被看作是“新基建中的基建”,數(shù)字孿生到底是什么?

曉說通信
葉菁
隨著“新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”被寫入2020年《政府工作報告》,“新基建”也被不斷提及,但是在有關(guān)專家看來,數(shù)字孿生城市的構(gòu)建將成為新基建的基建。當前,數(shù)字孿生已經(jīng)成為全球信息技術(shù)發(fā)展的新焦點,Gartner認為2019年數(shù)字孿生處于期望膨脹期頂峰,將在未來5年將產(chǎn)生破壞性創(chuàng)新。

作為全球最大的5G網(wǎng)絡(luò)共建共享戰(zhàn)略發(fā)起者,中國電信和中國聯(lián)通近日聯(lián)合邀請亞信科技為主牽頭廠商,領(lǐng)導(dǎo)2020年全球TMForum Digital Transformation World的催化劑項目“基于數(shù)字孿生的5G網(wǎng)絡(luò)共享”-Inception:Digital Twins for 5G Network Infrastructure Sharing,為5G新基建的共建共享構(gòu)建領(lǐng)先的數(shù)字化運營系統(tǒng)。z

隨著“新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”被寫入2020年《政府工作報告》,“新基建”也被不斷提及,但是在有關(guān)專家看來,數(shù)字孿生城市的構(gòu)建將成為新基建的基建。當前,數(shù)字孿生已經(jīng)成為全球信息技術(shù)發(fā)展的新焦點,Gartner認為2019年數(shù)字孿生處于期望膨脹期頂峰,將在未來5年將產(chǎn)生破壞性創(chuàng)新。數(shù)字孿生技術(shù)拓展了現(xiàn)實生活的維度,對于拉動數(shù)字新基建需求,帶動招商引資、工業(yè)旅游等線上經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

數(shù)字孿生,數(shù)智新基建

受新冠肺炎疫情影響,拉動中國經(jīng)濟增長的兩駕馬車——消費和出口雙雙降速。對沖經(jīng)濟下行,還是要看基建。但傳統(tǒng)老基建逐步呈現(xiàn)邊際效應(yīng)遞減趨勢。為此決策層強調(diào):要加快推進國家規(guī)劃已明確的重大工程和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),其中尤其要加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度。這短短一句話,讓“新基建”成為熱點。

新基建旨在促進中國產(chǎn)業(yè)鏈升級、新技術(shù)新產(chǎn)品的爆發(fā)和新業(yè)務(wù)模式的誕生,而在這樣的背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早已深度融入新基建所涉及的每個模塊中。例如5G網(wǎng)絡(luò)賦予物聯(lián)網(wǎng)低延遲、高速率、多終端的交互能力;特高壓、充電樁的部署運營離不開物聯(lián)網(wǎng)分布式監(jiān)控管理;高鐵、大數(shù)據(jù)中心的實時監(jiān)控與調(diào)度基于物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)完成;人工智能則已成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的支撐技術(shù)……可以預(yù)見,新基建將與物聯(lián)網(wǎng)緊密融合,成為經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新最重要的基礎(chǔ)設(shè)施,在未來信息基礎(chǔ)發(fā)展浪潮迭代中無處不在。

此時此刻,能夠?qū)F(xiàn)實世界與數(shù)字化世界緊密融合的數(shù)字孿生(Digital Twins)技術(shù)開始綻放新光芒,創(chuàng)造新價值。

數(shù)字孿生(Digital Twins)到底是什么?數(shù)字雙胞胎(也稱數(shù)字孿生)最早是來自工業(yè)領(lǐng)域的一種說法,實在工業(yè)企業(yè)自動化、信息化和數(shù)字化應(yīng)用達到一定程度以后,在向工業(yè)4.0邁進的過程中,將現(xiàn)實世界的生產(chǎn)加工過程與虛擬世界中CAD、PLM等系統(tǒng)之間,實現(xiàn)彼此映射、控制的一種數(shù)據(jù)應(yīng)用模式。

在工業(yè)領(lǐng)域當中,數(shù)字雙胞胎的應(yīng)用場景,一般是通過將來自虛擬世界的產(chǎn)品CAD數(shù)據(jù)和生產(chǎn)加工信息等產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù),傳遞到現(xiàn)實世界的數(shù)控機床,控制現(xiàn)場的加工生產(chǎn);同時,通過將現(xiàn)的加工狀況、環(huán)境因素、工藝數(shù)據(jù)等現(xiàn)實生產(chǎn)數(shù)據(jù)反饋到虛擬世界,通過與虛擬產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)進行對比,不僅可以實時調(diào)整現(xiàn)實世界的加工,使其更符合產(chǎn)品設(shè)計要求,而且可以通過系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的不斷積累和分析,優(yōu)化設(shè)計。

顯而易見的一點是:現(xiàn)在普遍討論的“數(shù)字雙胞胎”,應(yīng)用場景已經(jīng)完全超出了工業(yè)領(lǐng)域車間級的應(yīng)用范疇:智慧工廠、智慧樓宇、智慧交通,乃至智慧城市,所強調(diào)的,都是通過數(shù)據(jù),在虛擬世界與現(xiàn)實物理世界之間,形成一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而降低人們對復(fù)雜現(xiàn)實世界的管理和控制難度——從某種程度上說,這也是所謂“數(shù)字經(jīng)濟”的本質(zhì):用數(shù)據(jù)管理、驅(qū)動和優(yōu)化人類社會的秩序形成。

