智慧城市是把新一代的信息技術(shù)靈活運(yùn)用在城市中各個(gè)行業(yè)基于知識(shí)社會(huì)新一代創(chuàng)新（創(chuàng)新2.0）的城市信息化管理高等級(jí)形態(tài)，實(shí)現(xiàn)信息化、工業(yè)化與城鎮(zhèn)化緊密結(jié)合，有利于緩解“大城市病”，提升 城鎮(zhèn)化品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化和動(dòng)態(tài)管理，并提升城市管理效果和改善群眾生活品質(zhì)。2014年，安東尼·湯森在《智慧城市》中寫道：數(shù)字變革轉(zhuǎn)型并沒有使城市消失，全球各地的城市都在繁榮發(fā)展，這是因?yàn)樾录夹g(shù)應(yīng)用讓它們變成更具價(jià)值且更高效的場(chǎng)所。”
確實(shí)，伴隨著不同時(shí)代的新技術(shù)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，智慧城市的進(jìn)程，也經(jīng)過了幾個(gè)時(shí)代。從早期的信息化時(shí)代的電子政務(wù)，再到云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)的數(shù)字城市，及其移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)的無線城市等。但可惜的是，這些圍繞著 城市的IT投入，在不斷的重復(fù)建設(shè)規(guī)劃，投入了海量資源，并在炒熱了智慧城市的理念過后，依然很少有成功的樣板。
也正是為了更好地解決智慧城市所遭遇的各式各樣的難題，華為在高交會(huì)期間舉辦的華為智慧城市峰會(huì)2019上，宣布正式發(fā)表智慧城市最新理念：“5G+AI，開啟智慧城市孿生新時(shí)代”。我們知道，不論是智慧城市，還是數(shù)字孿生本身都不是新穎的理念，數(shù)字孿生的智慧城市的設(shè)計(jì)思路，也絕不是簡(jiǎn)單的信息化覆蓋的過程，而是把城市規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、運(yùn)營管理、綜合治理的底層拉通，來解決城市遭遇的全部實(shí)際問題。凱文·凱利曾一度提到“鏡像世界”的理念，這其實(shí)便是數(shù)字孿生的另一種表達(dá)方式，從這個(gè)角度看，華為所倡導(dǎo)的智慧城市的新孿生時(shí)代，何嘗不是用數(shù)字孿生，重現(xiàn)了一個(gè)智慧城市的“鏡像世界”。
1、智慧城市變革轉(zhuǎn)型期之前，這些問題急需解決
傳統(tǒng)的智慧城市的建設(shè)規(guī)劃，通常情況下是理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。在2017年底，羅蘭貝格發(fā)表過一個(gè)關(guān)于智慧城市的報(bào)告，在考察了全世界87個(gè)典型的智慧城市后，平均打分僅為37分（100分制）。以往許多 智慧城市全部都是項(xiàng)目式的，從單純的建設(shè)規(guī)劃角度解決了實(shí)際行業(yè)領(lǐng)域的智慧需要，但卻沒有從智慧城市的整體下手，非常容易建成新的智慧“孤島”，這實(shí)際上與智慧城市的要求是背離的。總的來說，智慧城市并不是簡(jiǎn)單的所有行業(yè)信息化的總和，它應(yīng)該是對(duì)整個(gè)城市各個(gè)行業(yè)數(shù)字化能力的一次重新塑造，智慧城市所遭遇的是系統(tǒng)性的難題，本來就不應(yīng)從單個(gè)的點(diǎn)去突破。
簡(jiǎn)單的說，現(xiàn)階段智慧城市的問題主要有三個(gè)：
第一，欠缺頂層設(shè)計(jì)著手的建設(shè)規(guī)劃理念。像智慧城市這樣一個(gè)龐大的工程，務(wù)必要有個(gè)高屋建瓴式的頂層設(shè)計(jì)：要由上至下地規(guī)劃，從智慧城市的實(shí)際構(gòu)想，到工程項(xiàng)目的實(shí)施和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，再到子系統(tǒng)的配合實(shí)施、各環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通、交叉信息的處理等。因此 ，一個(gè)好的頂層設(shè)計(jì)，是智慧城市成功的前提條件。
