数字孪生最近那么火,到底什么是真数字孪生?

数字孪生最近那么火,到底什么是真数字孪生?,第1张

我从事这个行业5年了,我说一下我的理解吧
真正的数字孪生
第一点,最起码得是个“孪生”吧,得长得一样,数字化模拟和物理实体要在这个不断变化的过程中保持一致;
第二点,而且这个孪生世界得跟物理世界始终保持一致啊,
这个一致还得是通过数据让他自动进行的。
这3点是基本要求。
对了 还有最重要的一点,是必须保持一致。
不光是实时数据能看见,有告警了能提示,更是面向对象的管理方式,也要清晰明了。
真正的数字孪生得达到上面这几条才行。
想要更深入的了解和体验,可以去搜索一些数字孪生的平台试用体验一下。作为现在的热门科技,未来肯定有很好的就业前景。
对了,很多人都认为从事这个行业,需要很高的代码水平或者建模水平,但新科技的发展远超乎我们的想法。这不前几天,我就发现了一个叫ThingJS-X的0代码数字孪生可视化应用平台。里边有2万多个模型,六百多个效果模板,不需要代码也能搞定数字孪生可视化。说是可以省下95%学习&交付成本,普通大学生培训10小时就能上岗。不知道这个产品的研发人员,是怎么做到既高级呈现又简单使用的呢?厉害了!

路过的也给个赞呗

数字孪生平台是一个物联网(IoT)平台,使您能够创建现实世界的事物、地点、业务流程和人员的数字表示。

其实,易云维®的工厂iFMCS厂务监控系统是一个BIM+IOT数字孪生技术为依托的物联网平台;官方又叫工厂运维智能管理云平台,是数字孪生平台;已获得国家计算机软件著作权登记证书(软著登字号2020SR1790844),由能迪科技集团旗下广州能迪云服务科技有限公司登记注册,能迪科技运营;它是包括变配电子系统、给排水子系统、空压子系统、通风子系统、制冷子系统、空调子系统、智能照明子系统、电梯系统等集监测、计量、控制、管理于一体的设备管理系统;以及具有工厂三维可视化、ERP管理、生产管理、能耗管理、安防管理、环境管理、智能运维等功能的物联网平台;可实现个设备子系统的远程集中监控,提高各子系统负荷随动的自动化程度;提升各子系统的运行可靠性;提升生产管理能效;通过能源消耗统计、分析,促进企业节能减排;为企业打造全厂信息化管理的智能工厂。目前已经在三诺生物iPOCT产业园、海天调味食品、广东览讯冷却塔工厂等这些行业标杆企业应用多年。

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

近年来,伴随着互联网等新技术的加速涌现,物联网、云计算、大数据等技术运用到农业生产各环节,数字农业、智慧农业应运而生。我国智慧农业呈现良好发展势头,但普及程度仍然较低,其中一个原因便是缺少让大多数农民能够直观理解、使用的可视化数据交互方式。

数字孪生是指通过各种传感器,如温度、湿度传感器等集成物理反馈数据,并辅以人工智能、机器学习和软件分析,在信息化平台内创建一个数字化模拟,这个模拟会根据反馈做出相应的变化。

山海鲸可视化通过数字孪生技术, 将物联网设备获取到的数据和3D空间渲染相结合,不仅可以直观的观察大棚种植中的常见的指标信息, 而且可以通过大屏管理中的开关对物联网设备进行直接控制,实现一站式的智慧大棚管理。

整个智慧蔬菜大棚系统分为四个模块,分别是园区概览,环境监测、设备服运维和安防管理,各个模块的数据可以通过山海鲸内置数据源接口和IOT协议与大棚系统进行对接。数据源支持实时刷新,模块内容支持自定义修改和定制化开发。

园区概览通过鸟瞰的形式整体呈现了多个大棚的位置和状态,同时周边图表展现了蔬菜种植的种类,种植的分布,产量分析和产值占比。

昼夜切换

通过点击昼夜切换按钮实现了白天和夜晚效果的切换,通过白天的动态光影和夜晚的灯光展现了蔬菜大棚在不同时间的外观。

区域联动

在3D模型中可以动态配置多个兴趣点位,并且可以对点位进行具体详情的设置。展现中通过点击标记点来展示不同蔬菜种植的具体位置和信息。

由于农业系统中对于大棚种植最重要的信息是大棚的整体环境和天气环境,因此环境信息通过对热力传感器和天气数据的整合,实时向管理人员呈现了当前大棚的环境状态,以便决定是否需要通过控制补光灯和风机对环境进行调节。

