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财富号正文

 做多伊利 2022-02-07

1.底层----基于5G网络的算力

元宇宙需要构建一个宏大的虚拟世界,并实现虚拟世界和现实世界的互通融合,首当其中的是广义的超宽带,低延时网络,5G 网络建设是数字经济发展 的基础,也是元宇宙构成互联互通虚拟世界的底层产业。

ITU 定义了三个 5G 应用场景:增强型移动宽带 (eMBB,Enhanced Mobile Broadband)、大规模机器类通信(mMTC,massive Machine-Type Communication)、 高可靠低时延通信(uRLLC,Ultra Reliable Low Latency Communication)。主要应用范围包括:增强型移动宽带、工业控制与通信、大规模物联网、增强型车联网等。

2018 年 6 月 14 日,3GPP 已完成 R15 标准化工作,批准了 SA(独立组网标准) 和 NSA(非独立组网标准),全球 5G 标准统一。R15 主要聚焦 eMBB 场景,针对个 人通信市场。随着 R15 冻结,5G 商业化启动,设备厂商、运营商、终端厂商启动商 业化。之后,R16 标准已于 年2020 7 月份冻结,R17 标准计划于 2022 年 6 月完 成。

万物互联:物联网、5G 行业专网

物联网(IoT,Internet of things)即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的 延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实 现任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通 。物联网技术是构建元宇宙的重要 支撑技术,它是真实宇宙与虚拟“元宇宙”的链接,是元宇宙提升沉浸感体验的关键所在。

云数据创造了大规模与高效的算力

公有云是数据中心主要市场,根据 Cisco 发布的统计数据,2016-21 年20,全球 IDC 计算实例增长,主要由云数据中心贡献。根据 Gartner 数据,2020 中国公有云 服务整体市场规模达到 129.62 亿美元,同比增长 38.6%。

按需获取的算力:日益成熟的边缘计算产业

年2020 12 月,边缘计算产业联盟(ECC) 与工业互联网产业联盟(AII) 联合发 布了《边缘计算与云计算协同白皮书 2.0》,边缘计算 2.0:边缘计算主要包括云边缘、 边缘云和边缘网关三类落地形态;以“边云协同”和“边缘智能”为核心能力发展方 向;软件平台需要考虑导入云理念、云架构、云技术,提供端到端实时、协同式智能、 可信赖、可动态重置等能力;硬件平台需要考虑异构计算能力,如鲲鹏、ARM、X86、 GPU、NPU、FPGA 等。

2.初级元宇宙以VR/AR桥接虚实

以 VR/AR 技术为代表的 XR(Extended Reality,扩展现实)是元宇宙萌芽期最主要的应用形式,VR 头显、VR 一体机、AR 眼镜等设备也将是初期最主要的消费级 硬件产品。VR/AR 行业的发展呈现出波折上升的趋势,阶段性受资本推动形成泡沫,随后 破裂,同时伴随着技术限制和应用场景落地困难,出现阶段性低潮。过剩、落后的产 能以及无法落地的技术逐渐被淘汰、搁置,行业重新步入上升通道。

目前 VR/AR 设备可以分为三类,分别是头显、一体机、手机盒子,其中头显需 要外接电脑主机等设备,以提供运算、存储及其他软硬件层面的支持;一体机集成了 处理器、存储、显示等所有核心模块,相当于微型的计算器或者头显级别的智能手机; 手机盒子仅提供结构件和镜片,核心功能的实现依赖于插入其中的智能手机。目前 VR 眼镜中一体机占比已经提升至 80%以上,预计未来将是行业内主流的产品类型。

受益于技术成熟带来的用户体验提升,以及材料成本下降,未来几年 VR/AR 设 备有望迎来高速增长期。根据 IDC 的统计, 年2020 VR 设备出货量 555.3 万台,其 中头显、一体机和手机盒子出货量分别约为 130、405、21 万台,预计到 2025 年 VR 设备出货量将达到 2,867.1 万台,5 年 CAGR 为 38.86%,其中头显和一体机分 别出货约 633、2,235 万台,一体机将占据主流位置,占比约 78%。

