數(shù)字孿生，也被稱作Digital Twin、數(shù)字雙胞胎，是對物理世界實體或系統(tǒng)的數(shù)字化表達(dá)，簡單的理解，就是在虛擬世界中，“復(fù)制”真實物理世界中的事物。價值在于通過模擬物理世界的運(yùn)轉(zhuǎn)流程，從中預(yù)判趨勢和風(fēng)險，為決策提供依據(jù)。
數(shù)字孿生被Gartner評為2019年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢之一，到2020年，Gartner估計將有超過200億個連接的傳感器和端點(diǎn)，數(shù)字孿生將連接數(shù)十億的實體設(shè)備。
泰瑞數(shù)創(chuàng)是一家專注于數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)的科技公司，2004年成立，在智慧城市、智能工業(yè)、自動駕駛等領(lǐng)域，提供數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)應(yīng)用的全鏈條服務(wù)，目前客戶超過1000家，合作開發(fā)商超過200家，營收保持每年50%速度增長。
近日，36氪采訪了泰瑞數(shù)創(chuàng)CEO劉俊偉，詳細(xì)聊了聊在泰瑞數(shù)創(chuàng)的實踐中，數(shù)字孿生能在哪些場景落地？實現(xiàn)哪些價值？如何實現(xiàn)？發(fā)展數(shù)字孿生的關(guān)鍵點(diǎn)是什么？
從服務(wù)鏈條來看，數(shù)字孿生可以拆解為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)應(yīng)用三塊。
數(shù)據(jù)采集
數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)采集，是綜合利用衛(wèi)星遙感、航空傾斜攝影測量、激光雷達(dá)測量等技術(shù)手段，囊括對地表、室內(nèi)、地下、水下等全物理空間場景的三維數(shù)據(jù)采集。
在采集硬件方面，主要由傳感器和載荷構(gòu)成。其中傳感器負(fù)責(zé)采集物理世界的各類真實數(shù)據(jù)，包括高精度傾斜攝影光學(xué)傳感器、高光譜傳感器、激光傳感器等。載荷是傳感器的“交通工具”，包括無人機(jī)、固定翼飛機(jī)等。
數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的技術(shù)難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)在于采集傳感器，主要體現(xiàn)在2個指標(biāo)：
能在高空作業(yè)時具備高精度。
單位時間的拍攝采集效率。
這兩個指標(biāo)綜合決定了數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量、效率、成本。
數(shù)據(jù)建模
采集的大量物理世界的原始數(shù)據(jù)后，下一步就是利用自動化建模工具進(jìn)一步加工處理，生成對物理世界真實還原的三維建模。除了對環(huán)境的高精度虛擬重建，數(shù)字孿生數(shù)據(jù)更要有效承載各種業(yè)務(wù)流程。
數(shù)據(jù)建模可以進(jìn)一步分為視覺三維建模和語義建模2塊。
視覺三維建模較容易理解，即物理世界的三維模型復(fù)制。
那語義建模是什么呢？我們知道，AI在視覺里的重要應(yīng)用是將二維視頻、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行“結(jié)構(gòu)化”，識別出里面的人、物等對象。類比到數(shù)字孿生中，就是將“三維模型”進(jìn)行“結(jié)構(gòu)化”，例如識別出建筑類型、占地面積、層高、窗戶數(shù)量、道路、橋梁等等。這些數(shù)據(jù)被解譯出來后，可以被檢索、分析，從而支持到更廣泛的上層應(yīng)用。
圖片來源：上海測繪院和上海航遙公司
三大落地領(lǐng)域：智慧城市、智能工業(yè)、自動駕駛
智慧城市、智能工業(yè)、自動駕駛，是泰瑞數(shù)字孿生目前重點(diǎn)發(fā)力的三大領(lǐng)域，尤其是智慧城市，占到目前泰瑞業(yè)務(wù)的70%。下面詳細(xì)介紹下這三大領(lǐng)域泰瑞是怎么做的。
智慧城市正在快速發(fā)展，我國約95%的副省級以上城市和超過80%的地級城市，逾500座，正在以智慧化建設(shè)為目標(biāo)。數(shù)字孿生在智慧城市場景的應(yīng)用可以分為3塊：公共安全和應(yīng)急；市政和能源；城市規(guī)劃、國土、住建。
公共安全和應(yīng)急?；A(chǔ)點(diǎn)的是作為城市GIS三維地圖應(yīng)用。更復(fù)雜的是基于大量城市數(shù)字孿生數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)仿真分析，核心價值在于預(yù)測和發(fā)現(xiàn)風(fēng)險、提高出警和調(diào)度效率。例如預(yù)測哪里容易發(fā)生人流擁堵，以采取措施預(yù)防踩踏事件等。再如根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的位置、周圍環(huán)境、設(shè)施、人力等，智能生成滅火、出警應(yīng)對方案等。
