以元宇宙構築未來

作者 : Michael Corrigan,ADI系統工程師

當您想到「元宇宙」時,首先映入腦海的是什麼?α世代遊戲?NFT?還是配戴VR眼鏡者?在如此尚未被定義的市場中,元宇宙充滿無限可能,但其共同點在於:它們都依賴強大的基礎技術和配套…

當您想到「元宇宙」(metaverse)時,首先映入腦海的是什麼?α世代的遊戲?非同質化貨幣(NFT)?戴著虛擬現實(VR)頭盔的人?或者是20年前,首發拿到「第二人生」(Second Life)網路遊戲時的激動之情?(儘管這樣的激情很快就消失了…)

在如此尚未被定義的市場中,元宇宙的使用場景就如同您的想像一般浩瀚無垠,充滿無限可能。不過,無論是何種元宇宙體驗,有一點是共通的:它們都依賴強大的基礎技術和配套技術。

從智慧手錶到元宇宙

Father and daughter sitting at a desk to study earth sciences. The daughter is wearing a virtual reality headset, and an augmented reality of the planet earth overlays over the scene.

元宇宙,為各世代人群開啟充滿驚喜的全新探索之旅。

美國數學教授Edward Thorp由於想要一種能夠預測輪盤賭結果的可攜式裝置,基於這樣的想法而在1960年代製作出首款穿戴式電腦。時至今日,穿戴式技術裝置早已普及,涉及的品項也不再侷限於手錶,並擴展到擴增實境(AR)和虛擬實境(VR)頭戴式顯式器等全新技術。

2021AR/VR頭戴式裝置出貨量YoY成長逾92%,並預計2026年出貨量超過5千萬台。 (資料來源:IDC

隨著頭戴式裝置技術日益成熟,其普及率、市場需求和產品競爭也水漲船高。據IDC分析師近期報告指出,2021年,AR/VR頭戴式裝置的出貨量年成長(YoY)超過92%。該機構表示,AR/VR頭戴式裝置的出貨量將持續呈指數級成長,預計今年的出貨量將成長46.9%;截至2026年以前的成長率預計將達到兩位數,全球出貨量將超過5千萬台。

造成銷量激增的主要驅動因素是遊戲。部份遊戲以元宇宙為平台,但預期不久之後情況便會逆轉——遊戲將只是元宇宙中的一個分支而已。

元宇宙及其帶來的B2B機遇

在許多人看來,元宇宙將會成為下一個改變網際網路使用方式的技術。在早期的網際網路中,資訊的流通是單向的,內容發佈在靜態頁面上,無法進行回應或互動。隨著網際網路的不斷演變,網路的社交性也不斷提高,使用者能夠與內容、公司,乃至彼此展開互動。正是在這一演變中,社交媒體應運而生,Amazon、Meta (Facebook)和Google等全球大型企業也由此誕生。我們尚未進入下一場演變,但可以預見的是,未來的網際網路將由用戶主導,其體驗將變得更具個性化,並帶來真正的沉浸式體驗。

根據摩根大通(JPMorgan Chase)的一項研究估計,元宇宙的市場機會可達1兆美元。該研究認為,「在未來幾年,元宇宙很可能以某種方式滲透到各個領域」,其營收機遇主要來源於遊戲、零售、活動和其他消費市場,但摩根同樣指出,「如今,全世界的企業領導人和董事會都在問自己,我的元宇宙策略是什麼?在元宇宙中,我應該做些什麼?」

沉浸於元宇宙的無限可能

沉浸式遊戲推動了AR/VR頭盔的銷量,但沉浸式體驗並非一定要戴上頭戴式裝置,活在虛擬世界中;基於真實世界的擴增實境依然能讓您獲得同樣的體驗。

例如,在新冠肺炎(COVID-19)疫情期間,我們意識到許多原本需要前往門診的病症,其實在家中就能以高效且舒適獲得診斷與治療。而在元宇宙中,人們能夠建構出虛擬診間,從而進一步深化這種體驗,有些人稱其為“metahealth”。

Man is laying in a hammock wearing metaverse glasses while speaking to his doctor on a virtual reality overlayed video chat.

