提升厦门元宇宙关键硬件开发实力 促进厦门元宇宙产业快速发展.pdf

提升厦门元宇宙关键硬件开发实力促进厦门元宇宙产业快速发展狄德海（厦门市摩尔环宇通信技术有限公司，福建 厦门 361008）摘要院随着虚拟现实尧区块链尧人工智能尧数字孪生尧云计算等关键技术迭代发展袁用户对更沉浸的虚拟世界有了更深入尧更丰富的需求遥 对元宇宙的拟真感来说袁VR 或者 XR 设备至关重要袁因为这类设备的硬件发展直接关系着元宇宙的交互技术袁因此智能设备及基础硬件等关键硬件的研发创新决定着沉浸感的整体体验袁也影响着元宇宙产业的发展进程遥本文对元宇宙概念尧内涵以及发展历史进行了介绍袁对元宇宙的硬件产品的分类以及现状进行了说明袁对厦门市的元宇宙产业现状及存在问题进行了分析袁并针对性地提出提升元宇宙关键硬件开发实力的建议遥关键词院元宇宙曰关键硬件曰检测认证元宇宙的概念及发展历程元宇宙袁英文为 Metaverse袁也被翻译为野元界冶野超元域冶野虚空间冶野超感空间冶等遥 野Meta冶源自希腊词根袁具有野元尧超越冶之意袁野verse冶取自野Universe冶渊宇宙冤袁Metaverse 可以理解为 野超越物理世界的宇宙冶遥 元宇宙的概念最早出现在 1992 年袁作家尼尔 窑斯蒂芬森出版了一本名为叶雪崩曳的科幻小说袁在这本书中袁元宇宙是一个由电脑描绘出的虚拟空间袁每个用户都可以在这个虚拟空间中有自己的化身1遥元宇宙的概念随着时间和技术进步不断发展袁 目前学术尧产业等各界都尝试对其进行界定遥 有学者指出袁元宇宙是一个基于互联网而生尧 与现实世界相互打通尧平行存在的虚拟世界袁也是一个可以映射现实世界尧又独立于现实世界的虚拟空间2遥2020 年袁在新冠疫情防控背景下袁大众上网时长显著增长袁加速了社会虚拟化袁推动了虚拟化技术的快速发展遥 2021 年被称为元宇宙元年袁Soul 推出了社交元宇宙 App袁英伟达推出元宇宙基础计算平台遥2022 年袁 元宇宙相关投融资保持强劲增长势头遥 索尼 渊Sony冤 宣布了下一代虚拟现实头盔渊PSVR2冤 的新细节袁 并和乐高向 Epic Games 投资 20亿美元以协助开拓元宇宙遥 Facebook 母公司 Meta宣布袁其第一家野元宇宙冶实体店将于 5 月开业袁消费者可以在那里试用和购买虚拟现实头显和其他设备3遥元宇宙硬件技术概述元宇宙以多重技术集合为基础袁喻国明在叶元宇宙就是人类社会的深度野媒介化冶曳文章中提到元宇宙有六大支撑技术袁包括区块链技术尧交互技术尧电子游戏技术尧人工智能技术尧网络及运算技术和物联网技术4遥 元宇宙是互联网相关技术的全面融合尧连接与重组袁作为未来互联网终极发展的目标模式遥 元宇宙的结构分为硬件尧软件和内容 3 种组成和用户交互尧实现和应用 3 种路径遥 其中硬件支持主要有 3 种院一是消费端用于连接进入元宇宙的接口和设备袁 其硬件核心技术包括虚拟现实渊VR冤技术尧增强现实渊AR冤技术尧混合现实技术渊MR冤以及扩展现实渊XR冤技术遥 脑机接口技术也是重要的潜在接入渠道遥二是企业端用于交互或开发元宇宙的硬件设备遥 物联网技术使得万物互联成为可能袁元宇宙与现实世界的融合需要工业相机尧投影和跟踪系统以及扫描传感器等硬件遥三是底层用于支持厦 门 科 技XIAMEN SCIENCE&TECHNOLOGY第31卷 第2期2024年4月Vol.31 No.2Apr.2024网络运行的硬件和基础设施遥 支持元宇宙需要有强大的网络和算力支持袁 