见过你城市孪生的样子吗?快了

2022-06-28 14:07:27 浏览数 (1)

到底是建工厂还是铺绿地?这取决于你更想要经济繁荣还是市民健康。对于《模拟城市5》的游戏玩家而言,遵守这类规则是他们展开恢弘叙事的前提。现在的问题是,这些规则合理吗?

可能在城市建设遭遇挫折时,玩家也会去质疑游戏策划师——他们是不是拍着脑袋设定了这一切?

那当然是拍着脑袋定下来的,但为了“拍”得更真实,策划师们一定已经绞尽了脑汁。在游戏发布的2013年,人类在精确获取城市各要素间关联关系方面,仍幼稚得像个孩子。那时候,5G、人工智能、物联网这些前沿科技,都还只是象牙塔里一颗颗未经磨砺的宝石。

不过策划师的努力还是在无意间强烈地隐喻了人类的一种憧憬。这种憧憬在过去全球近70年的城市修复与建设中与日俱增——人类将有能力无限接近于拥有完整的“上帝视角”,将能够预知自己的每一项决策在城市中可能产生的影响,并通过善用它,来增进人类的福祉。

江西鹰潭是率先拿到那些宝石的城市中的一个。在如今80平方公里面积的鹰潭城区中,华为帮助它设置了110万个传感器。人们可以想象出那惊人的分布密度:平均每百平方米就有1.375个传感器。

这些密布的传感器联接了城市的地上、地下、天空和水体。有些用来监测楼宇安全,有些用来监测地下管道的压力或地质沉降,还有一些则被用来监测空气或水体质量……当这些传感器收集的数据汇聚在一起时,它们形成了覆盖80平方公里土地的矢量数据;在传感器密度更高的主城区10平方公里范围内,这些数据甚至是三维的。

数据的积累为鹰潭理解城市各要素间的关联提供了可能。科技界将这种数据与城市间的关系称为数字孪生。它意味着通过对物理世界的全域数据的采集(例如通过传感器),人们可以在数字世界中构建一个数字化的虚拟城市。人们在现实的城市发展中所需作出的众多决策,都将可以通过在虚拟城市中进行仿真模拟、推演等手段获得最优解。

例如当人们需要在城中选址建设一个加油站时,这些手段会帮助决策者将加油站选址对环境、交通和安全等领域的综合影响降最低。

华为公司副总裁、数字政府总裁、政企云总裁杨瑞凯认为,数字孪生将是智慧城市发展的最新阶段,它将帮助人们实现对城市的高效治理,并以此为市民和企业提供最佳的管理与服务。

华为在智慧城市峰会2019中提出:“5G AI,开启智慧城市孪生新时代”。

就像游戏玩家和策划师憧憬的那样,这是一个帮助人们无限趋近于“上帝视角”的“工具”——它蕴含的数据越丰富,人类的视线就越清晰。

鹰潭市在90%的城区道路上共设置了11394杆智慧路灯,传感器等设备和技术帮助它们实现了自动调节亮度等一系列功能,达成了30%的节能效果;通过安装物联网智能水表,城市的自来水管网漏损率从20%下降到12%,年节水达到240万吨。类似的场景和效果还广泛地存在于公共安全和环境治理等领域。

这类惠民内容在智慧城市的发展目标中占据着重要的位置,但同时“兴业”也很重要。在鹰潭市以“物联网 产业”为核心的企业数字化转型中,鹰潭的支柱产业铜产业提高了15%的生产效率,同时也将成本降低了10%。包括这些数据在内的当地产业变化正在反映出,即便在智慧城市数字孪生的早期,它也已足以给城市的经济活动带来明显的影响。

“鹰潭的建设还在路上,这是一个持续的过程,”华为EBG中国区智慧城市业务总裁胡芳说,“我们刚刚开始探索”。

中国的智慧城市建设发轫于2008年前后,它在取得一系列信息化成就的同时,也留下了大量如数据孤岛等问题;至2015年倡导新型智慧城市建设开始,数据开始大范围地走向综合,包括顶层设计、以人为本等建设思路、理念也才开始得到了普遍的认同。

国家信息中心信息化和产业发展部主任单志广认为,从城市治理角度,智慧城市深化发展的一个重要维度在于治理方式将从粗放转向精准。这意味着城市治理将逐步从传统治理方式,转型为以数字为标准和要素的治理模式。

面向像绣花一样管理城市的目标,他说,新型智慧城市已经进入了一个示范的成形期,未来3年~5年将是新型智慧城市的样板快速成形的阶段。

在相当程度上,此时瓶颈的突破就取决于当下5G和AI等技术的蓬勃兴起。在此之前,人们难以用低成本去实时获取一个城市的全域数据;同时,要针对海量、多维的全域数据进行建模分析,并支持智能化决策等,也不是一件容易的事情。

