| 摘要：从技术角度来看,元宇宙构建在元数据中心中。元数据中心应用了建筑、电气、环境控制、计算、存储、网络、通信等支撑性技术,为元宇宙提供底层基础设施。 |
“元宇宙”一词始于1992年的科幻小说《SnowCrash(雪崩)》中提到的“metaverse(元宇宙)”和“Avatar(化身)”这两个概念。人们在“Metaverse”里可以拥有自己的虚拟替身,这个虚拟的世界就叫做“元宇宙”。小说描绘了一个庞大的虚拟现实世界,在这里,人们用数字化身与虚拟人共同生活在一个虚拟空间的未来设定中。
“元宇宙”不是一个新的概念,它更像是一个经典概念的重生。有人认为元宇宙是现实世界和虚拟世界的并集,也有人认为元宇宙属于现实世界与虚拟世界的交集,还有人认为元宇宙是多个虚拟世界的映射等等,不同的组织和学者对元宇宙的形态有着不同的猜想,目前没有人能够给出确切的答案。有人说元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程,这一说法并不准确,最多只能说是元宇宙的初级阶段。
在原著中,元宇宙(Metaverse)是由Meta和Verse两个单词组成,Meta表示超越,Verse代表宇宙(universe),合起来即为“超越宇宙”的概念:一个平行于现实世界运行的人造空间。
清华大学新闻学院沈阳教授认为:元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,以及数字孪生技术生成现实世界的镜像,通过区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和编辑。
“元宇宙”是一个不断发展和演变的概念，不同参与者以自己的方式不断丰富着它的含义。
2021年被称作元宇宙的元年,这一年“元宇宙”入选“2021年度十大网络用语”,《咬文嚼字》“2021年度十大流行语”。2022年,新鲜热词“元宇宙”屡登委员提案!
二、元宇宙的技术组成
从技术角度来看,元宇宙构建在元数据中心中。元数据中心应用了建筑、电气、环境控制、计算、存储、网络、通信等支撑性技术,为元宇宙提供底层基础设施。
在元数据中心提供的强大算力支撑下,在以区块链技术为核心的可信数字化价值交互网络的基础上,充分利用由VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)等XR(扩展现实)技术、可穿戴计算、人机交互、位置感知、数字孪生、智能自动化、用户画像、内容关联、物联网、网络安全等颠覆性技术,可以构建出实现元宇宙数字新生态的基础服务,例如身份认证、隐私计算、环境渲染、激励机制、内容运营、支付交易、资产管理、3D引擎和模拟仿真等。
元宇宙的服务是基于场景的,上述这些技术和服务为场景的搭建提供了支撑。这些场景包括元宇宙在政府公共服务、社会治理、社交娱乐、展览、教育、医疗、文化旅游、工业制造等方面的应用,为用户和消费者提供具体应用支持和数字空间管理的物理空间支撑。
每一个具体的场景可以形成次元宇宙,多个紧密联系的场景可以组成元宇宙,多个元宇宙可以组成多元宇宙。这里就需要解决跨平台、跨宇宙的身份认证、内容交互和资产流通等方面的问题,区块链技术所具有的技术特性对于这些相关问题的解决具有独特的优势。
三、元宇宙的演进路径
元宇宙的构建将经历数字化身、数字孪生、数字原生、虚实融生、多元宇宙五个阶段。这个阶段与数字化转型的阶段非常类似。
这个数字化转型成熟度等级模型来自在编国家标准《信息技术服务数字化转型成熟度模型》草案,会随着对元宇宙与数字化转型认识的不断深入,在送审报批前进一步完善。
1.数字化身阶段(相当于数字化转型成熟度的Ⅰ级)
这是一个组织局部数字化的过程,是真实世界的自我或设施通过持续、自觉、全面的发布微内容(文字、图片和音视频等)实现自身向网络空间的数字化,进而还可以进一步实现数据化,逐渐建设成一个化身,为网下真实的自我服务。
这阶段的数字化工作还不是有计划的,更多的是组织有需要的部门或者业务,自身在想到的需要数字化的环节,进行尝试,是无序的,不系统的,会在组织内部形成信息孤岛。
例如,我们数据中心把过去的基于模拟技术的监控系统替换为基于数字和网络技术的监控系统,可以实时采集和记录数据中心各区域的温度变化情况,温度超出阈值范围时提醒工作人员进行处理,减轻了工作人员的业务压力。
由于局部和不系统,所形成的数字化成果往往只是现时世界的一个化身和一个记录,反过来影响真实世界的能力有限。
2.数字孪生阶段（相当于数字化转型成熟度的Ⅱ级）
这个阶段,组织在个别职能或者个别业务上实现了比较全面的数字化,是局部系统的。在颠覆性技术的支持下,日益人性化的人机互动界面使得网下真实空间与网络数字空间不断重合,网络数字空间就是网下真实空间，真实空间亦是网络数字空间。
