2023年北京市互联网3.0应用场景研究报告.pdf
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1、北京市互联网 3.0 应用场景研究报告(2023 年)北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会二二三年八月编写说明.1综述.2一、国内外互联网3.0应用场景概述.3(一)国外互联网 3.0应用情况.3(二)我国互联网3.0应用情况.5(三)互联网3.0应用场景评价维度.7二、北京市互联网3.0应用场景.8(一)北京市互联网3.0应用特点.8(二)北京市互联网3.0应用场景.91.智能制造.102.城市管网运维.113.智慧建筑管理.134.智慧交通.155.智慧医疗.196.数智体育.217.智慧教育.238.智慧金融.249.文化传播.2710.沉浸式文旅.3111.沉浸式消费.361
2、2.数字人直播.38三、互联网3.0应用发展趋势.42结语.442北京市互联网 3.0 应用场景研究报告(2023 年)综 述近年来,互联网 3.0 技术快速发展,在文化传媒、工业、城市管理、医疗健康等领域持续深化应用,产业规模持续增长,据彭博社研究推测,全球元宇宙市场将在2024年达到8000亿美元,普华永道预测2030年达到1.5万亿美元。目前,互联网3.0的场景应用仍处于初期探索阶段。互联网 3.0 技术的应用主要以数字内容的三维可视化呈现、沉浸式交互体验为主,在文化传媒、社交娱乐等领域实现较为深入的应用,在城市、工业、金融、商业等领域的应用尚处于探索中。但综合来看,当前互联网 3.0应
3、用场景由于技术成熟度低、制作和运营成本高、商业模式不明确等限制,在应用场景的品质、互动性、体验感受、用户粘性等方面仍有待提升,对实体业务的促进作用有较大提升空间。2022 年以来,大模型、生成式 AI 等技术快速兴起,XR 终端产品不断推陈出新,包括北京在内的各大城市迅速涌现出一批特色鲜明的互联网 3.0 应用场景。报告基于前期对北京互联网 3.0 应用场景的调研情况,从行业分类、主要技术等维度,将应用场景分为智能制造、智慧交通、数字人直播等 12 个类别,对 12 类应用场景的成熟度作出了初步判断,并从应用场景的行业痛点、解决方案等角度展开系统分析。报告聚焦 12 类应用场景,从创新性、示范
4、性、经济与社会效益、可推广性等 4 个维度,选取了 26 个具有代表性的应用案例进行了分析,力求为相关领域开展应用场景建设提供参考。3北京市互联网3.0应用场景研究报告(2023年)一、国内外互联网 3.0 应用场景概述(一)国外互联网 3.0 应用情况美国在互联网 3.0 应用方面技术创新活跃、领域覆盖广泛。美国借助其在虚拟现实、人工智能、区块链、芯片和工业软件等领域的技术创新优势,围绕文娱、工业、办公、体育等领域进行了领先性探索。如 Meta 围绕 Oculus 头显、Horizon Worlds 虚拟社交平台、Facebook、Instagram 等开展了多款创新型应用;英伟达推出面向工
