**1?**量子的坍縮性

本文下篇先聊聊量子的坍縮性，這個特性與疊加性緊密相關。還是之前提到的雙縫干涉實驗：如果實驗人員為了確定電子到底是從兩個縫隙中的哪一個穿過而設置一個檢測裝置后，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，也就是說電子同時通過兩個縫隙的疊加性消失，最終二選一的從兩個縫隙中的一個通過。

這種現場稱之為“坍縮”。

關于坍縮性，物理學界有很多解釋，大家聽到最多的恐怕就是平行宇宙了，科幻題材的小說或者影片中被無數次提及。簡單來說，這種理論認為只有一個終極的真實的高維宇宙和無數個只是高維宇宙在低維上的投影的平行宇宙。疊加態在高維宇宙中存在，坍縮后每一個被觀測到的形態存在于某一個平行宇宙中。不太懂？看看下圖你或許能理解一些。

這個三維的物體相當于高維宇宙，這個物體在平面上的投影相當于眾多低維平行宇宙中的一個，而每個在二維平面上的觀測者則認為他看到的形狀就是真實的物體。

寫了這么多來解釋坍縮性，以及<上篇>關于疊加態的說明，相信你已經比較清楚了，平行宇宙理論中的高維宇宙處于疊加態，而優锘科技的ThingJS 3D可視化平臺（以下簡稱ThingJS）就是用代碼構建出來的處于疊加態的虛擬高維宇宙。

接下來，我們繼續闡述ThingJS另外一些神奇的特性。

2? 亦簡亦繁

計算機能夠存儲和加工海量數據，但是人的大腦能夠同時處理的信息就沒那么多了。所以在計算機和人之間，應用系統需要扮演一個橋梁的作用，就是把海量數據以一種用戶能夠接受的方式表達出來，既能夠幫助用戶進行管理決策，又不至于讓海量數據將用戶淹沒；既在用戶初步接觸管理對象的時候只展示一些簡單而重要的信息，又能在用戶了解概況后需要深入學習時，呈現更豐富詳實的內容。

一般的應用，無論是智慧城市還是智慧園區，系統的首頁面都是管理對象的概覽。

這樣的概覽場景對于管理者而言是最熟悉的。一則是因為ThingJS呈現了與真實世界一模一樣的外觀，人的大腦對這種信息的理解不需要進行任何形式的轉換，速度是最快的；二則，管理者通常都具備全局意識，下意識地就希望看到管理對象的整體。

這個概覽就是“簡”。

至于“繁”，前文已經提到，計算機具備存儲和處理海量數據的能力。但想象一下，智慧城市或者智能樓宇應用中數以萬計的智能設備，比如智能攝像頭、智能燈桿、智能井蓋等等同時顯示在屏幕上的情形，絕對是一場災難。那么，ThingJS在展示層面如何處理這些海量數據，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據的第一種能力叫圖層過濾，就是將每種類型的設備設為一個圖層，當這個圖層的開關開啟的時候，三維引擎就自動加載該類設備的三維模型并進行顯示。反之，開關關閉的時候就隱藏。

另外，圖層過濾還能結合層級切換功能，從設備類型和空間范圍兩個維度對顯示的設備內容進行雙重過濾，更加清晰明了的展示用戶希望看到的設備。下圖就是從單樓層和消防設備中的煙感設備兩個維度來進行過濾后的設備顯示畫面。

**2.2?**圖層疊加

一般情況下，為了避免用戶誤操作導致的加載模型過多問題，ThingJS平臺應用的各個圖層都是互斥的，即用戶只能選取一個圖層的設備進行瀏覽。但是在某些業務場景下，不同類型的設備需要同時顯示才能滿足業務需求，比如火災或者非法闖入引發告警的情況下，要打開攝像頭查看該告警位置的實時信息，這就至少需要兩種不同類型的設備圖層同時打開，也就是說，不同圖層需要進行疊加，而ThingJS恰恰提供了這樣的能力。

當然了，這種圖層疊加的能力并不是簡單的1+1，系統需要根據一定的規則進行處理，比如就近規則，告警點一定范圍內的攝像頭才顯示；比如相關性原則，兩種不同類型的設備有上下游關系的才顯示等等。

**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，但具有關聯關系的設備在一張圖進行展示。圖中的每個圖標代表一個設備，設備之間用表示實際連接介質（管道、通信網絡、導電線路等）的連線進行連接。

