圖片來源 視覺中國
文|Alter
上世紀(jì)六十年代，NASA在“阿波羅計(jì)劃”中建立了一套完整的物理仿真系統(tǒng)，地面上的“孿生飛行器”可以在仿真技術(shù)的幫助下預(yù)演登月過程中可能遇到的緊急情況。
到了2010年的時(shí)候，NASA首次提出了“數(shù)字孿生”的概念，通過虛擬化、仿真技術(shù)以及飛行器的實(shí)時(shí)狀態(tài)、歷史維護(hù)、健康管理等數(shù)據(jù)，利用數(shù)字技術(shù)對各種物理孿生對象進(jìn)行替代，以適應(yīng)現(xiàn)階段深空探索的需要。
原本誕生于航天領(lǐng)域的新理念，在科技圈掀起了一股新的浪潮。擅長造勢的Gartner在2017年和2018年連續(xù)將“數(shù)字孿生”列為十大技術(shù)趨勢之一，IoT行業(yè)的諸多玩家們迅速嗅到了機(jī)會，高達(dá)59%的企業(yè)在調(diào)研中表示已經(jīng)或正在實(shí)施數(shù)字孿生。
當(dāng)數(shù)字孿生和智慧城市相遇后，落地應(yīng)用的火花終于被引爆，數(shù)字孿生正式從技術(shù)概念演變?yōu)橐环N新的轉(zhuǎn)型路徑，數(shù)字孿生城市被視為智慧城市的升級版和必選項(xiàng)，進(jìn)一步刷新了人們對于未來城市的想象空間。
01城市的“虛擬副本”
數(shù)字孿生的概念被智慧城市所吸納，并非是什么偶然現(xiàn)象。
自從IBM在2008年提出“智慧地球”的概念后，全世界范圍內(nèi)迅速興起了智慧城市的建設(shè)浪潮，處于城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型節(jié)點(diǎn)上的中國城市尤為積極。按照德勤披露的調(diào)研報(bào)告，中國智慧城市的試點(diǎn)數(shù)量已經(jīng)占到了全球的50%左右。
然而智慧城市的進(jìn)程也遇到了一些瓶頸，甚至開始偏離智慧化的初衷。
一些是技術(shù)上的，由于智慧城市的項(xiàng)目始于各個(gè)職能部門或區(qū)縣，在項(xiàng)目循序落地的過程中逐漸產(chǎn)生了一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)孤島，以至于所謂的創(chuàng)新被迫停于表面，城市的治理水平僅是有限的提升，衍生出了有資源沒調(diào)度、有數(shù)據(jù)沒分析、有人力沒組織、有網(wǎng)絡(luò)沒效率等諸多被詬病的缺陷。
一些是思維上的，不同人群對于智慧城市的理解不盡相同，認(rèn)知上還處于“盲人摸象”的階段，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進(jìn)。盡管不少業(yè)內(nèi)人士呼吁智慧城市應(yīng)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，但理解上的差異留下了太多空白地帶，始終缺少統(tǒng)一的治理體系。
數(shù)字孿生之所以被智慧城市所推崇，有其歷史必然性。數(shù)字孿生就像是城市的“虛擬副本”，在不改變城市物理空間的前提下，可以利用數(shù)字孿生技術(shù)打造出對應(yīng)的虛擬數(shù)字世界，也可以理解為現(xiàn)實(shí)世界的鏡像。
特別是站在城市治理的立場上，數(shù)字孿生城市等于是現(xiàn)實(shí)世界的“操作系統(tǒng)”，可以遠(yuǎn)程對城市的每一個(gè)角落進(jìn)行綜合監(jiān)測、智慧調(diào)度和集中管理，包括街道、社區(qū)、商場乃至變電站和排水系統(tǒng)，從而讓治理效率產(chǎn)生質(zhì)的改變。也就是說，原本不可見的城市隱形秩序一步步被顯性化，城市治理和公共服務(wù)都將走出“盲人摸象”的現(xiàn)狀。
數(shù)字孿生之于智慧城市的價(jià)值，逐漸被越來越多人所認(rèn)可。
比如中國信息通信研究院曾在有關(guān)報(bào)告中明確寫道：數(shù)字孿生城市具有精準(zhǔn)映射、虛實(shí)融合、模擬仿真等核心能力，由此衍生出城市風(fēng)險(xiǎn)自動發(fā)現(xiàn)、城市運(yùn)行規(guī)律主動洞察、人和物軌跡追蹤回溯、事件精準(zhǔn)定位管控、決策分析推演、要素資源高效配置等多種能力，將對構(gòu)建城市現(xiàn)代化治理體系和治理能力提供強(qiáng)有力的支撐。
