华为构建数字孪生城市生态圈解决方案

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：在鹰潭市，华为布局了110万个传感器，覆盖地面、地下、天空和水体，构筑城区80平方公里的矢量数据，打造了一个城市的信息系统、数据模型和数字孪生的大脑。作为数字孪生城市的推崇者，华为侧重于打造智慧城市的生态圈，并且提出了业界著名的“1＋1＋N”的解决方案。业内普遍认为，从顶层规划出发的数字孪生城市全生命周期管理，是突破智慧城市瓶颈的关键方法。

2018年，中国信息通信研究院发布了《数字孪生城市研究报告》，其中提到四个关键点：高精度城市信息模型是基础，全域布局的智能设施是前提，安全高效的智能专网是支撑，智能操控的城市大脑是重点。

数字孪生城市，如何实现这四个关键点呢？

事实上，伴随5G技术即将大规模商用，在低时延（峰值速率比4G提高了30倍）、大连接（每平方公里支持100万个传感器连接上网）、支持高速移动（每小时500公里高速移动时的数据连接）等优势条件下，城市从诞生开始，流量和数据将迎来爆发式的增长。

因此，数字孪生城市可以在定位服务和空间ID的基础上，嫁接越来越多的智能场景应用，形成覆盖规划设计、建设实施和运营管理的全周期城市操作系统，其中我们要把握好这几点：

第一，空间ID是把城市切分成最小的空间单元，用作操作系统的入口，为数据和信息提供构件级的空间定位，让每一栋建筑和街道都活过来。在这背后，需要在规划时搭建起城市信息化模型的底层平台，通过全局联动的电子导则和自主优化的模型体系，在决策实施之前，提供更多的模拟、推演和比选方案。

第二，通过多模块集成的传感器和高算力的边缘计算终端，城市的分析和决策能力被下放到分布式终端。同时，得益于城市数据颗粒度变得更小，生成了基于个体的ID档案，城市和用户的状况能被更加精准地追踪和预测。

第三，要建立智慧城市的“操作系统”而不是“决策系统”。在未来，我们要的不仅仅是堆积数据的集中地，而是要建立起一套针对城市空间的数据开放与交易机制。

数字孪生绝不仅仅是系统上云，或者建立一块可视化的大屏，而是要在实体城市生长的每一个环节，考虑到数字与城市生长的匹配，将智能应用与城市的脉络、软组织乃至大脑相融合。比如，不同建筑单元通过模块化的组织和更新，形成可插拔、可组合的乐高城市。这背后，是数字孪生城市一系列软硬结合的解决方案和工具包。

2019年，华为帮助江西省鹰潭市打造了5G数字孪生城市。在鹰潭市，华为布局了110万个传感器，覆盖地面、地下、天空和水体，构筑城区80平方公里的矢量数据，打造了一个城市的信息系统、数据模型和数字孪生的大脑。

仅仅几个月时间，华为通过数字孪生城市系统，为鹰潭市城区的道路照明节能30%；物联网智能水表投入使用后，鹰潭城区自来水管网漏损率下降到12%，年节水240万吨；在数据模型的模拟下，鹰潭的支柱产业——铜产业，生产效率也提高了15%。

作为数字孪生城市的推崇者，华为侧重于打造智慧城市的生态圈，并且提出了业界著名的“1＋1＋N”的解决方案。

第一个“1”是沃土数字平台：集合了底层物联网、地理信息系统、大数据、视频云、融合通信、5G和AI等新基础设施打造的城市数字底座，也可以理解为华为的数字平台能力。

第二个“1”是城市智慧大脑：基于华为数字平台，综合不同行业的数据和能力，构建成所有智慧应用的中枢大脑。

第三个“N”指的是各种智慧应用：生态伙伴基于华为数字平台开发的各类智慧应用，诸如智慧政务、智慧城管、智慧应急、智慧教育、智慧水务和智慧治理等。

而数字孪生城市在演变过程中，本身也出现了两个新变化：

一是技术取向的平台化。业内普遍认为，从顶层规划出发的数字孪生城市全生命周期管理，是突破智慧城市瓶颈的关键方法。因而导致政府的采购模式，逐渐从以渠道为主转变为以平台为主。

二是商业结构的生态化。数字孪生城市终究还是要服务于民众。以往的数字孪生城市建设多是自上而下，由政府或相关企业一起来推动。但将来还需要衔接城市居民的生活需求，形成一个多边生态的新型商业模式。

就像美国社会学家米切尔·邓奈尔在《人行道王国》这本书中提到的，一座城市的活力需要落地到人行道、社区这些微观部分，这才是数字孪生城市建设的毛细血管。

城市的原型正处在一个前所未有的变革期。如果说在工业文明时代，我们以效益和规模为核心目标，以钢筋水泥的“铁公基”为主要形式，那么，我们现在正转向一个更加柔性、智能、物理和数字结构的社会。

数字孪生城市是变革的前提条件，是信息技术单点突破和集成创新之后的新起点，也会是未来一段时间的城市信息化建设、城市数字经济发展的主流模式。

华为构建数字孪生城市生态圈解决方案

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