能不能以遠程方式控制和維護成千上萬(wàn)的建筑物和機器？當然可以。這是一個(gè)龐大的技術(shù)、經(jīng)濟和社會(huì )新全景的組成部分。在這里，現實(shí)世界的幾乎所有實(shí)物都有數字的對應。

對象一經(jīng)數字化，即可被無(wú)限制地克隆及重新分配，且無(wú)需耗費任何成本。

從古籍、地籍冊，到數不勝數的各種工業(yè)設施組件和城市構筑物，現實(shí)世界里的事物紛紛有了數字化對應物。隨著(zhù)這一趨勢的愈演愈烈，數字世界不僅從物質(zhì)層面，而且從機能層面復制了現實(shí)世界。因此，我們不僅能調用詳盡的數字化圖像――譬如，工廠(chǎng)車(chē)間里的機器配置圖，而且，還可以從實(shí)際出發(fā)，模擬在這樣的環(huán)境中對工人而言安全的安裝位置和符合人機工程學(xué)的配置。當然，這歸功于以生物測定學(xué)為基礎、能表征人類(lèi)特性的技術(shù)的發(fā)展。

與此類(lèi)似，隨著(zhù)奧地利維也納Aspern區建設的如火如荼，西門(mén)子中央研究院（CT）開(kāi)發(fā)的系統正使用四軸飛行器生成的圖像，來(lái)跟蹤、記錄在這片占地240公頃的工地上所進(jìn)行的施工活動(dòng)。這種能自動(dòng)將當前數據與以往數據進(jìn)行比對的系統，也被廣泛用于跟蹤工廠(chǎng)內部的變化，以保證數字版的規劃方案符合的實(shí)際情況。

秘訣：軟件。這種對象和功能均朝數字世界大規模遷移的現象背后，是什么在起支撐作用呢？使這一切成為可能的秘訣，當然是軟件。軟件，在幾乎每個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都起到了重要作用，這一點(diǎn)從西門(mén)子公司研發(fā)預算的40%都用于軟件開(kāi)發(fā)上便可見(jiàn)一斑。西門(mén)子中央研究院的工作集中在跨領(lǐng)域項目和諸如改進(jìn)架構、降低復雜度等根本性的問(wèn)題上，它雇傭了大約4500名程序員和軟件架構師。在整個(gè)公司，西門(mén)子總共雇傭了大約1.75萬(wàn)名軟件工程師，他們聚集在各種各樣的項目上，從模擬“好奇號”火星探測儀，到創(chuàng )新發(fā)電廠(chǎng)的控制系統；從用于優(yōu)化鐵路系統的顯示屏幕，到面向操作室的圖像、數據融合解決方案等等，不一而足。

當今世界，數字化技術(shù)大行其道，軟件扮演關(guān)鍵角色的例子比比皆是。譬如，在紐倫堡附近，有一座專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)Simatic可編程邏輯控制器（PLC）的西門(mén)子工廠(chǎng)。在這里，西門(mén)子的NX和Teamcenter軟件系統每天要追蹤大約5000萬(wàn)道生產(chǎn)工序的結果，從焊接溫度到拾取-貼裝速度，無(wú)所不包。這座工廠(chǎng)的生產(chǎn)合格率能高達99.9988%，這些跟蹤信息功不可沒(méi)。通過(guò)聯(lián)網(wǎng)系統，這些信息被發(fā)送到工廠(chǎng)的研發(fā)部門(mén)，用于優(yōu)化現有及規劃中的生產(chǎn)線(xiàn)及生產(chǎn)工藝。

這座工廠(chǎng)的自動(dòng)化程度非常高，因此被譽(yù)為朝第四次工業(yè)革命邁出步的楷模——在第四次工業(yè)革命的愿景中，為了自動(dòng)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，現實(shí)世界和虛擬世界將相互吸取經(jīng)驗。這座工廠(chǎng)憑借率而享有聲譽(yù)，當之無(wú)愧地成為了其他工廠(chǎng)的榜樣。譬如，在地處中國西部的成都，一座幾乎是這座德國工廠(chǎng)的翻版的工廠(chǎng)正在幫助滿(mǎn)足中國對PLC的旺盛需求。從汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)到采礦機械，PLC可以用于控制幾乎一切工業(yè)設備。

將現實(shí)世界與虛擬世界融為一體的開(kāi)發(fā)實(shí)例不計其數，大的光學(xué)望遠鏡的生產(chǎn)便是其中之一。為了加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，制造商使用了西門(mén)子NX軟件對用于生產(chǎn)直徑達1.5米的望遠鏡鏡片的機器進(jìn)行三維模擬，然后將模擬數據與生產(chǎn)系統集成。這樣，只用了短短一年半的時(shí)間，就開(kāi)發(fā)出了這臺拋光精度高達30納米的機器。

軟件是實(shí)現高度自動(dòng)化生產(chǎn)（左上圖）和多城市交通管理的關(guān)鍵。

在手術(shù)室里融合可移植成像。現實(shí)世界的數字化步伐也在闊步邁向醫療領(lǐng)域。譬如，在位于新澤西州普林斯頓的西門(mén)子美國研究院，研究人員正與來(lái)自西門(mén)子醫療的專(zhuān)家合作，將術(shù)前三維計算機斷層掃描成像和核磁共振成像與手術(shù)室或介入治療室里的其他成像設備生成的實(shí)時(shí)圖像相融合。其思路是將高分辨率的三維成像用作引導底圖，并將所有其他模式的成像融合到其中。

