**1?**量子的坍縮性

本文下篇先聊聊量子的坍縮性，這個(gè)特性與疊加性緊密相關(guān)。還是之前提到的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)：如果實(shí)驗(yàn)人員為了確定電子到底是從兩個(gè)縫隙中的哪一個(gè)穿過而設(shè)置一個(gè)檢測(cè)裝置后，那么電子穿過雙縫以后，便不再是明暗相間的條紋，而變成符合粒子特性的兩條豎線，也就是說(shuō)電子同時(shí)通過兩個(gè)縫隙的疊加性消失，最終二選一的從兩個(gè)縫隙中的一個(gè)通過。

這種現(xiàn)場(chǎng)稱之為“坍縮”。

關(guān)于坍縮性，物理學(xué)界有很多解釋，大家聽到最多的恐怕就是平行宇宙了，科幻題材的小說(shuō)或者影片中被無(wú)數(shù)次提及。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這種理論認(rèn)為只有一個(gè)終極的真實(shí)的高維宇宙和無(wú)數(shù)個(gè)只是高維宇宙在低維上的投影的平行宇宙。疊加態(tài)在高維宇宙中存在，坍縮后每一個(gè)被觀測(cè)到的形態(tài)存在于某一個(gè)平行宇宙中。不太懂？看看下圖你或許能理解一些。

這個(gè)三維的物體相當(dāng)于高維宇宙，這個(gè)物體在平面上的投影相當(dāng)于眾多低維平行宇宙中的一個(gè)，而每個(gè)在二維平面上的觀測(cè)者則認(rèn)為他看到的形狀就是真實(shí)的物體。

寫了這么多來(lái)解釋坍縮性，以及<上篇>關(guān)于疊加態(tài)的說(shuō)明，相信你已經(jīng)比較清楚了，平行宇宙理論中的高維宇宙處于疊加態(tài)，而優(yōu)锘科技的ThingJS 3D可視化平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱ThingJS）就是用代碼構(gòu)建出來(lái)的處于疊加態(tài)的虛擬高維宇宙。

接下來(lái)，我們繼續(xù)闡述ThingJS另外一些神奇的特性。

2? 亦簡(jiǎn)亦繁

計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)和加工海量數(shù)據(jù)，但是人的大腦能夠同時(shí)處理的信息就沒那么多了。所以在計(jì)算機(jī)和人之間，應(yīng)用系統(tǒng)需要扮演一個(gè)橋梁的作用，就是把海量數(shù)據(jù)以一種用戶能夠接受的方式表達(dá)出來(lái)，既能夠幫助用戶進(jìn)行管理決策，又不至于讓海量數(shù)據(jù)將用戶淹沒；既在用戶初步接觸管理對(duì)象的時(shí)候只展示一些簡(jiǎn)單而重要的信息，又能在用戶了解概況后需要深入學(xué)習(xí)時(shí)，呈現(xiàn)更豐富詳實(shí)的內(nèi)容。

一般的應(yīng)用，無(wú)論是智慧城市還是智慧園區(qū)，系統(tǒng)的首頁(yè)面都是管理對(duì)象的概覽。

這樣的概覽場(chǎng)景對(duì)于管理者而言是最熟悉的。一則是因?yàn)門hingJS呈現(xiàn)了與真實(shí)世界一模一樣的外觀，人的大腦對(duì)這種信息的理解不需要進(jìn)行任何形式的轉(zhuǎn)換，速度是最快的；二則，管理者通常都具備全局意識(shí)，下意識(shí)地就希望看到管理對(duì)象的整體。

這個(gè)概覽就是“簡(jiǎn)”。

至于“繁”，前文已經(jīng)提到，計(jì)算機(jī)具備存儲(chǔ)和處理海量數(shù)據(jù)的能力。但想象一下，智慧城市或者智能樓宇應(yīng)用中數(shù)以萬(wàn)計(jì)的智能設(shè)備，比如智能攝像頭、智能燈桿、智能井蓋等等同時(shí)顯示在屏幕上的情形，絕對(duì)是一場(chǎng)災(zāi)難。那么，ThingJS在展示層面如何處理這些海量數(shù)據(jù)，以便讓用戶能夠以合適的方式查看并使用這些信息呢？大致有以下三種方式

