1更安全的保护措施。在新技术出现之初,它的技术力量几乎都集中在创新上,导致监管水平低下,这就使业界的兴奋、激进和政策、监管的滞后常常形成鲜明的对比。由于物联网设备和基础设施的价格下降,企业在物联网设备上的应用也越来越普遍,这种创新和应用一旦普及,各种新技术的风险也突显出来。
2更普遍使用智能消费品设备。IoT所覆盖的行业人群广泛,从智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源等行业应用,到私人智能家居、个人、智能汽车等应用,无论是降低成本,还是提高中国居民的生活质量,都将是中国居民生活质量的巨大提升。个人理解:虚拟现实是给人提供一个类似现实环境的一个虚拟的场景用来娱乐等,它要依赖一些硬件设备佩戴(比如眼镜、头盔),在这一点上和物联网一样都要通过软件和硬件结合来实现。而物联网目前好像主要是家居的智能化(懒人化) *** 作,还有工业生产中的更好控制产品质量等,这些如果结合虚拟现实技术,能让人在虚拟环境下做出反应,然后影响物理现实的一些东西,让这整个的用户体验上升一个档次。
人工智能则与什么都联系着,并且主要是软件算法。虚拟现实和物联网中用人工智能都能更好判断人的行为方式,帮人决策
VR进入产品爆发期,市场规模突破百亿大关
虚拟现实(VR)或称灵境技术,实际上是一种可创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统。它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界,并通过头盔显示器(HMD)、数据手套等辅助传感设备,提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面。使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化,产生沉浸感。
VR起源于上世纪,最早用于军用仿真器的研发,于本世纪初拓展到民用的游戏场景,此后又延伸到视频、社交和教学等领域。2016年是VR元年,市场上VR产品“百花齐放”,VR概念开始推广普及并渗透入各垂直行业。
数据显示,我国VR行业从2016年开始发展起来,市场规模迅速增长。2016年,VR行业规模仅为346亿元,至2018年已经突破百亿大关达到1083亿元。未来五年中,我国VR市场将保持高速增长,年复合增长率将超过80%。预计到达2020年,中国将成为全球数一数二的VR,行业规模将超过450亿元。
5G时代来临,VR迎来新发展阶段
5G技术的商用为VR应用插上了翅膀。在4G时代,VR技术与应用发展存在着用户体验感差、计算能力有待提升、头显沉重等问题,阻碍VR的商业化应用和市场发展。而5G时代VR产品的延迟将减少近10倍,网络效率提高100倍,VR运行速度这一问题可以被很好地解决。同时,从计算能力、产品实用领域等诸多因素来看,5G+VR模式都具有优势。5G的发展促进VR迎来行业拐点的重要时刻。
——VR游戏和VR影视将成为市场主流领域
从供给端来看,随着VR行业的渐渐发展,VR硬件设备的渐渐成熟,对于VR内容的探索将成为中国厂商的主流。根据艾瑞咨询的预测,2021年,我国VR市场上,消费级内容将成为仅次于VR头戴设备的第二大细分领域。其中,VR游戏和VR影视将成为两大主流内容细分领域,分别占比34%、32%。
——我国市场需求将不断提升,2023年消费支出有望破650亿元
从需求端来看,随着VR技术的发展和概念的普及,其市场需求将不断提升。一方面,VR产品的不断增长是必然趋势;另一方面,随着产品的增多,技术的发展,VR产品价格将会细化,又进一步推动VR产品的普及。根据IDC中国数据,2018年我国AR/VR行业的消费支出为3038亿元,预计在2019-2023年保持高速增长趋势,年均复合增速将会达到778%,至2023年,消费支出规模有望破650亿元。