管理人员通过观察环境模块中的信息后,可以通过设备管理模块,直接对风机和补光灯进行 *** 作。不同大棚的风机和补光灯通过各自按钮可以实现独立的开关控制。

对于整个园区的安防摄像头进行统一的实时状态监测,通过ONVIF标准实时接入监控信息,并且在3D模型中展现了不同监控点具体的位置。对于管理人员更好的掌握园区当前的真实状况有着很好的辅助作用。

现今,科技已经成为农业不可分割的一部分,在农业智能化已成为我国现代农业发展新方向的背景下,智慧农业正在成为乡村振兴发展的重要路径。在这条路径之中数字孪生技术作为让智慧农业走近群众的关键技术环节,在未来还会有更加光明的发展前景。


以技术创新为驱动,伴随着中国IT业不断成长和发展,2004年创办的海博 科技 是国内最早一批将大数据、人工智能技术应用在平安城市运营和智慧公安建设的企业,曾参与保障北京奥运会、海军节、世园会、全运会、APEC等诸多国际重大活动,以及天网工程、平安城市等国家级重点项目建设,产品及创新解决方案研发能力处于国内一流水平,一个以海博为核心的“AI+”生态圈正在加速构建。

如今,海博 科技 与华为、阿里巴巴建立战略合作伙伴关系,与海信进行视频解码的相关技术研究,……全面推动公共安全、智慧城市、大 健康 等领域的“AI+”升级,以算法引领数字孪生,赋能城市升级。

(一)多款“AIoT”智能产品国内领先

作为山东省第三批“瞪羚企业”,海博 科技 正如瞪羚一样,已跳跃进入了高成长期。2018年是海博人最自豪的一年,“这一年我们干了两件大事,一是圆满保障了上合组织青岛峰会,二是企业产品化转型成功。”山东海博 科技 信息系统股份有限公司总经理韩东明表示。

2018年公司团队全面支撑上合组织青岛峰会视频保障工作,协助客户以环鲁、环青、环城三道防控圈为核心,整合城市监控视频、移动警务视频、海警船4G视频、卫星通信视频等,构建起海陆空视频监控联动的“天罗地网”,为各单位在指挥调度、 社会 面管控、要人警卫、应急处突、反恐防爆、情报预警等6个维度提供稳定智能的视频安保支撑。海博 科技 自主研发的视频云警务大数据实战平台,连续6024个小时以全面、稳定的场景能力保障活动安全有序举行。

2018年,海博 科技 在“AIoT(人工智能物联网)”智能产品研发上取得了极大的突破。技术研发团队凭借对人体行为分析、手势识别、图像深度学习、视频智能分析等技术的研发和创新应用,打造了多款“AIoT”智能产品,覆盖终端用户,包括智能警用无人机、警务终端、智能车载、智能体检机器人等。


(二)加强技术攻坚,持续以算法引领智慧城市赋能升级

公司的人体行为分析技术,可“实现同时对数十人的面部表情、手势、身体行为进行捕捉、识别和分析,进而做到行为预测、深度生物识别”,尤其视频大数据、人工智能产品及创新解决方案研发能力,始终在公共安全和民生领域处于国内领先。

经过对驾驶员体检业务以及相关技术应用的研究,海博 科技 研发驾驶员智能自助体检机,实现了由项目型向产品型软件公司转型的战略升级。目前拥有包括软件著作权、实用新型专利等在内的近50余项知识产权。,海博 科技 近年来成功研发推出了国内领先的驾驶员智能自助体检机。

