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上世纪六十年代，NASA在“阿波罗计划”中建立了一套完整的物理仿真系统，地面上的“孪生飞行器”可以在仿真技术的帮助下预演登月过程中可能遇到的紧急情况。了2010年的时候，NASA首次提出了“数字孪生”的概念，通过虚拟化、仿真技术以及飞行器的实时状态、历史维护、健康管理等数据，利用数字技术对各种物理孪生对象进行替代，以适应现阶段深空探索的需要。原本诞生于航天领域的新理念，在科技圈掀起了一股新的浪潮。擅长造势的Gartner在2017年和2018年连续将“数字孪生”列为十大技术趋势之一，IoT行业的诸多玩家们迅速嗅到了机会，高达59%的企业在调研中表示已经或正在实施数字孪生。当数字孪生和智慧城市相遇后，落地应用的火花终于被引爆，数字孪生正式从技术概念演变为一种新的转型路径，数字孪生城市被视为智慧城市的升级版和必选项，进一步刷新了人们对于未来城市的想象空间。特别是海尔·海纳云为主的“生态品牌”进场后，数字孪生相继在桥梁、楼宇、社区等场景中落地，已然从一股思潮演变为智慧城市的新浪潮。01城市的“虚拟副本”数字孪生的概念被智慧城市所吸纳，并非是什么偶然现象。自从IBM在2008年提出“智慧地球”的概念后，全世界范围内迅速兴起了智慧城市的建设浪潮，处于城镇化转型节点上的中国城市尤为积极。按照德勤披露的调研报告，中国智慧城市的试点数量已经占到了全球的50%左右。然而智慧城市的进程也遇到了一些瓶颈，甚至开始偏离智慧化的初衷。一些是技术上的，由于智慧城市的项目始于各个职能部门或区县，在项目循序落地的过程中逐渐产生了一个个数据孤岛，以至于所谓的创新被迫停于表面，城市的治理水平仅是有限的提升，衍生出了有资源没调度、有数据没分析、有人力没组织、有网络没效率等诸多被诟病的缺陷。一些是思维上的，不同人群对于智慧城市的理解不尽相同，认知上还处于“盲人摸象”的阶段，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进。尽管不少业内人士呼吁智慧城市应进行顶层设计，但理解上的差异留下了太多空白地带，始终缺少统一的治理体系。数字孪生之所以被智慧城市所推崇，有其历史必然性。数字孪生就像是城市的“虚拟副本”，在不改变城市物理空间的前提下，可以利用数字孪生技术打造出对应的虚拟数字世界，也可以理解为现实世界的镜像。特别是站在城市治理的立场上，数字孪生城市等于是现实世界的“操作系统”，可以远程对城市的每一个角落进行综合监测、智慧调度和集中管理，包括街道、社区、商场乃至变电站和排水系统，从而让治理效率产生质的改变。也就是说，原本不可见的城市隐形秩序一步步被显性化，城市治理和公共服务都将走出“盲人摸象”的现状。数字孪生之于智慧城市的价值，逐渐被越来越多人所认可。比如中国信息通信研究院曾在有关报告中明确写道：数字孪生城市具有精准映射、虚实融合、模拟仿真等核心能力，由此衍生出城市风险自动发现、城市运行规律主动洞察、人和物轨迹追踪回溯、事件精准定位管控、决策分析推演、要素资源高效配置等多种能力，将对构建城市现代化治理体系和治理能力提供强有力的支撑。同时政策层面也开始向数字孪生城市倾斜。“十四五”规划纲要中明确提出，要探索数字孪生城市建设;发改委、科技部、工信部、住建部、自然资源部等多个部委纷纷出台政策文件，将在产业和技术上推动数字孪生城市的建设……数字孪生正在从新兴的技术理念，逐步成为智慧城市的“标配”。02海尔的“拼图模式”之所以给出这样的判断，离不开国内各个省市的积极响应。上海、浙江、海南等省份，贵阳、南京、合肥、福州、成都等城市，均出台了以数字孪生城市为导向推进新型智慧城市建设的文件。其中海南计划到2025年底基本建成“数字孪生第一省”，浙江则提出了建设数字孪生社区的行动。这个过程中陆续打磨出了许多数字孪生的应用样本，并且不乏一些有价值的参考案例。以海尔·海纳云的BIMCloud数字孪生平台为例，针对当前数字孪生应用的场景分散、数据孤立、需求各异等落地过程中的实际痛点，BIMCloud数字孪生平台集成了全域孪生、全域感知、数字模板、实时渲染、快速交付等核心能力，通过自动建模、云渲染、图形化组件、可复用系统模板等技术，实现了多元异构数据的融合、标准化的开发接口、跨终端的实时渲染和统一框架下的快速交付，可以最大限度地满足不同用户的需求。所以大多数“数字孪生”还停留在概念阶段的时候，海尔·海纳云BIMCloud数字孪生平台已经在底层架构的基础上，衍生出了HIM场景引擎、BIM图形引擎和CIM数据引擎等服务，面向家庭社区、建筑园区、城市镇街等不同层级的场景，提供可视化交互系统与增值运营服务。海尔·海纳云BIMCloud数字孪生平台在智慧社区方面，海尔·海纳云在业内首创了HIM(Home information modelling)技术，目前已经在青岛的海尚府、波尔多小镇等项目中落地。通过数字孪生三维建模帮助业主还原了家里的户型结构，能够可视化管理水电暖隐蔽管线，远程控制家里的窗帘、照明、地暖等系统，同时还打通了出行、医疗、教育等社区服务，打破了单体智能化的局限性，智慧社区进入协同智慧化时代。