什么是工业元宇宙？

第一部分：工业元宇宙的概念

中国信通院池程 提出精彩的观点：元宇宙不是一种技术，而是一组技术概念的集合，它基于互联网而生，是数字信息高度发展的产物。元宇宙是在两个背景下出现的，一个是线下场景的数字化，主要体现在消费互联网领域的社交和娱乐上，另一个是产业和工业的数字化转型需求，也就是工业元宇宙。

第二部分：工业元宇宙主要有两个方面的重要工作

一方面是工业元宇宙需要强化物理世界与信息世界的联动，保障信息为物理世界服务才能真实推动工业的数字化转型。另一方面是完成三个层面的信息整合，一是企业信息垂直整合，括设备信息、工控系统、工业软件等，二是生产链条信息整合，包括设计、研发、制造、仓储、销售等环节信息。三是端到端信息整合，打通万物互联的信息通路。Microsoft提出的元宇宙技术堆栈(Technology Stack)中，数字孪生提供的建模效益便是关键一环。

第三部分：工业元宇宙发展现状

工业元宇宙基于扩展现实技术提供沉浸式体验，以及数字孪生技术生成现实世界的镜像，通过区块链技术搭建经济体系，将虚拟世界与现实世界密切融合。工业元宇宙构建的场景对象是一个确切的物理系统，系统中的组织关系和任务是明确的，所要解决的问题的问题也是明确的。图扑软件 自主研发核心产品 HT for Web ，产品已应用到电力、电信、工控、政府、交通、水利、公安、国防、医疗、金融、科研等数十个垂直行业。提供的图形引擎工具产品及项目设计开发服务，助力实现数据驱动的工业元宇宙快速落地。

第四部分：工业元宇宙案例展示

节能减排绿色电力，可视化打造智慧虚拟电厂

虚拟电厂通过协调控制、智能计量以及信息通信等技术聚合 DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等不同类型的分布式能源，通过更高层的软件构架实现多个 DER 之间的协调优化运作，达到资源的优势配置和使用，并作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

借助图扑的 HT for Web 产品，能有效进行数据融合，将分散的 DER 聚合到可视化系统中统一进行管理，通过 Web 提供丰富的展示形式和效果。“虚拟电厂”的可视化协调控制减小了以往 DER 并网对公网造成的冲击，降低了 DG 增长带来的调度难度，使配电管理趋于合理有序，提高了系统运行的稳定性。

智慧水务绿色集约化发展

Hightopo 应用自主研发的 HT 产品，搭建了以厦门区域为载体的 2D 智慧水务可视化解决方案。界面摒弃了以往传统的地图模式，采用更加简洁的六边形色块拼接出湖泊水库等地形，河流分支则运用更加简化的线条予以展现，再选用不同颜色标明泵站、自来水厂、污水处理厂、非饮用水、饮用水水源及水源保护区域位置。如此设计更容易突出业务内容，让管理达到事半功倍的效果。

两侧面板用于展示采集到的实时数据统计，以供水调度数据为基础，为给水系统、排水系统、污水处理系统等众多子系统提供运营数据分析、设备运转、水量管理、安全管理等业务支撑。形成感知、诊断、调度、预警、校正一体化水务管理体系，为用户打造规范化、精细化、智能化的水务运作流程。

绿色数治开采工艺： 3D 可视化智慧矿山

采用 Hightopo 自主创新的 HT 产品搭建 3D 轻量化大型智慧矿山解决方案，根据矿山现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料还原外观建模，围绕以数字化开采、高速掘进、智能通风排水供配电、筛煤工艺等内容为主体的三维立体可视化管理系统。

汽车装配车间生产流水线 3D 可视化

HT for Web 的汽车生产流水线 3D 可视化，仿真度高，根据设备实际尺寸等比缩小，利用鸟瞰镜头、特写镜头、跟踪镜头等方式，将生产线整体、局部与工艺流程完美展示。针对不同生产线设计不同的方案脚本，个性化内容定制，更契合企业形象。

高炉炉体三维热力图监控系统
2D 面板上呈现了高炉的基本信息，热传感器信息，高炉检测信息；3D 可视化场景中呈现了高炉的真实几何结构，采用三维热力图呈现了高炉各个关键位置的温度信息，底部方位指针定位了高炉的朝向和传感器位置，两侧的高度标识展示了炉体关键位置高度信息。

在可视化系统的实现上，3D 场景采用以 HT 轻量化 HTML5/WebGL 建模的方案，实现快速建模、运行时轻量化到甚至手机终端浏览器即可 3D 可视化运维的良好效果；而在对应的 2D 图纸上，使用特有的矢量，在各种比例下不失真，加上布局机制，解决了不同屏幕比例下的展示问题。