—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国虚拟现实(VR)行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。
物联网当然不等于是智能家居,你在选这个专业之前应该先首先了解一下,关于毕业以后做什么有的专业不一定要做你的专业所学的工作?不复制粘贴,通俗一点,就给你一些建议好了,因为大部分学生毕业以后都做的不是自己本专业的东西,大学现在基本上就是一个普及的教育,根本就不是什么专科教育?如果你想从事更深的方面的研究才应该去得了解一下这个东西,然后然后考研考一下物联网的相关研究生啊什么的,因为物联网毕业以后的本科生不见得是去做自己相关专业的,如果你看不懂的话,建议你去提高一下自己学习水平,去图书馆买点看点书,然后或者去书店买点相关专业的基本书籍看一下。不然这样问,没有什么效果的,你花200块钱,还不如去买点书,因为大部分都跟我一样,怎么知道什么是物联网,都是百度一下的啦,谢谢简单的说,数字孪生是物联网设备的数字化。数字孪生通过使用传感器收集有关物理项目的实时数据,充当物理世界和数字世界之间的桥梁。然后,这些数据用于创建项目的数字副本,从而允许对其进行理解、分析、 *** 作和优化。
多年来用于描述数字孪生技术的其他术语包括虚拟原型、混合孪生技术、虚拟孪生和数字资产管理。即物理对象的虚拟映射,在问题发生之前先发现问题,监控在虚拟模型中物理对象的变化,诊断基于人工智能的多维数据复杂处理与异常分析,并预测潜在风险,合理有效地规划或对相关设备进行维护。Hightopo 作为数字孪生技术的排头兵,致力于通过新一代科技手段,提升城市科学化、精细化、智慧化的治理及运行。
拥有三维仿真技术,自主研发了基于 HTML5 的 2D、3D 图形渲染引擎,为 Web 可视化提供了丰富的展示形式和效果。
在工业领域,通过数字孪生技术的使用,将大幅推动产品在设计、生产、维护及维修等环节的变革。一 一应对虚拟资产的实际资产,使资产管理三维可视化运营维度更加直观。全域感知、运行监测,并整合历史积累数据进行运算,还要做到快速及时地输出信息。
通过数字孪生技术,不仅能够对工厂设备进行监测,实现故障预判和及时维修,还可以实现远程 *** 控,远程维修,极大降低运营成本,提高安全性。
值得关注的是,在国家新基建政策推动下,5G、物联网、工业互联网、卫星互联网等通讯网络基础设施以及人工智能、云计算、区块链等新技术基础设施正在高速发展与完善,这样的发展会极大促进中小企业集体性加快信息化的步伐和自动化水平的提升,并给中小企业带来虚实结合的平台基础,特别工业互联网的发展给中小企业应用数字孪生技术带来了更多的可能性。相信用不了多久,中小企业也一样可以用数字孪生技术来为企业赋能,降本增效!
且由于数字孪生具有将虚拟空间和物理实体紧密融合的特点,所以在 5G 技术下,数字孪生将更容易落地。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
传媒影响
第一、物联网对于传媒来讲在信息社会的信息基础之下为我们国家的信息传播拓展了新的疆界,物联网代表着人们生活方式的转变。
第二、在传媒领域可以为我们国家物联网的发展提供一个很好的支持,这个过程离不开传媒领域的梳理和引导。
第三、物联网和传媒在未来人才需求上可以形成对接的接口,我们必须使信息技术的从业人员同时具有人际传播的素养。
最后一点也是比较重要的一点,我们要看到物联网和传媒在深远方向上的一个融合,传媒代表了大众化和信息化的一种载体,而物联网又使得万事万物进入到信息互联当中。
首先是虚拟孪生或数字孪生是一个综合多学科、多物理、多尺度、多概率的模拟过程。充分利用物理模型、传感器更新、 *** 作历史等数据,在虚拟空间中完成映射。从而反映相应的物理设备。数字孪生是一个超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、相互依赖的设备系统的数字映射系统。