5、业制造的虚拟协作和模拟构建平台 Omniverse,截至 2023 年初,用户总数约 13.5 万,付费用户达700多家;微软持续推动HoloLens头显在办公、工业、军事等领域的应用;苹果最新发布的 Apple Vision Pro 头显更是为未来的文娱、办公等应用模式提供了想象空间。韩国政府大力推动互联网 3.0 技术在城市和文旅方面的应用。韩国政府在沉浸式经济发展策略中提出,韩国沉浸式经济产业规模 2025 年要达到 30 万亿韩元;2021 年 11 月,韩国政府提出打造“韩国旅游元宇宙平台”;2023 年 1 月 16 日推出全球首座元宇宙城市“首尔元宇宙”,除了社交、观光,该平台还
6、能为用户提供行政、税务、教育、民政及文化旅游等多种功能。日本积极推动互联网 3.0 技术在文化娱乐领域的应用。日本在游戏、动画、漫画、数字人等领域具有深厚的技术和产业基础,目前虚拟数字人在演唱会、直播、动漫、游戏、旅游等领域进行了较好的应用,如初音未来、马里奥兄弟等数字人吸引了大量的粉丝和商业机会。4北京市互联网 3.0 应用场景研究报告(2023 年)表 1 国际部分互联网 3.0 应用案例国家应用领域应用内容美国产业(教育)美国莫尔豪斯学院在数字孪生的虚拟化学实验室中进行实验教学。产业(体育、文娱)NBA与Meta合作打造数字Xtadium,用户通过VR设备可沉浸式观看比赛并获得前排体验。
7、产业(办公)企业借助Microsoft搭建的现实世界和数字世界实时互动的“企业元宇宙”,满足办公协同、虚拟培训和仿真模拟、实时监控等需求。产业(文旅)Disney基于原有的公园场景和IP文化,运用人工智能、虚拟现实、机器人、物联网等技术,实现园内外场景虚实结合,全方位地优化沉浸式个性化的体验,给游客带来持续的新鲜感和参与感等。消费(游戏、数 字 货 币、NFT)Roblox围绕元宇宙游戏,负责开发者平台的搭建与维护,高活跃度的开发者产出的优质游戏内容能够吸引更多的新开发者,从而形成正反馈的生态闭环。收入来源包括会员订阅服务、付费游戏购买和游戏内虚拟物品销售,其核心是基于加密货币Robux的经济
8、体系。消费(社交)Meta的虚拟现实平台Horizon Worlds,通过Oculus虚拟现实头戴设备自定化身形象,在数千个虚拟世界中游览、拍摄和分享照片、添加其他用户为好友、邀请朋友聚会、旅行、游戏等。阿根廷消费(NFT)Decentraland是一个基于浏览器的3D虚拟世界平台,由大约9万个的房地产NFT地块组成。用户通过平台的虚拟货币MANA购买虚拟土地,并在上面创建任何资产,如艺术装置、虚拟店面等。收入主要来源于首次出售土地、出售名字、收取可穿戴NFT的发行费。韩国产业(文旅)打造“韩国旅游元宇宙平台”,推进元宇宙等虚拟旅游与实际访客智慧旅游的“双轨”体系。城市首尔市政府宣布其用于公共
9、服务关系的元宇宙平台“Metaverse Seoul”已于2023年初开放,允许用户在沉浸式 VR 环境中访问各种公共服务和资源。产业(文娱)以鱿鱼游戏等韩剧为主题的元宇宙游戏与内容上线美国Roblox平台;在元宇宙平台构建K-Metaverse,支持韩流粉丝消费、体验韩流内容。消费(时尚、商业)乐天电视购物推出LOV-F(life of virtual fashion),将潮流时装转化为NFT,让消费者进行购买与交易。消费(时尚)ZEPETO上举办韩国偶像BLACK PINK虚拟签名会,超4000万人参加;Gucci、Supreme等时尚大牌与ZEPETO推出联名虚拟商品。5北京市互联网3.
