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元宇宙不只是玩游戲,也將改變你的工作

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元宇宙不只是玩游戲,也將改變你的工作

辦公、城市和工業(yè),元宇宙的變革無處不在。

文|華泰證券  黃樂平 等

編輯|智東西內參

作為互聯(lián)網(wǎng)的下一站,元宇宙將改變辦公、城市、工業(yè)等多個企業(yè)業(yè)務的形態(tài),帶動社會生產(chǎn)力提升、生產(chǎn)形態(tài)變革、進而改變產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配模式。我們認為元宇宙帶來的行業(yè)變革將集中于三個維度:1)生產(chǎn)力提升:辦公效率、溝通效率、政務管理效率以及工業(yè)研發(fā)效率的提升有望受益于元宇宙發(fā)展;2)生產(chǎn)形態(tài)變革:企業(yè)組織形態(tài)、城市形態(tài)、工業(yè)生產(chǎn)形態(tài)有望發(fā)生變革;3)相關產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配重塑。

本期的智能內參,我們推薦華泰證券的報告《元宇宙如何成為下一代生產(chǎn)力工具?》,分析元宇宙在辦公、城市和工業(yè)等領域帶來的變革。

01.從數(shù)字孿生到虛實共生

元宇宙將在辦公、城市、工業(yè)等企業(yè)服務領域廣泛應用,帶動生產(chǎn)力提升及產(chǎn)業(yè)變革。過去十年,我們見證了移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的社會變遷及生產(chǎn)力進步,元宇宙作為人類未來數(shù)字化生產(chǎn)活動的場景,將同移動互聯(lián)網(wǎng)一樣,在辦公、城市、工業(yè)等 To B 領域廣泛應用,提升生產(chǎn)力,改變業(yè)務形態(tài),重塑產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配模式。

科技在 To B 領域的應用往往涉及研發(fā)、生產(chǎn)、協(xié)作、管理等多個環(huán)節(jié),一方面,科技在研發(fā)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的應用能夠帶來效率的提升,另一方面,科技在協(xié)作、管理等環(huán)節(jié)的應用則會引發(fā)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價值鏈結構的變化。

類比數(shù)字化時代,元宇宙也將在 To B 領域的各個環(huán)節(jié)作為先進的生產(chǎn)力工具發(fā)揮 重要作用,并引發(fā)社會形態(tài)的變革。具體而言:1)辦公領域,元宇宙將作用于生產(chǎn)、溝通環(huán)節(jié),顯著提高工作效率,并推動勞動力供給全球化,帶來企業(yè)組織形態(tài)和管理模式的變革。

2)城市領域,元宇宙介入城市管理及城市服務,城市管理方面,隱私計算技術將從多個維度提升城市管理效率,虛擬空間中的城市應急管理有望提高城市決策能力;城市服務方面,AR/VR 將提升人與城市交互質量,數(shù)字人的引入將提升智慧城市服務水平。

3)工業(yè)領域,工業(yè)數(shù)字孿生技術為工業(yè)生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)均帶來變化,對于研發(fā)及生產(chǎn)環(huán)節(jié),元宇宙下的高算力大大提升了效率;對于運營及集成環(huán)節(jié),元宇宙使得工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的聯(lián)系大大加強,管理協(xié)作更加高效。

▲元宇宙對辦公、城市、工業(yè)等 To B 領域影響

隨著元宇宙在 To B 領域廣泛滲透和應用,該領域相應的產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配模式 也將發(fā)生變化。具體而言:1)辦公領域,產(chǎn)業(yè)鏈將自上而下發(fā)生軟硬件更新迭代。硬件方面,原有的 PC、手機、平板等終端人機互動特性增強、智能化程度不斷加深,VR/AR/腦機接口等新興終端逐步應用和實踐;軟件/系統(tǒng)方面,協(xié)同辦公平臺將向元宇宙辦公社區(qū)演進。與之相對應,短期內,后疫情時代混合辦公模式成為常態(tài),視頻會議/在線協(xié)作/流程自動化等產(chǎn)品將得到普及和應用,相關公司如 Zoom、億聯(lián)網(wǎng)絡、致遠互聯(lián);長期而言,元宇宙辦公社區(qū)將逐步走向成熟,Meta、Microsoft等科技巨頭在該領域率先布局,已有試運營產(chǎn)品。

2)城市領域,智慧城市布局帶動行業(yè)估值的提升已開始顯現(xiàn)。智慧城市產(chǎn)業(yè)包括三部分:上游智慧城市設備制造,主要是硬件和軟件的開發(fā),以海康威視、大華股份、宇視科技(未上市)等為代表;中游智慧城市建設運營,由政府機構負責頂層設計,系統(tǒng)集成商、運營服務商和解決方案提供商共同參與,以中興通訊、中國移動、中國電信等為代表;下游智慧城市場景應用,包括政務、交通、安防、醫(yī)療、物流等領域。由于機器視覺首先在安防領域成熟,同時也作為海量數(shù)據(jù)的輸入口,安防成為智慧城市率先落地的場景之一,數(shù)據(jù)量的加大也將帶動算力需求和數(shù)據(jù)存儲業(yè)務。

3)工業(yè)領域,數(shù)字孿生技術將改變工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。研發(fā)設計類,以底層技術為主線,如中望軟件、廣聯(lián)達;生產(chǎn)控制類,以行業(yè) know-how為主線,如中控技術、寶信軟件、柏楚電子;運營管理類,以管理模型為主線,如用友網(wǎng)絡;協(xié)同集成類,以協(xié)同能力為主線,如上海鋼聯(lián)。

02.辦公:三大維度賦能辦公行業(yè)

數(shù)字化時代,辦公行業(yè)生產(chǎn)力、溝通、協(xié)作工具不斷演進,持續(xù)帶動生產(chǎn)效率及溝通協(xié)作 效率提升。1)生產(chǎn)效率方面,20 世紀 70 年代以來,以 office 為代表的數(shù)字化辦公應用迅速普及,電子表格及電子文檔替代紙質文件,顯著提升了辦公效率;隨后,ERP 將數(shù)字化整合到工作流中,核心業(yè)務流程精簡,消除不必要的重復性工作,帶來生產(chǎn)力提升;2015年以來,RPA 等自動化辦公工具興起,部分職能工作由機器取代,自動化程度進一步提高。

2)溝通效率方面,PC 互聯(lián)網(wǎng)時代,電子郵件和即時通信工具成為企業(yè)主流通信方式,初步實現(xiàn)了基于 Web 的點對點式離線溝通;移動互聯(lián)網(wǎng)時代,云視頻會議和無縫共享促使溝通協(xié)作由非實時向實時轉變,提高了人們快速響應新數(shù)據(jù)和信息的能力,保障了業(yè)務的持續(xù)性;

3)協(xié)作效率方面,協(xié)同辦公范圍不斷擴大,Teams/釘釘/企業(yè)微信等綜合協(xié)作平臺使得數(shù)據(jù)、會議、電子郵件和聊天一體化,團隊聯(lián)系更加密切。

▲數(shù)字化辦公行業(yè)發(fā)展歷程

元宇宙時代,工作形態(tài)將發(fā)生轉變,人們將能夠隨時隨地進入辦公室,在一個 有“虛擬形象”的 3D 空間開展一天的工作。在此情境下,企業(yè)生產(chǎn)、溝通、協(xié)作三個維度均有望實現(xiàn)進化:沉浸式的工作體驗將帶來工作效率及創(chuàng)造力的提升;元宇宙社區(qū)中的溝通有望接近現(xiàn)實世界面對面的溝通效果;企業(yè)雇傭的員工遍布世界各地,全球化協(xié)作促使其組織形態(tài)和管理方式變革。

▲元宇宙下的工作形態(tài):生產(chǎn)、溝通、管理模式全面轉變

疫情催化數(shù)字化辦公市場滲透率提升。根據(jù) Market Insights 測算,在疫情推動下,2020 年全球智能辦公市場規(guī)模達到 335 億美元,全球智能辦公人數(shù)達到 7.4 億人。根據(jù) CNNIC 數(shù)據(jù),2020 年 12 月,我國遠程辦公用戶規(guī)模達 3.46 億,較 2020 年 6 月增長 1.47 億,占網(wǎng)民整體的 34.9%,后疫情時代,有越來越多的企業(yè)建立起科學完善的遠程辦公機制,企業(yè)微信服務用戶數(shù)從 2019 年的 6,000 萬增長到 2020 年 12 月的 4 億,釘釘企業(yè)組織數(shù)量超過 1,700 萬,在線辦公使用率由 2020 年 6 月的 21%提升至 2021 年 6 月的 38%。

▲全球智能辦公市場規(guī)模及人數(shù)

▲我國在線辦公用戶規(guī)模(萬人)

后疫情時代,數(shù)字化辦公邊界服務對象不斷拓展,產(chǎn)品平臺化趨勢明顯。一方面,據(jù)CNNIC,截至 2020 年 12 月,視頻或電話會議使用率為 22.8%,在線文檔協(xié)作編輯為 21.2%,在線任務管理或流程審批為 11.6%,企業(yè)云盤為 9.4%,不同細分功能的用戶使用率存在顯著差異。隨著阿里(BABA US)、騰訊(700 HK)等科技巨頭入局及行業(yè)個性化需求增長,在線辦公市場逐步向平臺化方向發(fā)展,散落的“工具應用”將進一步被集成,更多垂直功能接入,實現(xiàn)生態(tài)互聯(lián)。

另一方面,隨著經(jīng)濟環(huán)境、供需關系和商業(yè)邏輯變化,協(xié)同管理軟件已脫離傳統(tǒng)辦公的范疇,走向業(yè)務協(xié)作和業(yè)務管理,服務對象開始從企業(yè)內部延伸到外部供應商和合作伙伴,一些頭部協(xié)同軟件不僅支撐企業(yè)內部門戶構建,也支撐企業(yè)外部門戶構建,觸達供應鏈和客戶。

▲協(xié)同的邊界由組織內向組織外擴張

數(shù)字化辦公市場按照服務對象和功能可細分為生產(chǎn)力工具、溝通工具及協(xié)作工具三類:1)生產(chǎn)力工具:輔助個人生產(chǎn)力和工作效率提升的工具,如以 Office 為代表的辦公套件、以UiPath Robot 為代表的自動化辦公產(chǎn)品等;2)溝通工具:輔助實現(xiàn)團隊之間遠程溝通的工具,如以 Outlook 為代表的企業(yè)郵件系統(tǒng)、以 Zoom、騰訊會議為代表的視頻會議系統(tǒng)等;3)協(xié)作工具:輔助組織在線協(xié)作的工具,如以騰訊文檔為代表的在線協(xié)作文檔、以 Teams為代表的在線協(xié)作系統(tǒng)等。

▲數(shù)字化辦公市場可細分為生產(chǎn)力工具、溝通工具和協(xié)作工具三類

元宇宙時代,VR/AR、云計算、AI、區(qū)塊鏈等底層技術的發(fā)展將驅動辦公行業(yè) 生產(chǎn)力工具、溝通工具、協(xié)作工具全面進化。具體而言,1)VR/AR 技術的成熟一方面能夠帶給員工沉浸式的工作體驗,激發(fā)創(chuàng)造力,提升工作效率,另一方面,VR 會議比視頻會議更加貼近現(xiàn)實世界面對面的溝通效果,能顯著提升溝通效率;2)云計算/邊緣計算等網(wǎng)絡基礎設施的發(fā)展提升了信息傳輸?shù)乃俾始百|量,實現(xiàn)異地溝通的高實時性及高互動性,促進協(xié)作辦公范圍進一步擴大;3)AI 等人工智能技術融入具體辦公場景,使得辦公智能化程度進一步提升;4)同時,區(qū)塊鏈技術作為數(shù)字世界的信任基礎,有望解決元宇宙時代數(shù)據(jù)安全及個人隱私保護等問題。