數(shù)字孿生讓城市更“聰明”

數(shù)字孿生早期應(yīng)用于高精密的工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域,但是后來人們發(fā)現(xiàn),不僅是制造業(yè)領(lǐng)域,數(shù)字孿生還可以拓展到智慧城市。“數(shù)字孿生城市”在智慧園區(qū)、城市規(guī)劃、高精度自動駕駛等三大典型應(yīng)用場景上有著獨特的優(yōu)勢。數(shù)字孿生城市是跨區(qū)域、跨部門、跨行業(yè)高效協(xié)同全景式的城市管理模式,在數(shù)據(jù)融合方面,與傳統(tǒng)智慧城市相比,數(shù)字孿生城市不僅包括描述城市運行狀態(tài)的城市體征數(shù)據(jù),也包括基于傾斜攝影、BIM的三維模型數(shù)據(jù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的實時感知數(shù)據(jù)等,集成了城市的全量大數(shù)據(jù)。

哪些數(shù)據(jù)是公共數(shù)據(jù)必須公開和平等流轉(zhuǎn)、共用,哪些是企業(yè)產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù),哪些是個人數(shù)據(jù),交易流程是什么?以醫(yī)療領(lǐng)域為例,一個城市有多家大型醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)院,病人在多個醫(yī)院就診的數(shù)據(jù)和影像無法互通就會導(dǎo)致重復(fù)檢查和誤診,對于病人的數(shù)據(jù)(比如病歷、主訴、藥方、檢查單、化驗單、醫(yī)療影像等)是屬于醫(yī)院還是屬于病人,應(yīng)該確權(quán)。如果確認為病人所有,那么病人拿著醫(yī)??ㄔ谌魏我患裔t(yī)院都能調(diào)出數(shù)據(jù)。

未來隨著智慧城市的深入開展,將有更多的垂直領(lǐng)域開發(fā)為“城市大腦”。比如醫(yī)療行業(yè)的健康大腦可以在城市醫(yī)院、疾控系統(tǒng)、社保中心、藥店等系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)互通,從而可以及時分析判斷城市中市民的健康狀況,提出城市的健康發(fā)展政策和進行重大傳染疾病應(yīng)急指揮。城市生態(tài)大腦可以對城市環(huán)境傳感器終端、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合判斷,并分析城市的生態(tài)質(zhì)量,例如通過復(fù)雜科學(xué)管理手段分析環(huán)境生態(tài)數(shù)據(jù)可以預(yù)判雨季城市內(nèi)澇點和進行災(zāi)情防備。城市輿情大腦可以實時分析城市內(nèi)發(fā)生的公共事件的群體反應(yīng)現(xiàn)狀,并及時采取應(yīng)急措施。

在新基建的浪潮之下,新型智慧城市建設(shè)迎來新的發(fā)展機遇,無疑也將加快數(shù)字孿生在智慧城市建設(shè)的應(yīng)用速度。

新興概念層出不窮,運營商須深化“全結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)”能力

當前全球技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)高度智能化與深度互聯(lián)化趨勢,國家從政策層面號召市場積極投入到新興技術(shù)發(fā)展浪潮中。當今各類新興概念持續(xù)涌現(xiàn),以5G、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等為代表的“前”新興技術(shù)在日益完善的技術(shù)條件與宏觀政策的支持下,逐步從“泡沫破裂低谷期”走向“穩(wěn)定爬升恢復(fù)期”,各市場參與者在相關(guān)領(lǐng)域的先期投入與基礎(chǔ)要素積累可望在未來數(shù)年內(nèi)取得明顯收益,市場格局亦將具雛形。

運營商的主營業(yè)務(wù)可分為移動與寬帶兩類基礎(chǔ)性業(yè)務(wù),在公眾市場具備固有且強大的影響力和經(jīng)營能力。但諸如5G與邊緣計算這兩類趨于運營商近端業(yè)務(wù)生態(tài)圈的新興技術(shù),其作用于產(chǎn)業(yè)的直接效用明顯高于公眾個體。即當今新興技術(shù)發(fā)展趨勢,要求運營商走出自身的強勢區(qū)域、轉(zhuǎn)向?qū)W⒂诜?wù)來自各產(chǎn)業(yè)的企業(yè)用戶。

過往運營商政企業(yè)務(wù)主要由專線和云盤業(yè)務(wù)構(gòu)成,整體側(cè)重管道能力與機房運營等基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù),在市場中呈現(xiàn)覆蓋范圍廣、但經(jīng)營深度不足特點。由此造成了企業(yè)獲利的天花板以及市場角色地位的固化。而在以5G為劃分標志的技術(shù)發(fā)展新時期中,運營商的目標范圍應(yīng)從“淺海”拓展至“深海”,將基礎(chǔ)設(shè)施能力從主要能力定位“下調(diào)”轉(zhuǎn)化為標準能力定位。即要求運營商在提供管道能力、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施資源的同時、拓展基于此兩者的細分“上層業(yè)務(wù)”,避免再度陷入市場定位管道化窘境之中。運營商應(yīng)充分發(fā)揮基礎(chǔ)設(shè)施資源的廣泛性、必需性與開放性,發(fā)展各細分領(lǐng)域中由其延伸分化而來的高價值業(yè)務(wù),以“全結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)”能力構(gòu)筑市場競爭力、鍛造市場地位。

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