10、0应用场景研究报告(2023年)日本产业(文娱)在日本出道的初音未来是全球第一个真正意义上的虚拟偶像,引发全球对虚拟偶像的广泛关注。产业(文娱)日本虚拟主播团体通过以YouTube为中心的视频发布平台和各种社交网络,进行虚拟主播直播,旗下的森美声、猫又小粥、时乃空、星街彗星,都举办了个人演唱会,星街彗星还以Midnight Grand Orchestra团体身份举办了演唱会,多次刷新行业纪录。瑞典消费(商业)宜家(IKEA)在全球率先采用苹果ARKit技术来为消费者提供AR购物体验,实现了线上线下互通的智能零售。德国消费(商业、NFT)阿迪达斯发行名为“into the Metaverse”的
11、NFT,发售后数小时内就卖出约3万个NFT,销售总额突破2200万美元。购买了NFT的用户可以在沙盒类元宇宙链游Sandbox中获得独家体验,持有者还可以将NFT兑换成独一无二的对应实体产品。阿联酋消费(娱乐、社交)阿联酋技术和投资集团宣布推出“e&universe”,这也是该地区首个元宇宙,提供包括虚拟家庭、体育、音乐会等在内的各种体验。城市阿联酋经济部宣布启动元宇宙总部,在虚拟空间提供数字政务服务。迪拜虚拟资产监管局宣布在元宇宙平台“沙盒”成立总部,探索在元宇宙中的安全监管方案。(二)我国互联网 3.0 应用情况国家和地方积极出台政策措施,支持互联网 3.0 示范应用。国家层面,自 202
12、0年以来,先后出台多个政策文件,推动虚拟现实、人工智能、大数据、云计算等数字技术,在文旅、智慧城市、体育健康、工业生产等传统行业的应用,提升产业的智能化、沉浸式体验水平。如 2022 年虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(20222026 年)提出在工业生产、文化旅游、融合媒体、教育培训、体育健康、商贸创意、智慧城市等虚拟现实重点应用领域实现突破,2021 年“十四五”国家信息化规划提出培育云旅游、云直播、云演艺等新业态,打造沉浸式旅游体验新场景等。地方层面,据不完全统计,截至2023年4月,全国已有上海、浙江、山东、河南、重庆、广州、武汉、成都等 30 多个省、市政府部门,出台了推动互联网
13、3.0 产业发展政策和工作举措,在出台的政策中均提出要加快推动应用示范,推动互联网 3.0 技术对传统产业的赋能,率先在城市、文旅、工业制造等领域打造标杆示范,带动技术续表 16北京市互联网 3.0 应用场景研究报告(2023 年)的迭代优化和集成创新。其中,北京市提出依托北京资源优势及特色,围绕城市、工业、产业、消费等领域,建设一批典型应用场景,形成一批标杆工程;上海市提出以虚实结合、以虚强实价值为导向,推动元宇宙更好赋能经济、生活、治理数字化转型;浙江省提出全方位推进元宇宙产业链条化、规模化、国际化,推动在经济社会重要行业领域实现规模化应用,带动软件和信息服务业、电子信息制造业创新发展;成
14、都市提出构建起完整的元宇宙产业链,重点建设 2 个元宇宙产业发展集聚区等;重庆市重点瞄准著名景区IP、重庆特色文化等领域,打造成为以数字内容制作为特色的全国知名、西部领先的元宇宙应用示范城市。表 2 我国部分互联网 3.0 应用案例城市地区应用领域应用内容北京市产业(体育)冬奥会开幕式利用互联网3.0技术实现了艺术与科技高质量的融合,展现了高新科技赋能的舞台,构建一朵雪花创造了世界首次大规模基于人工智能的实时交互特效。产业(文化)2023年央视网络春晚集合了数字孪生、区块链、AI作画、AI歌声合成等技术,定制了首个元宇宙会场,打造科技盛宴。产业(教育)百度“希壤”与中国传媒大学动画与数字艺术学
