8、工业4.0：增强现实、3D打印与工业互联网架构

工业4.0：增强现实、3D打印与工业互联网架构

1. 增强现实（AR）技术的崛起与应用

增强现实（AR）虽然仍处于起步阶段，但在工业物联网（IIoT）环境中引发了极大的兴趣。几十年前，AR就作为一种未来技术被研究，但由于缺乏互补技术，其发展一度停滞。近年来，随着相关互补技术的成熟，AR再度受到关注。

1.1 AR的硬件与数据基础

如今，AR头盔、眼镜和头戴设备等技术已投入生产。尽管从消费者角度来看价格昂贵，但根据具体应用的投资回报率（ROI），在工业领域具有可行性。AR不仅仅依赖于眼镜或视觉显示设备，智能手机也能实现AR功能，因为AR的核心在于数据。AR的效果取决于所观察对象的信息影子，即与该对象相关的数据。例如，仅盯着房屋墙壁，无法看到管道和电线等隐藏信息。要使AR发挥作用，所研究的对象需要有相关的3D CAD图，这些图可以存储在本地（如果AR设备如平板电脑或头戴设备能支持大文件），也可以远程存储在云端（如现有的AR眼镜和头盔）。通过平视显示器或直接投射到对象上，就能看到墙壁后面的管道和电线等信息。

1.2 AR在建筑与施工行业的应用

后期的3D技术不再仅仅依赖“建成即有”的CAD图纸，因为在建筑和施工行业，这些图纸的质量往往参差不齐。相反，它们将依靠嵌入式传感器传输位置信息，构建交互式3D绘图，精确显示墙壁后面的物体。这使得AR在建筑和施工行业中非常有用，能够以最小的附带损害进行工作规划。

1.3 AR在工业维护培训中的应用

AR在机械维护的交互式培训方面也有显著应用。过去，技术人员需要参加供应商培训课程、通过认证考试，并积累多年经验，才能具备维护机器或网络的能力。现在，借助AR，培训