海博 科技 在与公共安全领域用户的业务合作中发现,通过人工智能技术对提供驾驶员体检服务已经具备了技术可行性,并且也有较大的现实需求。这是一套融合了视频图像深度学习、人工智能算法、多模态感知等技术,对人体行为进行智能化检测的AIoT设备。“在学车诉求较强的旺季,一台驾驶员智能自助体检机一天能实现100余人的体检业务,彻底改变驾驶员体检线下模式,减轻体检人来回奔波、浪费人力物力,提升服务效率,有效降低整个 社会 成本,取得良好的 社会 效益和经济效益。”

(三)打通城市警务体系“毛细血管”

在技术人才方面,海博 科技 长期专注于大数据和人工智能领域的 科技 研发及技术创新工作,现已形成稳定的团队,围绕公司目前的核心产品,已攻克了多个行业共性难题。

近年来,海博 科技 共有21个独立开发的项目列入青岛市技术创新重点项目计划,与哈尔滨工业大学成立校企联合实验室,达成产学研合作项目1个,共同进行“监控视频分析与处理”项目的研究开发,开展人工智能以及视觉技术分析等内容的技术研究,分别与中国海洋大学、山东大学达成合作意向,双方未来将在人才、技术、设备等多方面进行合作。依托这些技术,公司在2020年推出海博锐鹰智慧警车系统,将算力、本地解析能力从市局、分局前移到民警手中,以边缘计算、人工智能算法打通城市警务体系“毛细血管”。


此外,海博 科技 还积极与上下游企业进行技术交流,“用 科技 守护美好生活”是海博 科技 的企业使命,每时每刻都在守护和改变着这个城市。秉持“智汇物联,安创未来”的信念,希望通过海博的研发和努力,能让城市更加安宁、和谐,美好。

(四)“数字孪生”推动城市智慧升级,从虚实结合到虚实互动,智慧孪生城市未来已来。

数字孪生作为实现数字世界与物理世界实时互动的重要技术,得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展,数字孪生与国民经济各产业融合不断深化,有力,成为我国经济 社会 发展变革的强大动力。

在推动智慧城市建设中,公司的计算机视觉识别技术就破解了夜间识别这一长期的行业痛点,实现了复杂环境的精准识别与定位。针对公安业务需求,海博 科技 研发了近二十项“专家+实战型”智能研判技战法模型,极大丰富了预警、研判、指挥、管控等手段,让行业尖端技术真正成为用户一线实战强有力的“武器”。

在公共安全领域,海博 科技 立足于场景化和互联网化的思维,以人工智能大数据为服务基石,基于领先的人脸识别车辆识别技术,在智能安防领域不断取得重大进步。联合安全领域全球合作伙伴共同打造出端到端公共安全解决方案,以视频解析为中心,构建大数据可视分析决策平台——智慧公安创新应用实验室。汇聚人脸识别、视频结构化、车辆识别等功能模块,实现海量视频价值数据的存储、管理和智能化应用,助力实现数字警务、智慧公安的美好愿望。

回溯创业历程,创始人深有感触:“正是对团队、员工以及客户的信任,让海博 科技 从不到十人的创业团队,一步步发展成为国家高新技术企业、山东省瞪羚企业,也让我们有勇气、有信心实现让海博的产品服务每座城市的目标。”

“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”,即构建两个相同的航天飞行器,其中一个发射到太空执行任务,另一个留在地球上用于反映太空中航天器在任务期间的工作状态,从而辅助工程师分析处理太空中出现的紧急事件。当然,这里的两个航天器都是真实存在的物理实体。

2003 年前后, 关于数字孪生(Digital Twin) 的设想首次出现于Grieves 教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上。但是,当时“Digital Twin”一词还没有被正式提出,Grieves 将这一设想称为“Conceptual Ideal for PLM(Product Lifecycle Management)”。

尽管如此,在该设想中数字孪生的基本思想已经有所体现,即在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射,忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。

中国的人口增长率尽管在新世纪呈现逐年下滑趋势,但受到人口基数和明显加快的城市化水平的影响,中国的人口在2021 年已经升至14亿。人口的急剧增加与都市化发展带来的交通拥堵、治安恶化、大气污染、噪音污染等多种“城市病”正严重影响着我们的生活。城市过大,在短时间过多人口集中到城市,不可避免地产生大批失业、交通拥堵、犯罪增加、环境恶化、淡水和能源等资源供应紧张等现实问题。以及由上述问题引起的城市人群易患的身心疾病,这些问题和矛盾又在一定程度上制约了城市的发展,加剧了城市政府的负担,使城市政府陷入了两难困境。