15、院联合打造的开放于元宇宙平台的“虚拟大学”,实现了数字孪生校园的搭建,面向公众开放体验,用户能够在“希壤”元宇宙世界中,实现视觉、触觉等感官的全方位“连接”。城市运用大数据、数字孪生等技术,为北京市“回天地区”建设“回天城市大脑”运行指挥中心,实现城市运行态势全局性监测,赋能科学治理。上海市城市“城市大脑”探索运用云计算、人工智能、区块链等最新技术,增强城市管理问题的感知能力、研判能力、处置能力,为其他区域城市提供了可复制的经验。工业宝钢股份宝山基地通过三维模型、仿真模型、设备状态监测模型的数据交互,完成虚拟空间的数字映射,构建了虚实协同、综合集成的钢铁“工业元宇宙”。香港特别行政区产业(体育
16、)OliveX通过结合物理健身和融合了区块链技术的移动视频游戏,提供健身游戏化的用户体验,其产品包括 音频冒险跑步游戏、自行车健身游戏和俯卧撑挑战平台等。此外,OliveX还构建了丰富的NFT以及代币系统,玩家可以通过在家里、健身房或户外锻炼赚取奖励。敦煌市产业(文旅)莫高窟与华为 AR 地图进行合作,将AR 技术跟中国古代文化进行高精度虚实结合,既维护了文物安全,丰富了莫高窟文化,也降低了文物的理解门槛。7北京市互联网3.0应用场景研究报告(2023年)成都市消费(商业)成都国际金融中心上线ARgo增强实景导航,实现了从地下停车场到商场内所有品牌门店的全场景AR导航导览。还可以关联店铺产品,
17、进行新品推荐、AR 购物券等商场品牌营销活动推广,为线下店铺带来了全新的流量端口和新型的营销模式。重庆市产业(文旅)解放碑步行街运用AR技术来创造和重新绘画步行街景点,结合当地特色元素,渲染了一个色彩鲜艳、个性强烈的叙事空间,为网红重庆又添标志性特征。榆林市工业柠条塔矿通过搭建数字孪生统一管理平台,实现各子系统全场景可视化管理,结合矿井决策智能大脑,实现安全态势感知、智能巡检、应急智慧等功能。广州市城市研发GIS/BIM/VR等多图形引擎混动驱动技术,基于CIM平台,对城市进行二三维一体化展示分析,辅助城市规划与新城建任务的智慧化进行。嘉兴市城市运用数字孪生、多维仿真、智能决策等技术打造水务专
18、题驾驶舱,逼真还原嘉善县风貌,并对水源地、自来水厂、用水园区、污水处理厂、水管的数字映射,模拟,预测并控制不确定性。(三)互联网 3.0 应用场景评价维度尽管互联网 3.0 应用场景众多,但总的来看,可从创新性、示范性、经济与社会效益性、可推广性等 4 个维度对其进行评价。创新性:应用的内容、模式、方案具有创新性,运用了先进的技术或实现了关键技术的突破与创新。示范性:应用案例具有显著的应用效果,对同类型场景可提供表率与经验借鉴,具有较强的示范意义。经济与社会效益:应用实施有机会产生可观的经济价值与社会价值,对场景业务发展、产业发展、社会发展具有带动促进作用。可推广性:应用案例中的应用内容、模式
19、、方案、技术等,具有较强的可迁移性与可复制性,应用空间广阔,可以向更多场景进行推广。续表 28北京市互联网 3.0 应用场景研究报告(2023 年)二、北京市互联网 3.0 应用场景(一)北京市互联网 3.0 应用特点北京市拥有大量优秀的科技人才与丰富的科技创新型企业,科技创新氛围浓厚。同时,作为中国的首都与超大城市,在城市管理、商业消费、产业发展等方面走在全国前列,在互联网 3.0 技术落地方面,拥有大量的优质场景与广阔的应用机会,一批场景方也率先展开了多样化的应用实践。北京市的互联网 3.0 场景应用呈现出几个特点:优秀案例数量多,应用场景覆盖广。北京市互联网 3.0 场景的应用实践过程中
20、,涌现出众多具有行业示范性、引领性、应用内容创新、应用效果显著的优秀案例。从场景分布上看,互联网 3.0 技术已在北京市的城市、文化、文旅、商业、金融、体育等众多行业与场景中渗透应用,应用覆盖面广泛,且展现出丰富的应用内容与形态。场景规划较为充分,场景应用内容丰富。北京市的应用场景案例中,大量场景方在初期规划阶段,就对场景的应用逻辑与应用内容,有比较深入、全面的思考。实际应用中也是通过导入互联网 3.0 技术,打造了丰富的应用内容,实现具有联动关系的多项功能。积极开展应用模式创新,勇于商业模式探索。北京市的场景在应用互联网 3.0 技术的同时,也在积极开展模式上的创新探索。如北京元宇宙创新应用