▲元宇宙四大核心技術支撐:VR/AR、人工智能、云計算、區(qū)塊鏈

元宇宙帶來的變化1:VR/AR 沉浸式工作體驗能激發(fā)創(chuàng)造力,提高工作效率和溝通效果。

一方面,遠程辦公存在著損害創(chuàng)造力、減弱團隊凝聚力等問題,據(jù)微軟混合辦公白皮書,遠程辦公模式下,人們的人際交互活動更加單一,疏遠關系網(wǎng)的互動頻率低,這會導致創(chuàng)新的停滯和趨同思維,而元宇宙中的“化身”能讓彼此感覺處在同一空間內,提高凝聚力, 增強疏遠關系網(wǎng)的互動頻率,這些優(yōu)勢都將顯著改善目前遠程工作中的痛點。

另一方面,Eric 等學者在《Virtual memory palaces》中的研究表明,由于人們的認知和記憶部分依賴于空間感,因此在虛擬現(xiàn)實空間中的練習比屏幕前的練習效果更好,在虛擬現(xiàn)實空間下, 人們的認知能力和工作效率有望進一步提升。

VR 會議替代視頻會議,能夠最大限度的縮小與面對面溝通的效果差距。在元宇宙辦公世界中,3D 分身代替演講者在會議中出現(xiàn),并通過運動追蹤技術實現(xiàn)分身與現(xiàn)實演講者的動作同步,這種沉浸式的交流方式能夠在最大限度上接近現(xiàn)實中“面對面”的溝通效果。根據(jù)Facebook 發(fā)布的《視頻及 VR 會議比較:溝通行為研究》,在視頻會議中,對話回合少,話題轉換更為正式,85%的溝通因肢體語言的缺失而受到影響,同時,演講者較少接收到聽眾的反饋;而在采用化身的虛擬會議中,肢體語言的使用和聽眾反饋的頻繁能顯著提高溝通效果,對話回合明顯增多,這種你來我往的討論方式更貼近自然情形下的人類交流。

當前的元宇宙辦公產(chǎn)品已能夠通過音頻提示、手勢追蹤等方式營造沉浸式的溝通體驗。例如,在微軟的 Mesh for Teams 產(chǎn)品當演講者說話時,將采用音頻提示使得臉生動起來,讓替身擁有更具表現(xiàn)力的動畫效果,營造臨場感。而 Facebook 的 Workrooms 支持頭部和手勢跟蹤,現(xiàn)實生活中用手所做的任何事情都將在虛擬世界中被跟蹤和再現(xiàn)。比如,如果你轉頭看同事或房間白板,你的視野會隨著你一起平移;如果你給另一位同事豎起大拇指,你的虛擬化身也會在會議室里豎起大拇指。

元宇宙帶來的變化2:借助 AR 協(xié)作系統(tǒng)進行“面對面”遠程指導,協(xié)作范圍進一步擴大

AR等技術的發(fā)展為遠程協(xié)作提供了更多的可能性,“協(xié)作”一詞的范圍由簡單的數(shù)據(jù)、文件共享場景逐步滲透至需要直觀的“面對面”共同動手的實操性場景。在實操性場景中,AR 遠程協(xié)作可通過 AR 眼鏡或者具備 AR 功能的手機等采集聲音音頻,通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_協(xié)助端,借助 AR 遠程協(xié)作系統(tǒng),實現(xiàn)由經(jīng)驗豐富的技術人員進行“面對面”遠程指導。當下代表性的主流 AR 遠程協(xié)作平臺包括:Microsoft Dynamics 365、Atheer ARMP、Scope AR WorkLine Create 等。

元宇宙帶來的變化3:云計算解決異地溝通臨場感問題,促使勞動力供給全球化。

隨著 5G/云計算/邊緣計算等網(wǎng)絡基礎設施不斷發(fā)展,低延時、高速率、大帶寬的網(wǎng)絡以及對海量、高渲染畫面的實時計算能力能夠解決異地溝通臨場感問題,使得異地辦公也能實現(xiàn)高實時性、高互動性,很大程度上還原真實的工作場景。在此基礎上,企業(yè)可以打破地理限制,從全球范圍內招聘員工、外包人員,豐富組織成員協(xié)作方式,重構組織運轉流程,從全世界各地獲得勞動力補給,這也將極大程度上改善當前世界范圍內勞動力供需不匹配的問題,促使人口由城市中心向城市邊緣遷徙。

元宇宙帶來的變化4:AI 提供實時翻譯、鍵盤追蹤等功能內嵌,辦公智能化程度提升。

成熟的 AI 技術是元宇宙辦公實現(xiàn)的前提,VR 會議中手勢追蹤、音頻提示等功能的實現(xiàn)均依賴于人工智能技術對現(xiàn)實世界的識別和解析,因此,元宇宙辦公天然就與 AI 技術緊密結合,并能夠借助 AI 技術進一步實現(xiàn)工作及溝通效率的提升。例如,微軟的系統(tǒng)實現(xiàn)了多人實時會議、線上方案共享、同時內嵌了實時翻譯和轉錄文字等協(xié)作辦公方面的實用功能,解決不同人種之間語言溝通障礙;Facebook 為了能讓用戶更方便地使用面前的實體鍵盤,在 Horizon Workrooms 加入了鍵盤追蹤功能,結合適用于 Mac 和 Windows 的全新 OculusRemote Desktop app,用戶可以一鍵訪問 PC,還可以在會議期間做筆記,將文件帶到虛擬現(xiàn)實,甚至可以選擇與同事共享屏幕。

在數(shù)據(jù)安全問題上,對于個人而言,沉浸式世界中新技術將在一個人的步態(tài)、眼球運動、情緒等越來越細微的層面上收集個人數(shù)據(jù),這給現(xiàn)有的個人隱私保護帶來更大壓力。對于企業(yè)而言,核心數(shù)據(jù)和系統(tǒng)全部上云,如何在元宇宙底層資源不斷更新和擴張時實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源合規(guī)收集、儲存和管理尚待探討。

區(qū)塊鏈技術作為數(shù)字世界的信任基礎,有望在未來為元宇宙中的數(shù)據(jù)安全及隱私保護提供有效的解決方案。在人員流動問題上,從傳統(tǒng)集中式轉入遠程工作模式后,人們足不出戶便可換工作,且遠程工作模式下企業(yè)凝聚力有所下降,這使得企業(yè)人員流失率有所提升,據(jù)麥肯錫統(tǒng)計,遠程工作后中國工作變更率增加 13%。

元宇宙的加入將自上而下改變在線辦公領域產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配。終端硬件及軟件/系統(tǒng)解決方案為在線辦公市場產(chǎn)業(yè)鏈中兩個最主要的環(huán)節(jié),在元宇宙時代,兩者都將迎來演進及變革。

1)終端硬件方面,互聯(lián)網(wǎng)時代以 PC、平板、IP 視頻電話、USB 會議室攝像頭等智能終端為主,思科(CSCO US)、億聯(lián)、華為(未上市)等企業(yè)通信終端龍頭占據(jù)絕大部分市場份額,元宇宙時代,終端硬件形態(tài)將向 VR/AR、腦機接口等新興設備演進,“信息-眼-腦”的傳輸方式被簡化為“信息-腦”兩個環(huán)節(jié)。

2)軟件/系統(tǒng)解決方案領域,協(xié)同辦公平臺/云視頻軟件向元宇宙社區(qū)演進,元宇宙社區(qū)內沉浸式的社交體驗有望提升疏遠關系網(wǎng)的互動頻率,相應的,協(xié)作辦公的外延也將擴大,協(xié)作范圍從企業(yè)內部業(yè)務線延伸至供應商/合作伙伴/客戶,這就要求各個公司的元宇宙之間可以自由連接,不同元宇宙社區(qū)在軟硬件兼容、平臺轉換上形成國際共識。

▲元宇宙帶來辦公領域軟硬件變革

目前,F(xiàn)acebook、微軟等巨頭已開始在軟硬件領域演進方向上布局。在硬件領域,除人們熟知的 VR/AR 外,F(xiàn)acebook、Valve(未上市)、Neurallink(未上市)都入局了腦機接口,Project Steno 方案可以分析癱瘓患者大腦皮層負責語言的部分,并解碼為完整的文字。未來,這項腦機接口技術可能用于光學 BCI、EMG 腕帶等非侵入式消費級產(chǎn)品,甚至作為 AR眼鏡的輸入方式。

在軟件/解決方案領域,微軟和 Facebook 兩大巨頭在元宇宙辦公領域的布局思路略有不同。在辦公元宇宙的定位上,1)微軟致力于成為元宇宙聯(lián)通之間的“粘合劑”。微軟 CEO Nadella認為未來將是“多元宇宙”的格局,“聯(lián)通性”成為不可忽視的價值創(chuàng)造部分。微軟將 Teams想象為元宇宙的原型,公司可以在其中建立自己的虛擬空間,而將 Mesh 視為提供基礎粘合劑的角色,幫助多個元宇宙連接在一起,微軟的 Mesh 允許公司使用 API,幫助公司構建自己的元宇宙,并在所有的這些虛擬世界中擁有持久的身份。

2)Facebook 則強調各個元 宇宙場景之間的聯(lián)動。Facebook 將辦公作為其元宇宙布局的八大場景之一,強調各個場景之間的聯(lián)動,以 Horizon Home 為入口,擴展到辦公應用 Horizon Workrooms、社交應用Horizon World 及活動應用 Horizon Venues 等場景。

03.城市:虛實共生對城市管理提出新要求

城市是人們生活和生產(chǎn)的重要載體。從城市雛形到數(shù)字化、智能化進程中,大型城市數(shù)量在不斷提升,而我國的城鎮(zhèn)化率也從 20 世紀八十年代的 25%左右提升到現(xiàn)在的 65%,政府在公共交通和公共安全上的支出持續(xù)增加,隨著城市空間復雜度的提升,城市空間的管理方式和管理效率有精細化、模塊化、場景化趨勢?;ヂ?lián)網(wǎng)的崛起引導人們生活向線上轉移,上網(wǎng)時間不斷拉長。在城市演變過程中,城市管理的需求根源來自于對城市數(shù)據(jù)的充分挖掘和高效利用,最終使得各部門在業(yè)務層面實現(xiàn)職能協(xié)同。

▲城市在管理結構、公共監(jiān)控技術、城市形態(tài)等多方面正發(fā)生變遷

城市演變1:城市復雜度增強,管理半徑增加,多維度管理成為趨勢。

監(jiān)管內容:城市整體形態(tài)方面復雜程度增加,從人物的多維度監(jiān)管價值被不斷放大。生活工作的多樣性大大提升了城市物理空間構造的復雜程度,賦予了城市更多的定義和內涵,也催生出更多數(shù)字應用場景。城市的管理分成三大階段:

第一階段:線下階段。城市的管理維度已經(jīng)覆蓋了物理世界的人流管理和車輛管理,例如智慧交通系統(tǒng)管理解決方案利用 AI 算法做到高精度違法判別,全路網(wǎng)視頻監(jiān)控,目前可做到自動取證,給出預測分析及輔助執(zhí)行;智慧生活監(jiān)控解決方案可以做到客群流量實時監(jiān)控,自動預測客流高峰,精準排除違規(guī)和危險行為。