其次是在各种关于数字孪生与虚拟现实关系应用。更多的是强调它们的概念差异以及虚拟现实技术对数字孪生的支持,而较少关注数字孪生的概念如何影响动态。虚拟现实技术本身的发展。本专题以数字孪生应用场景为背景,介绍国内部分虚拟现实相关研究团队的代表性工作进展,达到我们想要的技术标准和结果,进一步加强认识。
再者是数字孪生主要用于复杂的资产或流程建模。数字孪生有时用于指代工厂建筑和生产线在建造之前的数字模型。因此,在虚拟赛博空间中对工厂进行仿真模拟,将真实的参数传递到实际的工厂建设中。车间和生产线建成后,两人在日常运维中继续交流信息。呼喊大力发展工业化,工业将产生最多的大数据。
要知道系统分析当前虚拟孪生理论与技术的研究进展,构建虚拟孪生理论、技术与应用的理论体系。研究提出实现虚拟孪生系统的内容、过程和关键技术,探讨其应用前景和关键问题或技术有待突破,并提供未来虚拟孪生的进一步应用将提供理论和方法参考。数据孪生组织软件产品,实现数据互联互通和动态可视化,研究城市演化规律,提出可行的城市转型升级方案,有效解决单点强但整体弱、新技术新工艺,等相关技术上的问题。
文 |陈龙
本文授权转载自:集智俱乐部
导语
资深智慧城市研究者、华为公司智慧城市高级顾问王鹏,受邀在腾讯研究院×集智俱乐部 AI&Society沙龙上发表以“从城市数据到智慧城市”为题的演讲。笔者回顾了王鹏对城市数据及其应用的,并结合清华大学龙瀛团队在人类数字化上的最新研究,提出对城市和个体虚拟化的探讨。讲座视频实录请见文末小程序与网页链接。
源于工业40的数字孪生
数字孪生(Digital Twin)这一概念最早可以追溯到Michael Grieves教授2002年在密歇根大学PLM(产品生命周期管理)中心对产业界做的一次演讲(虽然没有书面证据,但这仍被广泛认为是数字孪生最早来源)。
2014年,Michael Grieves在其撰写的“Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication”白皮书中进行了详细的阐述。他认为通过物理设备的数据,可以在虚拟(信息)空间构建一个可以表征该物理设备的虚拟实体和子系统,并且这种联系不是单向和静态的,而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。
在此之后,数字孪生的概念逐步扩展到了模拟仿真、虚拟装配和3D打印等领域。随着物联网技术、人工智能和虚拟现实技术的不断发展,更多的工业产品、工业设备具备了智能的特征,而数字孪生也逐步扩展到了包括制造和服务在内的完整的产品周期阶段,并不断丰富着数字孪生的形态和概念。
企业界走在数字孪生的前列。工业40下的数字孪生被各大软件厂商赋予了各自的理解,并将其与自身业务融合,致力于打造出现实世界与虚拟世界融合的解决方案。
美国通用电器公司(GE)与ANSYS公司借助数字孪生这一概念,提出物理机械和分析技术融合的实现途径,让每个引擎,每个涡轮,每台核磁共振都拥有一个数字化的“双胞胎”,并通过数字化模型在虚拟环境下实现机器人调试、试验、优化运行状态等模拟,以便将最优方案应用在物理世界的机器上,从而节省大量维修、调试成本。
西门子引用数字孪生的概念,来形容贯穿于产品生命周期各环节间的数据模型。通俗地说,数字孪生就是仿真模拟一些工厂的实际 *** 作空间,从产品设计到产线设计,到设备制造方的机械设计和工厂的规划排产,到最后制造执行和产品大数据。
法国软件公司达索系统在数字孪生创新协作和验证中,不仅重视产品的数字化表现,更试图通过三维体验平台实现设计师和客户之间的互动。
德国软件公司SAP基于Leonardo平台在数字世界打造了一个完整的数字化双胞胎,在产品试验阶段采集设备的运行状况,进行分析,得出产品的实际性能,再与需求设计的目标比较,形成产品研发的闭环体系。
简而言之,工业40下的数字孪生,更多是为制造业提供了产品在物理空间和虚拟空间之间的映射关系,以及在实体世界以及数字虚拟空间中记录、仿真、预测对象全生命周期的运行轨迹的过程。
物理世界和数字副本
数字孪生:催生智慧城市20