**2.1?**圖層過濾

ThingJS在展示層處理海量數(shù)據(jù)的第一種能力叫圖層過濾，就是將每種類型的設(shè)備設(shè)為一個(gè)圖層，當(dāng)這個(gè)圖層的開關(guān)開啟的時(shí)候，三維引擎就自動(dòng)加載該類設(shè)備的三維模型并進(jìn)行顯示。反之，開關(guān)關(guān)閉的時(shí)候就隱藏。

另外，圖層過濾還能結(jié)合層級(jí)切換功能，從設(shè)備類型和空間范圍兩個(gè)維度對(duì)顯示的設(shè)備內(nèi)容進(jìn)行雙重過濾，更加清晰明了的展示用戶希望看到的設(shè)備。下圖就是從單樓層和消防設(shè)備中的煙感設(shè)備兩個(gè)維度來(lái)進(jìn)行過濾后的設(shè)備顯示畫面。

**2.2?**圖層疊加

一般情況下，為了避免用戶誤操作導(dǎo)致的加載模型過多問題，ThingJS平臺(tái)應(yīng)用的各個(gè)圖層都是互斥的，即用戶只能選取一個(gè)圖層的設(shè)備進(jìn)行瀏覽。但是在某些業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，不同類型的設(shè)備需要同時(shí)顯示才能滿足業(yè)務(wù)需求，比如火災(zāi)或者非法闖入引發(fā)告警的情況下，要打開攝像頭查看該告警位置的實(shí)時(shí)信息，這就至少需要兩種不同類型的設(shè)備圖層同時(shí)打開，也就是說(shuō)，不同圖層需要進(jìn)行疊加，而ThingJS恰恰提供了這樣的能力。

當(dāng)然了，這種圖層疊加的能力并不是簡(jiǎn)單的1+1，系統(tǒng)需要根據(jù)一定的規(guī)則進(jìn)行處理，比如就近規(guī)則，告警點(diǎn)一定范圍內(nèi)的攝像頭才顯示；比如相關(guān)性原則，兩種不同類型的設(shè)備有上下游關(guān)系的才顯示等等。

**2.3?**縮地成寸

縮地成寸的能力是指ThingJS將一些空間上相距較遠(yuǎn)，但具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的設(shè)備在一張圖進(jìn)行展示。圖中的每個(gè)圖標(biāo)代表一個(gè)設(shè)備，設(shè)備之間用表示實(shí)際連接介質(zhì)（管道、通信網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)電線路等）的連線進(jìn)行連接。

與普通的工程圖紙所使用的抽象的二維圖標(biāo)不同，這種縮地成寸的邏輯系統(tǒng)圖中的設(shè)備圖標(biāo)都是與實(shí)際設(shè)備一模一樣的三維模型，非專業(yè)人士也能夠識(shí)別，這種方式帶來(lái)的好處就是大部分用戶都能馬上理解系統(tǒng)的運(yùn)行原理。

3? 亦新亦舊

古希臘哲學(xué)家赫拉克利特說(shuō)過：“人不能兩次踏進(jìn)同一條河流”，是說(shuō)事物總是在變化之中，人也不可能回到過去把某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的境遇再經(jīng)歷一次，當(dāng)然從技術(shù)的角度來(lái)講這也是不可能的（至少現(xiàn)在如此）。

不過一切的物理定律在ThingJS這個(gè)高維宇宙中就不適用了，它不僅可能讓用戶有能力同時(shí)觀察物體的多個(gè)物理狀態(tài)，還能跨越時(shí)間，同時(shí)從歷史和現(xiàn)在的兩個(gè)維度觀察世界。

**3.1?**圖物關(guān)聯(lián)

下面這張配電系統(tǒng)圖對(duì)于配電管理專業(yè)人員來(lái)說(shuō)再熟悉不過了。

但是對(duì)處于學(xué)習(xí)階段的配電運(yùn)維人員來(lái)說(shuō)，這種傳統(tǒng)的、過于抽象的系統(tǒng)圖學(xué)習(xí)門檻還是比較高的，尤其是這種圖與實(shí)際的設(shè)備很難建立起對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