第二階段:全連接階段。隨著 5G 通信、大數(shù)據(jù)等技術的深度應用,各類基礎設施正在連接網(wǎng)絡,城市的管理維度正在進一步擴張,將基礎設施、環(huán)境等城市元素數(shù)字化并納入線上管理的范疇:如智慧環(huán)境監(jiān)測解決方案能實現(xiàn)實時地環(huán)境監(jiān)測并精準識別各類影響環(huán)境的違規(guī)行為。

第三階段:互動階段。更近一步地,城市基礎設施將在虛擬世界形成數(shù)字孿生,居民在虛擬世界中將和城市基礎設施的數(shù)字孿生形成互動,因此城市的管理范疇從傳統(tǒng)的線下變?yōu)榫€上線下的聯(lián)動。如現(xiàn)有的智慧網(wǎng)絡安全解決方案將針對網(wǎng)絡各類違規(guī)內容分析和識別,對違規(guī)信息精準高效審核,而未來針對基礎設施的網(wǎng)絡安全問題將受到更多關注。

在多樣化的場景中,數(shù)據(jù)重要性凸顯,日益龐大的算力需求成為城市發(fā)展的底層動力。管理半徑增加的趨勢既考驗著技術發(fā)展水平,也考驗著城市管理機制,跨部門、跨線上線下的合作將變得更加頻繁,如何協(xié)調部門的管理半徑,共享城市數(shù)據(jù)變得更加關鍵。

▲城市管理維度從管人向管物延伸

監(jiān)管主體:經(jīng)歷技術驅動-政府主導-社會共建三個階段,更考驗政府的統(tǒng)籌能力。隨著城市化進程的加快,城市管理的方式也在發(fā)生變遷。過去在探索期,主要依靠大型技術公司通過 IT 技術集成解決城市運營垂直領域問題。步入 2010 年之后,政府側重于基于城市發(fā)展需求整體規(guī)劃部署,以此來提高城市運營管理質量。而目前,城市服務更傾向于政府引導,引入公民、企業(yè)參與城市建設,通過打通問、辦、查、檔四個步驟實現(xiàn)服務高效。

同時在組織設計上,與傳統(tǒng)城市管理模式相比,智能化城市更強調監(jiān)管分離,將信息收集和監(jiān)管評價職能剝離開來,設立了專業(yè)部門如市政管理委員會、環(huán)衛(wèi)部門、民政部門等,以及行政部門如區(qū)政府、街道辦事處、社區(qū)委員會等。這種推行主體演變的趨勢更加強調了城市管理參與方的多樣性,也更關注數(shù)據(jù)在各部門和各參與方之間流動的時效性和保密性。

▲政府管理架構

城市演變2:智能化便民服務提升效率。

疫情下政府服務“提質增效”需求迫切,一卡通打破數(shù)據(jù)孤島。我國政務數(shù)字化經(jīng)歷了四個階段:1)“一門一窗一網(wǎng)”:由入駐政務大廳統(tǒng)一受理,政務系統(tǒng)逐步統(tǒng)一門戶,網(wǎng)上辦理開始興起;

2)全國全省一體化平臺:政務實現(xiàn)全省通辦、全國通辦,采集到的電子證照實現(xiàn)全省共享、全國共享;

3)業(yè)務流程優(yōu)化改造:政務系統(tǒng)走向整合,政府致力于實現(xiàn)業(yè)務流程優(yōu)化,減少材料,同步開始啟動人臉認證、簡易審、智能批、秒批等特色業(yè)務;

4)主動式智能服務:以用戶為中心的主動智能服務開啟,政務更注重沉浸式和隨時、隨地、隨需、隨行的服務體驗。我們看到,在疫情的影響下,政府公共服務持續(xù)面臨“提質增效”挑戰(zhàn),政府利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術在一窗集中辦理,線上線下一網(wǎng)通辦上實現(xiàn)了新的突破,而未來在層級、地域、系統(tǒng)、部門、業(yè)務之間的有效融合將成為城市服務趨勢。

數(shù)字化、智能化城市到元宇宙城市:從 1:1 映射到 1:n 映射最終到虛實世界相互影響 數(shù)字孿生是目前最貼近元宇宙城市的應用。在智能化城市之上,城市管理者正在將數(shù)字孿生概念從原來的航天、工業(yè)領域引入到城市建設中。數(shù)字孿生是整個城市的數(shù)字模型或實物資產(chǎn)的副本,它賦予實體城市一個具備 1:1 映射的數(shù)字克隆體,以此實現(xiàn)全要素的數(shù)字化、虛擬化以及全狀態(tài)的實時化和可視化。從城市管理角度出發(fā),整個城市的數(shù)字孿生可以有效地協(xié)助城市規(guī)劃以及實物資產(chǎn)的運營和維護。

數(shù)字孿生在城市領域的應用強調對實體空間的精確復現(xiàn),可對城市的物理空間發(fā)揮模擬、預測等作用。通常認為,元宇宙是在精準模擬物理空間運行的同時,創(chuàng)造數(shù)字空間中的原生體驗,探索數(shù)字空間中特有的生活方式和社交形態(tài),進而實現(xiàn)數(shù)字空間反向影響物理空間。通過對城市演進的探討,城市系統(tǒng)未來的發(fā)展會在思維方式上從數(shù)字化走向智能化,進而從數(shù)字孿生走向元宇宙。

在數(shù)字孿生的基礎上,元宇宙強調了多元主體的互動效果,使得原有的虛擬平臺不僅提供可視化能力,更實現(xiàn)了虛擬和現(xiàn)實的全面連接和高度協(xié)同。在元宇宙思維下,市民可以通過多層次參與到城市的虛實互動、交互反饋,幫助實現(xiàn)系統(tǒng)的完善和自適應優(yōu)化。

▲元宇宙是城市建設的下一個方向

元宇宙對城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設給出了終極指引,圍繞元宇宙概念下的城市建設進程有望加速。以數(shù)字孿生為基礎的智能化城市已經(jīng)初具雛形,并繼續(xù)沿著演變思路在城市管理和服務上有較大突破。更進一步我們看到,在游戲、影視、政府工作安排等角度已經(jīng)開始對元宇宙城市提出了暢想。

元宇宙帶來的變化1:隱私計算技術提升多維度城市管理效率。多模態(tài)數(shù)據(jù)的所有權、使用權和管理權分離一直是城市發(fā)展過程中的難題,而元宇宙作為超大數(shù)據(jù)集合體,不僅要保護用戶數(shù)據(jù)的隱私,更需要考慮挖掘和體現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)價值。我們認為,在區(qū)塊鏈技術的基礎上,隱私計算可以保證元宇宙世界里與用戶相關的原始數(shù)據(jù)不被泄露、用戶的隱私不被暴露。同時由于元宇宙需要獲得更高的數(shù)據(jù)價值和虛擬空間體驗,會將數(shù)據(jù)調用出來訓練,并進行細顆粒度挖掘和實時同步,全范圍的隱私計算技術將讓數(shù)據(jù)在保持加密狀態(tài)以及不泄露給使用方的前提下,實現(xiàn)計算合作。未來隱私計算將成為元宇宙時代城市管理的重要技術,不斷提升跨世界中的城市數(shù)據(jù)管理的效率和安全性。

目前部分廠商正在探索將區(qū)塊鏈與隱私計算相結合的技術路徑。其中 PlatON2.0 基于隱私計算網(wǎng)絡搭建了一個去中心化的人工智能市場,以實現(xiàn) AI 資產(chǎn)的共建共享和敏捷的智能應用開發(fā),提供從 AI 算力、算法到 AI 能力及其生產(chǎn)、部署、集成的全流程產(chǎn)品和服務。根據(jù) 2.0 白皮書的規(guī)劃,AI 開發(fā)人員可通過隱私計算協(xié)議連接 PlatON 的去中心化隱私計算網(wǎng)絡,在保證數(shù)據(jù)隱私安全及合法合規(guī)的基礎上,以較低的成本獲取所需的資源(數(shù)據(jù)、算法和算力),用來訓練 AI 模型并可發(fā)布到網(wǎng)絡上,與其他 AI 服務或代理交互,逐漸構成自組織的協(xié)作的人工智能網(wǎng)絡。

元宇宙帶來的變化:AR/VR 賦能應急管理。目前在應急管理方面的設想是利用 AR 智能眼鏡、無人機+地面全景相機遠程監(jiān)測,實現(xiàn)地空一體化,而實時回傳現(xiàn)場的超高清視頻將提供精準的災情變化情況。災情現(xiàn)場一線檢測救援人員在系統(tǒng)前端通過 AR 智能眼鏡、VR 攝像頭采集聲音、影像及數(shù)據(jù),將現(xiàn)場高清視頻實時傳遞給遠程專家,讓現(xiàn)場技術人員與全球任何角落的專家一起跨平臺的協(xié)作。

更進一步,元宇宙時代由于現(xiàn)實世界實時映射的屬性,城市反映的問題將全量映射到元宇宙中,而管理者可以通過元宇宙中觀察事件的動態(tài),提前發(fā)現(xiàn)態(tài)勢的變化,從而為現(xiàn)實世界的城市治理提供模擬決策,相比于目前城市事中監(jiān)控事后追查,元宇宙的管理技術更側重事前。元宇宙世界的模擬應急事件也將更貼近真實場景,參與主體有望更廣泛。此外,我們也看到目前城市應急管理由于部門不同的權責劃分,難以實現(xiàn)全局統(tǒng)籌,而在元宇宙的世界里,規(guī)劃建議的效率提升將進一步顯現(xiàn)。

元宇宙帶來的變化3:數(shù)字人提升智慧城市服務水平。在英偉達(NVDA US)2021 年 GTC 大會上,我們看到數(shù)字人在外語對話、餐廳服務方面的雛形開始顯現(xiàn),而將數(shù)字人引入政務服務等場景,讓數(shù)字人充當智能前臺、智能顧問,則可以將政務服務人員從重復性的咨詢類業(yè)務中解放出來,從而優(yōu)化整個業(yè)務流程,實現(xiàn)提效降本:1)無柜臺遠程服務:遠程支持社保/公積金/醫(yī)保業(yè)務辦理、政策咨詢等線上服務,AI 客服 24 小時在崗;2)高效化業(yè)務導辦:強大的行業(yè)知識庫,結合高效的人機互動方式,讓每一個提問都能及時得到回答;3)智能化員工培訓:培訓機器人主導的業(yè)務崗前培訓、智能助理學習輔助、媲美真人的人機練習。

04.工業(yè):數(shù)字孿生對工業(yè)流程的變革是主線

工業(yè)軟件的本質是以數(shù)字化模型或專業(yè)化軟件工具沉淀工業(yè)經(jīng)驗。理解工業(yè)軟件,不僅僅是從工業(yè)或者軟件的單向角度去理解,而是應該從這兩個要素雙向的相互影響的角度來理解。工業(yè)化先進程度決定了工業(yè)軟件的先進程度,工業(yè)軟件的先進程度決定了工業(yè)的效率。

回顧數(shù)字化時代工業(yè)軟件的發(fā)展過程,我們發(fā)現(xiàn)可以從軟件和工業(yè)兩個維度來總結數(shù)字化帶來的變革。軟件維度來看,工業(yè)軟件的商業(yè)模式迭代是以工業(yè)企業(yè)的需求迭代為基準進行的。工業(yè)維度來看,產(chǎn)業(yè)鏈不同的價值分配和數(shù)字化需求決定工業(yè)軟件的作用。