行业主要上市企业：目前国内物联网产业的上市公司主要有高新兴(300098)、东土科技(300353)、广和通(300638)、移远通信(603236)、日海智能(002313)、移为通信(300590
)

本文核心数据：物联网行业产业链、物联网行业产业链全景图

物联网行业产业链全景梳理：传感器芯片严重依赖进口

感知识别层可以对物理世界进行感知、识别和信息数据采集，涉及芯片、传感器、感知设备的研发及制造;网络传输层能对感知识别层的数据进行高效率、低消耗地传送，主要包括通信组模、通信网络及基础通信设施;

平台管理层是连接感知层和应用层的桥梁，其中物联网平台包括连接管理平台 CMP、设备管理平台 DMP、应用使能平台 AEP和业务分析平台
BAP，系统和软件则可以让物联网设备有效的运行;

应用服务层主要指各类智能终端硬件，以及系统集成应用服务。用户根据平台层汇集处理完的数据，对终端进行远程监控、控制和管理，实现物联网的价值。

自2018年中美贸易摩擦以来，美国加大了对中国高新技术出口的限制，不断扩大实体清单，影响了中国一些科技主导型企业的发展，这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

其中传感器作为数据采集的源头，已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业，如：高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。

物联网行业产业链区域热力地图：北京和广东物联网企业最密集

从物联网产业链代表性企业的区域分布情况来看，中国物联网产业链重点企业集中于广东、山东、江苏、浙江等发达地区。其中，广东依托其强大的经济实力在物联网领域发展较快，物联网代表性企业最密集。

从物联网产业链代表性企业的区域分布情况来看，中国物联网产业链重点企业集中于广东、北京、上海、浙江、江苏等发达地区。其中，北京和广东依托其强大的经济实力在物联网领域发展较快，物联网代表性企业最密集。

物联网行业代表企业收入规模

从我国物联网行业代表企业2020年收入规模来看，三大运营商中国移动、中国联通和中国电信物联网业务收入规模较大，处于行业领先地位。除此之外，日海智能物联网业务收入也排名在行业前列。

物联网行业代表企业最新投资动向

2020年以来，物联网产业代表性企业的投资动向主要包括拓展业务、通过对子公司增资的方式、与其他公司签订合作协议等方式投资物联网项目。物联网产业代表性企业最新投资动向如下：

——以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。

随着智能交通科技和产业的发展，我国正在形成一个安全可靠、便捷高效、绿色智能、开放共享的现代化综合交通运输体系。《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》明确提出，加快智能技术深度推广应用，坚持创新驱动发展，推动互联网、大数据、人工智能、区块链等新技术与交通行业深度融合，推进先进技术装备应用，构建泛在互联、柔性协同、具有全球竞争力的智能交通系统。

智慧公路系统将先进的数据通信技术，传感器技术、人工智能等新兴技术有效地综合运用于交通运输，服务控制和车辆管理，加强车辆，道路、运维三者之间的联系，从而保障安全，提高效率，改善环境，节约能源。连接起城市与乡镇的智慧数字化全面发展，打造智慧城市、数字乡村新格局。

什么是智慧高速？

基于全域三维可视空间、多源异构数据治理、动静融合业务管控的数字孪生平台，让 ETC 可视化、收费站可视化、服务区可视化、公路数据中心、隧道可视化……等，公路、桥梁、附属设施等公路交通基础设施具备多维感知能力，能够实现彼此间的信息互联互通和自动控制，并与交通工具、交通参与者的协同联动，为公路交通安全和高效通行提供数据支撑。以全域全路网全要素数字化为基础，以全周期全业务数字化为引领，赋能高速公路管理服务全网络全业务数字化升级。

以上智慧高速公路为可交互的 Web 智慧高速公路交通可视化管理运维平台，将其地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的数据进行丰富的可视化展示。高速公路可视化大屏结合 GIS 地图，辅以左右两侧面板进行展示。分别从隧道机房、ETC 门架、服务区、收费站等几个维度进行整合，全方位掌控公路交通的运行状况。

与 GIS 的集成方案中可提供项目实际需求构建漫游线路，按照指定线路对城市各地区进行漫游移动，在制定线路的时候可以参考重点区域或智能化水平较高的区域进行制定，给用户呈现公路重点发展区域以及智能化发展成效。在高速公路 BIM 模型的基础上融合 GIS 信息，综合分析不同规划方案下地质和地理状况，以此避免道路规划中的地质灾害和环境敏感区。同时，在 CIM（城市信息模型）平台中植入优化算法进一步纠正高速公路的规划路径。

