泰瑞數(shù)創(chuàng)：堅持?jǐn)?shù)字孿生的硬核之路 不刻意追逐元宇宙風(fēng)口

數(shù)字孿生城市是什么？是在數(shù)字空間，再造一個與現(xiàn)實物理城市匹配對應(yīng)的數(shù)字城市。國際數(shù)據(jù)公司(IDC)發(fā)布顯示，2023年全球智慧城市技術(shù)相關(guān)投資將達到1894.6億美元；其中，中國智慧城市市場規(guī)模將達到389.2億美元。

作為一個行業(yè)里耕耘了將近20年的老兵，泰瑞數(shù)創(chuàng)參與、見證了繁榮之下，數(shù)字孿生城市這幾年的變化與成長，特別是在數(shù)字孿生發(fā)展路線上數(shù)次關(guān)鍵選擇，更是展現(xiàn)了來自產(chǎn)業(yè)一線、最為新鮮的深度思考。

文 | 馬繼偉

2019年數(shù)字孿生被Gartner列為“2019年十大戰(zhàn)略性技術(shù)趨勢”，并預(yù)測數(shù)字孿生將在未來5年產(chǎn)生史無前例的創(chuàng)新。

這一年，又在政策利好的加持下，阿里、百度、騰訊、京東等互聯(lián)網(wǎng)巨頭、通信巨頭，以及數(shù)字孿生創(chuàng)業(yè)新勢力入場落地案例，并與第三方權(quán)威機構(gòu)聯(lián)合發(fā)布白皮書。

隨著數(shù)字孿生概念愈熱以及外在市場條件的變化，國內(nèi)做數(shù)字孿生城市的群體逐漸分道揚鑣，走向各自認(rèn)定的正確道路。這有點像舊時故事的前奏，但終究有所不同。

不久前，泰瑞數(shù)創(chuàng)CEO劉俊偉接受采訪。他沿著時間線，借著泰瑞數(shù)字孿生底座從1.0到3.0的迭代，詳述了泰瑞數(shù)創(chuàng)這三年的關(guān)鍵選擇及其背后的思考邏輯。就數(shù)字孿生城市這個賽道來說，一線探索者的經(jīng)驗與思考極具代表性，可以一探數(shù)字孿生的“水溫”幾何。

據(jù)了解，今年6月泰瑞數(shù)創(chuàng)推出數(shù)字孿生底座SmartTwins第三代產(chǎn)品。自2018年第一代底座產(chǎn)品發(fā)布以來，泰瑞數(shù)創(chuàng)以每年一個版本的速度穩(wěn)步迭代。每一最新版本的推出都代表著泰瑞數(shù)創(chuàng)對數(shù)字孿生落地應(yīng)用更深層次的思考和總結(jié)。

劉俊偉說，泰瑞數(shù)創(chuàng)是數(shù)字孿生求真道路上的硬科技公司。

（泰瑞數(shù)創(chuàng)創(chuàng)始人 &CEO 劉俊偉）

01

從仿真到機理，從1.0到3.0

2019年數(shù)字孿生開創(chuàng)新紀(jì)元。除了被Gartner提名2019年十大戰(zhàn)略性技術(shù)趨勢，在國內(nèi)數(shù)字孿生也面臨著政策利好。同年7月，中共中央政治局召開會議提出“加快推進信息網(wǎng)絡(luò)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。

也是在2019年，“數(shù)字孿生城市”的概念被寫入京津冀發(fā)展一體化的規(guī)劃中，明確把數(shù)字孿生城市的構(gòu)建作為一項重要建設(shè)內(nèi)容。隨后，在天津濱海等地區(qū)，泰瑞數(shù)創(chuàng)與合作伙伴一同將這個概念轉(zhuǎn)化成具體的應(yīng)用場景，并試點運行。

（天津濱海數(shù)字孿生底座1.0成果）

借著天津濱海的項目，泰瑞數(shù)創(chuàng)將“數(shù)字孿生城市”的建設(shè)理念具化為“數(shù)字孿生底座1.0”的解決方案，提出并落地了2個重要的建設(shè)要點：中臺賦能架構(gòu)和精細化的數(shù)字孿生體建模。

據(jù)劉俊偉回憶，當(dāng)時業(yè)內(nèi)對數(shù)字孿生并無定論。大家都在討論“數(shù)字孿生”的形式、定義以及核心架構(gòu)等。特別是“新基建”提出之后，都在思考“新基建”到底建什么？在城市應(yīng)用中在什么地方、以什么形式融合。當(dāng)年的討論，沒有太多涉及具體場景的賦能價值。這或為2020年技術(shù)路徑的分野，埋下了伏筆。

