边缘 AI 和工业元宇宙 – 塑造当今的下一个十年

快速阅读: 据《福布斯》称，工业元宇宙和边缘人工智能正重新定义全球工业格局，通过实时计算和沉浸式虚拟环境提高效率、安全性和创新能力。企业需关注互操作性、成本、网络安全和人才培养等挑战，积极拥抱开放标准和技术合作，以抢占先机，实现可持续发展。

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边缘人工智能与工业元宇宙——塑造当今的下一个十年

工业元宇宙不是一个遥远的未来，而是一个正在展开的现实，准备重新定义全球工业景观。借助边缘人工智能，这一变革性愿景结合了实时计算和沉浸式虚拟环境，使企业能够解锁新的效率、安全性和创新维度。随着制造业、能源业和物流业等行业的转型，竞争的门槛从未如此之高。

对企业来说，真正的问题不是他们是否应该为此做好准备，而是如何准备。

为什么边缘人工智能是工业元宇宙的基石

本质上，工业元宇宙设想了一个闭环系统，在这个系统中，智能互联资产在一个沉浸式的数字环境中进行沟通和协作。通过在这个数字空间中模拟现实世界的操作，企业可以模拟场景、预测结果并更快地实施变更。

边缘人工智能是该系统的动力源泉。与传统的云计算不同，后者将数据处理集中化，边缘人工智能使得计算可以在数据生成的地方附近发生——例如传感器、控制器或摄像头上。这种接近性确保了超低延迟、实时洞察力以及增强的隐私性，所有这些都是工业应用中的关键因素，其中毫秒可能意味着数百万美元的成本节约或收入增加。

以配备边缘人工智能数字孪生的制造工厂为例。传感器捕获物理参数——如温度、振动或流体流动——并在本地处理这些数据，以检测异常、预测设备故障并自主调整工作流程。这种能力大大降低了停机时间和运营成本，从而直接创造了价值。

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实现这一愿景的关键挑战

尽管潜力无可否认，但采用边缘人工智能并将其融入工业元宇宙的旅程包括几个障碍：

互操作性障碍

许多工业操作依赖于几十年前的老系统，这些系统在孤岛中运行。这些系统往往缺乏与现代应用程序或其他系统通信的能力。如果没有互操作性，企业可能会面临低效和错失合作机会的风险。协议翻译引擎和供应商无关平台等解决方案正在成为弥合这一差距的关键工具。

成本和复杂性

部署边缘人工智能基础设施——如边缘网关、强大的连接性和计算节点——需要大量投资。小型和中型企业通常难以证明这些成本的合理性，除非有明确且即时的投资回报率。通过可扩展解决方案普及这些技术对于广泛应用至关重要。

网络安全问题

随着工业系统变得更加互联，它们也变得更加容易受到网络攻击。在工业元宇宙环境中的一次漏洞可能会泄露敏感数据或扰乱关键操作。具有内置网络安全协议的通用公用数据交换标准正在发展，以缓解这些风险。

人才短缺

在工业元宇宙中实施边缘人工智能需要专业技能，从AI模型开发到系统集成。然而，全球对这种专业知识的需求远远超过供应。公司必须投资员工培训，以确保他们具备在这个领域领先所需的人才。

2025年塑造工业元宇宙的趋势

从专有标准到开放标准

为了实现系统间的无缝通信，行业正在迅速采用MQTT和OPC UA等开放标准。这些协议对于创建供应商无关的解决方案至关重要，这些方案可以降低部署成本并加快采用速度。

基于物理建模的数字孪生崛起

数字孪生不再是静态表示；它们正在演变成动态的基于物理的模型，可以精确模拟现实世界的情景。通过将这些孪生与来自边缘人工智能节点的实时数据集成，企业可以从工厂工作流程到能源消耗等方面进行优化。

原生协作成为核心

由皮克斯开创的通用场景描述（USD）技术正在成为“3D世界的HTML”。它为3D仿真和可视化提供了可互操作的工作流程，这对于在工业元宇宙中创建协作环境至关重要。NVIDIA Omniverse等平台通过结合USD与AI驱动的渲染和仿真工具，加速了其采用。

轻量级虚拟化技术的采用

边缘计算系统越来越多地采用Unikernels等轻量级虚拟化方法。通过减少开销并增强安全性，这些技术能够在资源受限的环境中高效运行，如偏远的油田或太阳能农场。

推动工业元宇宙的实际生态系统合作伙伴关系

工业元宇宙并不是孤立构建的——它的成功取决于工业原始设备制造商、软件提供商、系统集成商和AI驱动分析公司的强大合作关系。这些合作对于解决互操作性挑战、扩大采用范围和加速创新至关重要。已有一些关键的生态系统合作伙伴关系正在塑造未来：

马赫福与油田运营商

— 马赫福与上游和中游油气运营商合作，自动化人工提升操作，如杆泵和电动潜油泵。通过将其IIoT赋能的边缘网关与现有的SCADA系统集成，马赫福实现了实时监控和控制，显著降低了停机时间和运营成本。

德尔塔电子与英伟达、欧特克、弗莱克斯姆和视觉组件

— 德尔塔电子与多个合作伙伴合作，创建完全连接的数字孪生环境。通过利用NVIDIA Omniverse和OpenUSD，德尔塔集成了来自各种工厂设备的3D数据，实现了跨平台协作和仿真驱动的优化。

HD现代与西门子+英伟达

— HD现代正在利用西门子的Xcelerator平台与英伟达Omniverse合作，重新定义下一代船舶的动力传动系统设计，开发高保真、基于物理的数字孪生。这一合作使得预测性能建模成为可能，减少了低效，并延长了海上资产的使用寿命。

辛特夫与能源行业领导者

— 欧洲研究组织辛特夫正在与可再生能源提供商合作，探索如何使用自动边缘处理、AI驱动的分析和网格通信来自我调节分布式电网、电池存储系统和电动汽车充电网络中的能源消耗。

企业战略要务

要在边缘人工智能赋能的工业元宇宙中取得成功，以下步骤至关重要：

优先考虑互操作性

：采用开放标准，确保您的系统可以与现代平台和旧资产无缝集成。

投资员工技能提升

：赋予团队管理和优化边缘人工智能系统所需的技能。

保障您的生态系统安全

：实施先进的网络安全措施，保护您的资产免受新兴威胁。

合作以实现规模化

：与技术提供商和同行合作，共享资源，加速创新并降低成本。

采取以可持续性为先的心态

：设计您的系统时考虑到能源效率和环境影响，以确保未来的运营。

抓住工业元宇宙革命中的边缘

工业元宇宙和边缘人工智能不再是空洞的流行词——它们是下一波工业转型背后的驱动力。展望未来，企业必须果断行动，以在这一变革中处于领先地位。

抓住工业元宇宙革命中的边缘

获得竞争优势的机会巨大。那些犹豫不决的企业可能会被竞争对手用AI驱动的敏捷性、运营卓越和创新超越。

(以上内容均由Ai生成)