ETC 门架系统一种高速不停车收费的设施。龙门架上可以安装一些鉴别汽车信息的设备，根据组装在汽车前挡风玻璃上的车载 RFID 标签与在收费站 ETC 行车道龙门架上的微波天线中间的微波加热专用型近程通信，利用软件连接网络技术应用与金融机构开展后台管理清算解决。

ETC 车辆监测

高速可视化管理运维平台中的 ETC 门架系统同样可具备通行车辆分段计费、流量调查、视频监控、超速筛查等功能，汽车经过门架之后，门架上安装的监控系统会自动识别汽车，同时实现计费。

设备监测

收费站是公路系统功能发挥的重要组成部分，公路收费站机电设备是保障公路正常运行的关键，高速公路的机电系统应该随着交通运输业的发展不断往信息化、智慧化更新。

通过其丰富的 2D 可视化面板样式，将公路收费情况、车辆通行情况、出入口车道情况以及机电设备如栏杆机、车牌识别、车道监控、车道控制器、天线、费显、车道指示灯、情报板等设备的数量、运行情况以及设备运维情况进行汇总统计输出于大屏上，让运维人员无需再通过纸质文件传递信息与归档，提高工作效率，增强管理水平。

通过数字孪生技术将服务区、服务区内建筑、周边环境设施进行高度还原，支持融合物联网、大数据等各类信息技术，整合服务区现有信息系统的数据资源，通过“一张图”的形式进行服务区管理。未来将助力实现服务区高质量发展和旅游、商贸、物流等功能拓展。

人流热力图

通过多个智能摄像头的图像识别分析，能形成一个完整的服务区热力图。显示休息区人流情况及拥挤程度，红色区域人群聚集，绿色区域游客较少。管理者通过 3D 可视化管理平台进行人流监控可以建立人流预警机制。

公厕管理

服务区卫生间也实现了智慧化升级，可实现实时空余厕位数量的显示，有效引导旅客避开如厕高峰。运维人员通过可视化可实时查看公厕的使用情况等数据，便于安排保洁进行厕所消杀等清洁工作。

设备监管

将设备告警信息、故障信息等数据进行整合，对隧道内的车道摄像头、指示灯、情报板、风机、亮度仪、气体检测仪、风速风向检测、火焰探测器等设备进行数字化监管。

点击隧道进出口处指示信息会d出隧道内指示灯的设备详细信息，运维人员可通过智慧高速平台快速查看到每个隧道的指示灯情况，并且可通过可视化来远程控制灯光等设备，避免设备问题导致的交通事故发生，打破公路设备信息孤岛，实现隧道设备的智联协同。

数字孪生智慧高速，Hightopo 以高速综合管控为导向，提升设备控制、事件预警、流程管理、应急处置等综合业务能力。助力交通运营管控朝着更智慧、更安全、更便捷的方向发展，推动交通行业的数字化转型升级。

这是《后台产品设计指南》系列文章的 第13篇 内容，更多精彩可以点击下方链接查看。

后台产品设计指南

把复杂、抽象的数据通过可视的方式以人们更易理解的形式展示出来的一系列手段叫做数据可视化。数据可视化在后台产品中的应用主要包括和数据图表数据大屏和两部分，本文会和大家介绍一下数据可视化的产品设计规范。

数据图表一般出现在后台产品中的首页、统计模块。后面提到的数据大屏实际上也是不同数据图表的组合，因为比较特殊所以单独进行介绍。

后台的首页可以是简单的欢迎页面，但这样做会比较浪费首页这个黄金位置。更合适的做法是根据用户的角色和身份设计不同的内容，展示用户当前的待办、平台的关键数据、数据预警，用图表的形式展示会更加直观。用户一进入首页就能看到核心内容，可以知道当前的宏观情况，接下来要做哪些事情。

至于统计模块则是平台管理层决策的利器，除了展示基础的数据报表、图表，还需要结合平台业务，相关政策等信息给到用户决策的辅助信息。下面和大家介绍一下常用的数据图表类型。