例如,还是上面的例子,我们不仅可以实时记录数据中心各区域的温度变化情况,我们利用实时仿真等一系列颠覆性技术,在网络数字空间构建起与线下真实数据中心一致的网络数字空间中的孪生数据中心。这个孪生数据中心不仅及时感知真实数据中心的各种环境数据,而且集成了现时数据中心的设备参数和控制逻辑等信息,可以跟真实数据中心一样来运行。
在这个孪生数据中心中,我们不仅可以更直观地看到跟真实数据中心一致的整个数据中心的运行情况,而且可以在这个虚拟孪生数据中心中进行场景模拟、故障诊断等,并将在孪生数据中心中获得的方案、结论、经验等用于实体数据中心,更好地支持实体数据中心的运行。这个孪生数据中心就构成了数据中心运行管理场景下的次元宇宙。这个数字孪生体,本质上是真实世界在网络数字世界的一个映射。
3.数字原生阶段（相当于数字化转型成熟度的Ⅲ级）
在这个阶段,组织的全部业务和职能都整体实现了数字化。数字孪生体的应用场景更加丰富、完整,初步形成自己的元宇宙。数字世界不仅是真实世界的一个单向的映射,随着颠覆性技术的深入应用,数字空间里的孪生体产生了一些现实世界中尚不存在先进特点,这些原生于数字世界的逻辑,反过来影响真实世界,组织不得不在商业模式、协作关系、组织结构、治理架构、组织文化、流程、资源、保障等方方面面做出改变,实现数字化转型。
4.虚实融生阶段（相当于数字化转型成熟度的Ⅳ级）
在这个阶段,组织在真实世界和数字世界的双生体结合得更加紧密,元宇宙充分发展,组织传统的生存和发展规律被打破,与现实世界并存的数字世界,开始越来越多地主导组织发展,与现实世界共同占据组织发展的主导地位。
5.多元宇宙阶段（相当于数字化转型成熟度的Ⅴ级）
在这个阶段,组织开始在多元宇宙中生存。组织自己的元宇宙不断完善,不仅能够为产业链上各方的元宇宙赋能,也能够充分融入其他组织元宇宙中汲取资源,形成多元宇宙生态共生的状态。
四、元宇宙的本质是融合
元宇宙并非只是“虚拟空间”,发展元宇宙的关键是“融合”。
发展元宇宙,要实现数字世界与物理世界的融合。元宇宙强调虚实相融,在虚拟世界当中能够实现虚实互补,而不是完全脱实向虚。
元宇宙不仅仅是数字世界,而应让数字世界和物理世界实现强交互、深融合。正因为如此,它才能推动互联网和社会经济向更高层次进步。数字世界如果不能给现实世界带来价值,就不会有太大的发展空间。从前面介绍的元宇宙演进路径可以看到,数字世界与物理世界的融合包括“从实(物理世界)到虚(数字世界)”和“从虚到实”两个层次。随着技术的逐步成熟,“从实到虚”和“从虚到实”的路径逐步畅通,两个世界可以实现虚实融生、多元宇宙融合。元宇宙不是数字乌托邦,而是可以让现实社会变得更美好并赋能实体经济的下一代互联网。
元宇宙也会实现数字世界与物理世界在经济层面的互通,从而形成一套高度数字化、智能化的完整闭环经济体系,实现数字经济与实体经济的融合。
元宇宙最关键的应用场景是产业场景。在元宇宙与多元宇宙中,身处世界各地的人们可以高效沟通协作,全面联网的智能设备将有效联动,产业链协作将变得更加透明高效。资产上链有望成为主流商业模式,可以促进数字资产和实物资产的融合“孪生”,全面提升资产流动性和价值。元宇宙将推动整个经济体系加快向数字化、智能化转型升级,实现技术变革、组织变革和效率变革,从而推动构建全新的数字化经济体系。
在元宇宙数字世界中,试错成本极低,每个人都能把自己的奇思妙想进行实践,从而打破现实条件的约束,尝试过上梦想中的人生。元宇宙的数字世界是为所有人打开“平行世界”的一道传送门,每个人都可以充分利用数字世界的优势,尽情发挥想象力,探索这个世界的无限可能。科技的发展能持续带给人们新奇,数字生活能给人们带来一种全新的体验,但来自社会生活的真实感受和体验永远不可或缺,只有数字生活与社会生活的融合,才能满足人们更高层次的精神需求。
高效且可靠地转移价值的能力是现代金融的核心。在元宇宙中,区块链技术既可以让数字资产实现确权、流转并确保资产安全,也可以使元宇宙中的数字经济活动积累并形成大量数字财富。区块链上的数字资产将成为连接元宇宙数字世界和物理世界的资产桥梁,数字资产与实物资产的融合,能让资产的流动性大大提升,从而真正激活资产价值。
要想在元宇宙中生存,数字身份不可或缺,必须逐步实现数字身份与现实身份的融合,形成统一的新型身份体系,构建元宇宙中的数字信用。在元宇宙中,数字身份彻底实现多元宇宙跨平台互通、互认是完全可能的。元宇宙中的数字身份将建立在区块链技术之上,数字身份与现实身份可实现融合统一。