这些依赖于 5G 乃至 6G通信网络尧GPU 芯片尧显示硬件尧数据存储设备等硬件遥实现计算尧感知尧交互等功能的智能设备和基础硬件是元宇宙产业链的重要载体与底层基础袁硬件技术使虚拟和现实间的边界模糊化袁使人尧虚拟世界尧真实世界的互联互通得以实现遥 元宇宙的智能设备或硬件终端产品一般由结构件渊外壳尧按键尧支撑件等冤尧硬件渊PCB 板尧芯片尧元器件尧内置电池尧适配器等冤和软件渊嵌入式软件尧PC 软件尧App软件冤构成遥 通过 LeapMotion 的手势识别尧AR/VR沉浸式穿戴设备尧脑机接口式意识操控等5技术和体感交互设备袁在人机交互方面为用户提供更高清晰度尧更低延迟应用体验遥 元宇宙面临的硬件技术限制因素袁目前不管是 VR尧AR 还是其他先进的沉浸式终端产品袁都会对人体造成沉重的负担遥 在尚未出现新的替代品之前袁普通人对 VR 硬件的使用时间很难超过 3 个小时袁对需要长时间进入元宇宙中的用户来说袁这点时间远远不够袁这对元宇宙以及其硬件技术提出更高的要求6遥 另外袁AI 芯片尧高端传感器尧显示器件尧通信模组尧触觉设备等内在的元宇宙智能硬件既是元宇宙生态体系中研发密集投入的方向袁 又是产业链上增值效应最大的环节袁堪居元宇宙产业链野金字塔冶的顶端遥其中关键基础核心硬件领域进入门槛高袁投资金额高尧开发周期和技术积累周期长袁是短期内难以攻克的技术和产业野高地冶7遥但硬件决定使用者的整体沉浸感体验袁如果基础关键硬件的研发和创新以及产品性能指标达不到要求袁 就会让使用者的体验受到较多影响袁元宇宙终端的场景应用优势就无法施展开来遥厦门元宇宙产业现状厦门市具有发展元宇宙产业的良好基础遥 计算机尧 通信和电子设备制造涉及元宇宙的整个产业链袁通信是上游袁电子设备制造是中游袁计算机涉及全产业链袁目前这些行业在厦门快速发展袁为元宇宙在厦门落地生根创造了先天优势8遥 近两年来袁厦门市人民政府陆续出台的叶厦门市加快推进软件和新兴数字产业发展若干措施曳和叶厦门市元宇宙产业发展三年行动计划 渊2022要2024 年冤曳等政策文件袁明确支持和打造厦门元宇宙产业袁进一步加快元宇宙产业的高质量发展遥 厦门元宇宙产业生态初具雏形袁 通过引入和培育一批掌握关键技术尧营收过亿的元宇宙企业袁带动和引领元宇宙技术研发和应用推广取得明显进展遥 厦门火炬高技术产业开发区通过落地 野元宇宙产业人才基地冶袁打造厦门元宇宙特色园区袁已引进 30 家元宇宙企业袁 其中孵化器 20 家袁 加速器 10 家袁野孵化器-加速器-产业园冶 的元宇宙创新孵化体系日益完善遥目前厦门元宇宙企业分布于全产业链袁 软件开发方面的企业占多数袁 这体现了厦门软件产业的独特优势遥 但针对元宇宙关键硬件开发和智能硬件产品方面袁还存在如下薄弱环节遥1.硬件开发企业数量少上游企业相对薄弱袁且缺少硬件巨头袁硬件开发企业数量偏少袁硬件开发实力较弱遥 厦门元宇宙产业代表企业中袁 大都是内容开发和应用场景开发的企业袁 做关键硬件开发和智能终端硬件开发的企业屈指可数遥2.参与元宇宙开发的中小企业数量偏少由咪咕动漫有限公司尧 厦门信息集团有限公司等 13 家单位联合发起的厦门市元宇宙产业联盟成员名单中有 56 家单位袁但几乎没有看到中小企业的身影遥 元宇宙的开发初期阶段以领先厂商为主袁 但在产业链的各个分支应该有中小公司加入行业中袁对细分领域进行研究和优化遥3.