柱状图

柱状图一般用来表达某种分类下的数据的大小，分类可以是单个也可以是多个。比如某地2021年不同月份的最大值。

横向的柱状图也叫条形图，和柱状图的使用场景比较类似。条形图更适用于类别名称比较长的数据展示，使用柱状图会出现数据展示不全的情况。

折线图

折线图一般用来反映数据一段时间内的变化趋势。比如最近10年的考研报名人数。

柱状图和折线图有些类似，柱状图适合数据较少时的分析，折线图适合连续时间内较多数据的分析。

饼图

饼图一般用来表达不同类型的数据的占比情况。比如某公司不同部门的业绩占比。饼图也有一些特殊的展现形式，比如玫瑰图，理解起来需要一定的成本。

散点图

散点图一般用来变现两组数据之间的是否存在某种关联，这个关系可能是线性相关，也可能是正相关或者其他类型。比如员工工作年限和薪资的对应关系。

雷达图

雷达图一般用来对不同指标进行对比分析。比如腾讯公司产品经理的能力雷达图。

热力图

热力地图用高亮的形式表达数据的集中区域。比如国内国庆假期游客的分布情况。

关系图

关系图一般用来表示实物之间的相互联系。比如下图中围绕李白展开的关系图。

漏斗图

漏斗图一般用来表达不同业务环节的价值转化情况。比如电商行业客户访问、注册、下单、付费的转化数据。

其他诸如K线图、桑基图、盒须图等类型使用的场景不多，这里就不做展开，感兴趣的读者可以自行研究。

数据大屏是以大屏为主要载体的数据可视化设计。数据大屏是数据的最后应用环节，与数据怎么收集、清洗、处理，是否使用数仓技术没有必然的联系。

数据大屏设计流程

1了解业务流程

数据大屏一般是用来做信息展示、数据分析和监控预警，无论是哪一种都需要对业务有充分的理解，否则设计出来的大屏只能是空中楼阁。

2提炼数据指标

每个行业的数据指标是不同的，比如电商消费的核心数据就是GMV；购买人数，订单数，最受欢迎品牌就是次要数据。大屏因为空间限制可以展示的内容有限，一定要优先展示核心数据。

3确定分析维度

同一个数据指标有不同的分析维度，比如电商GMV可以统计平台的累计金额，也可以按照月份统计新增金额，还可以按照商品类型来统计数据。

4确定图表类型

这个步骤需要使用到前面提到的图表，根据业务数据里选择合理的图表类型。选择图表时既要考虑用户能直观地理解，又要考虑开发实现的可行性。

5了解大屏参数

在正式输出设计稿之前，需要提前了解现场环境中信号源电脑的分辨率以及大屏的相关参数，如果没有提前了解做出来的效果很容易出问题，再返工会浪费很多成本。

6页面设计稿

设计师按照一定的规范根据要展现的内容输出设计稿。大屏产品不能贪图炫技，而忽视了本质，即大屏是为了高效地展示信息，提供决策辅助。

7程序开发实现

这个过程包括前端样式的实现和数据的接入，实际上数据的接入在前期就可以先行了。有一些效果开发很难实现，这个时候可以设计师配合提供切图实现。开发完成后需要内部验收测试，除了关注样式还需要验证数据的准确性。

大屏适配

数据大屏的展示可以使拼接屏，也可以使一块完整的大屏。数据大屏的本质是把电脑屏幕通过有线信号投放到大屏上，两者的内容是一致的。

一般情况下我们需要了解大屏的类型和分辨率，选择合适的设计稿尺寸。如果 大屏和电脑比例一致 ，可以按照大屏的分辨率来做设计稿，然后再进行开发实现；或者是使用等比例缩小的分辨率尺寸来做设计稿，再导出2倍图和开发实现。如果 大屏和电脑比例不一致 ，这个时候需要优先保证大屏上的展示效果，电脑上和大屏上会出现一定的误差。

数据大屏实现后，一定要到现场进行调试，避免出现突发情况。数据大屏的设计稿和开发适配不需要产品经理过多地关注，只需要关注最终的质量即可。

注意事项

1数据大屏上一定要有主次，不能贪多，也不需要炫技；

2数据大屏的字体大小和PC上有区别，需要重点关注；

3需要根据行业、应用场景等因素选择合适的配色方案；

4合理地使用动效可以增强大屏的品质和空间感。
数据可视化在后台产品中应用非常广泛，先了解数据可视化的应用场景和设计规范才能设计出实用的可视化产品。

在写作过程中，如果有意见或者想法，欢迎有兴趣的读者添加我的微信一起交流探索，共同进步。

地图是依据一定的绘制法则，使用制图方法，通过制图综合在一定的载体上，表达地球（或其他天体）上各种事物的空间分布、联系及时间中的发展变化状态绘制的图形。

以特殊高亮的形式显示访客热衷的页面区域和访客所在的地理区域的。图示热力图可以显示不可点击区域发生的事情。

echarts地图是在日常项目中运用非常频繁的一类，它的配置相较于之前的柱状图、折线图和饼图有明显的区别。热力图是在地图的基础上做了样式的改变，相类似地还有迁徙图。

