來源:全國信標委智慧城市標準工作組
城市數字孿生通過在數字空間對城市物理空間和社會空間進行全要素表達、全過程呈現、全周期可溯,實現城市全面感知、虛實交互、智能決策、精準控制,推動城市智能化、智慧化發展。
當前,城市數字孿生已經發展成為支撐智慧城市的重要技術手段。為做好城市數字孿生標準化工作整體規劃,有序推動相關標準制定與應用實施工作,全國信標委智慧城市標準工作組組建了城市數字孿生專題組,并聯合相關單位編制了《城市數字孿生標準化白皮書(2022版)》。
白皮書在系統研究城市數字孿生內涵、典型特征、相關方等基礎上,構建了城市數字孿生技術參考架構,梳理了城市數字孿生關鍵技術和典型應用場景,總結了城市數字孿生發展現狀、發展趨勢、面臨的問題與挑戰及國際國內標準化現狀。在此基礎上,白皮書探索形成了“城市數字孿生標準體系總體框架(1.0版)”,并提出了擬研制標準建議和標準化工作建議。白皮書構建了城市數字孿生標準化路線圖,為后續相關標準研制、應用實施指明了方向。
城市數字孿生典型特征
全面感知:城市數字孿生以全面感知為前提。城市是一個復雜巨系統,時刻處于發展變化中,必須時刻掌握物理城市的全局發展與精細變化,實現孿生環境下的數字城市與物理城市同步運行。
精準映射是構建數字世界并建立數字世界與物理世界緊密關系的過程。
智能推演是城市數字孿生具備智慧能力的體現,是實現對物理城市進行科學預測、指導與優化的關鍵。
動態可視:指通過將感知的多源數據進行數字化建模和可視化渲染,城市數字孿生提供了全要素、全范圍、全精度真實的渲染效果,實現全空間信息和城市實時運行
虛實互動:指物理空間與數字空間的互操作和雙向互動,借助物聯網、圖形/圖像、AR/VR、人機交互等領域技術的協同和融合,實現城市級虛實空間融合、控制與反饋等能力。態勢的動態展示。
協同演進是城市數字孿生具有高階智慧能力的體現。城市數字孿生過程中,物理城市與數字城市在城市運行、數據、技術、機制等方面存在長期協同關系,長期相互反饋、相互影響。
當前,以數據為關鍵生產要素的數字經濟已經進入全新時代,數據成為了推動社會經濟發展的核心動能, 數據驅動的數字中國、數字政府和企業數字化轉型正在悄然重塑經濟活動和社會活動。
數據治理作為數據的核心管理手段和管理范式,得到了政府、企業、個人的高度關注, 伴隨著 理論、法律、政策、產業的一系列實質性變化 ,各方正在將數據治理納入到 政務活動、企業治理、經營管理等領域, 數據治理的理念、法規、方法、工具也得到了蓬勃發展。
數字經濟的高質量發展有賴于科學完整的數據治理體系,業界需要 指導性強、可實踐落地的數據治理方法論。 中國通信標準化協會積極 將標準化 理念 引入數據治理,搭建了數據治理標準化體系框架,支撐各項法規政策落實、指導行業發展、引導技術進步、滿足全新需求,以數據標準推動建立全新的規則秩序。
本白皮書系統介紹了數據治理的概念、意義、治理范圍和治理原則,詳細闡述了數據治理標準化的總體進展、典型標準和需求挑戰,搭建了數據治理標準體系框架,提出了后續工作建議 。
來源:中國信息通信研究院、中國互聯網協會和中國通信標準化協會
2021年,中國信通院依托中國互聯網協會“數字孿生技術應用工作委員會”以及中國通信標準化委員會“數字孿生標準子組”平臺,繼續聯合業界企事業單位,第四次發布數字孿生城市白皮書,觀察數字孿生城市發展最新動態,持續引領行業發展。
白皮書從政產學研用、五大技術領域等多視角系統分析今年以來數字孿生城市發展十大態勢,梳理數字孿生城市發展中的標準體系和應用場景,并提出了具體創新舉措。
白皮書指出,在政產學研用協同推進下,數字孿生城市發展呈現良好態勢,面臨問題與挑戰也更加突出,標準引領、應用驅動的發展方向逐步明晰。