市政和能源?？蛻纛愋桶ㄋ畡?wù)公司、電網(wǎng)、燃?xì)夤镜取Ｖ饕獞?yīng)用在3方面：設(shè)計階段，模擬仿真供電、暖氣等基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計方案。施工階段，數(shù)字孿生模型是重要的參考依據(jù)，如知道各個管線在哪里，不會挖斷等。日常運(yùn)維，很多高危環(huán)境等可以基于數(shù)字孿生模型指導(dǎo)無人巡檢。
城市規(guī)劃、國土、住建?；诟呔葦?shù)字孿生三維數(shù)據(jù)、語義數(shù)據(jù)，借助算法智能規(guī)劃一套城市建設(shè)方案。
官方資料顯示，泰瑞迄今已在北京、上海、廣州、深圳等全部一線和二三線的數(shù)十座城市，采集和生產(chǎn)了近10萬平方公里的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)。
智能工業(yè)場景，數(shù)字孿生的核心價值在于，融合空間信息、CAD設(shè)計系統(tǒng)、CAE仿真系統(tǒng)，通過模擬物理生產(chǎn)過程和仿真，有效監(jiān)管生產(chǎn)，模擬生產(chǎn)流程，評估風(fēng)險和預(yù)測未來。泰瑞數(shù)創(chuàng)的主要客戶類型包括石油、石化、電力等能源類企業(yè)以及大型礦山、鋼鐵、工程機(jī)械、物流運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)型企業(yè)。
自動駕駛場景，城區(qū)級或城市級的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)可作為高精度地圖，即自動駕駛車輛的基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)支撐?？蛻舭ㄕ噺S、自動駕駛設(shè)備廠商和整合方案商等。
具體應(yīng)用是，一方面可以為客戶提供自動駕駛模擬仿真系統(tǒng)的解決方案，畢竟真實測試場景有限且成本高，可以先通過虛擬仿真系統(tǒng)驗證傳感器性能、算法的可靠性等。另一方面，可以在真實自動駕駛環(huán)境中作為地圖數(shù)據(jù)之一。
行業(yè)三大關(guān)鍵點(diǎn)：技術(shù)、資本、政策
數(shù)字孿生目前還處于早期發(fā)展階段，有哪些關(guān)鍵因素會直接影響到行業(yè)發(fā)展呢？
泰瑞數(shù)創(chuàng)CEO劉俊偉告訴36氪核心有三點(diǎn)：技術(shù)、資本、政策。
1、技術(shù)方面，數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)的技術(shù)鏈條非常長，從上游的各類高精度傳感器，到視覺三維建模、語義解析建模，再到與具體行業(yè)內(nèi)的已有系統(tǒng)的融合、落地等，技術(shù)都會很大影響到能否落地，以及落地效果等。
除了自主研發(fā)，泰瑞也通過產(chǎn)業(yè)鏈合作以及收購整合方式完善技術(shù)能力。例如泰瑞收購了上海航遙，一家遙感測繪儀器研發(fā)領(lǐng)域的甲級測繪航空攝影資質(zhì)企業(yè)，幫助泰瑞實現(xiàn)城市級、精度可達(dá)2cm的數(shù)據(jù)采集。
2、資本方面，涉及到核心技術(shù)的持續(xù)研發(fā)、建立海量城市級高精度數(shù)據(jù)庫、以及產(chǎn)業(yè)鏈整合等，需要大量資金支持。泰瑞數(shù)創(chuàng)已完成A輪、B輪融資，今年將開啟數(shù)億元規(guī)模的C輪融資。
3、政策方面，國家對于三維地圖互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布，制定了一系列數(shù)據(jù)使用的限制與保密政策，比如，只能通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布六平方公里以內(nèi)面積的三維地圖數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)保密政策制定時間比較久遠(yuǎn)，目前適當(dāng)?shù)拈_放政策，可以有效刺激公共服務(wù)等數(shù)字孿生應(yīng)用場景的發(fā)展。
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我是36氪記者陳紹元，關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)、AI、科技，交流或?qū)で髨蟮?不收費(fèi))加微信:
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