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数字孪生背后:谁在构建真实的数字世界?

2023-09-11 元宇宙IP大全 来源:区块链网络

原文来源:产业家

作者:皮爷

图片来源:由无界 AI? 生成

前站起飞、飞机入位、上轮档、廊桥靠桥……牵引车到位、飞机起飞,19个环节有条不紊地推进,最终构成了一架飞机从进港到离港的全部通路。

这是每天会在浦东机场上演无数遍的一幕。只不过,和之前依靠人工推进流程和保障安全的环境不同,如今,基于视频AI技术,可实现在飞机各类数据全方位采集基础上智能分析并输出结果。

目前,这套体系实现了对航班地面运行过程中19个节点的全方位保障,已覆盖290个机位。

这里就是浦东机场的数字孪生平台。基于视频AI等技术,浦东机场可以有效地支持航班辅助决策、资源调配、预测预警、优化控制等机场运行功能要求。此外,基于三维孪生场景,机场还建设了机坪模拟驾驶培训系统,模拟易发生环境识别差错场景,有效地降低了机场日常运行风险。

数字孪生技术,正在加速照进现实。

在过去的几年时间里,这项技术正在成为中国产业数字化里的一个特殊存在。根据不完全统计,在2021年~2022年,共有超过20多个省份出台的超150份文件提及“数字孪生”,数字孪生作为需突破的信息领域关键核心技术,被列入北上广等地的科技创新规划里。

不仅在城市建设,在产业侧更是如此。不论是在工厂的生产线和设备维修场景,抑或是医疗领域辅助治疗的生物仿真模型,再或者是建筑楼宇的实景建模等等,数字孪生技术都在以数字化底层设施的角色愈发频繁的出现。

“数字孪生正在进入到社会的每一个环节,从应用深度看,它正在从早先的强调好看、逼真还原、渲染效果,进入到可计算、可预测、可交互阶段。”作为腾讯数字孪生业务的负责人,张少宇认为数字孪生在产业中的角色正在发生一些变化。

诚然如此。如果说过去人们对于数字孪生的定位仅仅是真实世界的数字映像,?那么如今,在映像之外,于众多的产业之中,它也更在通过更加复杂的设计和技术成为现实世界的新数字调控器。

在这艘向前行进的航船上,改变的不仅是前方更加宽阔的水域,也更是其上愈加丰富和多元的市场生态。2023年,数字孪生正在驶入产业深处。

一、“从1到N”,数字孪生行至水深处

2018年10月,瑞泰马钢一行应邀到腾讯滨海大厦参观,其中,董事长蒋育翔也在参观队伍中,在此次行程中,腾讯滨海大厦的智慧化,给他和随行领导同事留下了很深刻的印象。

瑞泰马钢,成立于2017年,尽管背靠马钢集团和瑞泰科技,但钢铁行业本身陈旧的操作模式仍然成为着这家钢铁企业的限制。一个缩影是,在过去的十余年时间里,其背后的马钢集团也更是进行了十余次的数字化改革,但始终收效甚微。

蒋育翔此行的目的恰是想向腾讯取经。也是在这一年,瑞泰马钢正式决定开开启“数字化长征”。

过程是艰难的,但结果是美好的。2019年9月, “透明工厂”初版系统诞生,后台可以透过一块巨大的终端屏幕,能够实时看到1:1还原的现场生产空间、设备,并且已经初步展示出一些效果,比如很快发现了一批库存超期。

随后的一年时间里,这个“透明工厂”开始不断迭代,从最开始的粗颗粒度展示库存到后来的库存精细化管理,从基本的工厂生产线呈现到可以直接干预仓储、配料、烧纸等等生产环节,一个真正具备指导意义的“工厂”正式建成。

瑞泰马钢恰是一个缩影。即在它身上展现出的是数字孪生技术如今在工业等愈发垂直产业方向上的加速落地。

这种欢迎度并非空穴来风。根据一份名为《中国数字孪生行业发展现状研究与未来投资预测报告》的数据显示,全球范围内应用数字孪生解决方案的企业,在营收层面的增长率均超过50%。同时,报告还指出,截止2025年,数字孪生市场规模将超过330亿美元。

不过,实际上,这并不是一件容易的事情。“数字孪生并没有什么固定的服务形态,更多的是基于客户的需求,进行特定化地建设。”张少宇表示。

这种表述背后对应的是数字孪生在产业侧落地的难度,即和市面上诸如CRM、ERP等标准化的TO B软件不同的是,数字孪生更多的方式是“项目交付”,即基于企业的转型目的进行对应的方式设计,这种设计大到如瑞泰马钢、浦东机场这样的对线下世界的真实管理,小到最基本的建筑3D呈现,都是数字孪生所属范畴之内。此前一位行业投资人会告诉产业家,这几年尽管数字孪生比较火,但相比较软件在企业内的不适配,孪生项目在企业侧的落地和适配仍有难度。