但它相当有价值。深圳机场早先廊桥的周转率是每天10.24架次,在与华为合作引入人工智能平台后,通过对海量数据分析和预测,廊桥周转率提升了0.76,即每天11架次。

这一小小的数值变化让每天90架航班,全年共400万人次的旅客免乘摆渡车,而可以直接从廊桥登机。考虑到远机位的综合成本通常要高于廊桥,航空公司也乐见其成。

就像鹰潭市和深圳机场从不同侧面展示出的变化那样,“随着5G和AI技术的快速发展,制约数字孪生在智慧城市中落地的关键瓶颈正在逐步被打破。”杨瑞凯以5G为例说,“它能够为城市的前端智能设备,提供几乎不受限制的联接能力和数字化能力,这让我们可以实现对一个城市物理世界的全要素感知,并拥有构建一个数字孪生城市所需特征映射的实时读写能力。”

2019年被称为中国5G建设的元年,一个获得广泛认同的行业观点是,2020年中国5G网络将开始逐渐深度覆盖中国城市。

考虑到华为在5G市场和AI领域所取得的市场地位——无论是主导PolarCode(极化码)方案成为5G通信标准,还是手握数据中心处理器鲲鹏920、AI训练芯片昇腾910等核心产品——它都已经具备了率先发力推动智慧城市进入孪生时代的所有条件。

这里还有一个重要背景是历史。在过去的十余年智慧城市发展进程中,华为智慧城市解决方案服务了全球40多个国家,并在200多个城市实施了智慧城市项目,为吉林省、贵州省、昆明市、呼和浩特市、厦门市、东莞市、北京通州副中心、上海青浦等超过80个城市提供智慧城市顶层设计并推动实施落地。

在这些项目中,华为ICT基础设施软硬件平台,即“沃土数字平台”占据了核心地位。作为一个“云、管、端”协同的技术平台,它可以实现物联网统筹、大数据统筹、GIS一张图统筹、视频云统筹以及融合通信统筹这5大城市基础数字资源的统筹。通过这5大统筹使智慧城市的各类基础资源得以共享使用,并可以高效率向生态合作伙伴开放,共同服务于城市的治理与创新。

考虑到生态在智慧城市建设中的战略意义,华为与合作伙伴一起落地实施的智慧城市应用,很好地展示了这个行业巨擘所引发的“马太效应”——这些应用涵盖了智慧政务、智慧警务、智慧交通、智慧医疗、智慧教育、智慧水务、智慧农业、智慧园区、智慧路灯等领域。

从2016年7月华为智慧城市生态圈行动计划发布以来,华为身边已聚集了37家业界一流的企业,包括资金、总集、咨询、运营、业务应用等合作伙伴。

而在最近11月举行的“华为智慧城市峰会2019”中,华为又与16家合作伙伴发布“华为智慧城市业务应用伙伴深度合作”;与11家咨询公司发布“华为智慧城市咨询规划伙伴深度合作”,与6家合作伙伴发布面向智慧城市全业务领域的8大联合解决方案。

如果这一切让华为看起来成了智慧城市走向数字孪生时代的主干道,那是因为它确实如此。它甚至让华为有能力在行业中率先对智慧城市孪生新时代这一理念作出定义。

华为在其官方文件中描述说:将5G、AI等创新技术与城市场景深度融合,实现城市全要素数字化,在此基础上建设城市数字平台统筹信息资源,以城市场景为驱动,以AI为引擎,开发各类智慧应用,从而开启一个基于数字孪生的智慧城市新时代。

正因为华为的准备是如此的完善,胡芳才会充满热情地引导人们向未来看,“我们真的即将要进入数字孪生的新时代。”她说,在物理世界的全要素镜像到了数字世界后,“很多奇妙的体验和额外的价值都会扑面而来。这个时代正在发生着悄然的变化。”

华为将这些孪生时代的变化总结为“四新”,即新联接、新智能、新体验和新价值。

其中,新联接聚焦于数字孪生的底层技术方案,包括5G、微波和光纤连接等通信技术支持的全联接,以及IoT、BIM、智能监控等技术实现的全域感知等;新智能则包括了华为云为底座、整合的新ICT能力、数据融合与业务使能,和运营管理与安全等四部分具体方案;而新体验和新价值则从应用场景和城市规划、建设发展等维度区隔于传统的智慧。

“什么是新体验?”胡芳用水务场景举例说,“我们希望未来的城市从‘有急能应’,变成‘无急可应’。”

她说,华为要让人们在城市里“看海”成为历史。

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