智慧城市建设发展已近十年,至今却无一个城市自我标榜已建成了智慧城市。事实上,智慧城市面临技术和非技术两大瓶颈难以突破,可谓举步维艰。

所谓技术瓶颈,是指基于云计算和互联网的聚合式的模式创新比较成功,而基于物联网、大数据、人工智能、区块链、量子通信等技术的原始创新极度缺乏,未出现杀手级应用,各功能模块有机融合的ONE ICT 架构未能实现,造成创新只停留在表面,城市运行和治理的水平有量的提升,但没有质的改变。

所谓非技术瓶颈,表现在智慧城市建设所需的庞大资金问题一直没有找到解决之道,政府和市场边界不好划分,工程周期长投入大充满变数,企业盈利和资本回报前景模糊,观望踯躅之下,推进效果可想而知。

此外,彰显智慧所必须的资源共享与业务协同机制也一直没有建立起来,信息打通仍困难,协同共治难实现。两大瓶颈悬而未决导致智慧城市疲态尽显停滞不前,现有的建设发展模式亟待突破。

数字孪生城市通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化,在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”,形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。物理世界的动态,通过传感器精准、实时地反馈到数字世界。数字化、网络化实现由实入虚,网络化智能化实现由虚入实,通过虚实互动,持续迭代,实现物理世界的最佳有序运行。

数字孪生城市将推动新型智慧城市建设,在信息空间上构建的城市虚拟映像叠加在城市物理空间上,将极大地改变城市面貌,重塑城市基础设施,形成虚实结合、孪生互动的城市发展新形态;借助更泛在、普惠的感知,更快速的网络,更智能的计算,一种更加智慧化的新型城市将得以创建。

数字孪生城市不仅赋予了城市政府全局规划和实时治理能力,更带给所有市民能感受到的品质生活体验。

提升城市规划质量和水平:数字孪生城市执行快速的“假设”分析和虚拟规划,可迅速摸清城市“家底”,把握城市运行脉搏;在规划前期和建设早期了解城市特性、评估规划影响,避免在不切实际的规划设计上浪费时间,防止在验证阶段重新进行设计,以更少的成本、更快的速度,推动创新技术支撑智慧城市顶层设计落地。

节省市民出行时间总成本:第一时间感知路况、事故报警、拥堵分流。为市民消除设备安全隐患,通过全城治安事件实时监测为市民带来关怀与安全感。

营造更加文明的 社会 风气:对于践踏草坪、非机动车占用机动车道、非机动车逆行等行为,在线推送到城市监督部门曝光,有效地起到警示作用,提升全民文明风气。

当前智慧城市应用需求主要包括以下几个部分:

智慧城市规划

在新区总体规划与详细规划公布以及城市方案设计阶段,需要将未来城市规划面貌按照1:1 复原真实城市空间,不同于以往传统的规划图纸与效果图,以最直观的方式呈现在城市管理者,城市设计者与大众面前。在细度上将数据颗粒度细化到建筑内部的一根水管、一根电线、一个机电配件,以及建筑外部的一草一木,在广度上覆盖了地上的地块、河流、道路、建筑,地下的管网、隧道和地铁线路,为城市建设实现可视化赋能,全面查看展望对城市未来蓝图,推演城市规划。协助城市管理者更直观与全面地对比城市设计方案,更好地做出城市规划决策。服务于城市规划、建设、运营全生命周期,为城市综合指挥中心各部门提供一张在线的蓝图,为后续城市建设提供支持。

数据面板需融合城市数据概况,人口密度,新城人口规划、建设用地规划、主城区规划等规划类相关数据,直观展示城市现状与未来规划指标。

智慧城市设计施工

在城市设计与施工阶段,需要通过三维数字仿真平台与工地基建仿真还原,在实现工程施工可视化智能管理的前提下,提高工程管理信息化水平。

数据面板需展示环境实时监测数据,项目工程信息,节点计划,现场管理人员名单与类型统计。做到项目管理、人员管理、安全管理一张图,保证施工人员安全实现人员高效管理调度,维护施工环境的绿色安全。