对于数字孪生技术的发展阶段,业内普遍将其分为四类,即最初级别是场景重现、展示与描述,即可基于卫星影像等数据源,使数字孪生世界具备可视化能力;第二阶段是实时数据的映射与交互,即使数字孪生世界具备双向交互的能力;第三阶段被称为智能分析与预测,在前者的基础上,使数字孪生世界具备一体化掌控过去、现在和未来的能力,为人们提供科学的决策支持依据;最后则是干预改造和优化,也就是可将方案发送到设备上联动真实世界发生改变,让人的行为发生改变。拥有动态学习验证、循环迭代提升的能力,使数字孪生完整闭环。

但在真实项目中,越到后期对服务商的要求就越大,如果说前两个环节更多的要求的是基本的渲染和数据收集、展现能力,对应的仅仅是单一的展示大屏,那么对于后两个环节,其考察的更是如AI计算、云计算、游戏级别渲染、语音语义理解等等更深度的技术,体现到业务侧也更是数据采集、模型建立等一系列环节。

在此之外,除了服务厂商本身的能力,其也更对企业本身有要求,即在众多数字孪生搭建的具体环节,需要企业自身具备IT思维和IT团队,能自行根据业务进行对应“影像”的设计和搭建。

这并不是大部分服务商和企业具备的能力。

那么,在数字孪生加速进入产业深处的当下,或者说在人们对真实场景想要有更强的干预和决策权的如今,数字孪生市场应该匹配出怎样的服务生态?在其中,产品、渠道以及寻求转变的企业,未来的方向更应该朝向哪?

二、谁在向前一步?

最近,一个新动作在数字孪生赛道被圈内人纷纷关注。在今年的腾讯数字生态大会上,腾讯数字孪生正式宣布升级,即基于空间构造、物联感知、时空计算、逼真渲染、仿真推演等5大核心能力,构建出“1+3”产品矩阵。

在其中,“1”对应的是数字孪生底座,“3”则是在底座之上的三大平台,即可视化平台、实时仿真平台、空间实时计算平台,旨在打造一个好看、可算、易管、善控的一站式数字孪生平台。

腾讯数字孪生产品矩阵

可以理解为,腾讯在数字孪生侧的布局在更向前一步的同时,也更在为行业提供一个新的解法。

以可视化平台为例,其核心提供基于多引擎、多平台、全场景、云渲染的动静结合、二三维一体化的数据可视化渲染能力,可实现实时数据驱动的可视化展示。

同时,在此之上,平台还有超过1000+的组件工具,以及丰富的模型,企业可以用“0代码”的方式快速搭建孪生场景。

再比如实时仿真平台和空间实时计算平台,前者核心提供的能力是通用的分布式并行仿真能力、开放的仿真模型集成能力及基于实时数据输入的实时在线校准能力,可以帮助快速企业准确进行仿真计算,仿真一致性可达99.9%;而后者则是通过空间感知、空间计算、空间解析、空间搜索等能力,可支持在车辆行驶、无人机飞行等高速动态变化场景下的毫秒级时空计算。

数字孪生高速公路

而在产品矩阵中,底层的数字孪生底座非常关键。从功能来看,其核心提供的是物联感知、空间构造、数据融合三大能力,更具体的成绩是在物联感知领域,其已覆盖90%以上的物联网协议类型,并实现千万级的设备在线并发;而在在空间构造领域,基于腾讯自主研发的三维空间抽壳算法等大模型轻量化算法,可实现模型压缩比99.5%,解决了空间数字化及大体量空间数据的应用问题;在多元数据融合领域,则是可以实现对物理数据、空间数据及业务数据的完全无代码接入和编排,其在能碳管理、联动告警、智慧安防等多个领域沉淀了丰富的最佳业务实践,可以实现实现业务开箱即用、快速交付实施。

从企业的层面来看,和之前基于各项技术的发声不同的是,如今腾讯数字孪生是将各项技术能力结合具体的数字孪生场景,进行进一步的组合封装,向外界展示出更具行业knowhow的产品界面。

