數字孿生：新型智慧城市的必然選擇

中國經濟導報記者 | 王曉濤

日前，在江蘇省常州市天寧區，全國紡織行業首家以11比例建設的“數字孿生工廠”的第一條染色生產線通過模擬運行調試，即將正式投入使用。

這是我國企業在數字孿生領域取得的又一進展?！秶窠洕蜕鐣l展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出，要探索建設數字孿生城市。

數字孿生城市是什么？中國信息通信研究院發布的《數字孿生城市白皮書（2020）》給出的解讀是：“數字孿生”不再是一種技術，而是一種發展新模式、一條轉型的新路徑、一股推動各行業深刻變革的新動力，數字孿生城市不再是一個創新理念和技術方案，而是新型智慧城市發展的必經之路和未來選擇。

2019年發布的一份報告顯示，數字孿生市場有望在五年內實現穩健增長，從2019年的38億美元躍升至2025年的358億美元，復合年增長率為37.8%。

北京航空航天大學科學技術研究院副院長陶飛教授表示，數字孿生分為產前、產中、產后三個階段，目前產后運維階段的研究最多，特別是在航空航天產業中。目前，數字孿生已經在11個大的領域，包括環保、航空航天、電力、汽車、醫療、健康、船舶等領域得到應用。他強調，數字孿生當前廣受國內外關注，現在在制造領域的關注度高，未來在非制造領域也會取得突破。數字孿生的標準很重要，很難有通用的技術和平臺解決所有領域的問題，一定要立足行業和產品建立標準。陶飛認為，要理性和正確對待數字孿生，“數字孿生不是萬能的，它只是針對某個特定的問題和對象建立數字孿生，它的功能最終是為了解決需求和服務。”

結合全球數字孿生城市的實踐，世界經濟論壇物聯網和城市轉型平臺中國區負責人徐亞敏認為，數字孿生面臨挑戰。對于政府來說，要能真正理解數字化能力。同時，數字孿生的發展離不開錢。“數字孿生需要大量資金，這個錢從哪來，可不可持續，從企業的角度來說，就是找誰要錢？商業模式怎么辦？技術產品能賣給誰？”

徐亞敏特別提到了數據壟斷，認為這是一個讓人很糾結的問題。他解釋說，一個大企業，如果能夠做一個數字底座，去支持一個城市的運維，勢必有能力把數據匯集在一起獲得海量的數據。但人們并不希望所有的數據都匯集到一個企業去，這可能會產生數據壟斷的危險。“如何找到一個合適的路徑，通過共生共融發展，保證公共利益和商業利益的平衡，這一點非常重要。”

事實上，問題不止于此。中國工程院院士鄔賀銓表示，對于數字孿生，我國現在還處于初期的探索階段。首先這項工作涉及到多個部門，協調起來比較困難，存在數據采集門檻比較高，信息基礎設施建設不均衡等基礎問題，應用層次和深度還不夠。其次，數字孿生城市涉及到5G、物聯網技術、海量數據加載技術、云邊計算協同技術、模擬仿真技術、網絡與信息安全技術等，目前技術成熟度不高，平臺模型標準化滯后。第三，目前數字孿生城市設計軟件被國外企業主導，BIM（建筑信息模型）軟件基本上都是國外的，CIM（城市信息模型）的軟件現在比較少，國產的GPU芯片很少，市場占有率很低，而三維渲染要用到GPU芯片。此外，國內的傳感器從技術到成本，尚不能滿足全域感知的部署需求。第四，數字孿生城市數據來源面廣，接入點多，數據集中度高，一旦遭到入侵，安全危害很大，整個城市的運行會瞬間癱瘓。另外，城市很多數據還涉及到公民個人隱私，需要有效保護。最后，城市的組織架構和管理體制需要適應數字孿生城市的需要，改革城市治理職能和服務模式，要重視數字孿生城市人才的培養。

工業和信息化部科技司副司長朱秀梅表示，探索數字孿生城市建設，有助于推進城市治理體系和治理能力現代化。數字孿生城市通過數據全域標識、狀態精準感知、數據實時分析、模型科學決策和智能精準執行等科技手段，有望成為城市智能運行的先鋒模式，以及吸引高端治理資源加入、持續迭代演進的創新平臺。探索建設數字孿生城市，有助于解決城市規劃、建設、管理中的復雜性和不確定性問題，提升城市現代化治理的能力和水平。因此，要加快數字孿生政策引導和標準制定，加強數字孿生技術攻關和產業生態建設，助力數字孿生技術集成創新與應用，實現城市可持續發展。