Industrielles Metaversum Das Metaverse in der Industrie 4.0

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Das Metaverse ist aktuell einer der prominentesten Begriffe im Kontext der digitalen Transformation. Und auch die Industrie soll von zunehmend verschmelzenden Welten profitieren. Wie sieht das aus und welche Rolle spielen IoT, KI und weitere Digitaltechnologie?

Das Metaverse, das viele Aspekte der menschlichen Erfahrung verändern wird, bleibt trotz all der medialen Aufmerksamkeit für viele ein unwirkliches Konzept. Dabei kann das Metaversum durch den Einsatz leistungsfähiger Technologie unsere Fähigkeiten erweitern, unsere Verbindungen stärken und unsere Interaktionen untereinander verbessern. Viel Potenzial steckt auch in der Kombination mit dem IoT. Dieser Text beantwortet die wichtigsten Fragen.

Was ist das Metaverse?

„Meta“ bedeutet „jenseits“, und „Verse“ kommt von „Universum“, so dass ein „Metaverse“ ein neues Universum jenseits des Realen ist. Das Web entwickelt sich zu einer alternativen 3D-Welt oder einer Erweiterung der realen Welt, also einer Verschmelzung von physischer und digitaler Welt. Diese ist immersiv, sozial, empirisch und beständig. Dank Web3-Technologien wird das Metaverse dezentralisierter und demokratisiert sich. Im Web3 dominiert die sogenannte Creator-Economy, die Krypto-Währungen beziehungsweise NFT nutzt.

Das Metaverse besteht im Wesentlichen aus drei Bausteinen: Der erste Baustein ist das immersive Erlebnis, das mehrere Technologien wie 3D-Web, fortgeschrittene Konnektivität, erweiterte, virtuelle oder gemischte Realität und räumliche Datenverarbeitung zusammenführt. Der zweite Baustein ist das Phygital. Dieser Baustein bringt das Beste aus der physischen und der virtuellen Welt zusammen, etwa digitale Zwillinge. Er basiert auf fortgeschrittener IoT- und KI-Technologie. Der dritte Baustein ist die dezentrale Blockchain, NFT und Creator Economy.

IoT, fortschrittliche Konnektivität über 5G, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) oder Mixed Reality (MR), Künstliche Intelligenz beziehungsweise Machine Learning helfen dabei, digitale Zwillinge der nächsten Generation zu erstellen. Und diese bieten der Industrie einen immensen Wert. Einige der beispielhaften Anwendungsfälle für Unternehmen im Metaverse sind:

• Virtuelle Produktbegehung in einem virtuellen Geschäft durch virtuelle Avatare von Händlern.

• Kollaboratives Produktdesign unter Verwendung von 3D-Simulationen, simulierten digitalen Zwillingen für ein immersives Tast- und Gefühlserlebnis während der Forschung und Entwicklung.

• Wartungs- und Servicemanagement mit digitalen Zwillingen von Anlagen.

• 3D-Datenvisualisierung und Simulation für Unternehmensabläufe und -strategien.

• Virtuelles Sport- und Stadionerlebnis.

• Virtueller Ladenrundgang und interaktives Einkaufserlebnis.

• Virtueller Zwilling eines medizinischen Instruments zur Unterstützung von Technikern bei der Nutzung, Bedienung und Schulung.

• Envision 360, eine Anwendung, mit der Nutzer einen Raum in 2D planen, medizinische Geräte einfügen und in 3D damit interagieren können.

• Ein digitaler Zwilling einer Produktionslinie für Impfstoffe zur Simulation und Überwachung für einen großen Pharmahersteller.

Definition: Zukunftstrend Metaversum und die Vision von Mark Zuckerberg

Was ist Metaverse?

Wie können vernetzte Geräte dafür sorgen, dass sich das Metaversum „real“ anfühlt?

Echtes Gefühl bedeutet, visuelle, auditive und haptische Eindrücke zu erhalten. Die Wiedergabe der gleichen Erfahrung durch Sensoren zur Erfassung von Audio-, Bild- und Tastsinn war bisher durch die Verwendung synthetischer Daten möglich. Mit dem Internet of Things und vernetzten Geräten können dieselben Daten nun jedoch von echten Geräten stammen.

Das Ökosystem der vernetzten Geräte ermöglicht es durch digitale Zwillinge und Avatare, ein reales Gefühl im virtuellen Raum wiederzugeben. Die Erstellung von 3D-Umgebungen und deren Kontextualisierung in Echtzeit machen das Metaverse-Erlebnis real. Die angeschlossenen Geräte sind in der Lage, kontextbezogene Informationen aus dem Unternehmen oder der Cloud liefern und das Metaverse-Erlebnis real werden zu lassen.