AR 设备则会以更快的速度增长, 年2020 AR 设备出货量仅有 28.4 万台,其中 头显 7.5 万台,一体机 20.9 万台;2025 年 AR 设备出货量预计将增长至 2,098.2 万 台,5 年 CAGR 高达 136.43%,其中头显和一体机出货量分别为 1,398、701 万台, 占比分别为 67%、33%。

欧美及亚太地区仍然是VR/AR消费主力军。21年20全球VR/AR设备预计有47.5% 的出货量位于美国,中国和西欧分别占比 19.60%、18.60%,位列二三名。其余地区 占比均在 5%以下。而从各地区的增速来看,大部分地区处于高速增长态势,尤其亚 太地区(不含中国和日本)21 年20出货量增速高达 116.20%,中国在保持近五分之 一市场份额的情况下增速仍然高达 88.70%,仅次于亚太。预计随着 5G 等基础设施 趋于完善,VR/AR 设备成本的进一步下降,高中低端产品阶梯的形成,发展中国家 和地区的出货量或将快速提升。

从 VR/AR/MR 等虚拟技术的下游应用场景来看,To C 的游戏和媒体娱乐仍然是 最大的领域,合计占比 51%,其中游戏占 33%,媒体娱乐占 18%。目前 To B 端整 体占比约为 42%,预计元宇宙发展步入中期较为成熟的阶段之后,工业元宇宙有望 加速落地,B 端应用占比或将有所上升。

硬件基础设施支撑元宇宙技术架构,市场空间打开

元宇宙是虚拟和现实交互的各项技术的集合,包括 AI 人工智能、区块链、NFT、 5G 通信、Wi-Fi 6 通信等等。这一产业链涵盖了从硬件到软件、内容、应用的完整链 条,硬件部分作为基础设施,是一切软件和应用实施的根本,核心模块是芯片、传感 器、光学器件、存储等电子元件,在此基础上通过模拟芯片等硬件端口实现人机交互, 最终经过加工组装形成终端产品及配套外设。

元宇宙产业链硬件部分主要包括光学镜头、显示面板、主控芯片、传感器、存储、 其他配件等,以及最终的整机制造环节。在各环节中,我国硬件供应商均有深度参与:

光学镜头:舜宇光学科技。

显示面板:京东方。

整机制造:歌尔股份

主控芯片:全志科技瑞芯微均有针对 VR 应用推出的专用芯片。

3.元宇宙成长并聚焦于高端制造

数字与智能工厂是元宇宙工业应用先行一步

利用物联系统(Cyber Physical System 简称 CPS),将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化,最后达到快速、有 效、个人化的产品供应。其核心是 CPS 的 深度融合,即把传感器等智能装置嵌入到各种物体和环境中,并且通过网络加以连接, 形成物联网, 再通过超级计算机和云计算将物联网和互联网整合起来,实现人类社 会活动与物理系统的整合。而数字孪生技术是 CPS 的技术核心。

在高端制造业的每一个环节上,智能化工业元宇宙的发展都可带来效率的提升。 在研发环节,基于虚拟模拟的三维模型将更加准确地模拟各个零部件的作用方式,预 测成品中内部环节的安装情况,相比于目前的建模软件为研发人员带来更加直观的对 实验品状态的判断。在样品测试中基于人工智能的元宇宙模拟能和样品进行实时信息 交互,对材料结构变化进行精确模拟,促进测试的有效性。在生产线环节,通过工厂 运行状态的全面模拟和监控,可以更加快速直观地找出故障源头,进一步自动化智能化,为工程师们跨地点,跨产业高效协作科技创新提供基础。