軟件維度來看,工業(yè)軟件在數(shù)字化時代的商業(yè)模式變化以需求為導向。隨著工業(yè)企業(yè)不斷使用工業(yè)軟件,對經(jīng)驗累計的范圍和形式不斷提出更高要求,工業(yè)軟件廠商根據(jù)需求反饋進行快速迭代優(yōu)化,是工業(yè)軟件生存與發(fā)展的基本模式。

發(fā)展歷史來看,工業(yè)軟件伊始是以工具軟件的形式出現(xiàn),只解決工業(yè)企業(yè)的單點需求;隨著工業(yè)企業(yè)的零散化需求被逐步解決,又提出了多場景數(shù)字化的需求,由此發(fā)展出了系統(tǒng)化平臺;隨著單一企業(yè)需求被解決,針對不同企業(yè)之間的供應鏈需求,發(fā)展出了云部署平臺;隨著工業(yè)企業(yè)終端硬件的多元化和零散化發(fā)展,工業(yè)軟件又朝著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展。

工業(yè)維度來看,產(chǎn)業(yè)鏈位置決定價值分配和數(shù)字化需求。工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的核心資源以及場景需求重點各不相同,進而產(chǎn)生了不同的價值分配和數(shù)字化需求的側重,最終衍生出不同類型的工業(yè)軟件。

1)研發(fā)設計:研發(fā)及設計是生產(chǎn)制造的前置環(huán)節(jié),對于工業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新能力、知識產(chǎn)權、數(shù)據(jù)利用等能力提出較高要求。針對企業(yè)研發(fā)設計需求,工業(yè)軟件發(fā)展出了 CAD(工業(yè)輔助設計)、CAE(工業(yè)輔助工程)、CAM(計算機輔助制造)、EDA(電子設計自動化)等產(chǎn)品。

2)生產(chǎn)控制:工業(yè)企業(yè)的制造過程早期涉及原材料生產(chǎn)、原材料加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié),此時對工業(yè)企業(yè)的要求集中在資源獲取、生產(chǎn)效率、固定資產(chǎn)成本等要素上?;谶@些需求,陸續(xù)出現(xiàn)了包括 MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、DCS(分散控制系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)、SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))等工業(yè)軟件產(chǎn)品。

3)運營管理:工業(yè)企業(yè)的制造過程后期涉及產(chǎn)品組裝以及成品加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié),此時勞動力成本、管理效率以及工業(yè)鏈的完整性對工業(yè)企業(yè)尤為重要,依此需求工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展出了 ERP(企業(yè)資源計劃)、CRM(客戶關系管理)、WMS(倉庫管理系統(tǒng))、LMS(物流管理系統(tǒng))等產(chǎn)品。

4)協(xié)同集成:生產(chǎn)制造完成之后的工業(yè)流程一般包括物流、市場營銷以及售后服務等,考驗工業(yè)企業(yè)的渠道覆蓋、價值挖掘能力以及文化影響力等。而針對工業(yè)企業(yè)的 OA(辦公自動化)、IM(及時通訊)的協(xié)同集成類產(chǎn)品則很好地滿足了下游企業(yè)需求。

復盤工業(yè)軟件發(fā)展歷程,我們發(fā)現(xiàn)從數(shù)字化時代到智能化時代再到元宇宙,工業(yè)軟件與工 藝流程總是共同演進。對標數(shù)字化、智能化所帶來的變革,我們認為元宇宙同樣有望以沉 浸式交互、大算力整合等代表性技術,帶來產(chǎn)業(yè)變革與投資機會。

數(shù)字化時代代表性技術以圖形化和自動化為主,主要變革意義在于解放勞動力。工業(yè)數(shù)字化進程大致始于 20 世紀 50-70 年代,以圖形化、自動化為代表性技術,將計算機設計、調度等能力首次帶入工業(yè)生產(chǎn)領域,替代人工操作,解放大量勞動力的同時提高生產(chǎn)效率。這一時期的典型代表,如 20 世紀 50-60 年代出現(xiàn)的 CAD 軟件,以全新的圖形化設計界面,提供計算機輔助設計能力,替代傳統(tǒng)手繪設計,使得工程設計環(huán)節(jié)效率大大提升;又如上世紀 60-70 年代出現(xiàn)的 PLC 軟件,通過基于微處理器的電氣自動化控制,實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)部分或全部流程的自動化控制。

以 CAD 軟件為例,在 CAD 出現(xiàn)之前,一切機械、建筑設計都只能由工程師手繪完成,而CAD 則通過圖形化的交互界面,大大簡化設計過程,縮短工程周期。根據(jù)洛克希德公司數(shù)據(jù),利用數(shù)控機床生產(chǎn) C141 飛機的 1500 個零件,每條生產(chǎn)線的平均準備時間為 60 小時,而計算機制圖軟件可以節(jié)省超過 10 個小時的時間。隨著 70 年代實體造型技術的不斷完善,三維圖樣可以在 NC 中自動編程,CAD 真正實現(xiàn)了從輔助繪圖到助力生產(chǎn)。典型 CAD 產(chǎn)品如 CAD 鼻祖 SKETCHPAD、全球 CAD 霸主 Autodesk 旗下的 AutoCAD。

智能化時代核心能力主要包括建模和仿真,通過軟件重新定義生產(chǎn)流程。隨著計算技術不斷發(fā)展,算力及其應用方式實現(xiàn)創(chuàng)新突破,仿真和建模技術開始進入工業(yè)生產(chǎn)領域,以數(shù)字化的仿真改造流程、指導生產(chǎn)過程。這一時期的典型代表,如 20 世紀 70 年代前后出現(xiàn)的 CAE 產(chǎn)品,通過對工程和產(chǎn)品進行建模分析,從而在生產(chǎn)之前測試產(chǎn)品可用性和可靠性,減少實物樣機實驗帶來的資源浪費;又如 20 世紀 80 年代左右出現(xiàn)的 MES 產(chǎn)品,以計算機建模復刻工業(yè)生產(chǎn)流程,從而實現(xiàn)對工廠生產(chǎn)過程的控制和管理。

以 CAE 軟件為例,在 CAE 出現(xiàn)之前,傳統(tǒng)生產(chǎn)過程需要經(jīng)過“產(chǎn)品設計-樣件制造加工-實驗測試-成品試產(chǎn)-量產(chǎn)-銷售”的過程,而 CAE 軟件的出現(xiàn),則通過計算機仿真分析,解放實驗過程,以虛擬樣機替代物理樣機,將工程周期縮短為“產(chǎn)品設計-CAE 分析-成品試產(chǎn)-量產(chǎn)-銷售”,節(jié)省大量費用開支。以飛機制造過程為例,需要從結構力學、流體力學、電磁學等層面,對飛機進行鳥撞分析、多體動力學分析、機翼靜力分析等,而 CAE 的出現(xiàn)則為這類分析提供了虛擬化實現(xiàn)方式,避免了實驗建造真實飛機帶來的資源浪費。典型 CAE產(chǎn)品,如達索 SIMULIA、ANSYS Fluent、Altair HyperWorks 等等。

以沉浸式交互、大算力、人工智能為代表的元宇宙技術,為工業(yè)領域帶來生產(chǎn)力升級。復盤數(shù)字化時代、智能化時代的工業(yè)生產(chǎn)變革,我們發(fā)現(xiàn),在新技術驅動下,工業(yè)軟件與工業(yè)流程往往共同演進、相伴相生。而隨著元宇宙在工業(yè)領域的滲透,以沉浸式交互、大算力整合為代表的元宇宙技術開始為工業(yè)生產(chǎn)領域帶來新的變化。如 AR/VR 技術的出現(xiàn),使得工程專家能夠遠程指導生產(chǎn)過程;大算力的整合使得仿真效率提升,元宇宙 AI 路測成為訓練自動駕駛系統(tǒng)的新選擇。

▲從數(shù)字化、智能化再到元宇宙,工業(yè)軟件與工業(yè)流程共同演進

元宇宙帶來的變化1:AR/VR 技術加持,打破生產(chǎn)協(xié)作時空限制。

業(yè)生產(chǎn)領域的辦公協(xié)作在虛擬現(xiàn)實技術加持下突破物理空間限制。隨著元宇宙概念催生大量 VR/AR 技術落地,用戶可以通過穿戴 VR 頭盔等設備進入虛擬現(xiàn)實場景中,實現(xiàn)沉浸式體驗。當這一技術應用于工業(yè)場景時,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程有望打破時空限制,實現(xiàn)虛擬環(huán)節(jié)下的生產(chǎn)協(xié)作。

元宇宙帶來的變化2:整合大算力,突破仿真設計瓶頸。

模擬仿真過程涉及大量計算過程,存在算力瓶頸。傳統(tǒng)的仿真設計過程,往往需要使用 CAE軟件實現(xiàn)對真實物理世界的建模還原,進行多物理場耦合,仿真過程極其復雜。仿真過程中涉及的物理場包括動力學場、化學場、靜電場和磁場等,涉及學科包括理論力學、結構力學、聲學、熱力學等。因此,仿真模擬需要計算機提供大算力支持,以確定更佳的設計參數(shù)、實現(xiàn)更好的仿真效果。理論上來說,更大的算力支持往往意味著更加精確和真實的仿真結果。然而受制于個體算力瓶頸限制,企業(yè)較難以本地部署的方式進行 CAE 仿真設計,從而阻礙了仿真設計過程的順利推進。

元宇宙以平臺化方式,整合大量低成本算力資源。以元宇宙領先企業(yè)英偉達為例,從 2018 年Parker 問世的三四年間,英偉達將芯片算力提高了幾百倍,據(jù)英偉達官網(wǎng),Orin 芯片采用了7nm 的生產(chǎn)工藝,可實現(xiàn)每秒 200TOPS 運算性能,相比上一代 Xavier 系統(tǒng)級芯片運算性能提升了 7 倍,而在運算性能提升巨大的情況下,Orin 的功耗僅為 45W。通過將大量芯片算力資源進行整合,英偉達以 Xavier、Orin 等平臺模式,為自動駕駛提供算力平臺和仿真訓練。

元宇宙帶來的變化3:加速云化,帶動 PS 估值提升。

工業(yè)軟件云化是數(shù)字孿生的前置條件,工業(yè)元宇宙有望加速軟件云化進程。從全球工業(yè)軟件發(fā)展趨勢來看,云化是其中的重要方向之一。而工業(yè)數(shù)字孿生將傳統(tǒng)軟件環(huán)境轉化為虛擬現(xiàn)實環(huán)境,天然適合進行云化,且本地化部署方式往往難以滿足數(shù)字孿生所需的算力要求,因此更加需要進行軟件云化以適應場景需求。隨著 Autodesk(ADSK US)、PTC(PTC US)、ANSYS(ANSS US)等工業(yè)軟件巨頭紛紛入局工業(yè)元宇宙,頭部玩家?guī)淼氖痉缎獙⑦M一步加快工業(yè)軟件云化進展。

智東西認為,元宇宙的概念爆火,但大家總是會將元宇宙與“游戲和娛樂”聯(lián)系在一起。但是,作為下一代信息革命的載體,將同移動互聯(lián)網(wǎng)一樣,在辦公、城市、工業(yè)等 To B 領域廣泛應用,對人類的生產(chǎn)力產(chǎn)生深刻的變革。