ThingJS采用了圖物關(guān)聯(lián)的方式很好地解決了這個(gè)過去與現(xiàn)在、抽象與實(shí)際的矛盾。

上圖中，左邊為傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)圖，右邊是將配電系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)備模型利用管線連接起來(lái)，是一種新形式的，非專業(yè)人士也很容易理解的系統(tǒng)圖。再將兩者在一個(gè)界面呈現(xiàn)出來(lái)，讓用戶很容易進(jìn)行新舊對(duì)照。同時(shí)，新舊兩張圖中的所有關(guān)鍵元素也可以進(jìn)一步映射互動(dòng)，即在左圖選中某個(gè)關(guān)鍵設(shè)備時(shí)，右側(cè)三維界面自動(dòng)聚焦到對(duì)應(yīng)設(shè)備上。

**3.2?**時(shí)間線

寵辱不驚，閑看庭前花開花落。去留無(wú)意，漫隨天外云卷云舒。當(dāng)一個(gè)人跳出當(dāng)下，跨越時(shí)間來(lái)看事物的時(shí)候，就能擁有一個(gè)不一樣的全局視角。

下面我們來(lái)了解一下ThingJS的時(shí)間線功能。

基于ThingJS平臺(tái)開發(fā)的消防數(shù)字化預(yù)案應(yīng)用，能夠以時(shí)間為線索，將火災(zāi)從發(fā)生到撲滅過程中的環(huán)境信息、火情信息、消防設(shè)施信息、滅火力量部署信息、滅火進(jìn)攻和人員撤退路線信息等像放電影一樣，動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)出來(lái)。而且無(wú)論是應(yīng)急管理部門的領(lǐng)導(dǎo)和消防人員，無(wú)論專業(yè)知識(shí)的多少，都能對(duì)預(yù)案一目了然。一旦發(fā)生火災(zāi)，大家也能夠根據(jù)預(yù)案從容應(yīng)對(duì)，在最短的時(shí)間內(nèi)，盡最大的可能性減少災(zāi)害造成的損失。

另外，基于時(shí)間線的三維監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的呈現(xiàn)，還可以幫助運(yùn)維人員，從有別于傳統(tǒng)的趨勢(shì)圖表曲線的角度，分析問題發(fā)生的根本原因。下面兩張圖就是某個(gè)時(shí)間段內(nèi)以三維方式呈現(xiàn)的告警數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。

4? 亦真亦幻

現(xiàn)在全球市值最高的公司是哪家？大部分人能知道是微軟。那么第二大呢？大部分人也知道，是蘋果（數(shù)據(jù)來(lái)自于2019年8月14日普華永道發(fā)布的《2019全球市值百大企業(yè)排名》分析報(bào)告）。如果問這兩家公司有什么共同之處，答案可能就千差萬(wàn)別了。每個(gè)人看事物的角度不一樣，這種差異也正常。從個(gè)人的角度說(shuō)，我認(rèn)為可視化是他們產(chǎn)品共同的，也是最核心的能力。正是這種核心能力消除或者削弱了人與計(jì)算機(jī)之間的隔閡，降低了用戶使用這些電子設(shè)備的門檻，才最終造就了微軟和蘋果各自操作系統(tǒng)的普及。

其實(shí)，各種業(yè)務(wù)應(yīng)用程序在誕生之初也面臨著同樣的問題，一大堆人類感知晦澀的文字、線條、圖表構(gòu)成了業(yè)務(wù)應(yīng)用的主要元素，這些抽象的元素阻礙甚至誤導(dǎo)了用戶利用應(yīng)用去管理業(yè)務(wù)。不過，這些問題隨著數(shù)字孿生系統(tǒng)的出現(xiàn)而大為改觀。類似于ThingJS這樣的平臺(tái)，先基于現(xiàn)實(shí)展示了用戶平日里所熟知的物理場(chǎng)景，又高于現(xiàn)實(shí)地在物理場(chǎng)景上展示管理數(shù)據(jù)，比如一些配置信息、監(jiān)控信息等，即使毫無(wú)管理經(jīng)驗(yàn)的用戶，也能夠很快地入手，進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)管理工作。

基于現(xiàn)實(shí)稱之為“真”，高于現(xiàn)實(shí)稱之為“幻”。從微軟和蘋果的成功，我們不難看出，亦真亦幻的數(shù)字孿生平臺(tái)降低了用戶使用應(yīng)用程序的難度，必然是未來(lái)應(yīng)用界面的發(fā)展趨勢(shì)