缺少促进元宇宙产业发展的技术试验验证平台关键硬件开发和智能终端开发袁 离不开技术创新平台和技术试验验证平台遥 厦门目前没有专业配套的元宇宙硬件创新实验室和元宇宙关键技术试验验证平台遥提升厦门元宇宙关键硬件开发实力建议为了提升厦门元宇宙关键硬件开发实力袁促进厦门市元宇宙产业的快速发展袁建议如下遥厦 门 科 技422024年4月1.攻关关键硬件技术袁做强厦门元宇宙硬件产业一是重点突破 AR/VR 设备等元宇宙的关键入口终端遥 AR 或 VR 等头显终端核心硬件主要包括虚拟现实芯片尧显示器件尧光学模块尧传感器模块尧通信模块和声学器件等遥 在这些关键硬件技术环节加强联合攻关袁 支持关键硬件基础技术研发尧产品开发和系统集成设计遥二是提高元宇宙智能硬件关键技术研发创新能力遥随着元宇宙产业发展需求袁加快虚拟现实终端设备尧身体感知设备尧内容采集应用设备和脑机接口设备等智能硬件设备的研发和产业化袁提升终端产品功能尧性能参数指标及工业设计水平遥 三是丰富元宇宙各类硬件产品市场遥提升裸眼 3D 显示尧VR 和 XR 头显等小型沉浸式终端以及球幕影院尧环幕影院尧沉浸屋等大型沉浸终端的产业化和市场化袁丰富元宇宙硬件产品市场遥丰富基于手机尧平板电脑尧计算机和电视机等硬件终端所开发的元宇宙应用软件和场景袁支持人工智能尧脑机接口等前沿技术产品的研发和生产遥2.培育元宇宙硬件龙头企业袁推动更多中小企业参与一是引进或培育一批具有国际竞争力的元宇宙硬件龙头企业袁 强化硬件产业链上下游协同袁加快联合创新袁构建安全可靠尧软硬一体的产业发展生态遥 发挥硬件龙头企业带动作用袁促进大中小硬件企业融通发展遥 深化与国内外硬件龙头企业尧科研机构等开展资本尧技术尧人才交流合作袁打造有韧性尧安全可控的元宇宙产业链尧供应链遥二是元宇宙的搭建袁由领军企业作为主导袁构建元宇宙整体框架和规则袁中小企业参与袁优化和完善细分领域的细枝末节袁呈现出完整的元宇宙市场遥 扶持元宇宙初创硬件企业做强做大袁培育一批专精特新中小硬件开发企业袁 深化本地产业链上下游协同合作袁打造产业链上下游协同创新的生态体系遥3.建设一批关键技术创新和服务平台一是建设元宇宙关键技术试验验证平台袁测试和验证元宇宙技术的可行性和稳定性遥 通过该平台袁人们可以模拟真实的元宇宙环境袁测试各类应用和服务袁并评估其性能和用户体验袁为元宇宙产业的发展和推广提供有力支持遥 二是整合检测资源袁 加强元宇宙关键硬件和硬件终端产品质量测试尧安全评估尧检验认证公共平台建设袁培育发展一批专业检测认证机构遥指导完善智能产品和服务的性能尧可靠性尧安全性等评估测试规范遥参考文献12345678张平.从需求看未来元宇宙相关硬件产业发展前瞻J.微型计算机，2022(10)：86-93.张明,陈胤默,路先锋,等.元宇宙:现状、特征及经济影响J.学术研究，2023(8)：84-91.郭尚志,廖晓峰,李刚,等.元宇宙的发展J.计算机技术与发展，2023,33（1）：1-6.喻国明.元宇宙就是人类社会的深度“媒介化”J.新闻爱好者，2022(5)：4-6.赵健.元宇宙产业发展综述J.南京工程学院学报(自然科学版)，2023,21(2)：1-6.卞明霞.元宇宙相关技术应用及发展前景分析J.中国新通信，2023,25(17)：98-100.杨丹辉.元宇宙热潮：缘起、影响与展望J.人民论坛2022(7)：16-20.李帮建.厦门元宇宙产业发展现状与建议J.厦门科技，2023(1)：13-19.狄德海院提升厦门元宇宙关键硬件开发实力 促进厦门元宇宙产业快速发展第31卷 第2期43