“數(shù)字孿生”語境下的城市：拼圖模式與航向之爭

上世紀六十年代，NASA在“阿波羅計劃”中建立了一套完整的物理仿真系統(tǒng)，地面上的“孿生飛行器”可以在仿真技術(shù)的幫助下預演登月過程中可能遇到的緊急情況。

了2010年的時候，NASA首次提出了“數(shù)字孿生”的概念，通過虛擬化、仿真技術(shù)以及飛行器的實時狀態(tài)、歷史維護、健康管理等數(shù)據(jù)，利用數(shù)字技術(shù)對各種物理孿生對象進行替代，以適應現(xiàn)階段深空探索的需要。

原本誕生于航天領域的新理念，在科技圈掀起了一股新的浪潮。擅長造勢的Gartner在2017年和2018年連續(xù)將“數(shù)字孿生”列為十大技術(shù)趨勢之一，IoT行業(yè)的諸多玩家們迅速嗅到了機會，高達59%的企業(yè)在調(diào)研中表示已經(jīng)或正在實施數(shù)字孿生。

當數(shù)字孿生和智慧城市相遇后，落地應用的火花終于被引爆，數(shù)字孿生正式從技術(shù)概念演變?yōu)橐环N新的轉(zhuǎn)型路徑，數(shù)字孿生城市被視為智慧城市的升級版和必選項，進一步刷新了人們對于未來城市的想象空間。

特別是海爾·海納云為主的“生態(tài)品牌”進場后，數(shù)字孿生相繼在橋梁、樓宇、社區(qū)等場景中落地，已然從一股思潮演變?yōu)橹腔鄢鞘械男吕顺薄?/strong>

01

城市的“虛擬副本”

數(shù)字孿生的概念被智慧城市所吸納，并非是什么偶然現(xiàn)象。

自從IBM在2008年提出“智慧地球”的概念后，全世界范圍內(nèi)迅速興起了智慧城市的建設浪潮，處于城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型節(jié)點上的中國城市尤為積極。按照德勤披露的調(diào)研報告，中國智慧城市的試點數(shù)量已經(jīng)占到了全球的50%左右。

然而智慧城市的進程也遇到了一些瓶頸，甚至開始偏離智慧化的初衷。

一些是技術(shù)上的，由于智慧城市的項目始于各個職能部門或區(qū)縣，在項目循序落地的過程中逐漸產(chǎn)生了一個個數(shù)據(jù)孤島，以至于所謂的創(chuàng)新被迫停于表面，城市的治理水平僅是有限的提升，衍生出了有資源沒調(diào)度、有數(shù)據(jù)沒分析、有人力沒組織、有網(wǎng)絡沒效率等諸多被詬病的缺陷。

一些是思維上的，不同人群對于智慧城市的理解不盡相同，認知上還處于“盲人摸象”的階段，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進。盡管不少業(yè)內(nèi)人士呼吁智慧城市應進行頂層設計，但理解上的差異留下了太多空白地帶，始終缺少統(tǒng)一的治理體系。

數(shù)字孿生之所以被智慧城市所推崇，有其歷史必然性。數(shù)字孿生就像是城市的“虛擬副本”，在不改變城市物理空間的前提下，可以利用數(shù)字孿生技術(shù)打造出對應的虛擬數(shù)字世界，也可以理解為現(xiàn)實世界的鏡像。

特別是站在城市治理的立場上，數(shù)字孿生城市等于是現(xiàn)實世界的“操作系統(tǒng)”，可以遠程對城市的每一個角落進行綜合監(jiān)測、智慧調(diào)度和集中管理，包括街道、社區(qū)、商場乃至變電站和排水系統(tǒng)，從而讓治理效率產(chǎn)生質(zhì)的改變。也就是說，原本不可見的城市隱形秩序一步步被顯性化，城市治理和公共服務都將走出“盲人摸象”的現(xiàn)狀。

數(shù)字孿生之于智慧城市的價值，逐漸被越來越多人所認可。

比如中國信息通信研究院曾在有關報告中明確寫道：數(shù)字孿生城市具有精準映射、虛實融合、模擬仿真等核心能力，由此衍生出城市風險自動發(fā)現(xiàn)、城市運行規(guī)律主動洞察、人和物軌跡追蹤回溯、事件精準定位管控、決策分析推演、要素資源高效配置等多種能力，將對構(gòu)建城市現(xiàn)代化治理體系和治理能力提供強有力的支撐。

同時政策層面也開始向數(shù)字孿生城市傾斜。“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出，要探索數(shù)字孿生城市建設;發(fā)改委、科技部、工信部、住建部、自然資源部等多個部委紛紛出臺政策文件，將在產(chǎn)業(yè)和技術(shù)上推動數(shù)字孿生城市的建設……數(shù)字孿生正在從新興的技術(shù)理念，逐步成為智慧城市的“標配”。