智慧城市管理运营

城市治理是推荐国家治理体系和治理能力现代化的总要内容,数字孪生仿真是实现“以数据智能支撑赋能行业,实现城市公共资源的优化配置和智能调度”的关键,是城市实现可调度、可运营、可评价的核心所在。

借助数字孪生技术,构建数字孪生城市运行场景,将极大改造城市面貌,重塑城市基础设施,实现对动态优化配置全市公共资源影响评估,并建设数字驾驶舱以数字化方式展现现在城市运营态势,实现城市管理决策协同化和智能化“态势有洞察”、“决策有支撑”、“处置有闭环”,确保城市安全、有序运行。

斌哥与你一道,盘点2021物联网十大热词,共创2022新未来

物联网的2021年,极不容易的一年。年初,做IoT平台toB业务的涂鸦巨亏上市;年末,做IoT共享出行toC业务的滴滴美国退市。大半年,ofo押金没退多少,还花样作死;一整年,围绕芯片,停产、断供、涨价、囤货、断货,多少做IoT集成的亟待续命。

物联网的2021年,极不平凡的一年。疫情常态化的背后,是5G远程医疗/云监工、非接触式防控/时空伴随者报备、无人驾驶/配送/零售等物联网技术与场景支撑。中美贸易战的核心,是5G/6G等国际标准话语权、数字经济运作规则制定权、数字产业全球占地圈地、新型类OS平台与杀手级应用生态扶植等云大物智链孪下的新 科技 +新应用+新模式之争。

斌哥这就带大家梳理一下,十大热词下的物联网2021年。
一、非接触式防疫

年初到年末,疫情常态化,大伙儿时刻备战、时刻战役。在防疫过程,甚于物联网的非接触式技术,功劳不小。

非接触式通道,把 健康 码、红外测温、身份核验、自助消杀等集成,3-5秒结束全流程。

非接触式物流,可通过无人货车、AGV+机械臂自助卸货,通过机械臂自助消杀,实现货物无人运货、配货的全流程。

这些非接触式场景,均需要物联网的端(温湿度/机械臂/AGV/货车定位等采集)、管(4G/5G/Wifi等)、云(各类应用)能力。
二、5G远程医疗/云监工

从去年起,移动成功落地“5G远程医疗”在武汉火神山医院及多家医院,采集现场视频、环境与患者状态数据,助力一线医务人员将本地医疗数据共享远程专家,实现专家远程诊断。

医生远程问诊,而线上的伙伴们远程观看火神山、雷神山医院直播,为此云监工一词也成了去年年底的网络热词。
三、自动驾驶+网联车

2021的自动驾驶又在坎坷中,前进了一步。

特斯拉的纠纷不断,数据采集风险曝光。蔚小理们、传统车企与BATH等造车大厂缺芯得厉害,交付压力颇大,但他们都在努力创新中。阿里丰富了小蛮驴的无人配送场景,小鹏出了无人马玩具、无人飞行器,华为在不断积极调整车联网战略。
四、Cat1/NB-IoT+5G标准

7月9日,国际电信联盟ITU会议将我国的NB-IoT写入5G技术标准,为此NB-IoT正式纳入5G标准,这是我国在国际领先的标准制定组织的又一话语权的体现。

同样是ITU标准,Cat1作为4G通信LTE网络用户终端的标准,充分发挥其低成本、低功耗、较低时延、较广范围、较高速率优势,已在近两年得到爆发性的增长。
五、无源物联网

无源就是无电源/能量来源的物联网。物联网碎片得很,场景很碎片,所需要采集的传感器种类、功耗需求、区域位置均很多样、分散,为此,可自己获取能源的传感器、物联网装置就非常重要。当然,太阳能、动力转换都可以作为无源的来源。今年快速进步的新型无源,则是通过电磁/辐射转换来实现。比现有的RFID功耗更低,应用场景更广,当然市场价值更大。
六、卫星物联网