躺在家中吊床上也能進行深度健康篩查——元宇宙讓這一切成為可能。

不妨試想如此的一個世界:智慧手錶檢測到您身體的問題,於是向診所發送提醒,並為您預約就診。在這個世界中,您用虛擬化身完成了前台登記,在虛擬候診室候診時也不用擔心被其他病人傳染,然後,醫生的虛擬化身(或者醫生本人)為您看診。無論是您還是您的虛擬化身,都能查看同一份文件、瀏覽檢查結果,並探討治療方法。不僅如此,您的醫生還可以邀請專家參與會診,這位專家可能與您在現實世界中相距甚遠,而元宇宙卻能拉近彼此距離,讓你們在家中舒服地進行診療。

從這個案例進一步展開更多想像:在您的數位雙生客廳中,銷售員的虛擬化身正在向您推薦傢俱;在預定機票之前,在目的地城市或酒店中提前參觀一番;穿著睡衣逛商場,並用您的虛擬化身試穿衣物。

成功佈署元宇宙的4個關鍵領域

未來,元宇宙所需的運算能力是目前的1,000倍——如果您計畫在該領域開展實踐,那麼在部署元宇宙時,這個數字或許值得參考。以下是四個關鍵領域:

  1. 雲端運算能力

 

今日人們的網際網路運用方式推動了超大規模資料中心的快速發展。根據英特爾(Intel)的說法,在元宇宙真正發揮潛力之時,其所需的運算力將增加1千倍,伴隨此一成長,未來將會出現更為精密複雜的資料中心。

為了維持元宇宙的正常運轉,需要有高密度伺服器、人工智慧(AI)加速器、儲存裝置和網路系統,還需要有能夠實現Gigabit連接能力的光纖控制系統,以及用於發展資料中心基礎設施的感測器解決方案。

  1. 網路基礎設施

在元宇宙中,視訊卡頓、載入逾時和訊號不良等問題都將不復存在。真實世界裡沒有緩衝,所以元宇宙也不該如此。畢竟,我們在現今世界所遇到的網路延遲(資料在網路中從一點到另一點的耗時)已經足夠惱人,可想而知延遲會在元宇宙中對我們與他人、產品或地點的相互作用造成多大的影響了。不僅如此,還有研究顯示,延遲是VR頭戴式裝置引起3D眩暈的主要原因。

  1. 能源

一項研究指出,僅僅是訓練一個AI語言處理模型,預計就會產生超過626,000磅的CO2排放;對於元宇宙來說,其能耗和排放將成為天文數字,因此必須使用綠色能源(太陽能和風能)。此時,能源的儲存和分配就成了最大的挑戰。

人們通常以電池儲存未使用的綠色能源,從而使其效能最大化。因此,在整個電池系統的使用壽命內,若要對其密切地監測、控制和充放電分配,就需要一套有效的電池管理系統(BMS)。

  1. 邊緣裝置

智慧邊緣革命就在眼前。邊緣運算的發展與來自分散式裝置大量成長的頻寬需求相呼應,特別是在元宇宙領域,即時應用需要對全球產生的資料進行本地處理和儲存。為了提供沉浸式體驗,元宇宙需要在影像、音訊和人機介面子系統中嵌入諸多技術,這就需要邊緣具備強大的處理能力。

為了實現盡可能低的延遲,提高處理能力,同時盡可能降低功耗,AI在邊緣的應用將成為關鍵。在感測器附近就近處理資料,可以降低將資料傳輸至裝置的功耗;在本地而非在雲端中運算,則可以確保實現最低延遲。

有付出,才有回報

元宇宙已經蓄勢待發並將改變我們生活的各個方面,但ADI認為,元宇宙若要真正實現無處不在,就必須能讓人們隨時隨輕鬆存取,而不至於對配戴者造成限制或打擾。

為了實現這個目標,就必須建構相關的基礎設施以為其提供支援:讓智慧邊緣將在形成所需的運算力過程中發揮重要作用,與此同時,使用高效的再生能源,並增強網路基礎設施,以傳輸巨量資料。

為此,ADI已為協助建構現階段基礎設施準備就緒,提供多樣化的資料中心解決方案,如電源管理、Gigabit連接的光纖控制以及用於開發資料中心基礎設施的感測器解決方案等。在無線技術方面,針對核心無線技術進行規劃、設計與建構,造就低延遲的5G網路基礎設施,帶來低功耗、高安全和智慧化的網路體驗;完整的電池管理解決方案,讓降低能耗與綠色電源成為可能。

總之,無論設計“metahealth”設施、虛擬購物體驗,還是下一款主打沉浸式體驗的熱門遊戲,可靠的基礎設施都是需要首先考慮的問題。

Young woman wearing a virtual reality headset with digital technology wave overlay in background.

元宇宙無法在一夕之間建構。ADI協助客戶建立提供沉浸式元宇宙體驗所需的宏觀基礎設施,從雲端、網路和能源基礎設施到邊緣裝置,為元宇宙之旅增添動力。

本文同步刊登於EDN Taiwan 202212月號雜誌

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