通过元宇宙中的数字仿真技术,智能工厂能够在付出实际行动之前对行动方案进 行试错;在元宇宙内,时空限制被打破,信息进一步流动,产品的研发、生产、销售 环节之间,产业链之间,产商与消费者、监管机构之间也可以实现信息的互通和行动 的协同。

元宇宙产业应用需要配备海量数据的存储、处理、传输能力

元宇宙庞大体系带来硬件层面存储、运算、传输、感知等多方面新需求。元宇宙相当于在虚拟世界中新建了工业生产体系,模拟物体和人在现实中各类 特征,抽象出软件层面的接口,包括行业应用层、共性应用层、模型构建层等架构。 软件抽象层面之下的是包括大数据、云计算、人工智能、区块链、5G 通信等在内的 基础技术。而这一切技术框架的搭建都离不开底层硬件的支持,海量数据需要足够的 存储空间,大量而频繁的需求需要性能更强大的处理器进行处理,快速通信需要更高 级的射频器件等等。

3D 打印链接现实世界和虚拟世界

在元宇宙中,3D 打印成为连接虚拟世界和现实世界的一条通道。设计师可以先 在虚拟世界里设计产品,经过优化和筛选,确定了最终产品之后,再用 3D 打印的方 式将产品从虚拟世界带到现实世界里。而对于工艺简单、不需要工厂进行生产的商品 而言,甚至不用生产出来,只需要设计者或经销商在交易时,将商品的三维模型数据 传送给消费者,消费者就可以自行使用家里的 3D 打印机“打印”出所购产品。

4.元宇宙最终创造各种体验型新消费

游戏娱乐:已具备元宇宙雏形,将率先受益,游戏产业变革是硬件终端变革的结果。从行业发展历史可以看出,各类型游戏销售额和对应终端产量增速匹配度 极高,游戏形态发展主要以硬件终端的普及率决定。放眼未来,VR、AR 设备放量将 带动游戏产业新一轮变革,硬件算力、5G 通讯、相关生态的开源能力则是决定产业 变革速度的关键。游戏已成为目前 VR 设备的主要应用之一。游戏是 VR 设备最早的应用方向。

相比 VR 游戏,中国网络游戏均具备更多元宇宙游戏初级形态,有望率先受益。 在元宇宙第一股 Roblox 的招股书中总结了元宇宙的 8 个关键特性,分别为:Identity (身份)、Friends(互动)、 Immersive(沉浸感)、Low Friction(低门槛)、Variety (多元化)、Anywhere(随地)、Economy(经济)、Civility(文明/安全)。 目前较为火爆的 VR 游戏中,如《Beat Saber》和《Half-Life:Alyx》均为单机游戏,以沉浸 感为主要卖点,基本不具备元宇宙的其他要素;而网络移动游戏中,尤其是 MMORPG 类手游已经可以满足其中的身份、互动、低门槛、随地玩四条要素,同时随着技术推 进也在加强其他特性如沉浸感方面的体验。我们认为,当前中国移动端网络游戏产值 已居世界第一,随着未来 VR 设备普及,中国游戏产业有望率先受益于元宇宙游戏。

虚拟人:元宇宙虚拟分身,具备多元化落地场景

虚拟人指的是通过 CG 技术创造出的拟人化形象,以代码或数据的形式运行,通 过显示设备呈现。严格定义来看,数字人指的是人类设计运行于计算设备上的代码和 数据,可以是 1:1 按真人还原的数字孪生,也可以是虚拟现象,虚拟人强调与真人 外表相似的虚拟形象,而虚拟数字人强调智能交互能力。AIIA 对虚拟数字人的定义 为:具有数字化外形的虚拟人物。存在于非物理世界中,依赖显示设备存在,并且具 有人的外观(面部长相、整体形象)、行为(表情变化,身体动作、说话)和思想(与 人的交互)。

