“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争

数字孪生城市被视为智慧城市的升级版和必选项,进一步刷新了人们对于未来城市的想象空间。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争

上世纪六十年代,NASA在“阿波罗计划”中建立了一套完整的物理仿真系统,地面上的“孪生飞行器”可以在仿真技术的帮助下预演登月过程中可能遇到的紧急情况。

到了2010年的时候,NASA首次提出了“数字孪生”的概念,通过虚拟化、仿真技术以及飞行器的实时状态、历史维护、健康管理等数据,利用数字技术对各种物理孪生对象进行替代,以适应现阶段深空探索的需要。

原本诞生于航天领域的新理念,在科技圈掀起了一股新的浪潮。擅长造势的Gartner在2017年和2018年连续将“数字孪生”列为十大技术趋势之一,IoT行业的诸多玩家们迅速嗅到了机会,高达59%的企业在调研中表示已经或正在实施数字孪生。

当数字孪生和智慧城市相遇后,落地应用的火花终于被引爆,数字孪生正式从技术概念演变为一种新的转型路径,数字孪生城市被视为智慧城市的升级版和必选项,进一步刷新了人们对于未来城市的想象空间。

特别是海尔·海纳云为主的“生态品牌”进场后,数字孪生相继在桥梁、楼宇、社区等场景中落地,已然从一股思潮演变为智慧城市的新浪潮。

01 城市的“虚拟副本”

数字孪生的概念被智慧城市所吸纳,并非是什么偶然现象。

自从IBM在2008年提出“智慧地球”的概念后,全世界范围内迅速兴起了智慧城市的建设浪潮,处于城镇化转型节点上的中国城市尤为积极。按照德勤披露的调研报告,中国智慧城市的试点数量已经占到了全球的50%左右。

然而智慧城市的进程也遇到了一些瓶颈,甚至开始偏离智慧化的初衷。

一些是技术上的,由于智慧城市的项目始于各个职能部门或区县,在项目循序落地的过程中逐渐产生了一个个数据孤岛,以至于所谓的创新被迫停于表面,城市的治理水平仅是有限的提升,衍生出了有资源没调度、有数据没分析、有人力没组织、有网络没效率等诸多被诟病的缺陷。

一些是思维上的,不同人群对于智慧城市的理解不尽相同,认知上还处于“盲人摸象”的阶段,有人摸到了象鼻子,有人摸到了大象腿,然后依照各自的方向去推进。尽管不少业内人士呼吁智慧城市应进行顶层设计,但理解上的差异留下了太多空白地带,始终缺少统一的治理体系。

数字孪生之所以被智慧城市所推崇,有其历史必然性。数字孪生就像是城市的“虚拟副本”,在不改变城市物理空间的前提下,可以利用数字孪生技术打造出对应的虚拟数字世界,也可以理解为现实世界的镜像。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争

特别是站在城市治理的立场上,数字孪生城市等于是现实世界的“操作系统”,可以远程对城市的每一个角落进行综合监测、智慧调度和集中管理,包括街道、社区、商场乃至变电站和排水系统,从而让治理效率产生质的改变。也就是说,原本不可见的城市隐形秩序一步步被显性化,城市治理和公共服务都将走出“盲人摸象”的现状。

数字孪生之于智慧城市的价值,逐渐被越来越多人所认可。

比如中国信息通信研究院曾在有关报告中明确写道:数字孪生城市具有精准映射、虚实融合、模拟仿真等核心能力,由此衍生出城市风险自动发现、城市运行规律主动洞察、人和物轨迹追踪回溯、事件精准定位管控、决策分析推演、要素资源高效配置等多种能力,将对构建城市现代化治理体系和治理能力提供强有力的支撑。

同时政策层面也开始向数字孪生城市倾斜。“十四五”规划纲要中明确提出,要探索数字孪生城市建设;发改委、科技部、工信部、住建部、自然资源部等多个部委纷纷出台政策文件,将在产业和技术上推动数字孪生城市的建设……数字孪生正在从新兴的技术理念,逐步成为智慧城市的“标配”。

