為什么數(shù)字孿生對于智慧城市至關(guān)重要？

　　隨著基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的增長和廣泛采用，數(shù)字孿生在許多行業(yè)中得到普及和部署，并成為智慧城市中不可或缺的一部分。無論是在城市規(guī)劃還是資源優(yōu)化中，它們都可以在實(shí)施之前對計(jì)劃進(jìn)行模擬，在問題成為現(xiàn)實(shí)之前對其進(jìn)行預(yù)測。

　　生活在由智能數(shù)據(jù)驅(qū)動的城市中的烏托邦已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，這些數(shù)據(jù)可以預(yù)見交通擁堵、結(jié)構(gòu)故障或環(huán)境災(zāi)難的到來。我們告訴您所有細(xì)節(jié)!

　　數(shù)字孿生在智慧城市中的重要性

　　智慧城市將自己定位為解決近年來快速城市化帶來的環(huán)境和社會問題的完美解決方案。它們是提高公民生活質(zhì)量、同時(shí)實(shí)現(xiàn)更加可持續(xù)的城市模式的前進(jìn)之路。

　　像數(shù)字孿生這樣的復(fù)制品不斷地更新其物理孿生的數(shù)據(jù)，允許用戶分析數(shù)據(jù)、監(jiān)控系統(tǒng)并執(zhí)行模擬，就像他們在處理真實(shí)的東西一樣。這是一種從制造業(yè)出現(xiàn)的方法，因?yàn)樗试S測試新資產(chǎn)，而不會在物理資產(chǎn)測試期間出現(xiàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。如今，其應(yīng)用范圍包括測試新的設(shè)計(jì)或空間、進(jìn)行健康診斷、允許居民進(jìn)入公共空間，或者實(shí)現(xiàn)更有效的城市管理等等。

　　在智慧城市的背景下，數(shù)字孿生通過傳感器、無人機(jī)和移動設(shè)備不斷從環(huán)境以及車輛、建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施或人員收集信息。除此之外，還添加了物聯(lián)網(wǎng)攝取的數(shù)據(jù)，并輔以人工智能和高級分析。

　　這些技術(shù)幾乎可以立即處理靜態(tài)、歷史和綜合數(shù)據(jù)，為城市績效提供有價(jià)值的見解。因此，數(shù)字孿生加速了這些戰(zhàn)略，使公共部門組織能夠更有效地識別見解和聯(lián)系，并提供更大的信心。

　　能夠利用這項(xiàng)技術(shù)并從中受益的城市將最繁榮。擺脫傳統(tǒng)的城市設(shè)計(jì)方法帶來了巨大的好處，例如能夠?qū)⑻摂M設(shè)計(jì)與地理空間分析驅(qū)動的智能地圖進(jìn)行比較?？梢詫Χ鄠€(gè)、大型且復(fù)雜的地理參考數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、處理和分析。數(shù)字孿生隨著物理對象狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)動態(tài)變化，從而節(jié)省時(shí)間并提高響應(yīng)能力。

　　數(shù)字孿生在智慧城市中的優(yōu)勢

　　數(shù)字孿生可以優(yōu)化規(guī)劃、運(yùn)營、財(cái)務(wù)和決策，以單一、簡單的方式減少碳排放或建設(shè)大型項(xiàng)目。

　　用戶可以從節(jié)省成本、提高生產(chǎn)率和更環(huán)保的模型中受益?？梢阅M自然災(zāi)害造成的風(fēng)險(xiǎn)，以建立更具彈性和可持續(xù)的環(huán)境。此外，啟動有形資產(chǎn)或城市網(wǎng)絡(luò)的預(yù)防性維護(hù)，以盡量減少停機(jī)或運(yùn)營問題。

　　現(xiàn)在就我們將面臨的未來幾年城市的快速發(fā)展進(jìn)行規(guī)劃，對于城市的順利運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要，從公共交通、零售安全到住宅建筑。數(shù)字孿生提供了更好的信息來評估大型項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇。它們也是促進(jìn)公共和私營部門、社會和政策制定者之間達(dá)成協(xié)議的有力工具。

　　通過現(xiàn)實(shí)世界的虛擬表示來模擬場景并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的見解的能力增強(qiáng)了政策和服務(wù)的制定，以及展示良好治理和為社區(qū)創(chuàng)造價(jià)值的能力。