海纳云智慧社区数据驾驶舱在智慧建筑方面，海尔·海纳云首先对青岛海尔路1号的金控大厦进行了1：1数字化复刻，在自动建模、云渲染、可视化交互设计等技术的帮助下，可以实时控制楼内的照明、安防、电梯、停车等服务，并衍生出了疫情防控、高空抛物监测、消防预警等个性化方案。海尔·海纳云已经计划对外输出楼宇数字孪生的能力，不仅能够生成适用于不同平台系统的渲染内容，还可以通过无代码开发自主定制所需服务。海纳云BIM数字孪生平台在智慧城市方面，海尔·海纳云在青岛打造了智慧桥梁管理平台，以物联网、云计算、大数据、BIM/GIS等技术为支撑，建立起了桥梁监测、预警、运维、分析等一体化的管理体系，涵盖桥梁档案、巡检养护管理、结构在线监测、健康状况评估等应用场景，进一步提升了青岛桥梁的管控和养护能力。在海尔·海纳云数字孪生技术的深度赋能下，城市正在像生命体一样进行自我管理、自我修复。海纳云数字孪生CIM平台做一个归纳的话，和一些玩家漫无目的打造样本的策略不同，海尔·海纳云在数字孪生领域验证了“拼图模式”的可行性：数字孪生平台就像是一座城市的底层操作系统，从一栋楼、一个小区、一个社区的数字化，到区县级、地市级乃至省市级的综合治理，数字孪生城市正在有序生长。海尔·海纳云的示范案例也为我们勾勒了数字孪生的理想画面，尽管数字孪生还不是革命性的技术，但已经破解了智慧城市早期出现的种种乱象，城市规划和城市治理逐渐有迹可循，普罗大众对城市的进化有了新的感知。03隐形的“航向之争”与其说数字孪生是一个技术概念，倒不如说是路径上的较量。毕竟数字孪生城市已经被验证是待挖掘的蓝海市场，产业链上下游的所有玩家都跃跃欲试，不可避免地存在利益冲突和商业竞争，能否找到分蛋糕的合理方式，直接关系到数字产生的产业进程。至少就目前来看，市场上已经出现了两种主流思路。第一种是中台化的生态解法，海尔·海纳云就属于这一类的主要玩家。有别于华为、阿里的“主导者”形象，海尔·海纳云等企业扮演的角色是“连接者”，将自身的核心能力聚焦于数字孪生城市的中台，然后串联产业链上下游的合作伙伴，比如阿里云和华为的ICT能力、百度和商汤的算法能力、海康和大华的硬件能力以及IoT的链接能力。对应的例子就是海尔·海纳云数字孪生平台，遵循了生态统筹的开放打法，通过对不同硬件、不同能力、不同方案的整合，相应的二次开发和标准制定，形成了AIoT平台、大数据平台和数字孪生平台，然后将这些能力匹配到车库、市政、建筑、应急管理、安全等场景中，打造可视化的解决方案和治理体系。海纳云“1+5+2”战略第二种是中心化的平台战略，华为、阿里可以说是其中的典型代表。如果将数字孪生城市分为基础层、平台层和场景层三个部分，凭借在ICT领域的深厚积累，嫁接数据汇聚、数据治理、智能预测、协同调度等能力，再向上衍生出智慧交通、智慧城管、智慧医疗等解决方案。可以给出的解释是，阿里、华为等企业的筹码在于技术能力，掌握了数字化和智慧化的基础资源;而海尔·海纳云等企业在产业链中的位置偏应用和落地，习惯于根据需求寻找对应的方案。不同的立场和视角导致了两种不同的思路，一种是自上而下的赋能，一种是自下而上的联动。这也是海尔·海纳云强势入场的原因所在，数字孪生并非是纯粹的技术赛道，而是用户需求的应用场景，中台化的思路正是对当前市场现状的对症下药，也是调和产业链上下游的最优解。所以，不同于互联网的固有逻辑，阿里、华为等企业在数字孪生孪生的赛道上有着先天优势，但智慧城市的复杂度远高于互联网。仅以智慧社区为例，想要实现数字孪生的功能，就需要串联起上百家企业的产品，智慧城市的关联方将数十倍甚至百倍于社区。其实海尔·海纳云等玩家的优势恰在于此，相较于巨头主导的市场规则，上下游的成百上千家参与者多半会倾向于去中心化的生态合作。至少就目前的形式来看，海尔·海纳云在数字孪生的应用落地方面已经领先于行业内的大多数玩家，中台化的生态解法被证实是大多数企业喜闻乐见的一种形态，在这场与时间赛道的“航向之争”中，答案正越来越清晰。04写在最后数字孪生和智慧城市都是技术革新的产物，却也是一门需求主导的生意，有些特定的行业规则。几乎所有城市在落地数字孪生项目时，并不急于寻找合作方，大多先找咨询公司做咨询，确定架构和解决方案，然后将项目分成几个独立的阶段，根据上一阶段的体验反馈决定下一阶段的方向和内容。现阶段的焦点可能不是数字孪生能催生什么样的新模式，而是打造切入用户痛点的高价值应用场景，推动数字孪生城市的深入应用和全面推广;等待回答的显然不是技术问题，而是寻找在产业协同过程中增量，实现产业链上下游的价值循环……海尔·海纳云等玩家的入场，可以说是数字孪生城市从概念变成现实的必然，在这场产业链高度复杂的变革当中，需要有“引路人”给出正确的示范，为行业的协同合作找出可行的方向。乃至可以做一个大胆的预判：数字孪生改变的不仅仅是智慧城市的周期和业态，也在深度影响智慧城市的航向，集成创新注定是数字孪生绕不过的一环，海尔·海纳云所代表以用户需求为导向的“生态品牌”或是智慧城市赛道不可或缺的一股势力。 |
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