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数字孪生:新型智慧城市的必然选择

2021-08-24 14:21:38  来源:中国经济导报

摘要:日前,在江苏省常州市天宁区,全国纺织行业首家以11比例建设的“数字孪生工厂”的第一条染色生产线通过模拟运行调试,即将正式投入使用。
关键词: 数字孪生
  日前,在江苏省常州市天宁区,全国纺织行业首家以11比例建设的“数字孪生工厂”的第一条染色生产线通过模拟运行调试,即将正式投入使用。
 
  这是我国企业在数字孪生领域取得的又一进展。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出,要探索建设数字孪生城市。
 
  数字孪生城市是什么?中国信息通信研究院发布的《数字孪生城市白皮书(2020)》给出的解读是:“数字孪生”不再是一种技术,而是一种发展新模式、一条转型的新路径、一股推动各行业深刻变革的新动力,数字孪生城市不再是一个创新理念和技术方案,而是新型智慧城市发展的必经之路和未来选择。
 
  2019年发布的一份报告显示,数字孪生市场有望在五年内实现稳健增长,从2019年的38亿美元跃升至2025年的358亿美元,复合年增长率为37.8%。
 
  北京航空航天大学科学技术研究院副院长陶飞教授表示,数字孪生分为产前、产中、产后三个阶段,目前产后运维阶段的研究最多,特别是在航空航天产业中。目前,数字孪生已经在11个大的领域,包括环保、航空航天、电力、汽车、医疗、健康、船舶等领域得到应用。他强调,数字孪生当前广受国内外关注,现在在制造领域的关注度高,未来在非制造领域也会取得突破。数字孪生的标准很重要,很难有通用的技术和平台解决所有领域的问题,一定要立足行业和产品建立标准。陶飞认为,要理性和正确对待数字孪生,“数字孪生不是万能的,它只是针对某个特定的问题和对象建立数字孪生,它的功能最终是为了解决需求和服务。”
 
  结合全球数字孪生城市的实践,世界经济论坛物联网和城市转型平台中国区负责人徐亚敏认为,数字孪生面临挑战。对于政府来说,要能真正理解数字化能力。同时,数字孪生的发展离不开钱。“数字孪生需要大量资金,这个钱从哪来,可不可持续,从企业的角度来说,就是找谁要钱?商业模式怎么办?技术产品能卖给谁?”
 
  徐亚敏特别提到了数据垄断,认为这是一个让人很纠结的问题。他解释说,一个大企业,如果能够做一个数字底座,去支持一个城市的运维,势必有能力把数据汇集在一起获得海量的数据。但人们并不希望所有的数据都汇集到一个企业去,这可能会产生数据垄断的危险。“如何找到一个合适的路径,通过共生共融发展,保证公共利益和商业利益的平衡,这一点非常重要。”
 
  事实上,问题不止于此。中国工程院院士邬贺铨表示,对于数字孪生,我国现在还处于初期的探索阶段。首先这项工作涉及到多个部门,协调起来比较困难,存在数据采集门槛比较高,信息基础设施建设不均衡等基础问题,应用层次和深度还不够。其次,数字孪生城市涉及到5G、物联网技术、海量数据加载技术、云边计算协同技术、模拟仿真技术、网络与信息安全技术等,目前技术成熟度不高,平台模型标准化滞后。第三,目前数字孪生城市设计软件被国外企业主导,BIM(建筑信息模型)软件基本上都是国外的,CIM(城市信息模型)的软件现在比较少,国产的GPU芯片很少,市场占有率很低,而三维渲染要用到GPU芯片。此外,国内的传感器从技术到成本,尚不能满足全域感知的部署需求。第四,数字孪生城市数据来源面广,接入点多,数据集中度高,一旦遭到入侵,安全危害很大,整个城市的运行会瞬间瘫痪。另外,城市很多数据还涉及到公民个人隐私,需要有效保护。最后,城市的组织架构和管理体制需要适应数字孪生城市的需要,改革城市治理职能和服务模式,要重视数字孪生城市人才的培养。
 
  工业和信息化部科技司副司长朱秀梅表示,探索数字孪生城市建设,有助于推进城市治理体系和治理能力现代化。数字孪生城市通过数据全域标识、状态精准感知、数据实时分析、模型科学决策和智能精准执行等科技手段,有望成为城市智能运行的先锋模式,以及吸引高端治理资源加入、持续迭代演进的创新平台。探索建设数字孪生城市,有助于解决城市规划、建设、管理中的复杂性和不确定性问题,提升城市现代化治理的能力和水平。因此,要加快数字孪生政策引导和标准制定,加强数字孪生技术攻关和产业生态建设,助力数字孪生技术集成创新与应用,实现城市可持续发展。

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责编:wangxu

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