數字孿生還是個概念?「泰瑞數創」已在智慧城市、工業、自動駕駛落地
數字孿生,也被稱作Digital Twin、數字雙胞胎,是對物理世界實體或系統的數字化表達,簡單的理解,就是在虛擬世界中,「複製」真實物理世界中的事物。價值在於通過模擬物理世界的運轉流程,從中預判趨勢和風險,為決策提供依據。
數字孿生被Gartner評為2019年十大戰略科技發展趨勢之一,到2020年,Gartner估計將有超過200億個連接的感測器和端點,數字孿生將連接數十億的實體設備。
泰瑞數創是一家專註於數字孿生產業的科技公司,2004年成立,在智慧城市、智能工業、自動駕駛等領域,提供數字孿生的數據採集、數據建模、數據應用的全鏈條服務,目前客戶超過1000家,合作開發商超過200家,營收保持每年50%速度增長。
近日,36氪採訪了泰瑞數創CEO劉俊偉,詳細聊了聊在泰瑞數創的實踐中,數字孿生能在哪些場景落地?實現哪些價值?如何實現?發展數字孿生的關鍵點是什麼?
從服務鏈條來看,數字孿生可以拆解為數據採集、數據建模、數據應用三塊。
數據採集
數字孿生的數據採集,是綜合利用衛星遙感、航空傾斜攝影測量、激光雷達測量等技術手段,囊括對地表、室內、地下、水下等全物理空間場景的三維數據採集。
在採集硬體方面,主要由感測器和載荷構成。其中感測器負責採集物理世界的各類真實數據,包括高精度傾斜攝影光學感測器、高光譜感測器、激光感測器等。載荷是感測器的「交通工具」,包括無人機、固定翼飛機等。
數據採集環節的技術難點、關鍵點在於採集感測器,主要體現在2個指標:
能在高空作業時具備高精度。
單位時間的拍攝採集效率。
這兩個指標綜合決定了數據採集的質量、效率、成本。
數據建模
採集的大量物理世界的原始數據後,下一步就是利用自動化建模工具進一步加工處理,生成對物理世界真實還原的三維建模。除了對環境的高精度虛擬重建,數字孿生數據更要有效承載各種業務流程。
數據建模可以進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複製。
那語義建模是什麼呢?我們知道,AI在視覺里的重要應用是將二維視頻、圖像數據進行「結構化」,識別出裡面的人、物等對象。類比到數字孿生中,就是將「三維模型」進行「結構化」,例如識別出建築類型、佔地面積、層高、窗戶數量、道路、橋樑等等。這些數據被解譯出來後,可以被檢索、分析,從而支持到更廣泛的上層應用。
圖片來源:上海測繪院和上海航遙公司
三大落地領域:智慧城市、智能工業、自動駕駛
智慧城市、智能工業、自動駕駛,是泰瑞數字孿生目前重點發力的三大領域,尤其是智慧城市,佔到目前泰瑞業務的70%。下面詳細介紹下這三大領域泰瑞是怎麼做的。
智慧城市正在快速發展,我國約95%的副省級以上城市和超過80%的地級城市,逾500座,正在以智慧化建設為目標。數字孿生在智慧城市場景的應用可以分為3塊:公共安全和應急;市政和能源;城市規劃、國土、住建。
公共安全和應急。基礎點的是作為城市GIS三維地圖應用。更複雜的是基於大量城市數字孿生數據,進行大數據模擬分析,核心價值在於預測和發現風險、提高出警和調度效率。例如預測哪裡容易發生人流擁堵,以採取措施預防踩踏事件等。再如根據火災發生的位置、周圍環境、設施、人力等,智能生成滅火、出警應對方案等。
市政和能源。客戶類型包括水務公司、電網、燃氣公司等。主要應用在3方面:設計階段,模擬模擬供電、暖氣等基礎設施的設計方案。施工階段,數字孿生模型是重要的參考依據,如知道各個管線在哪裡,不會挖斷等。日常運維,很多高危環境等可以基於數字孿生模型指導無人巡檢。
城市規劃、國土、住建。基於高精度數字孿生三維數據、語義數據,藉助演算法智能規劃一套城市建設方案。
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十座城市,採集和生產了近10萬平方公里的數字孿生數據。
智能工業場景,數字孿生的核心價值在於,融合空間信息、CAD設計系統、CAE模擬系統,通過模擬物理生產過程和模擬,有效監管生產,模擬生產流程,評估風險和預測未來。泰瑞數創的主要客戶類型包括石油、石化、電力等能源類企業以及大型礦山、鋼鐵、工程機械、物流運輸等生產型企業。
自動駕駛場景,城區級或城市級的數字孿生數據可作為高精度地圖,即自動駕駛車輛的基礎環境數據支撐。客戶包括整車廠、自動駕駛設備廠商和整合方案商等。
具體應用是,一方面可以為客戶提供自動駕駛模擬模擬系統的解決方案,畢竟真實測試場景有限且成本高,可以先通過虛擬模擬系統驗證感測器性能、演算法的可靠性等。另一方面,可以在真實自動駕駛環境中作為地圖數據之一。
行業三大關鍵點:技術、資本、政策
數字孿生目前還處於早期發展階段,有哪些關鍵因素會直接影響到行業發展呢?
泰瑞數創CEO劉俊偉告訴36氪核心有三點:技術、資本、政策。
1、技術方面,數字孿生產業的技術鏈條非常長,從上游的各類高精度感測器,到視覺三維建模、語義解析建模,再到與具體行業內的已有系統的融合、落地等,技術都會很大影響到能否落地,以及落地效果等。
除了自主研發,泰瑞也通過產業鏈合作以及收購整合方式完善技術能力。例如泰瑞收購了上海航遙,一家遙感測繪儀器研發領域的甲級測繪航空攝影資質企業,幫助泰瑞實現城市級、精度可達2cm的數據採集。
2、資本方面,涉及到核心技術的持續研發、建立海量城市級高精度資料庫、以及產業鏈整合等,需要大量資金支持。泰瑞數創已完成A輪、B輪融資,今年將開啟數億元規模的C輪融資。
3、政策方面,國家對於三維地圖互聯網發布,制定了一系列數據使用的限制與保密政策,比如,只能通過互聯網發布六平方公里以內面積的三維地圖數據,這些數據保密政策制定時間比較久遠,目前適當的開放政策,可以有效刺激公共服務等數字孿生應用場景的發展。
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