Промышленная метавселенная: ИИ и цифровые двойники

Существует множество мнений о том, что такое метавселенная. В ее основе лежат технологии виртуальной и дополненной реальности, а также большую роль играют цифровые двойники объектов. Она все еще находится на ранней стадии разработки, и многие компании начинают проекты в этой сфере, чтобы найти свою нишу в виртуальном ландшафте. По оптимистичным прогнозам, метавселенная станет реальностью не ранее, чем через 5-10 лет.

Метавселенная — это облачная, многопользовательская, иммерсивная и интерактивная среда, к которой пользователи могут получить доступ через различные категории подключенных устройств. Это открытая площадка для работы и игр в среде VR/AR/MR/XR, которая также станет коммуникационным слоем для устройств умного города, через которые ИИ и люди смогут обмениваться информацией.

Промышленная метавселенная — сектор метавселенной, который моделирует реальные заводы, города (например, в январе 2023 правительство Сеула заявило о масштабном проекте создания метавселенной города — Metaverse Seoul), транспортные сети и другие системы.

В совместном отчете Массачусетского технологического института и Siemens «The emergent industrial metaverse» промышленную метавселенную считают следующим этапом цифровизации.

Авторы отчета пишут, что в основе промышленной метавселенной лежат цифровые двойники, имитирующие объекты реального мира. До начала вложений ресурсов в проект, цифровые двойники позволят смоделировать прототип объекта и протестировать его. Таким образом, у реальных задач и проблем появятся решения, которые значительно сэкономят время и ресурсы.

По оценке консалтинговой компании McKinsey, использование цифровых двойников на 60% сократит время внедрения нового ИИ, на 10% повысит коммерческую эффективность и на 15% снизит капитальные и эксплуатационные расходы.

• Работники, эксплуатирующие объекты КИИ, смогут использовать метавселенную для виртуального перемещения внутри цифрового двойника завода, электростанции и др. Все важное оборудование подключено к сети, а его состояние и показания можно визуально считывать в цифровом двойнике метавселенной, а также корректировать или предпринимать действия по техническому обслуживанию.
• Цифровой двойник дает физическое представление о заводе и размещении его оборудования, а не просто о просмотре показаний на панели управления и просмотре изображений с камер видеонаблюдения. Сторонние подрядчики также могут удаленно работать внутри цифрового двойника объекта, что значительно сокращает поездки и увеличивает эффективность.

• Некоторые рабочие места могут перемещаться из реального мира в метавселенную, в которой происходит киберфизическое взаимодействие. Например, промышленное оборудование сможет эксплуатироваться операторами за тысячи миль без необходимости использования специальных симуляторов, поскольку все оборудование подключено и доступно через специальные интерфейсы метавселенной.
• Охрана объектов: охранники смогут выполнять свою работу, наблюдая за объектами физического мира через метавселенную. Можно будет использовать датчики и камеры видеонаблюдения, встроенные в физическое пространство, взаимодействуя с цифровым двойником в метавселенной. Цифровой двойник дает им физическое ощущение объекта и снижает потребность в ежечасном пешем патрулировании.

Согласно прогнозу компании ABI, объем рынка цифровых двойников и моделирования расширенной промышленной реальности с $10 млрд в 2021 году вырастет до $100 млрд к 2030 году.

По оценкам Allied Market Research, объем рынка цифровых двойников вырастет с $6,5 млрд в 2021 до $125,7 млрд к 2030, а согласно исследованию Markets and Markets, рост составит с $6,7 млрд в 2022 до $75 млрд к 2027.

Несмотря на сложность создания метавселенной, установление открытых стандартов и обеспечение функциональной совместимости для метавселенной поможет организациям добиться технологического прорыва. Уже существуют международные стандарты для технологий, используемых при создании метавселенных: ИИ, цифровых двойников, Интернета вещей и других. Однако на сегодняшний день отсутствуют стандарты для метавселенной в целом. Международная электротехническая комиссия (IEC) в 2022 году создала группу Systems Evaluation Group (SEG 15) для изучения возможностей метавселенной и связанных с ней технологий, а также необходимости в стандартизации в данной области.

Угрозы для IIoT/АСУ ТП

Сложно определить киберугрозы для киберпространства, которое еще не существует в полной мере — и может даже не реализоваться в том виде, в каком его представляют. Но разработчик ПО для кибербезопасности Trend Micro в своем отчете «Metaverse or metaworse? Cybersecurity Threats Against the Internet of Experiences» проанализировали характер технологии и, приняв во внимание текущий ландшафт киберпреступности, определили несколько критических угроз для метавселенной и внутри нее.

В отношении промышленной метавселенной и специалистов, управляющих развитием IIoT/АСУ ТП, авторы выделили несколько возможных киберугроз и атак:

• Киберфизические угрозы: атаки «man-in-the-middle» между промышленным оборудованием и удаленными операторами.
• Традиционные ИТ-атаки: эксплойты уязвимостей могут использоваться для получения доступа к промышленному оборудованию.
• Угрозы VR/AR/MR/XR: преступники могут использовать цифрового двойника промышленного объекта для планирования физических атак.