2021年3月,国家“十四五”规划纲要明确提出要“探索建设数字孪生城市”,为数字孪生城市建设提供了国家战略指引。同时在总体规划层面,国家“十四五”规划纲要、“十四五“数字经济发展规划、“十四五”国家信息化规划等规划文件提出,要积极完善城市信息模型平台和运行管理服务平台,构建城市数据资源体系,推进城市大脑建设,以因地制宜为原则探索建设数字孪生城市。
无疑,“数字孪生”已经成为未来智慧城市建设的新方向。数字孪生最早是从制造业发展而来,是以数字化的形式为物理对象创建虚拟模型,通过模拟来反映物理对象的行为过程,比较常见于产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域。而将其引入智慧城市建设,软通智慧总裁冯嵱在接受媒体采访时表示,这是基于创新的数字孪生技术与全域数字化融合,将物理城市精准映射到虚拟环境,形成数字城市,再通过城市科学模拟与仿真系统对城市进行科学预测,为城市管理者与企业提供有效的决策辅助,助力城市的发展规划和运营管理、产业转型与善政惠民。
NVIDIA智能城市和空间的全球业务发展负责人Jumbi Edulbehram在接受媒体采访时表示,元宇宙通过数字虚拟的方式存在,本质上是物理现实的数字孪生,可作用于以下场景:(1)可视化管理,安保人员能够通过3D孪生的方式对场景进行管控,通过摄像头与传感器实时获取视频与数据;(2)协作设计与施工,通过数字孪生技术,让IT / 安防工程师与架构师可以轻松实现可视化协作;(3)安全事故模拟,通过数字孪生技术可以对网络威胁或安全事故进行模拟与响应,验证系统是否达到安全防护效果,提升安全性;(4)深度学习训练,现在许多智能设备都可以使用人工智能模型进行训练,使用数据合成训练的成本更低。
目前“数字孪生”技术已经在许多场景中实现了落地,如在智慧水务方面,浙江省水文管理中心与海康威视成立联合实验室,双方便围绕数字孪生流域和水文现代化建设等发展要求,通过三维模型、 AR实景等技术打造数字孪生水文站,实现了湿度、雨量、水位等近10类监测数据在虚拟水文站上的数字映射。虚实结合的空间场景让这些数据变的立体化,帮助决策人员“3D”掌握数据变化,及时发现问题并调度最近的处置人员。
IDC预计,到2025年,全球数字孪生市场规模将从2020年的52.2亿美元增长到264.6亿美元,年均复合增长率超过38.35%。虽然数字孪生城市建设尚处于探索之中,但随着数智化的技术逐渐成熟,已经开始走进人们的生活之中,结合未来的数字经济发展,虚实互通的数字生态系统将迎来大爆发,驱动全新的智慧城市构建。
对于安防行业而言,数字孪生是探讨人与技术如何交互的新方向。例如,当前许多传感器仍是以二维的方式进行数据的收集,因此仍需投入大量的人力去复核这些信息,但如果加入数字孪生相关技术与应用,便能通过3D视图的方式重构环境,获取多感官的数据,从根本上改变安防应用环境。