第二，城市的復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超乎想象。任意一個(gè)城市都包含交通出行、文化教育、環(huán)境保護(hù)、通信網(wǎng)絡(luò)、度假旅游、工商業(yè)等數(shù)十個(gè)行業(yè)，要維持城市的運(yùn)行，就務(wù)必將這么多個(gè)子系統(tǒng)都涵蓋在其中。要讓這些各司其職的系統(tǒng)交匯并融合與協(xié)作，就需要在數(shù)據(jù)層面拉通，并通過一種“數(shù)字平臺(tái)”的建設(shè)規(guī)劃來進(jìn)行賦能。
第三，以往智慧城市建設(shè)規(guī)劃的技術(shù)體系并不是很完善。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為例，它本身是好技術(shù)，但為何十多年過去了，物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目反饋的效果都比較差？是因?yàn)楦兄徊贿^是第一步，通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的瓶頸，再好的數(shù)據(jù)，如果傳不回去就喪失了價(jià)值。但是我們也應(yīng)當(dāng)看到，伴隨著基礎(chǔ)設(shè)施云化，大數(shù)據(jù)分析、人工智能在各場(chǎng)景逐漸成熟，5G方興未艾，IOT漸入佳境。智慧城市建設(shè)規(guī)劃的變革轉(zhuǎn)型期也即將來臨。
2、數(shù)字孿生與智慧城市怎樣更好的融合？
簡(jiǎn)單地說，數(shù)字孿生，是通過對(duì)物理世界的人、物、事件等全部要素?cái)?shù)字化，在網(wǎng)絡(luò)空間重塑一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的“虛擬世界”，從而產(chǎn)生物理維度上的實(shí)體世界和信息維度上的虛擬世界同生共存、虛實(shí)融合的格局，這是用數(shù)字化方式為物理對(duì)象構(gòu)建虛擬模型，從而來模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為。
如果基于數(shù)字孿生城市技術(shù)，總體城市建設(shè)運(yùn)營管理邏輯將完全重新構(gòu)建，將重新定義物理城市與數(shù)字城市的關(guān)系。能夠想象，未來的數(shù)字孿生城市會(huì)與真實(shí)城市1:1高擬真虛擬重建，從極致的城市場(chǎng)景和數(shù)據(jù)可視化、物聯(lián)控制，到仿真，到預(yù)測(cè)、決策，再到優(yōu)化治理的良性系統(tǒng)，提前預(yù)演城市建設(shè)方案以及仿真結(jié)果，來高效地指導(dǎo)真實(shí)城市建設(shè)。這是多么值得期待的未來。
而華為對(duì)“智慧城市孿生新時(shí)代”的定義則是：以5G和AI等技術(shù)手段重新塑造城市要素，標(biāo)簽化、數(shù)字化、平臺(tái)化地創(chuàng)建物理城市的數(shù)字孿生鏡像;以城市數(shù)字平臺(tái)支撐城市服務(wù)重新塑造，服務(wù)數(shù)字化、智能化;以人為本，場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)，融合虛擬與現(xiàn)實(shí)，數(shù)字化場(chǎng)景與物理場(chǎng)景融合化;城市數(shù)字孿生一體化，以新思維重新塑造城市規(guī)劃、管理、協(xié)作及發(fā)展。不難發(fā)現(xiàn)，華為所理解的數(shù)字孿生城市，一站式解決了智慧城市所遭遇的許多問題。
首先，“孿生新時(shí)代”這是一個(gè)總體性的建設(shè)規(guī)劃綱領(lǐng)，這就解決了以往智慧城市難以作到從頂層設(shè)計(jì)著手的老問題，同時(shí)，這種平臺(tái)化的思路也避免了子系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)規(guī)劃。其次，以城市數(shù)字平臺(tái)支撐城市服務(wù)重新塑造，能夠?qū)㈠e(cuò)綜復(fù)雜的跨行業(yè)，跨部門，跨平臺(tái)的行業(yè)應(yīng)用，通過數(shù)字化場(chǎng)景和物理場(chǎng)景的融合加以解決，這就解決了智慧城市建設(shè)規(guī)劃，不同委辦局之間難以協(xié)作的難題。最后，5G和AI技術(shù)的融合，真正的作到了讓智慧城市不再存有技術(shù)上的薄弱點(diǎn)。5G所帶來的大帶寬，低時(shí)延，和廣覆蓋這種突破性的改變，加上AI技術(shù)賦能的智能化，讓城市能夠獲得真正的的“智慧”。