按照核心功能,虚拟数字人可以分为服务型和身份型。服务型数字人定位于替代 真人提供某种服务,从而实现降本增效,目前应用场景包括虚拟客服、虚拟主播、 AI 助手等,处于持续渗透期,未来元宇宙场景中,服务型数字人将替代目前移动互 联网场景下的 app,承担人与场景的交互功能;身份型数字人具有特定身份,包括特 定 IP、以及个人的虚拟身份。

目前应用场景主要是虚拟偶像,商业路径已经得到证实,而未来的元宇宙场景下, 每个人都需要拥有自己的虚拟分身,基于个人身份的变现机会初步得到验证,长期来看具有较大空间。

NFT:非同质化代币,赋能数字内容资产化

NFT 指的是非同质化代币,用于表示数字资产的唯一加密货币令牌。其特点可 总结为,唯一性与真实性、锚定非同质化资产价值,具体来看表示一种不可分割,且 独一无二的数字凭证,通过将某一特定资产相关的权力内容、历史交易流转的信息等 记录在智能合约的标示信息中,从而将该数字凭证映射至特定资产,在对应的区块链 上生成无法篡改的特定编码,保证该资产的真实性与唯一性。

应用方向:资产认证。目前 NFT 主要应用于产权认证领域,包括艺术品、游戏, 甚至房地产等,理论上可用于任何需要唯一认证的领域。据行行查研究, 年2020 NFT 应用于虚拟世界、艺术品、游戏、体育活动、收藏品、虚拟资产占比分别为 25%、 24%、23%、13%、11%和 4%。

旅游:元宇宙重塑旅游产业模式形态

元宇宙+旅游是从线上营销到虚拟旅游的转变。虚拟旅游是利用虚拟现实技术模 拟或超越现实景观,营造出虚拟旅游环境,游客则能够通过多种交互设备来驾驭该环 境,从而获得身临其境的体验。随着算力和设备体验感升级,VR+旅游的定位将逐渐 从营销到真正的 VR 虚拟旅游转变,相比于普通的以 2D/3D 展示,VR 虚拟旅游有以 下的几点优势:

1.)短期看,体验增强,提升线下转化率。在 VR 设备下游客可以全方位体验景区 在不同天气,时间下的风景,也可以和一同游览的游客互相交谈,在特定条件下更容 易取得用户的共鸣,用户沉浸感更强,对景点的印象也会更加深刻,所以从营销角度 考虑,VR 虚拟旅游将有利于景点的品牌形象宣传,进一步提升具体景点线下转化率。

2. 足不出户感受各地风光。现代快节奏生活是线上旅游发展的主要催化因素, 根据美国 Pew Internet &American Life 的调查数据,45%的美国成年网民曾经有过 网络虚拟旅游的体验,其中城市居民和教育程度更高的网民占比更高;中国的去哪儿 网主要用户也以一线/二线城市人群为主。这些人群可自由支配的旅行时间较少,因 此 VR 虚拟旅游将同时满足他们社交+旅游的需求。另一方面,此类人群的付费能力 更强,因此虚拟旅游也具备较大的市场空间。

3. 突破时间界限,可展示范围更广。除了传统意义的现存景观的虚拟旅游,未 来通过 3D 建模等技术,我们可以实现再现景观(如圆明园等)或未建成景观的虚拟 旅游,帮助游客更好地了解历史或填补遗憾。因此元宇宙+旅游将突破时间、空间界 限,而中国作为 5000 年历史文化大国,在题材上也具备非常广阔的空间。

疫情推动 VR 虚拟旅游相关产业落地,海外领先一步。由于疫情打击线下旅游行 业,海内外公司已开始布局 VR 虚拟旅游相关产业,部分项目已初步落地。海外公司 如 Matterport 通过和各国旅游局合作,目前已经可以使 VR 用户高清在线体验包括埃 及金字塔、日本国立博物馆、大英博物馆、美国百老汇等多个著名景点。

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