02

海爾的“拼圖模式”

之所以給出這樣的判斷，離不開國內(nèi)各個省市的積極響應。

上海、浙江、海南等省份，貴陽、南京、合肥、福州、成都等城市，均出臺了以數(shù)字孿生城市為導向推進新型智慧城市建設的文件。其中海南計劃到2025年底基本建成“數(shù)字孿生第一省”，浙江則提出了建設數(shù)字孿生社區(qū)的行動。

這個過程中陸續(xù)打磨出了許多數(shù)字孿生的應用樣本，并且不乏一些有價值的參考案例。

以海爾·海納云的BIMCloud數(shù)字孿生平臺為例，針對當前數(shù)字孿生應用的場景分散、數(shù)據(jù)孤立、需求各異等落地過程中的實際痛點，BIMCloud數(shù)字孿生平臺集成了全域?qū)\生、全域感知、數(shù)字模板、實時渲染、快速交付等核心能力，通過自動建模、云渲染、圖形化組件、可復用系統(tǒng)模板等技術(shù)，實現(xiàn)了多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合、標準化的開發(fā)接口、跨終端的實時渲染和統(tǒng)一框架下的快速交付，可以最大限度地滿足不同用戶的需求。

所以大多數(shù)“數(shù)字孿生”還停留在概念階段的時候，海爾·海納云BIMCloud數(shù)字孿生平臺已經(jīng)在底層架構(gòu)的基礎上，衍生出了HIM場景引擎、BIM圖形引擎和CIM數(shù)據(jù)引擎等服務，面向家庭社區(qū)、建筑園區(qū)、城市鎮(zhèn)街等不同層級的場景，提供可視化交互系統(tǒng)與增值運營服務。

海爾·海納云BIMCloud數(shù)字孿生平臺

在智慧社區(qū)方面，海爾·海納云在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)了HIM(Home information modelling)技術(shù)，目前已經(jīng)在青島的海尚府、波爾多小鎮(zhèn)等項目中落地。通過數(shù)字孿生三維建模幫助業(yè)主還原了家里的戶型結(jié)構(gòu)，能夠可視化管理水電暖隱蔽管線，遠程控制家里的窗簾、照明、地暖等系統(tǒng)，同時還打通了出行、醫(yī)療、教育等社區(qū)服務，打破了單體智能化的局限性，智慧社區(qū)進入?yún)f(xié)同智慧化時代。

海納云智慧社區(qū)數(shù)據(jù)駕駛艙

在智慧建筑方面，海爾·海納云首先對青島海爾路1號的金控大廈進行了1：1數(shù)字化復刻，在自動建模、云渲染、可視化交互設計等技術(shù)的幫助下，可以實時控制樓內(nèi)的照明、安防、電梯、停車等服務，并衍生出了疫情防控、高空拋物監(jiān)測、消防預警等個性化方案。海爾·海納云已經(jīng)計劃對外輸出樓宇數(shù)字孿生的能力，不僅能夠生成適用于不同平臺系統(tǒng)的渲染內(nèi)容，還可以通過無代碼開發(fā)自主定制所需服務。

海納云BIM數(shù)字孿生平臺

在智慧城市方面，海爾·海納云在青島打造了智慧橋梁管理平臺，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、BIM/GIS等技術(shù)為支撐，建立起了橋梁監(jiān)測、預警、運維、分析等一體化的管理體系，涵蓋橋梁檔案、巡檢養(yǎng)護管理、結(jié)構(gòu)在線監(jiān)測、健康狀況評估等應用場景，進一步提升了青島橋梁的管控和養(yǎng)護能力。在海爾·海納云數(shù)字孿生技術(shù)的深度賦能下，城市正在像生命體一樣進行自我管理、自我修復。

海納云數(shù)字孿生CIM平臺

做一個歸納的話，和一些玩家漫無目的打造樣本的策略不同，海爾·海納云在數(shù)字孿生領域驗證了“拼圖模式”的可行性：數(shù)字孿生平臺就像是一座城市的底層操作系統(tǒng)，從一棟樓、一個小區(qū)、一個社區(qū)的數(shù)字化，到區(qū)縣級、地市級乃至省市級的綜合治理，數(shù)字孿生城市正在有序生長。

海爾·海納云的示范案例也為我們勾勒了數(shù)字孿生的理想畫面，盡管數(shù)字孿生還不是革命性的技術(shù)，但已經(jīng)破解了智慧城市早期出現(xiàn)的種種亂象，城市規(guī)劃和城市治理逐漸有跡可循，普羅大眾對城市的進化有了新的感知。

03

隱形的“航向之爭”

與其說數(shù)字孿生是一個技術(shù)概念，倒不如說是路徑上的較量。

畢竟數(shù)字孿生城市已經(jīng)被驗證是待挖掘的藍海市場，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的所有玩家都躍躍欲試，不可避免地存在利益沖突和商業(yè)競爭，能否找到分蛋糕的合理方式，直接關系到數(shù)字產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)進程。