21、体验中心与凤凰文化元宇宙,从建设之初就设计了对外承接业务需求的商业模式;SOLANA 蓝色港湾元宇宙在吸引消费者来线下消费之外,也设计了场景方、品牌方、技术方分账的共赢共享合作模式等。北京的优秀场景方,并不满足于将技术作为一项提升展示、体验、传播能力的工具,而是主动探索将技术应用变为可产生收益的业务内容,或与业务内容形成有效联动,实现技术应用的商业可持续化。在应用中开展技术突破,解决行业关键问题。北京的场景案例在技术应用中,也9北京市互联网3.0应用场景研究报告(2023年)积极开展了技术的突破攻关与方案的创新,如工体元宇宙打造大型元宇宙直播方案与元宇宙网业融合方案、首钢一高炉SoReal 元
22、宇宙乐园通过 5G+MEC+云 XR 的方案打造极致流畅体验、凤凰文化元宇宙通过多项技术解决了建筑模型高仿真搭建及H5 轻应用访问高精度模型的渲染问题、国家科技传播中心元宇宙建筑智慧运维平台运用国产物联网技术和 BIM 的多源数据融合技术解决建筑行业的数据整合问题等等。北京的互联网 3.0 应用,不仅是内容与模式上的创新,也在技术上主动突破,为解决行业共性关键问题提供了方案与借鉴。(二)北京市互联网 3.0 应用场景本报告对北京市互联网 3.0 的典型应用场景做了梳理:图1 北京市互联网3.0典型应用场景从应用行业看,互联网 3.0+工业领域以智能制造场景为代表;互联网 3.0+城市领域主要有
23、城市管网运维、智慧建筑管理、智慧交通等场景;互联网 3.0+产业领域主要有智慧医疗、数智体育、智慧教育、智慧金融、文化传播、沉浸式文旅等场景;互联网 3.0+消费领域主要有沉浸式消费、数字人直播等场景。从技术维度看,互联网 3.0 场景多采用数字孪生、智能交互、虚拟数字人/物/10北京市互联网 3.0 应用场景研究报告(2023 年)场三类技术。其中,数字孪生技术强调实时计算,技术成熟度较低,智能制造、智慧医疗、数智体育等相关应用亦多处于起步阶段;智能交互技术目前相对成熟,城市管网运维、智慧建筑管理、智慧交通、智慧教育、智慧金融、沉浸式消费等相关应用已初步成熟;虚拟数字人/物/场等内容制作技术
24、近年来迅猛发展,不断推陈出新,文化传播、沉浸式文旅、数字人直播等相关应用较为成熟。1.智能制造中国智造正引领着制造业的新时代,从家电到交通工具,从建筑到国防军工,智能制造正在推动着传统产业的转型升级,开创了全新的生产方式和商业模式。智能制造,作为新一代制造业的核心理念,借助新技术革命和产业变革,实现信息技术与制造技术的深度融合,构建全生命周期的智能化制造体系。从工厂生产到产品设计、制造、销售,再到售后服务,智能制造贯穿整个产业链,实现了全方位、全流程的数字化、智能化升级。行业痛点(1)在工业制造场景中,因涉及到供应链上下游众多参与主体,需要进行大量数据整合与呈现工作,是一个高度复杂的系统,面临
25、着无法实时掌握资源使用情况,难以全面掌控,全局性管理难度极大等问题。(2)在全球商业环境不确定性、工业领域制造过程复杂度日益提升的大背景下,制造业企业的管理与决策挑战也显著加剧,传统依赖人工经验的管理决策模式不仅消耗大量人力、时间、精力,而且在全局性、精准度、精细度、稳定性方面都难以满足现代制造业的需求。(3)技术方面看,主要面临信息多源异构、异地分散形成信息孤岛,难以发挥数据价值;涉及生产过程工序复杂、成本高、周期长、质量难以保证;生产控制不精确、处理响应能力和综合感应能力不足等问题。互联网 3.0 解决方案互联网 3.0 技术可在工业制造场景的众多环节展开多样化应用。如在研发环节,11北京
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