在此起跑線上，泰瑞數(shù)創(chuàng)是業(yè)內(nèi)首家提出數(shù)字孿生數(shù)據(jù)中臺、技術(shù)中臺和業(yè)務(wù)中臺概念的公司。劉俊偉說，當(dāng)年同行多在可視化效果上著重發(fā)力，但這也衍生出一個問題：可視化表皮下新的數(shù)據(jù)斷層。

原來的開發(fā)模式中在地圖上呈現(xiàn)底層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)用的是GIS引擎，從空間數(shù)據(jù)庫中提取圖層到GIS引擎中渲染，數(shù)據(jù)是一體的。但是當(dāng)前流行的可視化廠商的方案中展示的模型數(shù)據(jù)卻因為技術(shù)原因接不上底層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于人為地通過可視化系統(tǒng)制造出了一條新的數(shù)據(jù)鴻溝。

這時候，有的人選擇閉著眼先把錢賺了，期待以后想出解決辦法。也有的人開始坐下來思考，為什么數(shù)字孿生做成了可視化大屏？

泰瑞數(shù)創(chuàng)是坐下來思考的那批人。

（2020年數(shù)字孿生底座2.0產(chǎn)品發(fā)布會現(xiàn)場）

從2015年開始，泰瑞數(shù)創(chuàng)就開始研發(fā)語義相關(guān)技術(shù)，2018年1月劉俊偉在接受泰伯網(wǎng)采訪時正式介紹了語義化數(shù)據(jù)模型產(chǎn)品。在空間幾何模型上增加語義化計算，這就讓懸空的模擬仿真接上了物理世界的地氣。

比如高層建筑的玻璃外墻在“幾何模型”中只是一個定義，讓它看上去像玻璃。實際上，它只有可視化屬性，沒有物理屬性。物理屬性是什么？這面玻璃外墻應(yīng)具備的材質(zhì)特性、應(yīng)力反應(yīng)：多大的風(fēng)吹上去，它有破碎掉落的可能。

語義化處理后的要素可以標(biāo)注物理屬性，并根據(jù)對象的全生命周期變化持續(xù)更新。這些技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)為后續(xù)打造數(shù)字孿生底座打下了堅實的基礎(chǔ)。

而在2020年發(fā)布的2.0的數(shù)字孿生底座中，又衍生出“多模態(tài)”的概念，這是語義化的更進一步的升級。這次升級得益于泰瑞數(shù)創(chuàng)的另一個數(shù)據(jù)采集方案高光譜技術(shù)的成熟，旗下上海航遙研發(fā)的高光譜相機問世。

通過高光譜相機可以精細捕獲和分析一片空間區(qū)域內(nèi)逐點上的光譜，由于可以檢測到單個對象的獨特光譜“特征”因此可以捕捉到靠視覺無法區(qū)分的物質(zhì)，能夠把眼睛看不到的信息呈現(xiàn)出來。“我們提出多模態(tài)的概念，除了光譜信息之外還有電磁場、重力場、溫濕度等多源信息。在數(shù)據(jù)層面先做到融合，再去考慮可視化。將可視化訴求的優(yōu)先級下調(diào)。”

加入多模態(tài)的模型，能夠在數(shù)字空間完整地還原物理世界的鏡像。但距離解決數(shù)字孿生的“數(shù)字鴻溝”仍有最后一公里的距離。加入機理模型的數(shù)字孿生底座3.0意味著泰瑞數(shù)創(chuàng)有了一個解決上述問題的創(chuàng)新突破。

機理模型是什么？

這個概念最早出現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域。學(xué)術(shù)上這樣解釋它：根據(jù)對象、生產(chǎn)過程的內(nèi)部機制或者物質(zhì)流的傳遞機理建立起來的精確數(shù)學(xué)模型。舉個工業(yè)中的例子，汽車生產(chǎn)制作中的一道工序是為車門噴涂上漆。把車門放到噴漆池里，車門與漆接觸會產(chǎn)生一系列的物化反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)的結(jié)果不同，下一步加工環(huán)節(jié)會進行相應(yīng)的調(diào)整。一個總裝車間里，根據(jù)不同的工況、不同的工藝要求，一套工序會由很多機理模型組成。

劉俊偉說，將之應(yīng)用到城市管理中我們算是先行者。“之前很少有人提到要在城市管理、安全應(yīng)急里面用大量機理模型，業(yè)內(nèi)人士幾乎沒有這個概念。”