一是數字孿生城市共識逐漸形成。隨著數字孿生城市的發展興起,城市信息模型、實景三維城市、物模型、城市仿真等相關概念與技術得以加速發展。業界普遍認為,各條技術路線最終都將走向數字孿生城市,應綜合以上各領域的突出優勢,集地理信息、物聯感知、信息模型、算法仿真、虛實交互等技術能力于一體,支撐構建未來城市發展新形態。
二是數字孿生城市發展呈現協同推進態勢。從數字孿生城市主要涉及領域看,物模型標準興起,推動城市感知設施孿生互通互認;空間地理信息進入新型基礎測繪階段,有力支撐孿生底座構建;城市信息模型市場活躍,模型數據深度融合有望實現;城市跨學科仿真、云化仿真推進步伐加快;虛實交互呈現出供給側低代碼構建、需求側跨終端智能體驗的發展態勢。
三是進入探索建設期后,標準規范與應用場景將成為數字孿生城市驅動之雙輪。在標準方面,應圍繞地理信息、物聯感知、信息模型、城市仿真、交互控制五大技術體系的集成與互通,加強布局研究、聚焦總體謀劃、建設推進、后期運營三環節全過程的痛點堵點。在應用方面,應進一步體現時代特征與問題導向,發揮數字孿生技術精準映射、虛實互動、智能操控等特點優勢。
自2002年美國Dr.Michael Grieves第一次提出數字孿生概念以來,數字孿生技術已經在城市建設、航空航天、生產車間等多個行業成功應用,并在2017年到2019年,連續三年入選Gartner十大戰略技術,并預計未來五年將跨越新型技術成熟度曲線的低谷達到成熟應用的平臺期。
隨著“智慧泛在、數字孿生”的6G愿景成為業界共識,數字孿生技術也將在未來網絡演進中發揮重要作用。結合數字孿生技術的數字孿生網絡(Digital Twin Network)是實現未來自治網絡的重要支撐,有望改變現有網絡規、建、維、優的既定規則,成為6G“重塑世界”的關鍵技術。
本白皮書在業界首次系統闡述了數字孿生網絡(DTN)總體架構、關鍵技術和分級體系,明確數字孿生網絡在解決當前網絡困境以及滿足未來網絡演進需求中的重要作用,并從技術需求角度,描述了數字孿生網絡在幾個典型場景中的應用。
近日,在全國信息安全標準化技術委員會2021年第一次工作組“會議周”上,由中國移動通信集團有限公司、中國電子技術標準化研究院、中國信息通信研究院等15家企事業單位共同編制的《5G網絡安全標準化白皮書》(以下簡稱:白皮書)正式發布。該白皮書將作為下一步制定5G相關標準的指導性文件,在5G網絡安全保護工作中扮演重要角色。
白皮書介紹了5G的概念、關鍵技術和產業發展情況,梳理了國內外政策法規標準現狀,分析了5G在終端安全、IT化網絡設施安全、通信網絡安全、行業應用安全、數據安全、網絡運維安全等方面存在的安全風險和網絡安全標準化需求。
此外,白皮書在充分調研國內外5G網絡安全發展情況的基礎上,針對5G典型應用場景和關鍵環節,研究提出5G網絡安全標準框架,給出了標準化工作推進建議,旨在為5G技術安全應用、5G與產業融合安全有序發展提供標準化技術支撐,為規范引導5G網絡安全標準化工作提供參考。
未來,智慧城市將從城市數字化發展到數字化城市,整個城市在數字領域形成“數字巨系統”。
近日,由國家工業信息安全發展研究中心、聯想集團、中國產業互聯網發展聯盟、工業大數據分析與集成應用實驗室共同編制的《依托智慧服務,共創新型智慧城市——智慧城市白皮書(2021年)》(以下簡稱“白皮書”)正式發布。本書提出一系列智慧城市建設的新理念、環境友好的新型智慧城市提供參考。
以發展實踐拓展新型智慧城市內涵
新型智慧城市建設是進一步深入貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想,結合我國城市發展實際,順應信息化和城市發展趨勢,主動適應經濟發展新常態、培育新的增長點、增強發展新動能而提出的新型城市建設與發展方式。
