被看作是“新基建中的基建”,数字孪生到底是什么?

被看作是“新基建中的基建”,数字孪生到底是什么?
2020年07月31日 10:47 晓说通信

(记者  叶菁)作为全球最大的5G网络共建共享战略发起者,中国电信中国联通近日联合邀请亚信科技为主牵头厂商,领导2020年全球TMForum Digital Transformation World的催化剂项目“基于数字孪生的5G网络共享”-Inception:Digital Twins for 5G Network Infrastructure Sharing,为5G新基建的共建共享构建领先的数字化运营系统。

随着“新型基础设施建设”被写入2020年《政府工作报告》,“新基建”也被不断提及,但是在有关专家看来,数字孪生城市的构建将成为新基建的基建。当前,数字孪生已经成为全球信息技术发展的新焦点Gartner认为2019年数字孪生处于期望膨胀期顶峰,将在未来5年将产生破坏性创新。数字孪生技术拓展了现实生活的维度,对于拉动数字新基建需求,带动招商引资、工业旅游等线上经济的发展具有重要的现实意义。

数字孪生,数智新基建

受新冠肺炎疫情影响,拉动中国经济增长的两驾马车——消费和出口双双降速。对冲经济下行,还是要看基建。但传统老基建逐步呈现边际效应递减趋势。为此决策层强调:要加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设,其中尤其要加快新型基础设施建设进度。这短短一句话,让“新基建”成为热点。

新基建旨在促进中国产业链升级、新技术新产品的爆发和新业务模式的诞生,而在这样的背景下,物联网技术早已深度融入新基建所涉及的每个模块中。例如5G网络赋予物联网低延迟、高速率、多终端的交互能力;特高压、充电桩的部署运营离不开物联网分布式监控管理;高铁、大数据中心的实时监控与调度基于物联网建设完成;人工智能则已成为物联网应用层的支撑技术……可以预见,新基建将与物联网紧密融合,成为经济发展、社会进步和科技创新最重要的基础设施,在未来信息基础发展浪潮迭代中无处不在。

此时此刻,能够将现实世界与数字化世界紧密融合的数字孪生(Digital Twins)技术开始绽放新光芒,创造新价值。

数字孪生(Digital Twins)到底是什么?数字双胞胎(也称数字孪生)最早是来自工业领域的一种说法,实在工业企业自动化、信息化和数字化应用达到一定程度以后,在向工业4.0迈进的过程中,将现实世界的生产加工过程与虚拟世界中CAD、PLM等系统之间,实现彼此映射、控制的一种数据应用模式。

在工业领域当中,数字双胞胎的应用场景,一般是通过将来自虚拟世界的产品CAD数据和生产加工信息等产品设计数据,传递到现实世界的数控机床,控制现场的加工生产;同时,通过将现的加工状况、环境因素、工艺数据等现实生产数据反馈到虚拟世界,通过与虚拟产品设计数据进行对比,不仅可以实时调整现实世界的加工,使其更符合产品设计要求,而且可以通过系统对数据的不断积累和分析,优化设计。

显而易见的一点是:现在普遍讨论的“数字双胞胎”,应用场景已经完全超出了工业领域车间级的应用范畴:智慧工厂、智慧楼宇、智慧交通,乃至智慧城市,所强调的,都是通过数据,在虚拟世界与现实物理世界之间,形成一定的关联关系,从而降低人们对复杂现实世界的管理和控制难度——从某种程度上说,这也是所谓“数字经济”的本质:用数据管理、驱动和优化人类社会的秩序形成。

数字孪生让城市更“聪明”

数字孪生早期应用于高精密的工业制造业领域,但是后来人们发现,不仅是制造业领域,数字孪生还可以拓展到智慧城市。“数字孪生城市”在智慧园区、城市规划、高精度自动驾驶等三大典型应用场景上有着独特的优势。数字孪生城市是跨区域、跨部门、跨行业高效协同全景式的城市管理模式,在数据融合方面,与传统智慧城市相比,数字孪生城市不仅包括描述城市运行状态的城市体征数据,也包括基于倾斜摄影、BIM的三维模型数据、基于物联网的实时感知数据等,集成了城市的全量大数据。

哪些数据是公共数据必须公开和平等流转、共用,哪些是企业产权数据,哪些是个人数据,交易流程是什么?以医疗领域为例,一个城市有多家大型医院和社区医院,病人在多个医院就诊的数据和影像无法互通就会导致重复检查和误诊,对于病人的数据(比如病历、主诉、药方、检查单、化验单、医疗影像等)是属于医院还是属于病人,应该确权。如果确认为病人所有,那么病人拿着医保卡在任何一家医院都能调出数据。

未来随着智慧城市的深入开展,将有更多的垂直领域开发为“城市大脑”。比如医疗行业的健康大脑可以在城市医院、疾控系统、社保中心、药店等系统中进行数据互通,从而可以及时分析判断城市中市民的健康状况,提出城市的健康发展政策和进行重大传染疾病应急指挥。城市生态大脑可以对城市环境传感器终端、卫星数据、气象数据、环境监测数据进行综合判断,并分析城市的生态质量,例如通过复杂科学管理手段分析环境生态数据可以预判雨季城市内涝点和进行灾情防备。城市舆情大脑可以实时分析城市内发生的公共事件的群体反应现状,并及时采取应急措施。

在新基建的浪潮之下,新型智慧城市建设迎来新的发展机遇,无疑也将加快数字孪生在智慧城市建设的应用速度。

新兴概念层出不穷,

运营商须深化“全结构业务”能力

当前全球技术发展呈现高度智能化与深度互联化趋势,国家从政策层面号召市场积极投入到新兴技术发展浪潮中。当今各类新兴概念持续涌现,以5G、数字孪生、区块链等为代表的“前”新兴技术在日益完善的技术条件与宏观政策的支持下,逐步从“泡沫破裂低谷期”走向“稳定爬升恢复期”,各市场参与者在相关领域的先期投入与基础要素积累可望在未来数年内取得明显收益,市场格局亦将具雏形。

运营商的主营业务可分为移动与宽带两类基础性业务,在公众市场具备固有且强大的影响力和经营能力。但诸如5G与边缘计算这两类趋于运营商近端业务生态圈的新兴技术,其作用于产业的直接效用明显高于公众个体。即当今新兴技术发展趋势,要求运营商走出自身的强势区域、转向专注于服务来自各产业的企业用户。

过往运营商政企业务主要由专线和云盘业务构成,整体侧重管道能力与机房运营等基础设施业务,在市场中呈现覆盖范围广、但经营深度不足特点。由此造成了企业获利的天花板以及市场角色地位的固化。而在以5G为划分标志的技术发展新时期中,运营商的目标范围应从“浅海”拓展至“深海”,将基础设施能力从主要能力定位“下调”转化为标准能力定位。即要求运营商在提供管道能力、数据中心等基础设施资源的同时、拓展基于此两者的细分“上层业务”,避免再度陷入市场定位管道化窘境之中。运营商应充分发挥基础设施资源的广泛性、必需性与开放性,发展各细分领域中由其延伸分化而来的高价值业务,以“全结构业务”能力构筑市场竞争力、锻造市场地位。

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