不過只有將機理模型引入數(shù)字孿生城市中，才能夠在真正意義上將物理世界與數(shù)字孿生世界相連，并產(chǎn)生不可估量的應(yīng)用價值。“只有在運行的機理層面有完整的描述和定義，才能把數(shù)字孿生體的模型嵌入到城市管理的流程中，通過最小的管理單元，走一網(wǎng)通辦、一網(wǎng)統(tǒng)管的流程。若無機理模型，應(yīng)用則只能停留在一些可視化的數(shù)據(jù)圖表統(tǒng)計上，做不了更高級別的數(shù)字孿生應(yīng)用。”

泰瑞數(shù)創(chuàng)靠什么建立起機理模型？

時空語義知識圖譜。

泰瑞數(shù)創(chuàng)把機理模型的要素，通過知識圖譜，和物理空間關(guān)聯(lián)在一起。這樣的話，可以通過知識圖譜庫做查詢、檢索乃至預(yù)測。和1.0相比這是一個巨大的變化。之前的數(shù)字孿生服務(wù)的是人，而3.0服務(wù)的對象是城市大腦、是機器智能。泰瑞數(shù)創(chuàng)做的數(shù)字孿生城市是要為機器智能營造一個決策環(huán)境，這是一個重大的本質(zhì)性變化。

不過，機理模型后續(xù)發(fā)揮作用需要靠不斷的知識積累和持續(xù)的外部輸入?？蚣苡辛酥?，需要城市運營者將城市管理的指標(biāo)、體征、執(zhí)法依據(jù)，或者工作流程等輸入到框架中。這樣可以形成一套自運轉(zhuǎn)的體系。“在數(shù)字孿生城市里，相當(dāng)于構(gòu)建了一個大腦和神經(jīng)中樞不停地學(xué)習(xí)輸入的數(shù)據(jù)和內(nèi)容，并逐漸積淀，形成自身的知識基礎(chǔ)。”

泰瑞數(shù)創(chuàng)數(shù)字孿生底座從1.0到3.0的核心驅(qū)動力是什么？劉俊偉說，驅(qū)動力是對數(shù)字孿生這件事情的本質(zhì)追求。泰瑞數(shù)創(chuàng)團隊不想做一個過渡性的產(chǎn)品或者做一個臨時性的解決方案。

“我們希望能夠做出一款具有一定歷史影響力的產(chǎn)品。”

02

數(shù)字孿生的“國產(chǎn)化創(chuàng)新”

2020年的“分道揚鑣”，或是一場命中注定。

國內(nèi)做數(shù)字孿生城市的，分為兩種不同基因的人。一種人出身GIS行業(yè)、遙感測繪或者工業(yè)仿真；另一種人原本從事游戲、房地產(chǎn)、傳媒或大數(shù)據(jù)可視化工作。

泰瑞數(shù)創(chuàng)屬于前者。

測繪出身的人，想的更多的是空間幾何理念。做媒體可視化的人，會更多考慮如何渲染，做出酷炫特效。雖然很多泰瑞數(shù)創(chuàng)管理層是測繪、地理信息領(lǐng)域?qū)＜?，但員工整體架構(gòu)卻更為多元，來自自動化專業(yè)和計算機專業(yè)的骨干能夠提供多源的知識。核心管理者在德國留過學(xué)，并在數(shù)字孿生的頭部企業(yè)西門子有多年的工作經(jīng)驗，能夠接觸到數(shù)字孿生的成功案例。

數(shù)字孿生底座從1.0到3.0、從幾何到機理，這條路徑不是泰瑞數(shù)創(chuàng)團隊拍腦袋想出來的。他們參考了其他行業(yè)數(shù)字孿生的歷史發(fā)展經(jīng)驗，在每一個變革期做出選擇的方法和技術(shù)細節(jié)。泰瑞數(shù)創(chuàng)認(rèn)為，要為客戶提供真正有價值的數(shù)字孿生城市產(chǎn)品和服務(wù)，就要用長期思維和價值理念來衡量數(shù)字孿生城市。

劉俊偉將之概括為數(shù)字孿生的國產(chǎn)化創(chuàng)新。

“我們無需花精力思考數(shù)字孿生的本源或核心是什么，因為西門子等先行者已經(jīng)思考過了。泰瑞數(shù)創(chuàng)做的是根據(jù)國內(nèi)城市情況，改造出來一個適合中國國情的版本。”這說起來簡單，做起來難。城市治理數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境法規(guī)和工業(yè)有很大差別。這種差別讓泰瑞數(shù)創(chuàng)將數(shù)字孿生城市從整體技術(shù)架構(gòu)到商業(yè)模式，進行重新拆解、驗證。