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元宇宙不只是玩游戲,也將改變你的工作

辦公、城市和工業(yè),元宇宙的變革無處不在。

文|華泰證券  黃樂平 等

編輯|智東西內參

作為互聯(lián)網(wǎng)的下一站,元宇宙將改變辦公、城市、工業(yè)等多個企業(yè)業(yè)務的形態(tài),帶動社會生產(chǎn)力提升、生產(chǎn)形態(tài)變革、進而改變產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配模式。我們認為元宇宙帶來的行業(yè)變革將集中于三個維度:1)生產(chǎn)力提升:辦公效率、溝通效率、政務管理效率以及工業(yè)研發(fā)效率的提升有望受益于元宇宙發(fā)展;2)生產(chǎn)形態(tài)變革:企業(yè)組織形態(tài)、城市形態(tài)、工業(yè)生產(chǎn)形態(tài)有望發(fā)生變革;3)相關產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配重塑。

本期的智能內參,我們推薦華泰證券的報告《元宇宙如何成為下一代生產(chǎn)力工具?》,分析元宇宙在辦公、城市和工業(yè)等領域帶來的變革。

01.從數(shù)字孿生到虛實共生

元宇宙將在辦公、城市、工業(yè)等企業(yè)服務領域廣泛應用,帶動生產(chǎn)力提升及產(chǎn)業(yè)變革。過去十年,我們見證了移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的社會變遷及生產(chǎn)力進步,元宇宙作為人類未來數(shù)字化生產(chǎn)活動的場景,將同移動互聯(lián)網(wǎng)一樣,在辦公、城市、工業(yè)等 To B 領域廣泛應用,提升生產(chǎn)力,改變業(yè)務形態(tài),重塑產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配模式。

科技在 To B 領域的應用往往涉及研發(fā)、生產(chǎn)、協(xié)作、管理等多個環(huán)節(jié),一方面,科技在研發(fā)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的應用能夠帶來效率的提升,另一方面,科技在協(xié)作、管理等環(huán)節(jié)的應用則會引發(fā)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價值鏈結構的變化。

類比數(shù)字化時代,元宇宙也將在 To B 領域的各個環(huán)節(jié)作為先進的生產(chǎn)力工具發(fā)揮 重要作用,并引發(fā)社會形態(tài)的變革。具體而言:1)辦公領域,元宇宙將作用于生產(chǎn)、溝通環(huán)節(jié),顯著提高工作效率,并推動勞動力供給全球化,帶來企業(yè)組織形態(tài)和管理模式的變革。

2)城市領域,元宇宙介入城市管理及城市服務,城市管理方面,隱私計算技術將從多個維度提升城市管理效率,虛擬空間中的城市應急管理有望提高城市決策能力;城市服務方面,AR/VR 將提升人與城市交互質量,數(shù)字人的引入將提升智慧城市服務水平。

3)工業(yè)領域,工業(yè)數(shù)字孿生技術為工業(yè)生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)均帶來變化,對于研發(fā)及生產(chǎn)環(huán)節(jié),元宇宙下的高算力大大提升了效率;對于運營及集成環(huán)節(jié),元宇宙使得工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的聯(lián)系大大加強,管理協(xié)作更加高效。

▲元宇宙對辦公、城市、工業(yè)等 To B 領域影響

隨著元宇宙在 To B 領域廣泛滲透和應用,該領域相應的產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配模式 也將發(fā)生變化。具體而言:1)辦公領域,產(chǎn)業(yè)鏈將自上而下發(fā)生軟硬件更新迭代。硬件方面,原有的 PC、手機、平板等終端人機互動特性增強、智能化程度不斷加深,VR/AR/腦機接口等新興終端逐步應用和實踐;軟件/系統(tǒng)方面,協(xié)同辦公平臺將向元宇宙辦公社區(qū)演進。與之相對應,短期內,后疫情時代混合辦公模式成為常態(tài),視頻會議/在線協(xié)作/流程自動化等產(chǎn)品將得到普及和應用,相關公司如 Zoom、億聯(lián)網(wǎng)絡、致遠互聯(lián);長期而言,元宇宙辦公社區(qū)將逐步走向成熟,Meta、Microsoft等科技巨頭在該領域率先布局,已有試運營產(chǎn)品。

2)城市領域,智慧城市布局帶動行業(yè)估值的提升已開始顯現(xiàn)。智慧城市產(chǎn)業(yè)包括三部分:上游智慧城市設備制造,主要是硬件和軟件的開發(fā),以??低?、大華股份、宇視科技(未上市)等為代表;中游智慧城市建設運營,由政府機構負責頂層設計,系統(tǒng)集成商、運營服務商和解決方案提供商共同參與,以中興通訊、中國移動、中國電信等為代表;下游智慧城市場景應用,包括政務、交通、安防、醫(yī)療、物流等領域。由于機器視覺首先在安防領域成熟,同時也作為海量數(shù)據(jù)的輸入口,安防成為智慧城市率先落地的場景之一,數(shù)據(jù)量的加大也將帶動算力需求和數(shù)據(jù)存儲業(yè)務。

3)工業(yè)領域,數(shù)字孿生技術將改變工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。研發(fā)設計類,以底層技術為主線,如中望軟件、廣聯(lián)達;生產(chǎn)控制類,以行業(yè) know-how為主線,如中控技術、寶信軟件、柏楚電子;運營管理類,以管理模型為主線,如用友網(wǎng)絡;協(xié)同集成類,以協(xié)同能力為主線,如上海鋼聯(lián)。

02.辦公:三大維度賦能辦公行業(yè)

數(shù)字化時代,辦公行業(yè)生產(chǎn)力、溝通、協(xié)作工具不斷演進,持續(xù)帶動生產(chǎn)效率及溝通協(xié)作 效率提升。1)生產(chǎn)效率方面,20 世紀 70 年代以來,以 office 為代表的數(shù)字化辦公應用迅速普及,電子表格及電子文檔替代紙質文件,顯著提升了辦公效率;隨后,ERP 將數(shù)字化整合到工作流中,核心業(yè)務流程精簡,消除不必要的重復性工作,帶來生產(chǎn)力提升;2015年以來,RPA 等自動化辦公工具興起,部分職能工作由機器取代,自動化程度進一步提高。

2)溝通效率方面,PC 互聯(lián)網(wǎng)時代,電子郵件和即時通信工具成為企業(yè)主流通信方式,初步實現(xiàn)了基于 Web 的點對點式離線溝通;移動互聯(lián)網(wǎng)時代,云視頻會議和無縫共享促使溝通協(xié)作由非實時向實時轉變,提高了人們快速響應新數(shù)據(jù)和信息的能力,保障了業(yè)務的持續(xù)性;

3)協(xié)作效率方面,協(xié)同辦公范圍不斷擴大,Teams/釘釘/企業(yè)微信等綜合協(xié)作平臺使得數(shù)據(jù)、會議、電子郵件和聊天一體化,團隊聯(lián)系更加密切。

▲數(shù)字化辦公行業(yè)發(fā)展歷程

元宇宙時代,工作形態(tài)將發(fā)生轉變,人們將能夠隨時隨地進入辦公室,在一個 有“虛擬形象”的 3D 空間開展一天的工作。在此情境下,企業(yè)生產(chǎn)、溝通、協(xié)作三個維度均有望實現(xiàn)進化:沉浸式的工作體驗將帶來工作效率及創(chuàng)造力的提升;元宇宙社區(qū)中的溝通有望接近現(xiàn)實世界面對面的溝通效果;企業(yè)雇傭的員工遍布世界各地,全球化協(xié)作促使其組織形態(tài)和管理方式變革。

▲元宇宙下的工作形態(tài):生產(chǎn)、溝通、管理模式全面轉變

疫情催化數(shù)字化辦公市場滲透率提升。根據(jù) Market Insights 測算,在疫情推動下,2020 年全球智能辦公市場規(guī)模達到 335 億美元,全球智能辦公人數(shù)達到 7.4 億人。根據(jù) CNNIC 數(shù)據(jù),2020 年 12 月,我國遠程辦公用戶規(guī)模達 3.46 億,較 2020 年 6 月增長 1.47 億,占網(wǎng)民整體的 34.9%,后疫情時代,有越來越多的企業(yè)建立起科學完善的遠程辦公機制,企業(yè)微信服務用戶數(shù)從 2019 年的 6,000 萬增長到 2020 年 12 月的 4 億,釘釘企業(yè)組織數(shù)量超過 1,700 萬,在線辦公使用率由 2020 年 6 月的 21%提升至 2021 年 6 月的 38%。

▲全球智能辦公市場規(guī)模及人數(shù)

▲我國在線辦公用戶規(guī)模(萬人)

后疫情時代,數(shù)字化辦公邊界服務對象不斷拓展,產(chǎn)品平臺化趨勢明顯。一方面,據(jù)CNNIC,截至 2020 年 12 月,視頻或電話會議使用率為 22.8%,在線文檔協(xié)作編輯為 21.2%,在線任務管理或流程審批為 11.6%,企業(yè)云盤為 9.4%,不同細分功能的用戶使用率存在顯著差異。隨著阿里(BABA US)、騰訊(700 HK)等科技巨頭入局及行業(yè)個性化需求增長,在線辦公市場逐步向平臺化方向發(fā)展,散落的“工具應用”將進一步被集成,更多垂直功能接入,實現(xiàn)生態(tài)互聯(lián)。

另一方面,隨著經(jīng)濟環(huán)境、供需關系和商業(yè)邏輯變化,協(xié)同管理軟件已脫離傳統(tǒng)辦公的范疇,走向業(yè)務協(xié)作和業(yè)務管理,服務對象開始從企業(yè)內部延伸到外部供應商和合作伙伴,一些頭部協(xié)同軟件不僅支撐企業(yè)內部門戶構建,也支撐企業(yè)外部門戶構建,觸達供應鏈和客戶。

▲協(xié)同的邊界由組織內向組織外擴張

數(shù)字化辦公市場按照服務對象和功能可細分為生產(chǎn)力工具、溝通工具及協(xié)作工具三類:1)生產(chǎn)力工具:輔助個人生產(chǎn)力和工作效率提升的工具,如以 Office 為代表的辦公套件、以UiPath Robot 為代表的自動化辦公產(chǎn)品等;2)溝通工具:輔助實現(xiàn)團隊之間遠程溝通的工具,如以 Outlook 為代表的企業(yè)郵件系統(tǒng)、以 Zoom、騰訊會議為代表的視頻會議系統(tǒng)等;3)協(xié)作工具:輔助組織在線協(xié)作的工具,如以騰訊文檔為代表的在線協(xié)作文檔、以 Teams為代表的在線協(xié)作系統(tǒng)等。

▲數(shù)字化辦公市場可細分為生產(chǎn)力工具、溝通工具和協(xié)作工具三類

元宇宙時代,VR/AR、云計算、AI、區(qū)塊鏈等底層技術的發(fā)展將驅動辦公行業(yè) 生產(chǎn)力工具、溝通工具、協(xié)作工具全面進化。具體而言,1)VR/AR 技術的成熟一方面能夠帶給員工沉浸式的工作體驗,激發(fā)創(chuàng)造力,提升工作效率,另一方面,VR 會議比視頻會議更加貼近現(xiàn)實世界面對面的溝通效果,能顯著提升溝通效率;2)云計算/邊緣計算等網(wǎng)絡基礎設施的發(fā)展提升了信息傳輸?shù)乃俾始百|量,實現(xiàn)異地溝通的高實時性及高互動性,促進協(xié)作辦公范圍進一步擴大;3)AI 等人工智能技術融入具體辦公場景,使得辦公智能化程度進一步提升;4)同時,區(qū)塊鏈技術作為數(shù)字世界的信任基礎,有望解決元宇宙時代數(shù)據(jù)安全及個人隱私保護等問題。