**4.1?**字融于物

字融于物是ThingJS平臺(tái)亦真亦幻特性最直接的體現(xiàn)。抽象的文字或者數(shù)字，在三維場(chǎng)景中與物體關(guān)聯(lián)在一起，并且隨著物體的移動(dòng)而移動(dòng)。任何人都能容易地理解，這些符號(hào)一定是代表物體的某種特性。如果說(shuō)傳統(tǒng)的應(yīng)用界面是毫無(wú)規(guī)則胡亂堆砌在一起的枯枝，那么三維世界則是一棵主次分明的枝干組成的大樹，而其中的符號(hào)就是這些枝干上郁郁蔥蔥的樹葉。ThingJS因此顯得生機(jī)勃勃、豐富多彩。

上圖中，不僅僅將建筑、人員、面積等物理對(duì)象的基礎(chǔ)信息做了呈現(xiàn)，還在左側(cè)的圖表區(qū)域?qū)?dāng)前場(chǎng)景層級(jí)的一些統(tǒng)計(jì)信息做了展示，包括業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)信息、樓宇能耗統(tǒng)計(jì)信息等。兩種不同顆粒度的符號(hào)信息與物理場(chǎng)景信息整合在一起，全面細(xì)致地對(duì)被管對(duì)象進(jìn)行了表現(xiàn)。

**4.2?**視覺特效

現(xiàn)在的招聘廣告，尤其是針對(duì)需要對(duì)外服務(wù)的職位，有一句常用語(yǔ)，“形象好氣質(zhì)佳者優(yōu)先”。人如此，系統(tǒng)界面也是如此。一套布局規(guī)范、配色合理、實(shí)而不華、艷而不俗的應(yīng)用系統(tǒng)是很容易獲得用戶的好感并快速推廣開來(lái)的。

ThingJS平臺(tái)經(jīng)過多年的實(shí)踐，匯聚了眾多客戶和優(yōu)锘特效工程師的辛勤汗水，積累了豐富的視覺特效。如同ThingDepot模型庫(kù)一樣，數(shù)量不斷增加，質(zhì)量不斷提升，通過在項(xiàng)目中的復(fù)用為客戶輸出高品質(zhì)高效率的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

下圖智慧城市中的網(wǎng)格管理功能中，建筑物的掃光效果、道路車輛的流動(dòng)效果和街區(qū)網(wǎng)格的光柵效果等等，立刻讓一個(gè)廣袤的水泥森林城市變得生動(dòng)鮮活。

5? 亦獨(dú)亦群

有一類項(xiàng)目的建設(shè)是讓甲乙雙方都非常頭痛的，就是系統(tǒng)集成類的項(xiàng)目。既然提到了系統(tǒng)集成，就意味著新系統(tǒng)要依賴甲方已有系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，如果已有系統(tǒng)的廠商配合力度不夠，就會(huì)影響項(xiàng)目的進(jìn)度，而這個(gè)進(jìn)度的延遲就與客戶希望盡快看到項(xiàng)目的建設(shè)效果產(chǎn)生了矛盾。

從本質(zhì)上說(shuō)，ThingJS是物聯(lián)網(wǎng)整合平臺(tái)，也就是說(shuō)它的最終交付是要依賴其它子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的，剛所提到的矛盾在ThingJS身上也會(huì)出現(xiàn)。那么，優(yōu)锘科技是如何避免這種問題出現(xiàn)的呢？

其實(shí)，在ThingJS平臺(tái)建設(shè)的最初，我們就考慮到了這個(gè)矛盾，并采取了一系列措施，保證平臺(tái)在少依靠甚至不依靠其它系統(tǒng)的情況下，也能夠正常的運(yùn)行。

**5.1?**獨(dú)善其身

所謂的獨(dú)善其身，就是在ThingJS平臺(tái)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自給自足。一般情況下，系統(tǒng)的運(yùn)行需要五種類型的數(shù)據(jù)：地理信息數(shù)據(jù)、建筑布局?jǐn)?shù)據(jù)、物體模型數(shù)據(jù)、物體配置數(shù)據(jù)和物體監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