多模數據融合將不于成像。研究人員預計，諸如患者實(shí)時(shí)監測數據，甚至一些官能的現場(chǎng)模擬數據等信息，將被整合到一張可能很快就將支持無(wú)線(xiàn)移植的融合實(shí)時(shí)成像中。事實(shí)上，在這個(gè)愿景中，融合數據集的可移植性是關(guān)鍵?？梢浦矆D像將支持視覺(jué)、心理活動(dòng)與手眼協(xié)調的融合，甚至可能被用在增強了的現實(shí)環(huán)境中，從而允許外科醫生將診斷信息重疊到他/她的實(shí)際視野上。鑒于可移植性的諸多益處，西門(mén)子研究人員正在開(kāi)發(fā)有關(guān)技術(shù)，以促進(jìn)超快速可視化解決方案的獲取――包括量身定制流式傳輸和針對醫療應用的視頻壓縮解決方案。

不論對象是工業(yè)環(huán)境還是醫療環(huán)境，硬件還是軟件，數字世界里的大多數系統在設計時(shí)都考慮了自動(dòng)監控、預防性維護和遠程維修等需求。譬如說(shuō)，現在，西門(mén)子的通用遠程服務(wù)平臺（cRSP）就跟蹤了大約25萬(wàn)個(gè)系統，從摩天大樓和燃氣輪機，到255座城市的交通控制中心，不勝枚舉。它還監控了大約12萬(wàn)臺醫療設備，并提供維修服務(wù)。每個(gè)月，這些系統總共要生成差不多10兆兆字節的數據。但隨著(zhù)所監控系統精密度的日益增長(cháng)，其診斷傳感器和軟件驅動(dòng)的功能也與日俱增。因此，專(zhuān)家預計，到2020年，cRSP每個(gè)月將需要處理大約80兆兆字節的數據。為了增強安全性，同時(shí)保證有足夠的能力來(lái)應對這些海量數據，西門(mén)子正在開(kāi)發(fā)新一代結構。

通過(guò)對基礎設施和專(zhuān)業(yè)知識的整合和虛擬化，基于云計算的服務(wù)可降低費用。

新經(jīng)濟。在越來(lái)越多系統的監控和維護功能朝著(zhù)數字世界遷移的同時(shí)，與這些功能有關(guān)的實(shí)物基礎設施本身也在經(jīng)歷數字化。譬如，為什么每一座城市都要具備自有交通管理中心呢？在德國，已有10座城市基本上將這項功能外包給了一家西門(mén)子服務(wù)中心。由于可以通過(guò)基于云計算的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)獲取其所有交通數據，每一座城市都能對當地影響交通的事件進(jìn)行規劃和管理，而無(wú)需部署成本不菲的實(shí)物設施，也無(wú)需進(jìn)行相關(guān)維護。

IT基礎設施也直沖云霄。自動(dòng)化系統生成的數據量非常之龐大，就連西門(mén)子這樣的大型企業(yè)也面臨著(zhù)數據存儲量日益增長(cháng)的挑戰。同時(shí)，作為虛擬IT解決方案的云計算具有強烈的吸引力?？紤]到這一點(diǎn)，西門(mén)子中央研究院正支持公司各業(yè)務(wù)部門(mén)開(kāi)展一項計劃，旨在探索產(chǎn)品設計新途徑，以期既能充分利用云存儲系統里的海量數據，又不降低安全性。通過(guò)對基礎設施和專(zhuān)業(yè)知識的整合和虛擬化，基于云計算的服務(wù)可降低費用。事實(shí)上，據市場(chǎng)情報提供商數據公司（IDC）預計，IT服務(wù)朝云計算系統的遷移將是締造所謂“智能數據”經(jīng)濟的決定性因素。

產(chǎn)品、服務(wù)和知識的快速數字化進(jìn)程將帶來(lái)巨大益處，這一點(diǎn)毋庸置疑。每個(gè)人都能有切身感受的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是我們與政府的關(guān)系。比利時(shí)eGovlab公司的董事兼創(chuàng )始成員Vasilis Koulolias設想，電子政務(wù)將是民主制度下一步的發(fā)展趨勢。他預言道，“這意味著(zhù)朝更睿智、、更具代表性的政府轉變；這將為合作、共同創(chuàng )造和相互交流降低成本。”

雖然這個(gè)數字化的美麗新世界潛力無(wú)限，但是我們在朝著(zhù)它邁進(jìn)的同時(shí)必須小心謹慎。正如麻省理工學(xué)院數字化商務(wù)中心主任Erik Brynjolfssen教授在接受我們的采訪(fǎng)時(shí)所指出的那樣，自動(dòng)化系統正日益瞄準藍領(lǐng)和白領(lǐng)的工作崗位。Brynjolfssen說(shuō)：“利用數字化技術(shù)，可以創(chuàng )造無(wú)窮的財富。但這些財富既可能被集中在少數人手里，也可能為數十億人創(chuàng )造廣泛的機會(huì )。我們有能力創(chuàng )造*的共同繁榮，但如果我們坐視不管、放任自流，那么這樣的繁榮景象永遠不會(huì )到來(lái)。”