AIoT+XR,实现物理世界与虚拟世界的融合

发布时间:2020-12-28  作者:中兴通讯 胡强  阅读量:

自2017年起,AIoT就成为了物联网行业的热门概念。AIoT并不是新技术,它是AI与IoT在实际应用中的落地融合。AIoT通过物联网采集海量数据,再通过大数据分析、人工智能处理,给传统的IoT赋予智能化特性,以实现万物智联。XR是AR、VR、MR等多种形式的统称,指通过计算机技术和各类终端设备产生的一个真实与虚拟组合、可人机交互的环境,实现虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”体验。

AIoT与XR的结合应用,目前在数字化转型中已经发展到一个新的阶段:数字孪生。数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据,集成多学科、多尺度的仿真过程,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。自2016年开始,世界知名IT咨询公司Gartner连续3年将数字孪生列为十大战略科技发展战略。2019年,Gartner认为数字孪生处于期望膨胀期顶峰,将在未来5年产生破坏性创新。Gartner预测,到2021年,半数大型工业企业将使用数字孪生,从而使这些企业的效率提高10%;到2024年,超过25%的全新数字孪生将作为新loT原生业务应用的绑定功能被采用。

AIoT+XR应用场景

AIoT结合XR的数字孪生技术体系可应用的领域非常广泛,从医疗医学、文化教育、能源工程、工业制造,到交通运输、智能建筑、休闲旅游、游戏娱乐,众多领域都能找到切实可行的虚实融合解决方案。

远程医疗,使用AIoT+XR可以实现异地疾病咨询、诊断、治疗和健康护理等多种功能,实现专家与病人、专家与医务人员之间异地“面对面”的会诊。

在线教育是当前教育培训的潮流和发展方向。特别是新冠疫情以来,在线教育发展飞速。学员可以足不出户参加学习培训,与讲师“面对面”互动交流,与智能教育内容实时互动,学习效率可以接近或达到面对面教育效果。

在智能建筑领域,基于安防需求,主流的应用场景就是AIoT技术结合视觉智能和XR,管理和运营数字化智慧园区。AIoT负责管理接入物联设备,结合空间数据,进行大数据分析;视觉智能技术基于物联数据、视频等进行AI分析,通过AIoT配置的规则触发联动,激活自动响应;在运营管理终端上,以XR技术渲染智慧园区驾驶舱,结合AIoT管理的空间数据、物联数据,视觉智能分析的输出,以虚实融合的方式展示园区总览、实时事件动态过程和历史事件回放等,让用户对园区运营和动态一览无余,提升园区工作效率,辅助运营管理者做决策,提升客户和来访者的用户体验。

基于视频云平台,AIoT+XR数字孪生技术打破了时间和空间的壁垒,为用户带来沉浸式体验,二者的结合将人们的活动世界从物理时空发展为物理与虚拟融合的时空,深刻改变着人们的生产、生活、思维和学习模式。

AIoT+XR技术方案

AIoT+XR,结合视频云平台提供的其他技术能力组件,在具体的应用场景和虚实融合解决方案中,可为客户提供物理世界与虚拟世界融合的数字孪生能力和沉浸式用户体验服务。

在视频云平台的解决方案整体架构中(见图1),AIoT提供海量设备接入能力,以及物联数据、空间数据存储和融合分析能力,并在视觉智能中提供视频分析、光学字符识别、人脸识别、工业质检等能力,对外提供数据开放服务、数据可视化服务、机器视觉服务等能力。XR提供内容编排能力、组会能力、渲染能力等,对外整体提供VR、AR服务。

              图1   视频云平台组件能力分布简图

AIoT+XR可应用的领域行业非常多,如何使用可复用的架构去适配不同的场景需求?视频云平台根据“以确定性架构应对不确定场景”思想,提供通用的模块化架构设计。该架构将所有场景、解决方案涉及到的各种服务能力进行组件化封装,将组件间关系、对接协议和流程进行了松耦合定义。应用到具体的场景时,可将各类模块化组件进行积木式组装,形成场景化解决方案。

AIoT+XR的落地实施

在南京滨江智能制造基地,使用视频云平台,我们为园区可视化构建了智慧滨江云控中心,提供数字孪生能力。基于接入的安防机器人、扫地机器人、各类摄像头等物联设备,使用物联数据、空间数据、图像和视频,结合AI分析,确定触发事件,并激活不同的协同联动场景,启动自动化响应流程。在云控中心或其他终端上,用户可以实时查看虚实融合的3D园区。AIoT和XR的结合,以虚实融合的可视方式挖掘数据信息价值,实现了园区业务的可视、可管、可控,优化了园区的管理流程,增强了园区的智能化程度,提升了园区的管理效率和用户体验,助力滨江园区实现降本增效、智慧运营。

随着5G技术的逐渐成熟和商用,AIoT+XR将逐渐突破发展瓶颈,迎来全面的发展和变革,并将以非比寻常的速度影响和改变我们的学习、工作和生活。车联网、智能工厂、数字工程建筑,AIoT+XR将赋能全行业,支撑社会治理和产业的数字化转型,构建一个广阔的数字孪生世界。

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