1引入地图数据（json文件）
2data的数据格式
3通过向series中添加元素来实现不同的效果

智慧社区的发展具有很好的趋势，前景非常广阔。当前智慧社区可以实现智能化管理、智能安防、智能交通、智能能源等方面的改进。

市场规模：根据市场研究公司的数据，全球智慧社区市场规模在过去几年内迅速增长，预计到 2025 年将达到  500  亿美元。

技术驱动：随着物联网、人工智能、大数据等技术的不断普及和提高，智慧社区的技术水平不断提高，应用范围不断扩大。

市场需求：随着人们生活水平的提高和对安全、便利、舒适生活的需求不断增加，智慧社区的市场需求不断增加。

如上基于信息化、智能化社会管理与服务的一种新的管理形态的社区。“智慧社区”建设能够有效推动经济转型，促进现代服务业发展。为提速智慧社区高效开发建设，采用“一张图”实现智慧社区可视化管理，有效避免以往小区因“孤岛式”管理而导致成本高、效率低等问题。

将社区内的建筑、道路、绿化等各种设施设备按照 1：1 建模还原。该场景是基于 Web 3D 开发技术搭建的虚拟智慧社区，结合智慧社区运营管理模式，将社区内各子系统进行整合。

将社区的基本信息、物业人员、停车场、设备设施等主要信息结合社区三维场景进行展示。通过交互可将三维场景视角聚焦到所选小区，同时概览数据细化至小区级别，方便用户对整体社区概况快速初步了解。

加强社区治安综合治理现实意义凸显。助力社区安防管理可视化平台建设，将各重要数据进行整合，结合 2D、3D 可视化进行展示，让社区安防智慧化水平进一步提升。在三维场景中按点摆放监控模型，还原现场监控情况，让用户对现场监控点位情况一目了然。通过与监控视频流的对接，实现在三维场景中任意交互某一监控模型，均可调用当前摄像头监控画面。

以动画形式复现巡更人员巡更态势及指定路线。当巡更人员完成当前点位巡更工作，将光柱进行染色示意。如发生漏巡更的情况，可通过巡更人员标签上的联系电话联系对应人员补充巡更，有效提升社区安防管理水平。

将社区空气质量指数(Air Quality Index ,简称 AQI)、噪音监测情况渲染成热力图的形式进行展示。场景内将根据实时指数变化实现色阶的改变，以表示空气质量或噪音分贝，当指数超出正常范围时，系统会自动触发告警，定位至该区域，输出指数超标信息。三维可视化环境系统监测预警机制，提高了对大范围、碎片化社区的管理效率，更有质量的督促用户快速注意和快速维护。

对停车场进行三维仿真建模，并与停车场管理系统有机融合，利用地磁、视频车位检测器等智慧停车硬件设备采集停车数据，将停车场停车情况在三维场景中进行数字孪生。透过场景可以很直观的查看停车场内车辆出入、停泊、空位情况以及充电桩的分布、占有情况。

结合 2D 面板展示车位统计、新能源充电桩统计、车辆进出、告警记录等实时数据。让数字管理形式赋能社区停车管理工作更加流程化、制度化和全局化，为社区内停车管理作出决策支撑。

整合各小区不同的工单管理模式，以社区作为整体进行统一管理，Hightopo可视化接入工单趋势、巡更计划、收费、品质、工程、安全、满意度等各项关键指标，为提高物业服务水平提供了强有力的决策支撑。

取代了传统的人员汇报和反馈机制，利用与现场智能化物联设备联动，实现在三维场景内固定点位上的新工单提示，并通过工单任务与运维人员匹配派发，及时调度运维人员前往处理，保证了工单处理的时效性。

在三维场景中实时呈现保安、运维、招商等物业服务人员定位信息。在能远程灵活安排员工作业调度的同时，也保障了人力信息的完整性、真实性和可追溯性，构建全域、多维、一体的社区综合管理体系。强化社区管理效率，让社区服务更有温度。

热力图是利用获取的手机基站定位该区域的用户数量,通过用户数量渲染地图颜色。实现展示该地区人的密度，关键就是数据的获取(坐标信息)。

1、打开百度搜索网页，输入“百度地图”或者“地图”，点击搜索即可。在搜索结果中，第一项就是百度地图。

2、打开百度地图网页，可以浏览百度地图，三维地图和影像地图。

3、在打开的百度地图网页左侧，可以看到一些应用项目，点击“热力图”打开热力图应用网页。

4、打开“热力图”网页后，可以看到地图界面右上角有个滑动条，滑动条右侧有按钮，点击按钮可以自动播放最近8小时或者一周的热力图。

‍

---