìn)行交流，但虛擬場(chǎng)景的搭建需要進(jìn)行大量工作，需要借助AI技術(shù)打造智能“大腦”來(lái)創(chuàng)新內(nèi)容，降低用戶內(nèi)容創(chuàng)作門檻。虛擬世界“數(shù)字人”需要AI，化身是工業(yè)元宇宙提供用戶的主要功能，數(shù)字化身除具備與現(xiàn)實(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字身份外，還存在一些專為虛擬場(chǎng)景服務(wù)的“數(shù)字人”，這些角色需要AI技術(shù)賦予一定的智能來(lái)完成相應(yīng)的職責(zé)。工業(yè)元宇宙的自動(dòng)化管理需要AI，自治是工業(yè)元宇宙運(yùn)行的關(guān)鍵能力，在應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況時(shí)，工業(yè)元宇宙能夠進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，優(yōu)化自身行為，保障自身的運(yùn)轉(zhuǎn)。工業(yè)AI未來(lái)會(huì)在生成算法、多模態(tài)、內(nèi)容生成以及預(yù)訓(xùn)練模型等方面持續(xù)發(fā)展。工業(yè)數(shù)據(jù)管理與工具工業(yè)數(shù)據(jù)管理與工具為工業(yè)元宇宙實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)析、管理、治理以及在此基礎(chǔ)上形成的智能決策提供重要支撐。通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界中工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等各類數(shù)據(jù)的匯聚，借助數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)治理等工業(yè)模型與數(shù)據(jù)科學(xué)，并與工業(yè)人工智能技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建工業(yè)元宇宙數(shù)據(jù)體系，推動(dòng)工業(yè)數(shù)據(jù)的知識(shí)化和資產(chǎn)化，形成更深度更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)洞察、分析預(yù)測(cè)、決策反饋和可視化展示，并作用于現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界中的工業(yè)活動(dòng)，為工業(yè)元宇宙的自動(dòng)化、智能化運(yùn)轉(zhuǎn)提供基礎(chǔ)。工業(yè)軟件工業(yè)軟件為工業(yè)元宇宙提供工具組件，如CAD、S、RP等，使用流程優(yōu)化、仿真驗(yàn)證等核心技術(shù)將工業(yè)知識(shí)進(jìn)一步顯性化，支撐工廠、產(chǎn)線虛擬建模與仿真、多品種變批量任務(wù)動(dòng)態(tài)排產(chǎn)等先進(jìn)應(yīng)用。未來(lái)需要與3D呈現(xiàn)、數(shù)字孿生、虛實(shí)交互等技術(shù)結(jié)合，支撐工業(yè)元宇宙中各種虛實(shí)結(jié)合/虛實(shí)融合的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)。內(nèi)容生成平臺(tái)內(nèi)容生成平臺(tái)為工業(yè)元宇宙建立現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字映像、打造虛擬世界、構(gòu)建數(shù)字化身或數(shù)字人以及虛實(shí)交互提供文字、圖片、音視頻等內(nèi)容生成服務(wù)，包括時(shí)空擎、內(nèi)容引擎、實(shí)時(shí)渲染等工具，當(dāng)前人工智能生成內(nèi)容（A-GeneatedContent，AGC）正在成為元宇宙內(nèi)容生成的重要解決方案。工業(yè)元宇宙中，內(nèi)容生成平臺(tái)需要和工業(yè)活動(dòng)需求銜接起來(lái)以加速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)落地。區(qū)塊鏈BaaS平臺(tái)區(qū)塊鏈技術(shù)能夠賦予數(shù)據(jù)難以篡改的特性，進(jìn)而支持?jǐn)?shù)據(jù)/資源/資產(chǎn)的跨平臺(tái)管理和流通，用戶真正擁有數(shù)字資產(chǎn)，是工業(yè)元宇宙打造可信價(jià)值網(wǎng)絡(luò)和新型經(jīng)濟(jì)體系的基礎(chǔ)底座。區(qū)塊鏈BaaS平臺(tái)可以提供智能合約、共識(shí)算法、隱私計(jì)算、跨鏈機(jī)制等服務(wù)，促進(jìn)區(qū)塊鏈在工業(yè)元宇宙中的應(yīng)用，促進(jìn)各種虛實(shí)數(shù)據(jù)/資源/資產(chǎn)在不同制造主體之間的流轉(zhuǎn)與協(xié)作共享，加速重構(gòu)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)邏輯和商業(yè)模式。通用PaaS平臺(tái)通用PaaS平臺(tái)通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為工業(yè)元宇宙平臺(tái)提供系統(tǒng)資源調(diào)度與運(yùn)維管理等基礎(chǔ)共性支撐。。4．身份與資產(chǎn)工業(yè)元宇宙將是一個(gè)持久運(yùn)行、虛實(shí)融合的世界，價(jià)值性是其存在的重要基礎(chǔ)。資產(chǎn)的確權(quán)、定價(jià)和交易是激發(fā)數(shù)據(jù)要素、數(shù)字原生創(chuàng)新、虛實(shí)資源/資產(chǎn)進(jìn)行流通進(jìn)而達(dá)到經(jīng)濟(jì)作用的基礎(chǔ)保障，特別是面向工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)尤為重要。資產(chǎn)的確權(quán)、定價(jià)和交易除了需要政策保障、行業(yè)自律等，還需要依賴區(qū)塊鏈等信息化手段和機(jī)制，既需要考慮虛擬世界對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的價(jià)值延伸，還需要考慮與現(xiàn)實(shí)世界的經(jīng)濟(jì)體系銜接。數(shù)字身份是現(xiàn)實(shí)世界的人/機(jī)/物及虛擬世界中的人/機(jī)/物在工業(yè)元宇宙的唯一表征，涉及數(shù)字身份的唯一標(biāo)識(shí)、關(guān)聯(lián)信息以及身份驗(yàn)證、關(guān)聯(lián)信息查找與定位等，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系以及以分布式標(biāo)識(shí)代表的新型標(biāo)識(shí)體系將提供重要基礎(chǔ)支撐，同時(shí)還可以借助數(shù)字錢包技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字身份與數(shù)字資產(chǎn)的綁定以及在此基礎(chǔ)之上數(shù)字資產(chǎn)交易。借助數(shù)字化身等技術(shù)，既可以支撐企業(yè)打造多種虛擬化形象、虛擬場(chǎng)景，還可以吸引人們打破時(shí)空界線，借助數(shù)字化身參與到工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。（三）交互與應(yīng)用工業(yè)元宇宙將帶來(lái)全新的人機(jī)交互模式和體驗(yàn)，借