同時(shí)政策層面也開始向數(shù)字孿生城市傾斜。“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出，要探索數(shù)字孿生城市建設(shè)；發(fā)改委、科技部、工信部、住建部、自然資源部等多個(gè)部委紛紛出臺政策文件，將在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)上推動數(shù)字孿生城市的建設(shè)……數(shù)字孿生正在從新興的技術(shù)理念，逐步成為智慧城市的“標(biāo)配”。
02“拼圖模式”的挑戰(zhàn)
之所以給出這樣的判斷，離不開國內(nèi)各個(gè)省市的積極響應(yīng)。
上海、浙江、海南等省份，貴陽、南京、合肥、福州、成都等城市，均出臺了以數(shù)字孿生城市為導(dǎo)向推進(jìn)新型智慧城市建設(shè)的文件。其中海南計(jì)劃到2025年底基本建成“數(shù)字孿生第一省”，浙江則提出了建設(shè)數(shù)字孿生社區(qū)的行動。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大時(shí)代，也是新老物種毀滅與新生的過程。
商業(yè)嗅覺敏銳的企業(yè)，第一時(shí)間洞察到了數(shù)字孿生的新風(fēng)口，并做出了相應(yīng)的舉措。阿里云的城市大腦、騰訊提出的“數(shù)字政府”、百度的AI City、華為的“城市智能生命體”，以及海爾旗下海納云的BIMCloud數(shù)字孿生平臺、平安科技的智慧城市云、浪潮的智慧城市大腦……無不在智慧城市的基礎(chǔ)上增加了針對數(shù)字孿生的內(nèi)容。
這個(gè)過程中陸續(xù)打磨出了許多數(shù)字孿生的應(yīng)用樣本，并且不乏一些有價(jià)值的參考案例。
華為和上海市黃浦區(qū)瞄準(zhǔn)了智能樓宇，將百年建筑南京大樓作為城市數(shù)字治理的最小管理單元進(jìn)行試點(diǎn)，通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、5G等技術(shù)1：1復(fù)刻了南京大樓的數(shù)字孿生系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測樓宇的客流、水電管道的運(yùn)行等情況，對樓宇的健康度進(jìn)行打分并輸出“體檢報(bào)告”。
海納云將數(shù)字孿生引入了智慧社區(qū)，在青島的海尚府通過數(shù)字孿生三維建模，幫助業(yè)主還原了家里的戶型結(jié)構(gòu)，能夠可視化管理水電暖隱蔽管線，遠(yuǎn)程控制家里的窗簾、照明、地暖等系統(tǒng)，同時(shí)還打通了社區(qū)服務(wù)，可以遠(yuǎn)程控制電梯、呼叫物業(yè)等等，智慧社區(qū)進(jìn)入到了可感知的時(shí)代。
阿里云把數(shù)字孿生應(yīng)用到了衢州的城市治理環(huán)節(jié)，將攝像頭抓拍的畫面、網(wǎng)格員巡查的信息以及群眾舉報(bào)等進(jìn)行實(shí)時(shí)匯總，一旦發(fā)現(xiàn)占道經(jīng)營等“梗阻”行為，可以自動下發(fā)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級的統(tǒng)一智慧平臺，并自動派單給綜合執(zhí)法隊(duì)伍處置，通過線上線下的實(shí)時(shí)互動，重塑了城市的治理流程。
只是這些嘗試的背后，也折射了一個(gè)既定事實(shí)：當(dāng)前的數(shù)字孿生城市仍在繼續(xù)智慧城市建設(shè)的“拼圖模式”，不同企業(yè)、不同城市、不同部門在進(jìn)行不同維度的探索，缺少資源共享與業(yè)務(wù)協(xié)同機(jī)制。
何況數(shù)字孿生涉及到物聯(lián)感知、新型測繪、數(shù)據(jù)融合、仿真推演、深度學(xué)習(xí)等多個(gè)環(huán)節(jié)，融合了BIM、3D GIS、5G、IoT、AI等多重技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜度不言而喻。在缺少統(tǒng)一的底層標(biāo)準(zhǔn)、缺少合理運(yùn)營機(jī)制的局面下，可能會再次出現(xiàn)碎片化、數(shù)據(jù)孤島、壁壘重重等棘手問題，最終制約數(shù)字孿生的作用。
03隱形的“航向之爭”
與其說數(shù)字孿生是一個(gè)技術(shù)概念，倒不如說是路徑上的較量。
畢竟數(shù)字孿生城市已經(jīng)被驗(yàn)證是待挖掘的藍(lán)海市場，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的所有玩家都躍躍欲試，不可避免地存在利益沖突和商業(yè)競爭，能否找到分蛋糕的合理方式，直接關(guān)系到數(shù)字產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)進(jìn)程。