02 海尔的“拼图模式”

之所以给出这样的判断,离不开国内各个省市的积极响应。

上海、浙江、海南等省份,贵阳、南京、合肥、福州、成都等城市,均出台了以数字孪生城市为导向推进新型智慧城市建设的文件。其中海南计划到2025年底基本建成“数字孪生第一省”,浙江则提出了建设数字孪生社区的行动。

这个过程中陆续打磨出了许多数字孪生的应用样本,并且不乏一些有价值的参考案例。

以海尔·海纳云的BIMCloud数字孪生平台为例,针对当前数字孪生应用的场景分散、数据孤立、需求各异等落地过程中的实际痛点,BIMCloud数字孪生平台集成了全域孪生、全域感知、数字模板、实时渲染、快速交付等核心能力,通过自动建模、云渲染、图形化组件、可复用系统模板等技术,实现了多元异构数据的融合、标准化的开发接口、跨终端的实时渲染和统一框架下的快速交付,可以最大限度地满足不同用户的需求。

所以大多数“数字孪生”还停留在概念阶段的时候,海尔·海纳云BIMCloud数字孪生平台已经在底层架构的基础上,衍生出了HIM场景引擎、BIM图形引擎和CIM数据引擎等服务,面向家庭社区、建筑园区、城市镇街等不同层级的场景,提供可视化交互系统与增值运营服务。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争海尔·海纳云BIMCloud数字孪生平台

在智慧社区方面,海尔·海纳云在业内首创了HIM(Home information modelling)技术,目前已经在青岛的海尚府、波尔多小镇等项目中落地。通过数字孪生三维建模帮助业主还原了家里的户型结构,能够可视化管理水电暖隐蔽管线,远程控制家里的窗帘、照明、地暖等系统,同时还打通了出行、医疗、教育等社区服务,打破了单体智能化的局限性,智慧社区进入协同智慧化时代。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争海纳云智慧社区数据驾驶舱

在智慧建筑方面,海尔·海纳云首先对青岛海尔路1号的金控大厦进行了1:1数字化复刻,在自动建模、云渲染、可视化交互设计等技术的帮助下,可以实时控制楼内的照明、安防、电梯、停车等服务,并衍生出了疫情防控、高空抛物监测、消防预警等个性化方案。海尔·海纳云已经计划对外输出楼宇数字孪生的能力,不仅能够生成适用于不同平台系统的渲染内容,还可以通过无代码开发自主定制所需服务。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争海纳云BIM数字孪生平台

在智慧城市方面,海尔·海纳云在青岛打造了智慧桥梁管理平台,以物联网、云计算、大数据、BIM/GIS等技术为支撑,建立起了桥梁监测、预警、运维、分析等一体化的管理体系,涵盖桥梁档案、巡检养护管理、结构在线监测、健康状况评估等应用场景,进一步提升了青岛桥梁的管控和养护能力。在海尔·海纳云数字孪生技术的深度赋能下,城市正在像生命体一样进行自我管理、自我修复。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争海纳云数字孪生CIM平台

做一个归纳的话,和一些玩家漫无目的打造样本的策略不同,海尔·海纳云在数字孪生领域验证了“拼图模式”的可行性:数字孪生平台就像是一座城市的底层操作系统,从一栋楼、一个小区、一个社区的数字化,到区县级、地市级乃至省市级的综合治理,数字孪生城市正在有序生长。

海尔·海纳云的示范案例也为我们勾勒了数字孪生的理想画面,尽管数字孪生还不是革命性的技术,但已经破解了智慧城市早期出现的种种乱象,城市规划和城市治理逐渐有迹可循,普罗大众对城市的进化有了新的感知。

03 隐形的“航向之争”

与其说数字孪生是一个技术概念,倒不如说是路径上的较量。

毕竟数字孪生城市已经被验证是待挖掘的蓝海市场,产业链上下游的所有玩家都跃跃欲试,不可避免地存在利益冲突和商业竞争,能否找到分蛋糕的合理方式,直接关系到数字产生的产业进程。

