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數字孿生:新型智慧城市的必然選擇

來源:投影時代 更新日期:2021-09-17 作者:佚名

    數字孿生城市是什么?中國信息通信研究院發布的《數字孿生城市白皮書(2020)》給出的解讀是:“數字孿生”不再是一種技術,而是一種發展新模式、一條轉型的新路徑、一股推動各行業深刻變革的新動力,數字孿生城市不再是一個創新理念和技術方案,而是新型智慧城市發展的必經之路和未來選擇。

    2019年發布的一份報告顯示,數字孿生市場有望在五年內實現穩健增長,從2019年的38億美元躍升至2025年的358億美元,復合年增長率為37.8%。

    北京航空航天大學科學技術研究院副院長陶飛教授表示,數字孿生分為產前、產中、產后三個階段,目前產后運維階段的研究最多,特別是在航空航天產業中。目前,數字孿生已經在11個大的領域,包括環保、航空航天、電力、汽車、醫療、健康、船舶等領域得到應用。他強調,數字孿生當前廣受國內外關注,現在在制造領域的關注度高,未來在非制造領域也會取得突破。數字孿生的標準很重要,很難有通用的技術和平臺解決所有領域的問題,一定要立足行業和產品建立標準。陶飛認為,要理性和正確對待數字孿生,“數字孿生不是萬能的,它只是針對某個特定的問題和對象建立數字孿生,它的功能最終是為了解決需求和服務”。

    結合全球數字孿生城市的實踐,世界經濟論壇物聯網和城市轉型平臺中國區負責人徐亞敏認為,數字孿生面臨挑戰。對于政府來說,要能真正理解數字化能力。同時,數字孿生的發展離不開錢。“數字孿生需要大量資金,這個錢從哪來,可不可持續,從企業的角度來說,就是找誰要錢?商業模式怎么辦?技術產品能賣給誰?”

    徐亞敏特別提到了數據壟斷,認為這是一個讓人很糾結的問題。他解釋說,一個大企業,如果能夠做一個數字底座,去支持一個城市的運維,勢必有能力把數據匯集在一起獲得海量的數據。但人們并不希望所有的數據都匯集到一個企業去,這可能會產生數據壟斷的危險。“如何找到一個合適的路徑,通過共生共融發展,保證公共利益和商業利益的平衡,這一點非常重要”。

    事實上,問題不止于此。中國工程院院士鄔賀銓表示,對于數字孿生,我國現在還處于初期的探索階段。首先這項工作涉及到多個部門,協調起來比較困難,存在數據采集門檻比較高,信息基礎設施建設不均衡等基礎問題,應用層次和深度還不夠。其次,數字孿生城市涉及到5G、物聯網技術、海量數據加載技術、云邊計算協同技術、模擬仿真技術、網絡與信息安全技術等,目前技術成熟度不高,平臺模型標準化滯后。第三,目前數字孿生城市設計軟件被國外企業主導,BIM(建筑信息模型)軟件基本上都是國外的,CIM(城市信息模型)的軟件現在比較少,國產的GPU芯片很少,市場占有率很低,而三維渲染要用到GPU芯片。此外,國內的傳感器從技術到成本,尚不能滿足全域感知的部署需求。第四,數字孿生城市數據來源面廣,接入點多,數據集中度高,一旦遭到入侵,安全危害很大,整個城市的運行會瞬間癱瘓。另外,城市很多數據還涉及到公民個人隱私,需要有效保護。最后,城市的組織架構和管理體制需要適應數字孿生城市的需要,改革城市治理職能和服務模式,要重視數字孿生城市人才的培養。

    工業和信息化部科技司副司長朱秀梅表示,探索數字孿生城市建設,有助于推進城市治理體系和治理能力現代化。數字孿生城市通過數據全域標識、狀態精準感知、數據實時分析、模型科學決策和智能精準執行等科技手段,有望成為城市智能運行的先鋒模式,以及吸引高端治理資源加入、持續迭代演進的創新平臺。探索建設數字孿生城市,有助于解決城市規劃、建設、管理中的復雜性和不確定性問題,提升城市現代化治理的能力和水平。因此,要加快數字孿生政策引導和標準制定,加強數字孿生技術攻關和產業生態建設,助力數字孿生技術集成創新與應用,實現城市可持續發展。

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