3、華為的數(shù)字孿生新時(shí)代有哪些不同？
雖然，數(shù)字孿生來創(chuàng)建智慧城市在業(yè)內(nèi)早已成為一種共識(shí)，但并沒有哪一家企業(yè)給出過實(shí)際的方法論。物理世界的任何事物都能在數(shù)字化世界作到信息可查、軌跡可循，這當(dāng)然是好事，但是，怎樣與智慧城市進(jìn)行有機(jī)的融合呢？華為將數(shù)字孿生城市，劃分為數(shù)據(jù)信息孿生，能力孿生，場(chǎng)景孿生，和價(jià)值孿生四個(gè)等級(jí)。并通過新聯(lián)接、新智能、新體驗(yàn)和新價(jià)值的四大解決方案與之對(duì)應(yīng)。
首先，將5G、IoT、CIM（城市信息模型）等技術(shù)相結(jié)合，能夠更廣域地收集城市全景數(shù)據(jù)信息，創(chuàng)建真正意義上的數(shù)字孿生，并以此來創(chuàng)建物理城市的數(shù)字孿生影像。與之對(duì)應(yīng)的，便是新聯(lián)接。“新聯(lián)接賦能數(shù)據(jù)信息孿生”，包括5G、WiFi6、光纖連接、IOT聯(lián)接及物聯(lián)感知設(shè)施，創(chuàng)建城市聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。從“聯(lián)接”到“新聯(lián)接”，擴(kuò)展聯(lián)接范圍到“賦能數(shù)據(jù)信息”的基礎(chǔ)設(shè)施及智能技術(shù)。
其次，場(chǎng)景孿生是以城市場(chǎng)景為驅(qū)動(dòng)，以AI為引擎，基于數(shù)字平臺(tái)對(duì)外開放的能力，匯聚合作伙伴打造出百花齊放的業(yè)務(wù)。“新體驗(yàn)賦能場(chǎng)景孿生”，多業(yè)務(wù)集結(jié)成場(chǎng)景，承載人、物、事、場(chǎng)、關(guān)聯(lián)、規(guī)則等實(shí)體的活動(dòng)，包括文化教育、交通出行、街道社區(qū)、城市管理等不同場(chǎng)景，落地以自有方案及合作伙伴聯(lián)合方案。此外，以“屏”拓展新場(chǎng)景，連接華為萬物互聯(lián)載體，包括手機(jī)、智慧屏、攝像頭、傳感器及移動(dòng)執(zhí)法終端等，打造出物理與數(shù)字的無縫連接。
再來，價(jià)值孿生，是城市數(shù)字孿生一體化，重新塑造城市規(guī)化、管理、協(xié)同及發(fā)展。此外，基于數(shù)字平臺(tái)提供的能力，華為的生態(tài)伙伴能夠更高效地圍繞著 城市場(chǎng)景開發(fā)設(shè)計(jì)百花齊放的業(yè)務(wù)應(yīng)用，進(jìn)而提高城市主體獲得感。能力孿生是以城市數(shù)字平臺(tái)為孿生城市提供基礎(chǔ)性資源統(tǒng)籌與基于AI的應(yīng)用使能能力。數(shù)字平臺(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行加工處理之后，能夠給城市形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，支撐城市各個(gè)行業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用。這就是新智能，“新智能賦能服務(wù)孿生”，抽象出能力層，以華為沃土數(shù)字平臺(tái)統(tǒng)籌新技術(shù)重新構(gòu)建能力平臺(tái)，新技術(shù)包括AI、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、5G、區(qū)塊鏈等。
“新價(jià)值賦能城市孿生”，以整體思維考慮城市需求，從城市規(guī)劃、城市建設(shè)、城市治理到城市發(fā)展多維度，以IOC為載體，拓展到無人機(jī)、遙感高分等場(chǎng)景，為城市創(chuàng)造更多的價(jià)值。智慧城市孿生新時(shí)代，能夠帶來三個(gè)價(jià)值：其一，基于數(shù)字孿生更多維獲得城市數(shù)據(jù)信息;其二，數(shù)字平臺(tái)讓城市數(shù)據(jù)信息充分發(fā)揮最大的價(jià)值;其三，城市數(shù)字孿生一體化，能夠重新塑造城市規(guī)化、管理、協(xié)同及發(fā)展。這一套方法論還原的城市“鏡像世界”，將會(huì)迎來一個(gè)真正屬于智慧城市的新時(shí)代。