▲元宇宙四大核心技術支撐:VR/AR、人工智能、云計算、區(qū)塊鏈

元宇宙帶來的變化1:VR/AR 沉浸式工作體驗能激發(fā)創(chuàng)造力,提高工作效率和溝通效果。

一方面,遠程辦公存在著損害創(chuàng)造力、減弱團隊凝聚力等問題,據(jù)微軟混合辦公白皮書,遠程辦公模式下,人們的人際交互活動更加單一,疏遠關系網(wǎng)的互動頻率低,這會導致創(chuàng)新的停滯和趨同思維,而元宇宙中的“化身”能讓彼此感覺處在同一空間內,提高凝聚力, 增強疏遠關系網(wǎng)的互動頻率,這些優(yōu)勢都將顯著改善目前遠程工作中的痛點。

另一方面,Eric 等學者在《Virtual memory palaces》中的研究表明,由于人們的認知和記憶部分依賴于空間感,因此在虛擬現(xiàn)實空間中的練習比屏幕前的練習效果更好,在虛擬現(xiàn)實空間下, 人們的認知能力和工作效率有望進一步提升。

VR 會議替代視頻會議,能夠最大限度的縮小與面對面溝通的效果差距。在元宇宙辦公世界中,3D 分身代替演講者在會議中出現(xiàn),并通過運動追蹤技術實現(xiàn)分身與現(xiàn)實演講者的動作同步,這種沉浸式的交流方式能夠在最大限度上接近現(xiàn)實中“面對面”的溝通效果。根據(jù)Facebook 發(fā)布的《視頻及 VR 會議比較:溝通行為研究》,在視頻會議中,對話回合少,話題轉換更為正式,85%的溝通因肢體語言的缺失而受到影響,同時,演講者較少接收到聽眾的反饋;而在采用化身的虛擬會議中,肢體語言的使用和聽眾反饋的頻繁能顯著提高溝通效果,對話回合明顯增多,這種你來我往的討論方式更貼近自然情形下的人類交流。

當前的元宇宙辦公產(chǎn)品已能夠通過音頻提示、手勢追蹤等方式營造沉浸式的溝通體驗。例如,在微軟的 Mesh for Teams 產(chǎn)品當演講者說話時,將采用音頻提示使得臉生動起來,讓替身擁有更具表現(xiàn)力的動畫效果,營造臨場感。而 Facebook 的 Workrooms 支持頭部和手勢跟蹤,現(xiàn)實生活中用手所做的任何事情都將在虛擬世界中被跟蹤和再現(xiàn)。比如,如果你轉頭看同事或房間白板,你的視野會隨著你一起平移;如果你給另一位同事豎起大拇指,你的虛擬化身也會在會議室里豎起大拇指。

元宇宙帶來的變化2:借助 AR 協(xié)作系統(tǒng)進行“面對面”遠程指導,協(xié)作范圍進一步擴大

AR等技術的發(fā)展為遠程協(xié)作提供了更多的可能性,“協(xié)作”一詞的范圍由簡單的數(shù)據(jù)、文件共享場景逐步滲透至需要直觀的“面對面”共同動手的實操性場景。在實操性場景中,AR 遠程協(xié)作可通過 AR 眼鏡或者具備 AR 功能的手機等采集聲音音頻,通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_協(xié)助端,借助 AR 遠程協(xié)作系統(tǒng),實現(xiàn)由經(jīng)驗豐富的技術人員進行“面對面”遠程指導。當下代表性的主流 AR 遠程協(xié)作平臺包括:Microsoft Dynamics 365、Atheer ARMP、Scope AR WorkLine Create 等。

元宇宙帶來的變化3:云計算解決異地溝通臨場感問題,促使勞動力供給全球化。

隨著 5G/云計算/邊緣計算等網(wǎng)絡基礎設施不斷發(fā)展,低延時、高速率、大帶寬的網(wǎng)絡以及對海量、高渲染畫面的實時計算能力能夠解決異地溝通臨場感問題,使得異地辦公也能實現(xiàn)高實時性、高互動性,很大程度上還原真實的工作場景。在此基礎上,企業(yè)可以打破地理限制,從全球范圍內招聘員工、外包人員,豐富組織成員協(xié)作方式,重構組織運轉流程,從全世界各地獲得勞動力補給,這也將極大程度上改善當前世界范圍內勞動力供需不匹配的問題,促使人口由城市中心向城市邊緣遷徙。

元宇宙帶來的變化4:AI 提供實時翻譯、鍵盤追蹤等功能內嵌,辦公智能化程度提升。

成熟的 AI 技術是元宇宙辦公實現(xiàn)的前提,VR 會議中手勢追蹤、音頻提示等功能的實現(xiàn)均依賴于人工智能技術對現(xiàn)實世界的識別和解析,因此,元宇宙辦公天然就與 AI 技術緊密結合,并能夠借助 AI 技術進一步實現(xiàn)工作及溝通效率的提升。例如,微軟的系統(tǒng)實現(xiàn)了多人實時會議、線上方案共享、同時內嵌了實時翻譯和轉錄文字等協(xié)作辦公方面的實用功能,解決不同人種之間語言溝通障礙;Facebook 為了能讓用戶更方便地使用面前的實體鍵盤,在 Horizon Workrooms 加入了鍵盤追蹤功能,結合適用于 Mac 和 Windows 的全新 OculusRemote Desktop app,用戶可以一鍵訪問 PC,還可以在會議期間做筆記,將文件帶到虛擬現(xiàn)實,甚至可以選擇與同事共享屏幕。

在數(shù)據(jù)安全問題上,對于個人而言,沉浸式世界中新技術將在一個人的步態(tài)、眼球運動、情緒等越來越細微的層面上收集個人數(shù)據(jù),這給現(xiàn)有的個人隱私保護帶來更大壓力。對于企業(yè)而言,核心數(shù)據(jù)和系統(tǒng)全部上云,如何在元宇宙底層資源不斷更新和擴張時實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源合規(guī)收集、儲存和管理尚待探討。

區(qū)塊鏈技術作為數(shù)字世界的信任基礎,有望在未來為元宇宙中的數(shù)據(jù)安全及隱私保護提供有效的解決方案。在人員流動問題上,從傳統(tǒng)集中式轉入遠程工作模式后,人們足不出戶便可換工作,且遠程工作模式下企業(yè)凝聚力有所下降,這使得企業(yè)人員流失率有所提升,據(jù)麥肯錫統(tǒng)計,遠程工作后中國工作變更率增加 13%。

元宇宙的加入將自上而下改變在線辦公領域產(chǎn)業(yè)鏈及價值分配。終端硬件及軟件/系統(tǒng)解決方案為在線辦公市場產(chǎn)業(yè)鏈中兩個最主要的環(huán)節(jié),在元宇宙時代,兩者都將迎來演進及變革。

1)終端硬件方面,互聯(lián)網(wǎng)時代以 PC、平板、IP 視頻電話、USB 會議室攝像頭等智能終端為主,思科(CSCO US)、億聯(lián)、華為(未上市)等企業(yè)通信終端龍頭占據(jù)絕大部分市場份額,元宇宙時代,終端硬件形態(tài)將向 VR/AR、腦機接口等新興設備演進,“信息-眼-腦”的傳輸方式被簡化為“信息-腦”兩個環(huán)節(jié)。

2)軟件/系統(tǒng)解決方案領域,協(xié)同辦公平臺/云視頻軟件向元宇宙社區(qū)演進,元宇宙社區(qū)內沉浸式的社交體驗有望提升疏遠關系網(wǎng)的互動頻率,相應的,協(xié)作辦公的外延也將擴大,協(xié)作范圍從企業(yè)內部業(yè)務線延伸至供應商/合作伙伴/客戶,這就要求各個公司的元宇宙之間可以自由連接,不同元宇宙社區(qū)在軟硬件兼容、平臺轉換上形成國際共識。

▲元宇宙帶來辦公領域軟硬件變革

目前,F(xiàn)acebook、微軟等巨頭已開始在軟硬件領域演進方向上布局。在硬件領域,除人們熟知的 VR/AR 外,F(xiàn)acebook、Valve(未上市)、Neurallink(未上市)都入局了腦機接口,Project Steno 方案可以分析癱瘓患者大腦皮層負責語言的部分,并解碼為完整的文字。未來,這項腦機接口技術可能用于光學 BCI、EMG 腕帶等非侵入式消費級產(chǎn)品,甚至作為 AR眼鏡的輸入方式。

在軟件/解決方案領域,微軟和 Facebook 兩大巨頭在元宇宙辦公領域的布局思路略有不同。在辦公元宇宙的定位上,1)微軟致力于成為元宇宙聯(lián)通之間的“粘合劑”。微軟 CEO Nadella認為未來將是“多元宇宙”的格局,“聯(lián)通性”成為不可忽視的價值創(chuàng)造部分。微軟將 Teams想象為元宇宙的原型,公司可以在其中建立自己的虛擬空間,而將 Mesh 視為提供基礎粘合劑的角色,幫助多個元宇宙連接在一起,微軟的 Mesh 允許公司使用 API,幫助公司構建自己的元宇宙,并在所有的這些虛擬世界中擁有持久的身份。

2)Facebook 則強調各個元 宇宙場景之間的聯(lián)動。Facebook 將辦公作為其元宇宙布局的八大場景之一,強調各個場景之間的聯(lián)動,以 Horizon Home 為入口,擴展到辦公應用 Horizon Workrooms、社交應用Horizon World 及活動應用 Horizon Venues 等場景。

03.城市:虛實共生對城市管理提出新要求

城市是人們生活和生產(chǎn)的重要載體。從城市雛形到數(shù)字化、智能化進程中,大型城市數(shù)量在不斷提升,而我國的城鎮(zhèn)化率也從 20 世紀八十年代的 25%左右提升到現(xiàn)在的 65%,政府在公共交通和公共安全上的支出持續(xù)增加,隨著城市空間復雜度的提升,城市空間的管理方式和管理效率有精細化、模塊化、場景化趨勢。互聯(lián)網(wǎng)的崛起引導人們生活向線上轉移,上網(wǎng)時間不斷拉長。在城市演變過程中,城市管理的需求根源來自于對城市數(shù)據(jù)的充分挖掘和高效利用,最終使得各部門在業(yè)務層面實現(xiàn)職能協(xié)同。

▲城市在管理結構、公共監(jiān)控技術、城市形態(tài)等多方面正發(fā)生變遷

城市演變1:城市復雜度增強,管理半徑增加,多維度管理成為趨勢。

監(jiān)管內容:城市整體形態(tài)方面復雜程度增加,從人物的多維度監(jiān)管價值被不斷放大。生活工作的多樣性大大提升了城市物理空間構造的復雜程度,賦予了城市更多的定義和內涵,也催生出更多數(shù)字應用場景。城市的管理分成三大階段:

第一階段:線下階段。城市的管理維度已經(jīng)覆蓋了物理世界的人流管理和車輛管理,例如智慧交通系統(tǒng)管理解決方案利用 AI 算法做到高精度違法判別,全路網(wǎng)視頻監(jiān)控,目前可做到自動取證,給出預測分析及輔助執(zhí)行;智慧生活監(jiān)控解決方案可以做到客群流量實時監(jiān)控,自動預測客流高峰,精準排除違規(guī)和危險行為。