首先，地理信息數(shù)據(jù)可以從外部購(gòu)買并一次性的全量下載到服務(wù)器，變成系統(tǒng)自身的一部分；

其次，建筑布局?jǐn)?shù)據(jù)通過CAD圖紙或者現(xiàn)場(chǎng)采集可以獲得；

再者，雖然項(xiàng)目中涉及到的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備類型眾多，但ThingDepot模型庫(kù)已經(jīng)積累了眾多主流的設(shè)備模型數(shù)據(jù)，所以物體模型數(shù)據(jù)很容易就得到了。

然后就是物體配置數(shù)據(jù)，由于資產(chǎn)臺(tái)賬表要么是用戶手工管理，要么可以經(jīng)由現(xiàn)有系統(tǒng)導(dǎo)出離線數(shù)據(jù)獲取也不是問題。

最后就是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)了，對(duì)于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，ThingJS平臺(tái)的實(shí)施團(tuán)隊(duì)配備了模擬數(shù)據(jù)生成工具，只要物體配置數(shù)據(jù)完備，就能利用工具自動(dòng)生成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，既可以用于內(nèi)部測(cè)試，又可以用于外部演示。

至此，所有平臺(tái)運(yùn)行需要的數(shù)據(jù)都已經(jīng)完備，雖然其中的一些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和實(shí)時(shí)性還有些欠缺，但并不影響性能和功能的驗(yàn)證。更重要的是，項(xiàng)目的相關(guān)干系人都能夠直觀地了解到系統(tǒng)建設(shè)的成果，這對(duì)于項(xiàng)目的成敗至關(guān)重要。

**5.2?**兼濟(jì)天下

雖然說(shuō)通過系統(tǒng)內(nèi)部的自給自足，項(xiàng)目組能夠利用少量時(shí)間完成大部分工作，但作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，ThingJS平臺(tái)最終還是要和其它子系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，獲取真實(shí)的、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。

對(duì)外接口技術(shù)難度不大，但未知的外接系統(tǒng)眾多，接口形式眾多，而且對(duì)接工作在項(xiàng)目建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)期都可能出現(xiàn)，那么如何在開發(fā)人員缺失的情況下，讓平臺(tái)能夠具備一種能力，以便于普通的項(xiàng)目實(shí)施人員甚至甲方的運(yùn)維人員輕而易舉地完成系統(tǒng)對(duì)接呢？

答案就是：ThingJS平臺(tái)的DIX功能模塊。

DIX(Data Integration Exchange)是優(yōu)锘科技IT和IoT各產(chǎn)品線的數(shù)據(jù)集成模塊，支持MQTT、OPC-DA、OPC-UA、Modbus-TCP、Modbus-RTU、BACNET等物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。同時(shí)支持HTTP、HTTPS、Socket、Syslog、Web Service、WebSocket、JDBC、SNMP、MQ、Kafka等常用集成方式，并內(nèi)置市場(chǎng)主流IT及IoT監(jiān)控管理工具的集成插件，集成實(shí)施無(wú)需編程開發(fā)。

6 后記

借用了量子物理的疊加和坍縮理論，并通過上下兩篇文章，我向大家介紹了優(yōu)锘科技ThingJS平臺(tái)的八大特性。但個(gè)人認(rèn)為，數(shù)字孿生系統(tǒng)要成為應(yīng)用系統(tǒng)，尤其是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的交互標(biāo)準(zhǔn)推廣開來(lái)，還要有很長(zhǎng)一段的路要走，其特性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這八個(gè)。

吳軍在他的文章中提到：判斷一項(xiàng)技術(shù)能夠發(fā)展起來(lái)的原則之一，就是是否用更少的能量傳遞更多的信息。移動(dòng)通信從1G的模擬通信發(fā)展到現(xiàn)在的高并發(fā)、低延遲、高可靠、高速度的5G，無(wú)一不是遵循著這個(gè)原則。我想，數(shù)字孿生技術(shù)也是如此：同樣的一個(gè)電腦屏幕或者一個(gè)手機(jī)終端，它卻能向用戶傳遞了更多的有效數(shù)據(jù)，幫助用戶以最高的效率認(rèn)知和管理數(shù)字新世界。

優(yōu)锘科技將與大家一起努力，讓數(shù)字孿生的時(shí)代更早一天到來(lái)。