值得注意的是,数字孪生的概念不仅活跃在工业40的制造业,也越来越频繁地出现在智慧城市领域。随着ICT(信息、通信、技术)成为智慧城市发展的主要动能,移动通信、互联网、云计算、传感器、人工智能、量子通信在智慧城市都得到了广泛应用。全域感知、数字模拟、深度学习等各领域的技术发展也即将迎来拐点,这使得城市的数字孪生应运而生。
中国智慧城市数字孪生的发展还有很长一段路要走。数字孪生高度依赖传感器所采集的数据和信息,而就目前的技术水平来看,精细化尺度下城市数据的全域感知和 历史 多维数据的获取,依旧有难度。物理实体空间的数据不够详尽,将直接导致其数字副本的缺失。现阶段的数字孪生距离想象中的沙盒系统模拟推演、人工智能决策等功能仍有很大差距。
数字孪生在智慧城市发展与建设中的核心价值在于,它能够在物理世界和数字世界之间全面建立实时联系,进而对 *** 作对象全生命周期的变化进行记录、分析和预测。智慧城市中的数字孪生可以分为四个阶段,分别是
对城市现状进行精准、全面、动态映射的现状孪生;
从 历史 数据中学习、分析、识别、总结并发现城市运行规律的学习孪生;
人工监督下模拟不同环境背景下的发展情景的模拟孪生;
最终通过实时数据接入与人工智能自动决策的自主孪生。
同时,我们也应看到数字孪生在传感器、5g和边缘计算技术不断发展中所具备的巨大潜力。传感器的高密度部署与高精度感知,结合5g和边缘计算的实时结构化计算回传,对城市物理空间的全域感知和实时更新,将是5g时代的常态。一砖一瓦、一草一木、一桌一椅、一人一车,都会以不同的频率更新位置和状态信息,从而实现真正的“全息”虚拟城市。
城市数据:数字孪生的DNA
在智慧城市的建设中,数字孪生的核心在于构建与城市物理空间全面映射的虚拟(信息)空间。不同于制造业产品周期管理中被制造商全面掌握的产品信息化数据,城市作为一个庞大的复杂系统,其包含的物理空间及过程,无时无刻不在产生着多维的海量大数据,这无疑在数据收集、处理、运算、储存和管理上向城市数字孪生提出了挑战。
近年来,以数据为核心的城市生态链构架了智慧城市的顶层设计,形成以共享信息为中心、各行业协同实现的“感知-应用-共享信息”的智慧城市模式。与此同时,在大数据、人工智能、云计算、物联网等新兴ICT技术的推动下,多维的海量城市数据也逐步以不同方式被挖掘并应用在智慧城市的研究和实践中。
传统城市统计数据的电子化与空间可视化是城市大数据发展迈出的第一步。基于GIS平台上对行政边界的勾绘,并将其与传统的年鉴统计数据相匹配,就能实现传统数据的电子化与可视化,并依托GIS空间分析功能实现空间可视化与分析。
Cityeye上对传统统计数据的电子化与空间可视化
互联网大数据的应用标志着城市真正迈入了大数据时代,而互联网大数据也俨然成为近年来城市研究的“宠儿”,无论是学界还是业界都在积极 探索 互联网大数据为城市研究和发展带来的诸多可能。
互联网大数据最大的优势在于其打破了传统数据自上而下的数据采集壁垒,而是以自下而上的方式提供着精细尺度下的多维数据,如记录城市内所有地理实体空间位置与属性的兴趣点(POI)数据;反映话题热度与用户画像的社交媒体大数据;实时展示人口空间分布的热力图等。
而随着智慧城市的到来,传感器技术的进步与成熟为城市研究提供了另一条数据获取之路。
通过多模块集成传感器在城市内部的架设,可以实现精细尺度下城市环境、人车行为等数据的实时感知与收集。如由City Grid城市网格数据监测站,可利用多模块传感器网络监测人车流量及环境质量,如风速、风向、光照、温湿度和pm25等。City Grid是一款针对城市空间精细化感知的物联网产品,也是传感器技术应用在城市全域感知、数据采集,乃至实现城市未来微观环境与人车行为预测的经典案例。王鹏团队也曾多次利用City Grid多次在清华大学校园和白塔寺社区内进行监测布点、数据采集,并针对城市环境和人群行为开展深入分析。
City Grid城市网格数据监测站
LBS数据(基于位置服务的数据),通过运营商采集用户与基站间不间断的信令数据,来获取移动服务用户相对精确的实时空间位置。因其具备用户量大,覆盖范围广等特征,是描述城市人口数量和空间分布的“终极”数据。
我们把自己数字化了!