Sensoren an einer Person – wie etwa zur Geolokalisierung, Körperbewegungs­erkennung oder Augenaufschlag – sind bei der Darstellung einer realitätsnahen Persona nützlich. Sensoren an einem physischen Gegenstand, wie zum Beispiel einer Maschine, die Echtzeitdaten erfassen, eignen sich, um den digitalen Zwilling der Maschine darzustellen.

Daher sind vernetzte Geräte unerlässlich, um ein immersives Erlebnis zu schaffen und Avatare und Personas zu erstellen, die im virtuellen Raum nahezu real sind. Das Echtzeit-Rendering der Umgebung erfolgt durch vernetzte Geräte. Zudem helfen sie bei der Zusammenarbeit.

• In einem typischen Szenario für den Betrieb und die Wartung von Anlagen unterstützen vernetzte AR/VR-Geräte wie Realware oder Hololense bei der Fehlersuche, indem sie den notwendigen Kontext und das nötige Know-how liefern. Der Techniker oder die Technikerin hat zudem die Möglichkeit, mit dem Konstruktionsbüro zu interagieren, um zusätzliche Unterstützung bei der Fehlersuche und Wartung zu erhalten.

• In der Einzelhandelsbranche hat das Metaverse das Potenzial, durch virtuelle Läden ein realitätsnahes Einkaufserlebnis zu schaffen.

• In der Unterhaltungs- und Sportbranche schafft das Metaverse ein 360°-Live-Videoerlebnis von entsprechenden Inhalten.

Welche Rolle wird das Internet der Dinge im Metaverse spielen?

IoT spielt eine wichtige Rolle bei der Datenerfassung von physischen Objekten, um das immersive Erlebnis zu verbessern und zu verstärken. In Kombination mit KI und XR, also der Extended Reality, bietet das IoT innovative Anwendungsfälle und ein sehr umfassendes Erlebnis in digitalen Avataren und Zwillingen. Das Metaverse kann ohne IoT und vernetzte Geräte keine immersive Erfahrung und kein realitätsnahes Gefühl vermitteln. Dabei werden die Daten des realen Lebens über Sensoren und IoT-fähige Geräte erfasst.

Wie wichtig sind Daten und Datenerfassung im Metaverse?

Das Metaverse überbrückt die Kluft zwischen der virtuellen und der physischen Welt und bietet damit ein allumfassendes Erlebnis. Daher sind die durch Sensoren, Kameras und LiDAR (Light Detection and Ranging) gesammelten Daten entscheidend. Denn erst die Daten machen eine Umgebung smart und schaffen kontextbezogene Inhalte. Die kontext- und wahrnehmungsbezogenen Daten werden aus den physischen Daten zusammen mit den Wissensdaten abgeleitet.

Wie kann das IoT das Metaversum mit realen Geräten verbinden?

Das menschliche Auge erfasst die sichtbaren Informationen der physischen Anlage. Das IoT ist in der Lage, Echtzeitdaten von den Geräten und dem Unternehmen abzurufen, um zusätzliche kontextbezogene Metadaten, Informationen und Wissen zu liefern. So lassen sich Probleme diagnostizieren und vorhersagen.

• Der digitale Avatar einer Person mit Sensoren und Geosensorik kann über angeschlossene Geräte haptisch oder visuell interagieren.

• Eine Maschine oder ein Gerät kann über das Metaversum gesteuert werden. Etwa ist ein Avatar im Metaversum in der Lage, eine Industrieanlage oder ein Haushaltsgerät zu steuern.

• Schließlich ist es möglich, jeden Vorgang, beispielsweise einen Fertigungsprozess, als digitalen Zwilling im Metaversum darzustellen. Derselbe Prozess kann zudem im Metaversum gesteuert werden.

Wie wird die Implementierung des IoT im Metaverse den Nutzern ermöglichen, sich sowohl physisch als auch virtuell zu verbinden?

IoT und Konnektivität erlauben die Erfassung von Daten in Echtzeit von der physischen Einheit oder von den Unternehmenssystemen, um die kontextbezogenen Informationen zu überlagern.

Wie werden IoT und vernetzte Geräte das Metaversum „realer“ erscheinen lassen?

Das Metaversum bietet Nutzerinnen und Nutzern eine immersive Erfahrung, die das Beste aus der physischen und der virtuellen Welt vereint.

* Der Autor Gopikrishnan Konnanath arbeitet als SVP und Service Offering Head für Oracle und Blockchain Services und Engineering Services bei Infosys.

Dieser Artikel erschien erstmals auf unserem Partnerportal Industry of Things.

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