至少就目前來看，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了兩種主流思路。
第一種是中心化的平臺戰(zhàn)略，華為、阿里可以說是其中的典型代表。如果將數(shù)字孿生城市分為基礎(chǔ)層、平臺層和場景層三個(gè)部分，平臺方往往在基礎(chǔ)層和平臺層有著絕對的話語權(quán)，憑借在ICT領(lǐng)域的深厚積累，嫁接數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)治理、智能預(yù)測、協(xié)同調(diào)度等能力，再向上衍生出智慧交通、智慧城管、智慧醫(yī)療等解決方案。
直接的例子就是阿里云的城市大腦，合作伙伴可以“城市大腦”的賦能下，以半開放、半封閉的業(yè)態(tài)進(jìn)行智慧城市的共建和協(xié)作，針對不同的場景需求進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，在很大程度上規(guī)避了標(biāo)準(zhǔn)缺失、數(shù)據(jù)孤島等問題，從而達(dá)到解決問題、治理城市的目的，改變了過去智慧城市各自為戰(zhàn)的建設(shè)路徑。
第二種是中臺化的生態(tài)解法，海爾、平安就屬于這一類的主要玩家。有別于華為、阿里的“主導(dǎo)者”形象，海爾等企業(yè)扮演的角色是“連接者”，將自身的核心能力聚焦于數(shù)字孿生城市的中臺，然后串聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴，比如阿里云和華為的ICT能力、百度和商湯的算法能力、海康和大華的硬件能力以及IoT的鏈接能力。
生態(tài)解法大多遵循了生態(tài)統(tǒng)籌的開放打法，即通過對不同硬件、不同能力、不同方案的整合，相應(yīng)的二次開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定，形成了AIoT平臺、大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)字孿生平臺等方案，然后將這些能力匹配到車庫、市政、建筑、應(yīng)急管理、安全等場景中，打造可視化的解決方案和治理體系。
可以給出的解釋是，阿里、華為等企業(yè)的籌碼在于技術(shù)能力，掌握了數(shù)字化和智慧化的基礎(chǔ)資源；而海爾、平安等企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置偏應(yīng)用和落地，習(xí)慣于根據(jù)需求尋找對應(yīng)的方案。不同的立場和視角導(dǎo)致了兩種不同的思路，一種是自上而下的賦能，一種是自下而上的聯(lián)動。
按照互聯(lián)網(wǎng)的固有邏輯，阿里、華為等似乎是數(shù)字孿生城市最大的贏家。但智慧城市的復(fù)雜度遠(yuǎn)高于互聯(lián)網(wǎng)，僅以智慧社區(qū)為例，想要實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的功能，就需要串聯(lián)起上百家企業(yè)的產(chǎn)品，智慧城市的關(guān)聯(lián)方將數(shù)十倍甚至百倍于社區(qū)。其實(shí)海爾、平安等玩家的優(yōu)勢也在于此，相較于巨頭主導(dǎo)的市場規(guī)則，上下游的成百上千家參與者多半會傾向于去中心化的生態(tài)合作。
04寫在最后
數(shù)字孿生和智慧城市都是技術(shù)革新的產(chǎn)物，卻也是一場體驗(yàn)驅(qū)動的生意。
幾乎所有城市在落地?cái)?shù)字孿生項(xiàng)目時(shí)，并不急于尋找合作方，大多先找咨詢公司做咨詢，確定架構(gòu)和解決方案，然后將項(xiàng)目分成幾個(gè)獨(dú)立的階段，根據(jù)上一階段的體驗(yàn)反饋決定下一階段的方向和內(nèi)容。
現(xiàn)階段的焦點(diǎn)可能不是數(shù)字孿生能催生什么樣的新模式，而是打造切入用戶痛點(diǎn)的高價(jià)值應(yīng)用場景，推動數(shù)字孿生城市的深入應(yīng)用和全面推廣；等待回答的顯然不是技術(shù)問題，而是尋找在產(chǎn)業(yè)協(xié)同過程中增量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的價(jià)值循環(huán)……
乃至可以做一個(gè)大膽的預(yù)判：數(shù)字孿生改變的不僅僅是智慧城市的周期和業(yè)態(tài)，也在深度影響智慧城市的航向，集成創(chuàng)新注定是數(shù)字孿生繞不過的一環(huán)。