Digital Self 数字自我
在感叹数字孪生如何颠覆性地改变制造业和城市管理与运营的同时,有学者已经开始 探索 如何打造人类个体的数字双胞胎。
清华大学龙瀛团队的研究助理张昭希近期发表了一篇题为“Application of wearable cameras in studying inpidual behaviors in built environment”的期刊论文,提出创新性地使用可穿戴式相机对个体行为和城市空间感知进行数据收集、分析与模拟。
研究团队利用便携式相机,记录佩戴者正前方每5分钟一张的数据,并通过人工识别、计算机视觉分析和色彩识别分析等手段,对佩戴者个体行为特征、时间分配、路径转移、场所事件等要素进行了分析研究。研究结果表明,可穿戴式相机采集到的数据具有丰富的个体行为与时空信息,可以有效描述个体在空间中的行为特征。
数字化的“生命日志”
随着大数据在城市研究中的广泛应用和快速发展,基于建成环境层面的形态要素数据(如遥感、街景和POI数据)和多种互联网数据(如微博、点评和手机信令数据)开展的针对大规模群体的研究,为利用大数据解释城市问题提供了大量案例参考,并逐步建立了理论基础。然而,这些基于较粗尺度城市物理空间,抑或是大规模群体的大数据,仍较难被应用于个体的深层剖析和研究解读。
而可穿戴式相机为大规模采集个体数据提供了新的契机,通过记录的数据将个人活动信息数字化,形成“数字自我”的 电子档案,弥补了现有研究中对个体行为数据采集不够连续、维度不够丰富的问题,这也是从城市环境数据化向个体行为信息化的转变之一。同时,个体行为信息化也将推动研究方法的革新和新技术的介入,从主观的“个体感知”转向客观的“量化研究”。
从数字孪生的角度来看,基于可穿戴式相机记录下的数据,通过整理和分析可以剥离出个体在物理空间中的行为特征要素,进一步将这些个体行为特征要素在时空上数字化,从而构建了其在虚拟(信息)空间内的数字双胞胎。同时,数据中包含的大量物理空间建成环境要素同样可以被数字化并记录在虚拟空间内,从而反映物理空间和虚拟空间内个体和环境之间的交互。
科技 的日新月异不仅使人们的生活方式发生了巨大改变,同时也影响着城市运行的方方面面。不可置否的是,新技术的高速发展给城市研究与实践带来了新的机遇,推动着城市规划技术和工具的突破与创新。如龙瀛提出的数据增强设计,允许规划师们借助多维城市大数据对城市做出更全面、精准的分析与规划设计响应。
同时,在信息通讯技术革新的助力下,数据储存、挖掘、云计算和可视化等技术的完善也为研究城市提供了新视角。人们的思维方式从传统的机械思维向大数据思维转变,认知方式也逐渐向虚实结合的体验过度。城市数字孪生、数字自我的概念也将在第四次工业革命的技术革新下拥有更丰富的内涵。
参考资料
[1] 王鹏:展望未来城市,万物皆可运营 | 智慧城市长文综述
[2] 王鹏:城市数据到智慧城市
[3] Long, Y (2019) (New) Urban Science: Studying New Cities with New Data, Methods and Technologies Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 8-21
[4] Zhang, Z X, & Long, Y (2019) Application of Wearable Cameras in Studying Inpidual Behaviors in Built Environments Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 22-37
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