與普通的工程圖紙所使用的抽象的二維圖標不同，這種縮地成寸的邏輯系統圖中的設備圖標都是與實際設備一模一樣的三維模型，非專業人士也能夠識別，這種方式帶來的好處就是大部分用戶都能馬上理解系統的運行原理。

3? 亦新亦舊

古希臘哲學家赫拉克利特說過：“人不能兩次踏進同一條河流”，是說事物總是在變化之中，人也不可能回到過去把某個時間點的境遇再經歷一次，當然從技術的角度來講這也是不可能的（至少現在如此）。

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

**3.1?**圖物關聯

下面這張配電系統圖對于配電管理專業人員來說再熟悉不過了。

但是對處于學習階段的配電運維人員來說，這種傳統的、過于抽象的系統圖學習門檻還是比較高的，尤其是這種圖與實際的設備很難建立起對應的關系。

ThingJS采用了圖物關聯的方式很好地解決了這個過去與現在、抽象與實際的矛盾。

上圖中，左邊為傳統的配電系統圖，右邊是將配電系統的實際設備模型利用管線連接起來，是一種新形式的，非專業人士也很容易理解的系統圖。再將兩者在一個界面呈現出來，讓用戶很容易進行新舊對照。同時，新舊兩張圖中的所有關鍵元素也可以進一步映射互動，即在左圖選中某個關鍵設備時，右側三維界面自動聚焦到對應設備上。

**3.2?**時間線

寵辱不驚，閑看庭前花開花落。去留無意，漫隨天外云卷云舒。當一個人跳出當下，跨越時間來看事物的時候，就能擁有一個不一樣的全局視角。

下面我們來了解一下ThingJS的時間線功能。

基于ThingJS平臺開發的消防數字化預案應用，能夠以時間為線索，將火災從發生到撲滅過程中的環境信息、火情信息、消防設施信息、滅火力量部署信息、滅火進攻和人員撤退路線信息等像放電影一樣，動態地呈現出來。而且無論是應急管理部門的領導和消防人員，無論專業知識的多少，都能對預案一目了然。一旦發生火災，大家也能夠根據預案從容應對，在最短的時間內，盡最大的可能性減少災害造成的損失。

另外，基于時間線的三維監控數據的呈現，還可以幫助運維人員，從有別于傳統的趨勢圖表曲線的角度，分析問題發生的根本原因。下面兩張圖就是某個時間段內以三維方式呈現的告警數據和溫度數據的變化趨勢。

4? 亦真亦幻

現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（數據來自于2019年8月14日普華永道發布的《2019全球市值百大企業排名》分析報告）。如果問這兩家公司有什么共同之處，答案可能就千差萬別了。每個人看事物的角度不一樣，這種差異也正常。從個人的角度說，我認為可視化是他們產品共同的，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算機之間的隔閡，降低了用戶使用這些電子設備的門檻，才最終造就了微軟和蘋果各自操作系統的普及。

其實，各種業務應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、圖表構成了業務應用的主要元素，這些抽象的元素阻礙甚至誤導了用戶利用應用去管理業務。不過，這些問題隨著數字孿生系統的出現而大為改觀。類似于ThingJS這樣的平臺，先基于現實展示了用戶平日里所熟知的物理場景，又高于現實地在物理場景上展示管理數據，比如一些配置信息、監控信息等，即使毫無管理經驗的用戶，也能夠很快地入手，進行相關的系統管理工作。

基于現實稱之為“真”，高于現實稱之為“幻”。從微軟和蘋果的成功，我們不難看出，亦真亦幻的數字孿生平臺降低了用戶使用應用程序的難度，必然是未來應用界面的發展趨勢

**4.1?**字融于物

字融于物是ThingJS平臺亦真亦幻特性最直接的體現。抽象的文字或者數字，在三維場景中與物體關聯在一起，并且隨著物體的移動而移動。任何人都能容易地理解，這些符號一定是代表物體的某種特性。如果說傳統的應用界面是毫無規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，而其中的符號就是這些枝干上郁郁蔥蔥的樹葉。ThingJS因此顯得生機勃勃、豐富多彩。

上圖中，不僅僅將建筑、人員、面積等物理對象的基礎信息做了呈現，還在左側的圖表區域將當前場景層級的一些統計信息做了展示，包括業務統計信息、樓宇能耗統計信息等。兩種不同顆粒度的符號信息與物理場景信息整合在一起，全面細致地對被管對象進行了表現。