在这个产品界面里,能感知到的不仅是腾讯在数字孪生底层技术上的积累,更多的则是“行业属性”“易用”“开放”等更为适配产业的属性。

可以说,这恰在成为上述产业难题的一个选项。即基于腾讯数字孪生的产品界面,不论是生态伙伴,抑或是进行转型企业,都可以以更低的门槛、更小的成本进行数字化的创新和实践。

“腾讯不一定在每个专业上都是擅长的,我们还是专注在孪生本身的一些核心价值上,比如大量行业上面的一些多元化、个性化的需求上,我们更愿意伙伴一起去做。”腾讯数字孪生产品副总裁张果告诉我们。

他表示,腾讯的做法是会把不同的标杆项目进行细致拆分,产生一些相应的规则和模型,最终在产品和方案侧进行聚合、数字呈现,开放给行业伙伴。

这些被拆解的标杆不仅是浦东机场、瑞泰马钢这样的项目,也更在城市场景和其它产业方向。

比如腾讯帮助深圳宝安打造的智慧交通数字孪生底座,这个具备可计算、可进化、可推演的交通数字孪生底座,如今已经成为深圳宝安智慧公交、综合治理等业务系统运行的核心支撑升级;再比如,腾讯帮助广东惠州市构建的“畅通工程”城市交通实时孪生交管系统,基于此系统,可以实现对道路基础设施全生命周期的动态监测,为道路通行诊断和交通管理决策提供精确依据。

值得一提的是,这是全国首个大范围实施“融合感知+全息路网+数字孪生+C端服务”的创新交通治堵项目,如今已覆盖140个路口、300公里路网。

而在产业侧,腾讯为中联重科打造统一的实时孪生平台,助力实现数字化的智慧园区管理模式,建立安防、交通、办公、能源等多场景沉浸式管理能力,同时帮助其建立自主可控的数字孪生场景编排、物联设备接入管理与应用低代码开发等多项自研技术与产品,支持中科云谷快速具备独立的智慧园区项目交付实施能力。

实际上,也更可以理解为,这也正是腾讯数字孪生这次产品新界面背后的底气和产业构成。而如今,这些被封装的产品矩阵和如低代码等多样化的实操模式,则正在成为专业开放的数字孪生武器,数字孪生产业的底层基础设施。

三、我们需要怎样的数字世界?

或者再回到那个在数字孪生之上,我们经常会讨论的本质问题,即“我们需要构建的是一个怎样的数字世界?”

一如前文所说,对于数字孪生,它不像SaaS软件那样具象,也更不等同于AI、云计算等有纯技术底色,但在这个新的数字化模型里,能看到更真实数字化场景和更核心的产业元素,这些场景覆盖交通、环境、建筑、工业生产、智能制造等等。

与此同时,它也在逐步彰显出更强大的数字价值,从最开始的可视可见,到如今的可分析、可交互和可干预,数字孪生也更转化为真实的生产力,成为数字浪潮中愈发重要的一条通路。

但过程显然是艰难的。不论是企业对于数字孪生的认知,抑或是在数字孪生服务市场服务商能力的参差不齐,再或者是数字孪生项目本身的成本和实施门槛,都是横亘在这项技术迈向更强大生产力之间的阻碍。

实际上,这也更是类似腾讯这样企业的价值。即基于一个个足够有价值的标杆,腾讯数字孪生在不断打磨自身产品界面的同时,也更在向外界不断放大着市场对于数字孪生技术的价值认知。

同时,基于它为自身定义的底层的开放角色,不论是专注产品侧聚焦更垂直解决方案的伙伴,还是在渠道上更聚焦服务的生态企业,都可以获得更专业的底层支持,进而从整体上推进整个数字孪生赛道的进步和跃迁。

据了解,如今腾讯数字孪生的合作伙伴数超过300家,其中包括行业软硬件伙伴,以及具体的渠道服务商。

此外,变化还在发生。

“现在我们也在参与一些标准的制定,包括今年8月份数字孪生的相关专利授权有267族共433件。”张果表示,“我们想的是把相关的能力进行标准化之后,通过腾讯的开放平台和伙伴传输到各行各业,向所有的中小企业以及各个不同的行业,让他们都可以通过数字孪生技术去做想做的事情。”

在这个需要牵手一起走的数字赛道里,共赢共生正在成为核心的主节奏。

而对腾讯以及国内的一众数字孪生企业和伙伴而言,不论是滨海大厦,还是“全真互联机场”、“透明工厂”,这些备受关注的项目背后都在昭示着一个更为积极的信号:新的数字孪生蓝海市场已然开启。

同时,那个问题的答案——“让数字世界更真实,让真实世界更美好”的愿景也更在加速照进现实。

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编译者/作者:元宇宙IP大全

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