第二階段:全連接階段。隨著 5G 通信、大數(shù)據(jù)等技術的深度應用,各類基礎設施正在連接網(wǎng)絡,城市的管理維度正在進一步擴張,將基礎設施、環(huán)境等城市元素數(shù)字化并納入線上管理的范疇:如智慧環(huán)境監(jiān)測解決方案能實現(xiàn)實時地環(huán)境監(jiān)測并精準識別各類影響環(huán)境的違規(guī)行為。

第三階段:互動階段。更近一步地,城市基礎設施將在虛擬世界形成數(shù)字孿生,居民在虛擬世界中將和城市基礎設施的數(shù)字孿生形成互動,因此城市的管理范疇從傳統(tǒng)的線下變?yōu)榫€上線下的聯(lián)動。如現(xiàn)有的智慧網(wǎng)絡安全解決方案將針對網(wǎng)絡各類違規(guī)內容分析和識別,對違規(guī)信息精準高效審核,而未來針對基礎設施的網(wǎng)絡安全問題將受到更多關注。

在多樣化的場景中,數(shù)據(jù)重要性凸顯,日益龐大的算力需求成為城市發(fā)展的底層動力。管理半徑增加的趨勢既考驗著技術發(fā)展水平,也考驗著城市管理機制,跨部門、跨線上線下的合作將變得更加頻繁,如何協(xié)調部門的管理半徑,共享城市數(shù)據(jù)變得更加關鍵。

▲城市管理維度從管人向管物延伸

監(jiān)管主體:經(jīng)歷技術驅動-政府主導-社會共建三個階段,更考驗政府的統(tǒng)籌能力。隨著城市化進程的加快,城市管理的方式也在發(fā)生變遷。過去在探索期,主要依靠大型技術公司通過 IT 技術集成解決城市運營垂直領域問題。步入 2010 年之后,政府側重于基于城市發(fā)展需求整體規(guī)劃部署,以此來提高城市運營管理質量。而目前,城市服務更傾向于政府引導,引入公民、企業(yè)參與城市建設,通過打通問、辦、查、檔四個步驟實現(xiàn)服務高效。

同時在組織設計上,與傳統(tǒng)城市管理模式相比,智能化城市更強調監(jiān)管分離,將信息收集和監(jiān)管評價職能剝離開來,設立了專業(yè)部門如市政管理委員會、環(huán)衛(wèi)部門、民政部門等,以及行政部門如區(qū)政府、街道辦事處、社區(qū)委員會等。這種推行主體演變的趨勢更加強調了城市管理參與方的多樣性,也更關注數(shù)據(jù)在各部門和各參與方之間流動的時效性和保密性。

▲政府管理架構

城市演變2:智能化便民服務提升效率。

疫情下政府服務“提質增效”需求迫切,一卡通打破數(shù)據(jù)孤島。我國政務數(shù)字化經(jīng)歷了四個階段:1)“一門一窗一網(wǎng)”:由入駐政務大廳統(tǒng)一受理,政務系統(tǒng)逐步統(tǒng)一門戶,網(wǎng)上辦理開始興起;

2)全國全省一體化平臺:政務實現(xiàn)全省通辦、全國通辦,采集到的電子證照實現(xiàn)全省共享、全國共享;

3)業(yè)務流程優(yōu)化改造:政務系統(tǒng)走向整合,政府致力于實現(xiàn)業(yè)務流程優(yōu)化,減少材料,同步開始啟動人臉認證、簡易審、智能批、秒批等特色業(yè)務;

4)主動式智能服務:以用戶為中心的主動智能服務開啟,政務更注重沉浸式和隨時、隨地、隨需、隨行的服務體驗。我們看到,在疫情的影響下,政府公共服務持續(xù)面臨“提質增效”挑戰(zhàn),政府利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術在一窗集中辦理,線上線下一網(wǎng)通辦上實現(xiàn)了新的突破,而未來在層級、地域、系統(tǒng)、部門、業(yè)務之間的有效融合將成為城市服務趨勢。

數(shù)字化、智能化城市到元宇宙城市:從 1:1 映射到 1:n 映射最終到虛實世界相互影響 數(shù)字孿生是目前最貼近元宇宙城市的應用。在智能化城市之上,城市管理者正在將數(shù)字孿生概念從原來的航天、工業(yè)領域引入到城市建設中。數(shù)字孿生是整個城市的數(shù)字模型或實物資產(chǎn)的副本,它賦予實體城市一個具備 1:1 映射的數(shù)字克隆體,以此實現(xiàn)全要素的數(shù)字化、虛擬化以及全狀態(tài)的實時化和可視化。從城市管理角度出發(fā),整個城市的數(shù)字孿生可以有效地協(xié)助城市規(guī)劃以及實物資產(chǎn)的運營和維護。

數(shù)字孿生在城市領域的應用強調對實體空間的精確復現(xiàn),可對城市的物理空間發(fā)揮模擬、預測等作用。通常認為,元宇宙是在精準模擬物理空間運行的同時,創(chuàng)造數(shù)字空間中的原生體驗,探索數(shù)字空間中特有的生活方式和社交形態(tài),進而實現(xiàn)數(shù)字空間反向影響物理空間。通過對城市演進的探討,城市系統(tǒng)未來的發(fā)展會在思維方式上從數(shù)字化走向智能化,進而從數(shù)字孿生走向元宇宙。

在數(shù)字孿生的基礎上,元宇宙強調了多元主體的互動效果,使得原有的虛擬平臺不僅提供可視化能力,更實現(xiàn)了虛擬和現(xiàn)實的全面連接和高度協(xié)同。在元宇宙思維下,市民可以通過多層次參與到城市的虛實互動、交互反饋,幫助實現(xiàn)系統(tǒng)的完善和自適應優(yōu)化。

▲元宇宙是城市建設的下一個方向

元宇宙對城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設給出了終極指引,圍繞元宇宙概念下的城市建設進程有望加速。以數(shù)字孿生為基礎的智能化城市已經(jīng)初具雛形,并繼續(xù)沿著演變思路在城市管理和服務上有較大突破。更進一步我們看到,在游戲、影視、政府工作安排等角度已經(jīng)開始對元宇宙城市提出了暢想。

元宇宙帶來的變化1:隱私計算技術提升多維度城市管理效率。多模態(tài)數(shù)據(jù)的所有權、使用權和管理權分離一直是城市發(fā)展過程中的難題,而元宇宙作為超大數(shù)據(jù)集合體,不僅要保護用戶數(shù)據(jù)的隱私,更需要考慮挖掘和體現(xiàn)用戶的數(shù)據(jù)價值。我們認為,在區(qū)塊鏈技術的基礎上,隱私計算可以保證元宇宙世界里與用戶相關的原始數(shù)據(jù)不被泄露、用戶的隱私不被暴露。同時由于元宇宙需要獲得更高的數(shù)據(jù)價值和虛擬空間體驗,會將數(shù)據(jù)調用出來訓練,并進行細顆粒度挖掘和實時同步,全范圍的隱私計算技術將讓數(shù)據(jù)在保持加密狀態(tài)以及不泄露給使用方的前提下,實現(xiàn)計算合作。未來隱私計算將成為元宇宙時代城市管理的重要技術,不斷提升跨世界中的城市數(shù)據(jù)管理的效率和安全性。

目前部分廠商正在探索將區(qū)塊鏈與隱私計算相結合的技術路徑。其中 PlatON2.0 基于隱私計算網(wǎng)絡搭建了一個去中心化的人工智能市場,以實現(xiàn) AI 資產(chǎn)的共建共享和敏捷的智能應用開發(fā),提供從 AI 算力、算法到 AI 能力及其生產(chǎn)、部署、集成的全流程產(chǎn)品和服務。根據(jù) 2.0 白皮書的規(guī)劃,AI 開發(fā)人員可通過隱私計算協(xié)議連接 PlatON 的去中心化隱私計算網(wǎng)絡,在保證數(shù)據(jù)隱私安全及合法合規(guī)的基礎上,以較低的成本獲取所需的資源(數(shù)據(jù)、算法和算力),用來訓練 AI 模型并可發(fā)布到網(wǎng)絡上,與其他 AI 服務或代理交互,逐漸構成自組織的協(xié)作的人工智能網(wǎng)絡。

元宇宙帶來的變化:AR/VR 賦能應急管理。目前在應急管理方面的設想是利用 AR 智能眼鏡、無人機+地面全景相機遠程監(jiān)測,實現(xiàn)地空一體化,而實時回傳現(xiàn)場的超高清視頻將提供精準的災情變化情況。災情現(xiàn)場一線檢測救援人員在系統(tǒng)前端通過 AR 智能眼鏡、VR 攝像頭采集聲音、影像及數(shù)據(jù),將現(xiàn)場高清視頻實時傳遞給遠程專家,讓現(xiàn)場技術人員與全球任何角落的專家一起跨平臺的協(xié)作。

更進一步,元宇宙時代由于現(xiàn)實世界實時映射的屬性,城市反映的問題將全量映射到元宇宙中,而管理者可以通過元宇宙中觀察事件的動態(tài),提前發(fā)現(xiàn)態(tài)勢的變化,從而為現(xiàn)實世界的城市治理提供模擬決策,相比于目前城市事中監(jiān)控事后追查,元宇宙的管理技術更側重事前。元宇宙世界的模擬應急事件也將更貼近真實場景,參與主體有望更廣泛。此外,我們也看到目前城市應急管理由于部門不同的權責劃分,難以實現(xiàn)全局統(tǒng)籌,而在元宇宙的世界里,規(guī)劃建議的效率提升將進一步顯現(xiàn)。

元宇宙帶來的變化3:數(shù)字人提升智慧城市服務水平。在英偉達(NVDA US)2021 年 GTC 大會上,我們看到數(shù)字人在外語對話、餐廳服務方面的雛形開始顯現(xiàn),而將數(shù)字人引入政務服務等場景,讓數(shù)字人充當智能前臺、智能顧問,則可以將政務服務人員從重復性的咨詢類業(yè)務中解放出來,從而優(yōu)化整個業(yè)務流程,實現(xiàn)提效降本:1)無柜臺遠程服務:遠程支持社保/公積金/醫(yī)保業(yè)務辦理、政策咨詢等線上服務,AI 客服 24 小時在崗;2)高效化業(yè)務導辦:強大的行業(yè)知識庫,結合高效的人機互動方式,讓每一個提問都能及時得到回答;3)智能化員工培訓:培訓機器人主導的業(yè)務崗前培訓、智能助理學習輔助、媲美真人的人機練習。

04.工業(yè):數(shù)字孿生對工業(yè)流程的變革是主線

工業(yè)軟件的本質是以數(shù)字化模型或專業(yè)化軟件工具沉淀工業(yè)經(jīng)驗。理解工業(yè)軟件,不僅僅是從工業(yè)或者軟件的單向角度去理解,而是應該從這兩個要素雙向的相互影響的角度來理解。工業(yè)化先進程度決定了工業(yè)軟件的先進程度,工業(yè)軟件的先進程度決定了工業(yè)的效率。

回顧數(shù)字化時代工業(yè)軟件的發(fā)展過程,我們發(fā)現(xiàn)可以從軟件和工業(yè)兩個維度來總結數(shù)字化帶來的變革。軟件維度來看,工業(yè)軟件的商業(yè)模式迭代是以工業(yè)企業(yè)的需求迭代為基準進行的。工業(yè)維度來看,產(chǎn)業(yè)鏈不同的價值分配和數(shù)字化需求決定工業(yè)軟件的作用。