**4.2?**視覺特效

現在的招聘廣告，尤其是針對需要對外服務的職位，有一句常用語，“形象好氣質佳者優先”。人如此，系統界面也是如此。一套布局規范、配色合理、實而不華、艷而不俗的應用系統是很容易獲得用戶的好感并快速推廣開來的。

ThingJS平臺經過多年的實踐，匯聚了眾多客戶和優锘特效工程師的辛勤汗水，積累了豐富的視覺特效。如同ThingDepot模型庫一樣，數量不斷增加，質量不斷提升，通過在項目中的復用為客戶輸出高品質高效率的業務應用系統。

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

5? 亦獨亦群

有一類項目的建設是讓甲乙雙方都非常頭痛的，就是系統集成類的項目。既然提到了系統集成，就意味著新系統要依賴甲方已有系統提供的數據，如果已有系統的廠商配合力度不夠，就會影響項目的進度，而這個進度的延遲就與客戶希望盡快看到項目的建設效果產生了矛盾。

從本質上說，ThingJS是物聯網整合平臺，也就是說它的最終交付是要依賴其它子系統的數據的，剛所提到的矛盾在ThingJS身上也會出現。那么，優锘科技是如何避免這種問題出現的呢？

其實，在ThingJS平臺建設的最初，我們就考慮到了這個矛盾，并采取了一系列措施，保證平臺在少依靠甚至不依靠其它系統的情況下，也能夠正常的運行。

**5.1?**獨善其身

所謂的獨善其身，就是在ThingJS平臺內部實現數據的自給自足。一般情況下，系統的運行需要五種類型的數據：地理信息數據、建筑布局數據、物體模型數據、物體配置數據和物體監控數據。

首先，地理信息數據可以從外部購買并一次性的全量下載到服務器，變成系統自身的一部分；

其次，建筑布局數據通過CAD圖紙或者現場采集可以獲得；

再者，雖然項目中涉及到的物聯網設備類型眾多，但ThingDepot模型庫已經積累了眾多主流的設備模型數據，所以物體模型數據很容易就得到了。

然后就是物體配置數據，由于資產臺賬表要么是用戶手工管理，要么可以經由現有系統導出離線數據獲取也不是問題。

最后就是監控數據了，對于監控數據，ThingJS平臺的實施團隊配備了模擬數據生成工具，只要物體配置數據完備，就能利用工具自動生成監控數據，既可以用于內部測試，又可以用于外部演示。

至此，所有平臺運行需要的數據都已經完備，雖然其中的一些數據的準確性、完整性和實時性還有些欠缺，但并不影響性能和功能的驗證。更重要的是，項目的相關干系人都能夠直觀地了解到系統建設的成果，這對于項目的成敗至關重要。

**5.2?**兼濟天下

雖然說通過系統內部的自給自足，項目組能夠利用少量時間完成大部分工作，但作為一個完整的系統，ThingJS平臺最終還是要和其它子系統進行對接，獲取真實的、實時的數據。

對外接口技術難度不大，但未知的外接系統眾多，接口形式眾多，而且對接工作在項目建設期和運營期都可能出現，那么如何在開發人員缺失的情況下，讓平臺能夠具備一種能力，以便于普通的項目實施人員甚至甲方的運維人員輕而易舉地完成系統對接呢？

答案就是：ThingJS平臺的DIX功能模塊。

DIX(Data Integration Exchange)是優锘科技IT和IoT各產品線的數據集成模塊，支持MQTT、OPC-DA、OPC-UA、Modbus-TCP、Modbus-RTU、BACNET等物聯網協議。同時支持HTTP、HTTPS、Socket、Syslog、Web Service、WebSocket、JDBC、SNMP、MQ、Kafka等常用集成方式，并內置市場主流IT及IoT監控管理工具的集成插件，集成實施無需編程開發。

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，我向大家介紹了優锘科技ThingJS平臺的八大特性。但個人認為，數字孿生系統要成為應用系統，尤其是物聯網應用的交互標準推廣開來，還要有很長一段的路要走，其特性也遠遠不止這八個。

吳軍在他的文章中提到：判斷一項技術能夠發展起來的原則之一，就是是否用更少的能量傳遞更多的信息。移動通信從1G的模擬通信發展到現在的高并發、低延遲、高可靠、高速度的5G，無一不是遵循著這個原則。我想，數字孿生技術也是如此：同樣的一個電腦屏幕或者一個手機終端，它卻能向用戶傳遞了更多的有效數據，幫助用戶以最高的效率認知和管理數字新世界。

優锘科技將與大家一起努力，讓數字孿生的時代更早一天到來。