劉俊偉提到把領(lǐng)導(dǎo)的建設(shè)思路從可視化管控轉(zhuǎn)移到機器理解知識自主優(yōu)化的角度，需要一些時間。

“這個路徑在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)走完了一遍。我們要驗證的是，同樣一個路徑在城市、在中國能不能重新再走一遍。”

03

蹺蹺板的兩端：

遙遠的元宇宙與即將到來的振蕩期

最近，元宇宙的概念火了起來。

這個概念最早出于科幻小說《雪崩》。尼爾斯·蒂芬森1992年創(chuàng)作完成這部作品。該作品第一次提出并描繪了元宇宙，在社交網(wǎng)絡(luò)到來前就預(yù)言了未來虛擬時空中的人類社交與其他活動?！堆┍馈穯l(fā)了一代互聯(lián)網(wǎng)人，扎克伯格將《雪崩》列為Facebook內(nèi)部讀物。甚至他發(fā)帖展望虛擬世界的未來時也引用了小說中的相關(guān)表述。

“元宇宙”讓追數(shù)字孿生熱點的人有些尷尬。

原來有些追數(shù)字孿生熱點的人，他們可能后悔追早了熱點，如果晚一年追Metaverse元宇宙概念，公司估值可能還更高一點?，F(xiàn)在追逐元宇宙概念的創(chuàng)業(yè)者也大多數(shù)來自互聯(lián)網(wǎng)、游戲或者區(qū)塊鏈這些風(fēng)口行業(yè)。其實這也體現(xiàn)出了傳統(tǒng)制造業(yè)強國德國和以虛擬經(jīng)濟為支柱的美國之間的差異。

無論元宇宙還是數(shù)字孿生，形式上看上去類似，但本質(zhì)上確是完全不同的概念。兩者都需要創(chuàng)建數(shù)字世界中的虛擬對象，但數(shù)字孿生要求必須和物理世界對象的強綁定，實現(xiàn)虛實互動的閉環(huán)，而元宇宙定位于在虛擬的數(shù)字化形態(tài)下的永生，最好是脫離物理世界自由發(fā)展，形成一種弱綁定甚至無關(guān)聯(lián)的形態(tài)。

相比元宇宙強調(diào)的永續(xù)運行的經(jīng)濟系統(tǒng)，數(shù)字孿生更聚焦在場景化的應(yīng)用上。從落地效率和回報周期來看，數(shù)字孿生比元宇宙更加容易得到市場化的驗證。

與其為了追逐熱點而朝三暮四，不妨放下遙遠的元宇宙，多關(guān)注一下即將到來的數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的振蕩期。

目前，智慧城市建設(shè)經(jīng)費受疫情和土地財政收入收縮，影響較大。從長期來看，智慧城市的投入，會進入到一個更理智、更平穩(wěn)的發(fā)展周期。城市管理者將更加謹(jǐn)慎，他們希望把投進去的每一筆錢都能花到位。最近河南洪澇災(zāi)害和各地頻繁發(fā)生的安全生產(chǎn)事故也給智慧城市建設(shè)拉響了警鐘，市場留給無效果投入的空間不多了。只有真實能提供價值的企業(yè)才能夠拿到市場份額。

今年，一些以可視化為核心能力的公司雖然陸續(xù)還有業(yè)務(wù)，但是在驗收和回款上已經(jīng)出現(xiàn)問題。“以前，有些同行投入很多資源，企業(yè)盲目擴招，甚至用低于成本的價格簽約很多項目。這是虛假繁榮，是面子工程，不能創(chuàng)造真實價值，最后現(xiàn)金流也會出現(xiàn)問題。”

劉俊偉預(yù)測，數(shù)字孿生城市或?qū)⒚媾R大洗牌。

他相信市場的新變化將有利于泰瑞數(shù)創(chuàng)。“不管數(shù)字孿生怎么做，都要提高效率，降低成本”。而泰瑞數(shù)創(chuàng)定位于用數(shù)字孿生技術(shù)從城市、工業(yè)再到生活三個階段循序漸進的發(fā)展，讓人們能夠更好地控制和預(yù)測物理世界，提高物理世界效率與安全性。

“數(shù)字孿生的目的不是脫實向虛，我們希望通過核心技術(shù)優(yōu)化重塑一個更美好的物理世界。”

免責(zé)聲明：市場有風(fēng)險，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。

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