軟件維度來看,工業(yè)軟件在數(shù)字化時代的商業(yè)模式變化以需求為導向。隨著工業(yè)企業(yè)不斷使用工業(yè)軟件,對經(jīng)驗累計的范圍和形式不斷提出更高要求,工業(yè)軟件廠商根據(jù)需求反饋進行快速迭代優(yōu)化,是工業(yè)軟件生存與發(fā)展的基本模式。

發(fā)展歷史來看,工業(yè)軟件伊始是以工具軟件的形式出現(xiàn),只解決工業(yè)企業(yè)的單點需求;隨著工業(yè)企業(yè)的零散化需求被逐步解決,又提出了多場景數(shù)字化的需求,由此發(fā)展出了系統(tǒng)化平臺;隨著單一企業(yè)需求被解決,針對不同企業(yè)之間的供應鏈需求,發(fā)展出了云部署平臺;隨著工業(yè)企業(yè)終端硬件的多元化和零散化發(fā)展,工業(yè)軟件又朝著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展。

工業(yè)維度來看,產(chǎn)業(yè)鏈位置決定價值分配和數(shù)字化需求。工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及的核心資源以及場景需求重點各不相同,進而產(chǎn)生了不同的價值分配和數(shù)字化需求的側重,最終衍生出不同類型的工業(yè)軟件。

1)研發(fā)設計:研發(fā)及設計是生產(chǎn)制造的前置環(huán)節(jié),對于工業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新能力、知識產(chǎn)權、數(shù)據(jù)利用等能力提出較高要求。針對企業(yè)研發(fā)設計需求,工業(yè)軟件發(fā)展出了 CAD(工業(yè)輔助設計)、CAE(工業(yè)輔助工程)、CAM(計算機輔助制造)、EDA(電子設計自動化)等產(chǎn)品。

2)生產(chǎn)控制:工業(yè)企業(yè)的制造過程早期涉及原材料生產(chǎn)、原材料加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié),此時對工業(yè)企業(yè)的要求集中在資源獲取、生產(chǎn)效率、固定資產(chǎn)成本等要素上?;谶@些需求,陸續(xù)出現(xiàn)了包括 MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、DCS(分散控制系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)、SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))等工業(yè)軟件產(chǎn)品。

3)運營管理:工業(yè)企業(yè)的制造過程后期涉及產(chǎn)品組裝以及成品加工等生產(chǎn)環(huán)節(jié),此時勞動力成本、管理效率以及工業(yè)鏈的完整性對工業(yè)企業(yè)尤為重要,依此需求工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展出了 ERP(企業(yè)資源計劃)、CRM(客戶關系管理)、WMS(倉庫管理系統(tǒng))、LMS(物流管理系統(tǒng))等產(chǎn)品。

4)協(xié)同集成:生產(chǎn)制造完成之后的工業(yè)流程一般包括物流、市場營銷以及售后服務等,考驗工業(yè)企業(yè)的渠道覆蓋、價值挖掘能力以及文化影響力等。而針對工業(yè)企業(yè)的 OA(辦公自動化)、IM(及時通訊)的協(xié)同集成類產(chǎn)品則很好地滿足了下游企業(yè)需求。

復盤工業(yè)軟件發(fā)展歷程,我們發(fā)現(xiàn)從數(shù)字化時代到智能化時代再到元宇宙,工業(yè)軟件與工 藝流程總是共同演進。對標數(shù)字化、智能化所帶來的變革,我們認為元宇宙同樣有望以沉 浸式交互、大算力整合等代表性技術,帶來產(chǎn)業(yè)變革與投資機會。

數(shù)字化時代代表性技術以圖形化和自動化為主,主要變革意義在于解放勞動力。工業(yè)數(shù)字化進程大致始于 20 世紀 50-70 年代,以圖形化、自動化為代表性技術,將計算機設計、調度等能力首次帶入工業(yè)生產(chǎn)領域,替代人工操作,解放大量勞動力的同時提高生產(chǎn)效率。這一時期的典型代表,如 20 世紀 50-60 年代出現(xiàn)的 CAD 軟件,以全新的圖形化設計界面,提供計算機輔助設計能力,替代傳統(tǒng)手繪設計,使得工程設計環(huán)節(jié)效率大大提升;又如上世紀 60-70 年代出現(xiàn)的 PLC 軟件,通過基于微處理器的電氣自動化控制,實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)部分或全部流程的自動化控制。

以 CAD 軟件為例,在 CAD 出現(xiàn)之前,一切機械、建筑設計都只能由工程師手繪完成,而CAD 則通過圖形化的交互界面,大大簡化設計過程,縮短工程周期。根據(jù)洛克希德公司數(shù)據(jù),利用數(shù)控機床生產(chǎn) C141 飛機的 1500 個零件,每條生產(chǎn)線的平均準備時間為 60 小時,而計算機制圖軟件可以節(jié)省超過 10 個小時的時間。隨著 70 年代實體造型技術的不斷完善,三維圖樣可以在 NC 中自動編程,CAD 真正實現(xiàn)了從輔助繪圖到助力生產(chǎn)。典型 CAD 產(chǎn)品如 CAD 鼻祖 SKETCHPAD、全球 CAD 霸主 Autodesk 旗下的 AutoCAD。

智能化時代核心能力主要包括建模和仿真,通過軟件重新定義生產(chǎn)流程。隨著計算技術不斷發(fā)展,算力及其應用方式實現(xiàn)創(chuàng)新突破,仿真和建模技術開始進入工業(yè)生產(chǎn)領域,以數(shù)字化的仿真改造流程、指導生產(chǎn)過程。這一時期的典型代表,如 20 世紀 70 年代前后出現(xiàn)的 CAE 產(chǎn)品,通過對工程和產(chǎn)品進行建模分析,從而在生產(chǎn)之前測試產(chǎn)品可用性和可靠性,減少實物樣機實驗帶來的資源浪費;又如 20 世紀 80 年代左右出現(xiàn)的 MES 產(chǎn)品,以計算機建模復刻工業(yè)生產(chǎn)流程,從而實現(xiàn)對工廠生產(chǎn)過程的控制和管理。

以 CAE 軟件為例,在 CAE 出現(xiàn)之前,傳統(tǒng)生產(chǎn)過程需要經(jīng)過“產(chǎn)品設計-樣件制造加工-實驗測試-成品試產(chǎn)-量產(chǎn)-銷售”的過程,而 CAE 軟件的出現(xiàn),則通過計算機仿真分析,解放實驗過程,以虛擬樣機替代物理樣機,將工程周期縮短為“產(chǎn)品設計-CAE 分析-成品試產(chǎn)-量產(chǎn)-銷售”,節(jié)省大量費用開支。以飛機制造過程為例,需要從結構力學、流體力學、電磁學等層面,對飛機進行鳥撞分析、多體動力學分析、機翼靜力分析等,而 CAE 的出現(xiàn)則為這類分析提供了虛擬化實現(xiàn)方式,避免了實驗建造真實飛機帶來的資源浪費。典型 CAE產(chǎn)品,如達索 SIMULIA、ANSYS Fluent、Altair HyperWorks 等等。

以沉浸式交互、大算力、人工智能為代表的元宇宙技術,為工業(yè)領域帶來生產(chǎn)力升級。復盤數(shù)字化時代、智能化時代的工業(yè)生產(chǎn)變革,我們發(fā)現(xiàn),在新技術驅動下,工業(yè)軟件與工業(yè)流程往往共同演進、相伴相生。而隨著元宇宙在工業(yè)領域的滲透,以沉浸式交互、大算力整合為代表的元宇宙技術開始為工業(yè)生產(chǎn)領域帶來新的變化。如 AR/VR 技術的出現(xiàn),使得工程專家能夠遠程指導生產(chǎn)過程;大算力的整合使得仿真效率提升,元宇宙 AI 路測成為訓練自動駕駛系統(tǒng)的新選擇。

▲從數(shù)字化、智能化再到元宇宙,工業(yè)軟件與工業(yè)流程共同演進

元宇宙帶來的變化1:AR/VR 技術加持,打破生產(chǎn)協(xié)作時空限制。

業(yè)生產(chǎn)領域的辦公協(xié)作在虛擬現(xiàn)實技術加持下突破物理空間限制。隨著元宇宙概念催生大量 VR/AR 技術落地,用戶可以通過穿戴 VR 頭盔等設備進入虛擬現(xiàn)實場景中,實現(xiàn)沉浸式體驗。當這一技術應用于工業(yè)場景時,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程有望打破時空限制,實現(xiàn)虛擬環(huán)節(jié)下的生產(chǎn)協(xié)作。

元宇宙帶來的變化2:整合大算力,突破仿真設計瓶頸。

模擬仿真過程涉及大量計算過程,存在算力瓶頸。傳統(tǒng)的仿真設計過程,往往需要使用 CAE軟件實現(xiàn)對真實物理世界的建模還原,進行多物理場耦合,仿真過程極其復雜。仿真過程中涉及的物理場包括動力學場、化學場、靜電場和磁場等,涉及學科包括理論力學、結構力學、聲學、熱力學等。因此,仿真模擬需要計算機提供大算力支持,以確定更佳的設計參數(shù)、實現(xiàn)更好的仿真效果。理論上來說,更大的算力支持往往意味著更加精確和真實的仿真結果。然而受制于個體算力瓶頸限制,企業(yè)較難以本地部署的方式進行 CAE 仿真設計,從而阻礙了仿真設計過程的順利推進。

元宇宙以平臺化方式,整合大量低成本算力資源。以元宇宙領先企業(yè)英偉達為例,從 2018 年Parker 問世的三四年間,英偉達將芯片算力提高了幾百倍,據(jù)英偉達官網(wǎng),Orin 芯片采用了7nm 的生產(chǎn)工藝,可實現(xiàn)每秒 200TOPS 運算性能,相比上一代 Xavier 系統(tǒng)級芯片運算性能提升了 7 倍,而在運算性能提升巨大的情況下,Orin 的功耗僅為 45W。通過將大量芯片算力資源進行整合,英偉達以 Xavier、Orin 等平臺模式,為自動駕駛提供算力平臺和仿真訓練。

元宇宙帶來的變化3:加速云化,帶動 PS 估值提升。

工業(yè)軟件云化是數(shù)字孿生的前置條件,工業(yè)元宇宙有望加速軟件云化進程。從全球工業(yè)軟件發(fā)展趨勢來看,云化是其中的重要方向之一。而工業(yè)數(shù)字孿生將傳統(tǒng)軟件環(huán)境轉化為虛擬現(xiàn)實環(huán)境,天然適合進行云化,且本地化部署方式往往難以滿足數(shù)字孿生所需的算力要求,因此更加需要進行軟件云化以適應場景需求。隨著 Autodesk(ADSK US)、PTC(PTC US)、ANSYS(ANSS US)等工業(yè)軟件巨頭紛紛入局工業(yè)元宇宙,頭部玩家?guī)淼氖痉缎獙⑦M一步加快工業(yè)軟件云化進展。

智東西認為,元宇宙的概念爆火,但大家總是會將元宇宙與“游戲和娛樂”聯(lián)系在一起。但是,作為下一代信息革命的載體,將同移動互聯(lián)網(wǎng)一樣,在辦公、城市、工業(yè)等 To B 領域廣泛應用,對人類的生產(chǎn)力產(chǎn)生深刻的變革。

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