基于区块链技术的数字身份,不仅可以确保身份由所有者完全掌控,而且可以确保身份安全,从而提升数字身份的可信程度,避免伪造、冒用、盗窃身份,有效保护隐私,实现身份可验而不可见。在数字身份体系中,隐私计算服务发挥着基石性作用。
隐私计算可以在多方利用个人数据的过程中增强对数据的保护,从而实现最小化信息披露,让数据“可用而不可见”。在“区块链+隐私计算”所搭建的生态里,每个人都可以基于数字身份拥有自己的数据权益,在保护个人隐私的同时充分释放数据价值。
五、元宇宙的技术底座̶̶元数据中心
元宇宙构建在元数据中心中。以云计算数据中心为典型代表的元数据中心,集成了建筑、电气、环境控制、计算、存储、网络、通信等支撑性技术,为元宇宙提供底层基础设施。元宇宙的数据量爆发导致算力需求激增,其稳定运行依赖于元数据中心提供的强大的数据运算及存储能力。
随着各行各业数字化转型的不断深入、元宇宙生态不断完善,将诞生越来越多对数字技术和数据中心高度依赖的场景和行业,数据中心迎来新一轮高增长同时,对元数据中心连续稳定运行也提出了更高要求。数据中心的服务中断不再是数据中心自己的事情,将会成为一个系统性的社会风险,必须引起高度的重视。
在提升数据中心业务连续性能力的同时,构建元宇宙的数字新生态服务与数字化应用也应具备韧性与强壮性,自身可以稳定提供服务的同时,也要妥善应对多元宇宙生态伙伴应用异常带来的影响,避免出现多米诺骨牌效应,导致元宇宙的坍塌。
六、标准助力元宇宙健康发展
伴随着应用场景的不断成熟,未来元宇宙将演化成为一个超大规模、极致开放、动态优化的复杂系统。这一系统将由多个领域的建设者共同构建,涵盖了网络空间、硬件终端、各类厂商和广大用户,保障虚拟现实应用场景的广泛连接,并展现为超大型数字应用生态的外在形式。元宇宙强调的“开放”需要“有序”来加持。否则会因缺乏有效治理而使元宇宙变成“暗”宇宙，因此需要制定完善的规则体系，保证元宇宙可持续。具体来说，主要包括5类标准。
1.技术体系标准:
作为一种多项数字技术的综合应用,元宇宙技术体系将呈现显著的集成化特征。一方面,元宇宙运行的技术体系,包括了扩展现实(XR)、数字孪生、区块链、人工智能等单项技术应用的深度融合,以技术合力实现元宇宙场景的正常运转;另一方面,元宇宙将与生产活动具有更加紧密的关联性,因此元宇宙技术体系将接入更多不同的产业技术,产业技术将成为元宇宙技术体系的重要组成部分。
因此元宇宙技术体系的标准主要包括术语、分类、代码标识、参考架构等基础技术标准；分布式网络、智能计算、数据流动、信息安全和隐私保护等技术和平台类标准；以及元宇宙在政府公共服务、社会治理、社交娱乐、展览、教育、医疗、文化旅游、工业制造等产业的应用和服务类标准；对应用方法和系统功能、性能、可靠性和服务能力等提出要求。
2.连接体系标准
随着新一代信息技术的持续深入,社会发展将日益网络化,元宇宙的连接体系拓展过程正好与社会网络化这一趋势相遇。元宇宙的连接体系主要包括内部连接和外部连接两部分。内部连接,即多元宇宙及内部不同应用生态之间的连接;外部连接,即元宇宙与现实世界连接。
元宇宙的连接体系标准主要规范元数据、数据共享和流动、人机交互、系统兼容和互操作、跨平台身份互认等活动。
3.内容体系标准
元宇宙的内容体系主要涵盖了两大类型:一类是娱乐、商业、服务等传统网络内容的立体化呈现;另一类是文化和创意产业将在元宇宙中进一步融合,衍生出一系列全新内容,即虚拟世界的创造物。
元宇宙的内容体系标准主要规范内容创作工具和方法、虚拟数字呈现引擎、内容生命周期管理等。
4.经济体系标准
元宇宙经济是实体经济和虚拟经济深度融合的新型数字经济形态,具有始终在线、完整运行、高频发生等特征。元宇宙的经济体系标准主要规范数字资产标识、资产生命周期管理、资产交换和流通等。
5.治理和监管体系标准
只有在有效的治理和监管体系下，才能够避免和有效解决元宇宙这一新生事物可能引发的各种问题，有效推进其健康发展。
元宇宙治理和监管体系标准主要包括系统和服务能力测评、数字版权保护、数字身份认证、内容监管、数字资产合规、科技伦理等内容。
此外，元宇宙健康持续发展，还需要与之适应的法律环境。
作者简介
赵勇祥,北京太极华保科技股份有限公司数据中心总工,北京中网数信息技术研究院副院长,全国信息技术标准化技术委员会信息技术服务分技术委员会(SAC/TC28/SC40)委员,部分国有政策性银行、政府组成部门、科研院所的专家库成员或特聘专家。参编参审国家标准数十项。在编国家标准《信息技术服务数字化转型成熟度模型》、《信息技术服务数据中心业务连续性等级评价准则》、《模块化数据中心通用规范》等的主要参编人。
编辑：Harris
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