至少就目前來看，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了兩種主流思路。

第一種是中臺化的生態(tài)解法，海爾·海納云就屬于這一類的主要玩家。有別于華為、阿里的“主導者”形象，海爾·海納云等企業(yè)扮演的角色是“連接者”，將自身的核心能力聚焦于數(shù)字孿生城市的中臺，然后串聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴，比如阿里云和華為的ICT能力、百度和商湯的算法能力、海康和大華的硬件能力以及IoT的鏈接能力。

對應的例子就是海爾·海納云數(shù)字孿生平臺，遵循了生態(tài)統(tǒng)籌的開放打法，通過對不同硬件、不同能力、不同方案的整合，相應的二次開發(fā)和標準制定，形成了AIoT平臺、大數(shù)據(jù)平臺和數(shù)字孿生平臺，然后將這些能力匹配到車庫、市政、建筑、應急管理、安全等場景中，打造可視化的解決方案和治理體系。

海納云“1+5+2”戰(zhàn)略

第二種是中心化的平臺戰(zhàn)略，華為、阿里可以說是其中的典型代表。如果將數(shù)字孿生城市分為基礎層、平臺層和場景層三個部分，憑借在ICT領域的深厚積累，嫁接數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)治理、智能預測、協(xié)同調(diào)度等能力，再向上衍生出智慧交通、智慧城管、智慧醫(yī)療等解決方案。

可以給出的解釋是，阿里、華為等企業(yè)的籌碼在于技術(shù)能力，掌握了數(shù)字化和智慧化的基礎資源;而海爾·海納云等企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置偏應用和落地，習慣于根據(jù)需求尋找對應的方案。

不同的立場和視角導致了兩種不同的思路，一種是自上而下的賦能，一種是自下而上的聯(lián)動。這也是海爾·海納云強勢入場的原因所在，數(shù)字孿生并非是純粹的技術(shù)賽道，而是用戶需求的應用場景，中臺化的思路正是對當前市場現(xiàn)狀的對癥下藥，也是調(diào)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的最優(yōu)解。

所以，不同于互聯(lián)網(wǎng)的固有邏輯，阿里、華為等企業(yè)在數(shù)字孿生孿生的賽道上有著先天優(yōu)勢，但智慧城市的復雜度遠高于互聯(lián)網(wǎng)。

僅以智慧社區(qū)為例，想要實現(xiàn)數(shù)字孿生的功能，就需要串聯(lián)起上百家企業(yè)的產(chǎn)品，智慧城市的關聯(lián)方將數(shù)十倍甚至百倍于社區(qū)。其實海爾·海納云等玩家的優(yōu)勢恰在于此，相較于巨頭主導的市場規(guī)則，上下游的成百上千家參與者多半會傾向于去中心化的生態(tài)合作。

至少就目前的形式來看，海爾·海納云在數(shù)字孿生的應用落地方面已經(jīng)領先于行業(yè)內(nèi)的大多數(shù)玩家，中臺化的生態(tài)解法被證實是大多數(shù)企業(yè)喜聞樂見的一種形態(tài)，在這場與時間賽道的“航向之爭”中，答案正越來越清晰。

04

寫在最后

數(shù)字孿生和智慧城市都是技術(shù)革新的產(chǎn)物，卻也是一門需求主導的生意，有些特定的行業(yè)規(guī)則。

幾乎所有城市在落地數(shù)字孿生項目時，并不急于尋找合作方，大多先找咨詢公司做咨詢，確定架構(gòu)和解決方案，然后將項目分成幾個獨立的階段，根據(jù)上一階段的體驗反饋決定下一階段的方向和內(nèi)容。

現(xiàn)階段的焦點可能不是數(shù)字孿生能催生什么樣的新模式，而是打造切入用戶痛點的高價值應用場景，推動數(shù)字孿生城市的深入應用和全面推廣;等待回答的顯然不是技術(shù)問題，而是尋找在產(chǎn)業(yè)協(xié)同過程中增量，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的價值循環(huán)……

海爾·海納云等玩家的入場，可以說是數(shù)字孿生城市從概念變成現(xiàn)實的必然，在這場產(chǎn)業(yè)鏈高度復雜的變革當中，需要有“引路人”給出正確的示范，為行業(yè)的協(xié)同合作找出可行的方向。

乃至可以做一個大膽的預判：數(shù)字孿生改變的不僅僅是智慧城市的周期和業(yè)態(tài)，也在深度影響智慧城市的航向，集成創(chuàng)新注定是數(shù)字孿生繞不過的一環(huán)，海爾·海納云所代表以用戶需求為導向的“生態(tài)品牌”或是智慧城市賽道不可或缺的一股勢力。