数字孪生，打通城市智能化关键难点

　　“特斯联AI CITY 拥有多维感知,多维数据,多维智能的特点,很好弥补了此前智慧城市建设由于缺乏统一的智慧城市架构体系,导致出现各自为政、信息孤岛,硬件和系统重复开发,数字孪生生态难以完善的弊端。”在刚刚闭幕的重庆城市智能科技研讨会上,中国电子技术标准化研究院副院长程多福,援引工信部发布的2020年《数字孪生应用白皮书》,这样评价特斯联。

　　数字孪生是什么?它能解决哪些行业痛点?权威技术机构为何要如此高度赞誉AI CITY?一切还要从头说起。

　　数字孪生全面推动经济社会发展

　　所谓数字孪生,是指具有数据连接的特定物理实体或过程的数字化表达,它可以保证物理状态和虚拟状态之间的同速率收敛,并提供物理实体或流程过程的整个生命周期的集成视图。具体来说,数字孪生是现实生活中物体、流程或系统的数字镜像。在三到五年内,数十亿计的实物将通过数字孪生来表达。

　　当前,数字孪生(Digital twin)是各界关注的热点,全球著名IT研究机构Gartner曾在2017年至2019年连续三年将数字孪生列为十大新兴技术之一。美国工业互联网联盟(IC)、IDC、埃森哲、中国信通院、赛迪等研究机构相继发表了相关白皮书,我国从政府到企业也十分关注数字孪生技术。其创新性和领先性可见一斑。

　　近日,在重庆城市智能科技研讨会上,程多福介绍数字孪生将从六个应用层面推动我国经济社会的发展:一是促进数字经济与实体经济融合,加快产业升级;二是贯通工业生产信息孤岛,释放数据价值;三是统筹协调系统内外部变化,实现资源能源优化配置;四是实现全要素数字化,推动新型智慧城市建设;五是优化城市设计布局,打造科学公共服务体系;六是基于医疗大数据合理分配医疗资源,提升公共健康保障效率。

　　落实到城市智能科技(UrbanTech)层面,数字孪生最典型的应用场景就是城市的全面智能化。数据显示,目前全球近1000个提出智能化发展的城市中,有近500个中国城市,占全球数量的48%。人工智能城市建设成为我国下一阶段新型城市基础设施建设的集中承载平台。2019年我国智能城市规模超过9000亿元,未来几年还将保持较快速度增长,预计到2023年市场规模将超过1.3万亿元。

　　城市从“自动”向“智能”进化

　　人工智能城市的海量需求在一定程度上也反应了传统智慧城市的发展理念在如今市场中面临的掣肘。不同领域的视角让城市的智能化出现割裂,有的关注国民经济角度;有聚焦信息技术应用于城市规划建设角度;有在工业化、信息化相互融合角度;尚未形成统一的城市架构体系(City OS),导致各自为政、信息孤岛,硬件和系统重复开发,生态不完善等问题,显然传统智慧城市架构体系已经无法满足人们的需要。

　　应用数字孪生技术,服务城市智能化全场景建设,这是特斯联AI CITY高精尖技术中的核心之一。它以“城市实体和硬件单元+TACOS智能城市操作系统+应用生态”的复合交互为驱动,利用实时全量的城市数据,建立起整个城市多维度的数字孪生模型。通过OTA(Over the Air)方式塑造出可迭代升级的城市智能化实体新形态,为全球城市智能化、数字化发展引领创新方向。

　　作为AI CITY的中枢神经系统,TACOS智能城市操作系统以大数据(Bigdata)、人工智能(AI)、安全(Security)、物联网(IoT)和云计算(Cloud)等技术为内核,构建出具有分布式、城市级、开放性和交互性四大特性的城市智能操作系统。TACOS作为支撑 AI CITY可持续发展的新基建设施,利用实时的城市数据,通过使用联邦计算、集群联邦、物联感知等关键技术来高效管理和调度城市资源,建立城市级的多智能体协同生态系统,实现市民即用户、数据即服务、AI即服务、终端即服务。

　　值得一提的是,特斯联研发的TACOS为全球首个生态级城市智能操作系统,它把数字世界和现实世界无缝连接,让孤立系统相互联接、融合形成一个智慧体,统一运营分析、统一调度、统一决策。这是城市发展至今,真正意义上拥有了自生进化,从“自动”飞跃至“智能”。

　　TACOS拥有100多个城市组件,支持单体、区域、城市、甚至城市集群级别需求,依靠AI超算中心资源和上层应用生态助力,以高可用数据聚合能力、多智能体、基于弹性资源管理及负载均衡技术,在一体化安全架构中实现AI CITY中各种生态、场景、产业、服务、内容的有序植入,最终实现城市的进化与成长。特斯联以操作系统为突破口,解决系统独立、割裂这一个源头,从问题源头出发,去革新城市(300778,股吧)的底层系统架构(城市操作系统)。

　　历史总是相似的,回顾操作系统的发展史,UNIX、Dos、Windows再到IOS、安卓,每一次操作系统的大幅革新,都带来了系统应用、交互方式、整体体验的大幅更新。如果我们希望感受到城市的心跳与脉搏,希望让城市作为一个整体拥有智能,必然要集合现有科技力量的尖端成果,为城市打造一个全新的智能城市操作系统。

　　程多福表示,智慧城市部分领域标准缺失,标准体系不完善,影响智慧城市标准化建设。特斯联AI CITY的诞生,从根本上解决了这一难题。

　　在城市的顶层设计层面,特斯联AI CITY提供统一的平台底座,适配于上层各种不同的垂直场景应用,以满足城市数字孪生通过集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的方式全面实现对现实世界的虚拟映射的初衷。在具体技术层面,以智能机器人为例,通过打造不同场景的多兵种机器人,连接后端城市操作系统,实现数据的有效性和可用性大幅提高,在反向推动城市智能化的过程中起到了至关重要的作用;在边缘计算领域,特斯联下一代边缘计算系统采用5G高速无线网络作为数据承载网络的工业级网关,支持多运营商接入,融合了AI算力和工业协议处理的高性能融合计算,支持视频接入解析和各类工业接口协议处理,安全层面支持国密标准的数据加密,为远程设备和站点之间的联网提供安全高速的无线连接。诸如此类的创新模式和技术探索,应用在特斯联云、边、端全线产品中。

　　正是由于这样的突破性技术贡献,特斯联被工信部列入数字孪生图谱的代表性公司。上述白皮书中,特斯联AI CITY相关内容被援引17次,成为引用次数最高的城市智能化案例。与此同时,特斯联在边缘计算、行业应用、共性应用、仿真分析等多个模块,被作为行业代表性案例进行详细解读。

　　AI CITY的出现不仅确立了城市智能化架构体系,避免重复建设与资源冗余,同时形成了联动与统一标准,让原本不可持续升级的城市转变为城市新物种,用数字孪生的发展路径成果彻底打通城市智能化过程中的关键难点。

   【免责声明】本文仅代表合作供稿方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。