至少就目前来看,市场上已经出现了两种主流思路。

第一种是中台化的生态解法,海尔·海纳云就属于这一类的主要玩家。有别于华为、阿里的“主导者”形象,海尔·海纳云等企业扮演的角色是“连接者”,将自身的核心能力聚焦于数字孪生城市的中台,然后串联产业链上下游的合作伙伴,比如阿里云和华为的ICT能力、百度和商汤的算法能力、海康和大华的硬件能力以及IoT的链接能力。

对应的例子就是海尔·海纳云数字孪生平台,遵循了生态统筹的开放打法,通过对不同硬件、不同能力、不同方案的整合,相应的二次开发和标准制定,形成了AIoT平台、大数据平台和数字孪生平台,然后将这些能力匹配到车库、市政、建筑、应急管理、安全等场景中,打造可视化的解决方案和治理体系。

“数字孪生”语境下的城市:拼图模式与航向之争海纳云“1+5+2”战略

第二种是中心化的平台战略,华为、阿里可以说是其中的典型代表。如果将数字孪生城市分为基础层、平台层和场景层三个部分,凭借在ICT领域的深厚积累,嫁接数据汇聚、数据治理、智能预测、协同调度等能力,再向上衍生出智慧交通、智慧城管、智慧医疗等解决方案。

可以给出的解释是,阿里、华为等企业的筹码在于技术能力,掌握了数字化和智慧化的基础资源;而海尔·海纳云等企业在产业链中的位置偏应用和落地,习惯于根据需求寻找对应的方案。

不同的立场和视角导致了两种不同的思路,一种是自上而下的赋能,一种是自下而上的联动。这也是海尔·海纳云强势入场的原因所在,数字孪生并非是纯粹的技术赛道,而是用户需求的应用场景,中台化的思路正是对当前市场现状的对症下药,也是调和产业链上下游的最优解。

所以,不同于互联网的固有逻辑,阿里、华为等企业在数字孪生孪生的赛道上有着先天优势,但智慧城市的复杂度远高于互联网。

仅以智慧社区为例,想要实现数字孪生的功能,就需要串联起上百家企业的产品,智慧城市的关联方将数十倍甚至百倍于社区。其实海尔·海纳云等玩家的优势恰在于此,相较于巨头主导的市场规则,上下游的成百上千家参与者多半会倾向于去中心化的生态合作。

至少就目前的形式来看,海尔·海纳云在数字孪生的应用落地方面已经领先于行业内的大多数玩家,中台化的生态解法被证实是大多数企业喜闻乐见的一种形态,在这场与时间赛道的“航向之争”中,答案正越来越清晰。

04 写在最后

数字孪生和智慧城市都是技术革新的产物,却也是一门需求主导的生意,有些特定的行业规则。

几乎所有城市在落地数字孪生项目时,并不急于寻找合作方,大多先找咨询公司做咨询,确定架构和解决方案,然后将项目分成几个独立的阶段,根据上一阶段的体验反馈决定下一阶段的方向和内容。

现阶段的焦点可能不是数字孪生能催生什么样的新模式,而是打造切入用户痛点的高价值应用场景,推动数字孪生城市的深入应用和全面推广;等待回答的显然不是技术问题,而是寻找在产业协同过程中增量,实现产业链上下游的价值循环……

海尔·海纳云等玩家的入场,可以说是数字孪生城市从概念变成现实的必然,在这场产业链高度复杂的变革当中,需要有“引路人”给出正确的示范,为行业的协同合作找出可行的方向。

乃至可以做一个大胆的预判:数字孪生改变的不仅仅是智慧城市的周期和业态,也在深度影响智慧城市的航向,集成创新注定是数字孪生绕不过的一环,海尔·海纳云所代表以用户需求为导向的“生态品牌”或是智慧城市赛道不可或缺的一股势力。

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