　　數(shù)字孿生和可持續(xù)發(fā)展

　　發(fā)展中國家面臨著歷史上最快的城市化進(jìn)程，因此需要建造大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)適用住宅單元和設(shè)施齊全的城市地區(qū)。除了開發(fā)這些住宅區(qū)的需要之外，可持續(xù)性、提高公民生活質(zhì)量以及保護(hù)自然、社會和當(dāng)?shù)剡z產(chǎn)等因素在今天也至關(guān)重要。此外，資源和時(shí)間都是有限的，因此必須找到有效的解決方案來解決這一全球性挑戰(zhàn)。

　　為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，我們與歐洲領(lǐng)先的建筑公司之一 Heijmans 合作，創(chuàng)建一個(gè)“指揮中心”來控制、監(jiān)控和分析所有設(shè)備和資產(chǎn)，以改善交通流量和基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)。

　　我們使用 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)來擁有虛擬表示或物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。這項(xiàng)服務(wù)使我們能夠?qū)ξ恢?、設(shè)備以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行建模，以構(gòu)建空間圖。

　　所有收集到的信息都可以在網(wǎng)絡(luò)上可視化。它顯示一個(gè)地圖(使用 Azure Map)，顯示指定的街道和其位置的不同 iVRI 以及相關(guān)信息(錯(cuò)誤、事件、元數(shù)據(jù)……)。它還具有其他選項(xiàng)，例如 Power BI 圖表和存儲的數(shù)據(jù)。電子郵件通知通過 Azure SendGrid 完成，并在發(fā)生某些事件(例如設(shè)備信號錯(cuò)誤)時(shí)觸發(fā)。

　　另一方面，我們特別強(qiáng)調(diào)安全性，實(shí)現(xiàn)自動測試錯(cuò)誤、漏洞和其他可能威脅項(xiàng)目的潛在問題的軟件，從數(shù)據(jù)庫加密到身份驗(yàn)證流程、安全證書的定義等。

　　結(jié)果是使用 AKS 的高度可擴(kuò)展的云架構(gòu)，它吸收了超過 25 種不同類型的傳感器。目前，我們管理著 40.000 臺設(shè)備，并且正在不斷增加更多設(shè)備，計(jì)劃今年達(dá)到 150.000 臺設(shè)備。

　　創(chuàng)造未來的結(jié)構(gòu)

　　當(dāng)前的城市設(shè)計(jì)過程在考慮環(huán)境和增長價(jià)值時(shí)遇到了許多障礙，迫使人們重新思考城市發(fā)展模式。此外，我們正處于許多行業(yè)都看到數(shù)字化如何為他們帶來許多競爭優(yōu)勢、節(jié)省時(shí)間和成本并提高安全性的時(shí)代。

　　使用數(shù)字孿生的優(yōu)勢是如此之多，以至于它們將徹底改變工業(yè)部門。我們可以有一個(gè)忠于現(xiàn)實(shí)的模型，在不將復(fù)制的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)置于風(fēng)險(xiǎn)中的情況下進(jìn)行測試，設(shè)計(jì)新的場景并觀察它們在面對我們引入的變體時(shí)的行為，以更靈活的方式提高生產(chǎn)力，預(yù)測可能的變化并預(yù)測故障或問題…

　　借助這套智能數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，我們可以實(shí)時(shí)測量所研究的建筑物/公共空間/橋梁的荷載和性能，并分析其具體情況，以確保安裝安全并完美運(yùn)行，并現(xiàn)實(shí)地預(yù)測其性能壽命?，F(xiàn)在，我們可以隨時(shí)了解建筑物的狀態(tài)，這要?dú)w功于通過安裝的傳感器接收到的大量數(shù)據(jù)，這使我們能夠做出決策和計(jì)劃維護(hù)，并根據(jù)具體事實(shí)適當(dāng)?shù)匾?guī)劃投資。

　　我們沉浸在所謂的工業(yè) 4.0 中，它創(chuàng)建了數(shù)字孿生等模型，集成了人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和空間網(wǎng)絡(luò)。我們正在創(chuàng)造一種基于在以前不可想象的領(lǐng)域持續(xù)改進(jìn)和不斷創(chuàng)新的商業(yè)文化。感謝物聯(lián)網(wǎng)，這成為了現(xiàn)實(shí)，所有行業(yè)都將看到這種轉(zhuǎn)變將如何給他們帶來顯著的好處。

　　作者：Elena Canorea

　　來源：千家網(wǎng)