目前,物联网仅在陆地覆盖20%,海洋5%,天/太空基本为0,卫星物联网就是通过卫星,把卫星变成基站,要与未来的6G、量子通信等,补足剩余的网络覆盖,与传输速度与带宽的持续提升。
七、双碳+碳追踪

实现国家的双碳战略,碳追踪是关键环节。碳追踪是啥,就是监测碳排放,搞明白碳从哪儿排放的,怎么排放的,排放多少。有碳追踪才能有更好的对碳排放、回收、交易管理。而监测碳排放,用的是物联网的各种传感、传输、云与数据分析能力。
八、数字虚拟人+数字孪生+元宇宙

这几个一并来。物联网的动作捕捉、表情采集,将实体人(虚拟人替身)与数字虚拟人联结;物联网的端管云,将数字孪生的设备、产线、车间、工厂、园区、街道、城市等物体、场景实体与数字体联结;而数字虚拟人+数字孪生就是融合人+物的CPS世界,将人与物与元宇宙的雏形联结。

年初数字孪生(数孪)当道;年中元宇宙火爆(斌哥翻了下朋友圈,在8月初受邀写《元宇宙》一书的荐语,随后元宇宙大爆发);年末数字虚拟人喷发,表面看得热闹,而物联网便是其技术的里子。
九、物联网安全

年中的滴滴退市事件,可谓物联网安全/网络安全的里程碑式事件。滴滴通过物联网技术,数采近10亿用户,多年的、全国绝大多数的位置、语音信息。这些海量的数据如果没有牢牢掌握在国人手中,国家数据谈何安全。 同样的,越是物联网平台类公司,越是要在保障其平台与生态的物联网数据安全上,慎之又慎、如履薄冰。
十、芯片荒

最后讲芯片荒,因为部分芯片现在还荒着呢。车联网的雷达、动态控制、影像芯片,物联网/5G场景通用的USB、网卡、模拟芯片,价格暴涨10倍、50倍,甚至100倍。天灾、人祸,已道不清。

芯片这事,不被掐脖子的话,还得国产当自强,国人当团结。
2022年的物联网,斌哥期望有三:

一、杀手级应用不再搁又搁。物联网杀手级应用一直在说,却一直耽搁。斌哥希望,2022年产业互联网杀手级应用真正涌现,特别是在与垂直产业结合的5G、工业互联网、车联网三个方向。

二、新技术概念不再割又割。年初起,不知多少吃瓜群众,在股市K线上、投资圈内、传销窝里,被区块链、量子技术、数字孪生、数字货币、NFT、虚拟数字人、元宇宙……割韭菜。斌哥希望,来年物联网与VR/AR、区块链进一步融合,进一步夯实数字孪生底座,支撑元宇宙框架搭建,促进电商30(虚拟直播)、数字虚拟人、产业数孪的真正落地。

三、半导体芯片不再鸽又鸽。最后,由衷希望2022年,现在还囤着芯片的,有一定利润,就抓紧出吧,见好就收。切记:吃相=死相。
罗胖在今年的跨年《时间的朋友》为百度5G云代驾(通过5G远程 *** 控无人车,实现代驾)代言,期待5G云代驾能成为新一年的杀手级应用。
来自专栏

易云维的工厂数字孪生系统其实是一个ifmcs厂务智能运维管理平台,官方又叫工厂运维智能管理云平台,已获得国家计算机软件著作权登记证书(软著登字号2020SR1790844),由能迪科技集团旗下广州能迪云服务科技有限公司登记注册,能迪科技运营。

主要解决包括变配电子系统、给排水子系统、空压子系统、通风子系统、制冷子系统、空调子系统、智能照明子系统、电梯系统等的采集、监测、计量、控制、管理、能耗等问题;以及具有工厂三维可视化、ERP管理、生产管理、能耗管理、安防管理、环境管理、智能运维等功能的物联网平台;可实现个设备子系统的远程集中监控,提高各子系统负荷随动的自动化程度;提升各子系统的运行可靠性;提升生产管理能效;通过能源消耗统计、分析,促进企业节能减排;为企业打造全厂信息化管理的智能工厂。

目前已经在三诺生物iPOCT产业园、海天调味食品、广东览讯冷却塔工厂等这些行业标杆企业应用多年。


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