習近平總書記2016年4月在網信工作座談會上指出,“要以信息化推進國家治理體系和治理能力現代化,統籌發展電子政務,構建一體化在線服務平臺,分級分類推進新型智慧城市建設”。2020年3月,習近平總書記赴浙江考察時指出,通過大數據、云計算、人工智能等手段推進城市治理現代化,大城市也可以變得更“聰明”。
白皮書對從2008年開始我國智慧城市發展經歷的探索期、調整期、突破期、全面發展期等幾個階段進行了梳理,這些階段智慧城市的服務對象、服務內容非常廣泛,但核心主線是“利用新一代信息技術”提升城市服務質量。經過2020年的疫情沖擊,智慧城市在實踐中經受了考驗,但也存在很大的進步空間。后疫情時期,智慧城市建設在創新協同、為民服務、數據共享、產業賦能、應急安全等方面都出現了新的發展導向。
白皮書指出,未來新型智慧城市或將呈現以下特點:“先進技術+全程服務”成為智慧城市的新抓手;“數字空間+現實空間”成為智慧城市的新落腳點;“普惠民生+生態和諧”成為智慧城市的新目標。
“端邊網云智”架構助力優政、興業、惠民創新
新型智慧城市的建設邏輯需從頂層入手,結合軟硬件資源整合能力,為公眾提供全生命周期一站式服務管理。白皮書從技術角度,將智慧城市的整體框架分為發展戰略層、技術實施層和目標效用層三大層次。即新型智慧城市是以城市的戰略定位、建設規劃、措施保障、組織合作為指導規劃,通過“端-邊-網-云-智”的技術架構,實現管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧的目標效用,達成新一代信息技術與城市現代化深度融合,迭代演進的新模式。
其中,“端-邊-網-云-智”作為新型智慧城市的技術實施層,蘊含巨大的創新發展空間,有望成為我國智慧城市技術應用方向的重要創新成果。
端”即智能終端,負責采集、存儲、傳遞數據,是智慧城市面向城市主體的智能化單元。
“邊”即邊緣計算,智能化時代海量數據的爆發式計算需求與應用低時延、靈活部署要求使得計算力下沉成為必然,邊緣計算應運而生。
“網”即以5G為代表的數據傳輸的網絡,是推動端、邊、云協同工作的粘合劑。
“云”即云計算,基于網絡實現異質設備間數據運算與共享的設備服務。
“智”即行業智能解決方案,面向智慧城市的不同細分場景,基于“端、邊、網、云”四層結構,根據業務需求、行業知識及計算能力,支持不同層次的數據計算和分析互動的行業智能化方案。
智慧城市建設是內涵型城鎮化發展的重要方面,包括社會管理智能化、國民經濟信息化、環境維護自動化和生活服務便捷化等內容。管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧等均是新型智慧城市發展的目標方向。
白皮書重點分析了文昌智能教育、延慶智慧能源、上海帝王蟹溯源等典型案例,展示了新型智慧城市在優政、興業、惠民等方面取得的突出成效。據悉,聯想憑借領先的IT運維服務經驗和覆蓋網絡,智慧城市服務建設項目已在上海、江西、江蘇、福建、湖北、海南、河北等全國多個省市落地,涉足綠色能源、社會治安管理、城市應急管理、智慧教育、智慧交通、食品安全以及智慧政務等多個細分場景。在白皮書編制過程中,聯想為智慧城市建設運營實踐和案例調研提供了支持。
新型智慧城市發展重心將從建設轉到運營
白皮書也對智慧城市未來發展進行了預判,認為在未來新基建和新技術的融合過程中,城市治理或將逐漸完成由“管理型”向“服務型”的轉變。智慧城市作為一項巨大的城市服務產品,需要重點提升居民對城市的歸屬感,提高城市生活品質,促進城市產業經濟發展。智慧城市逐步走深向實,未來將重點在體制機制、發展思路、互動形式方面產生躍升。即將出現的變化將包括:治理思路改變——從“城市數字化”到“數字化城市”;階段重點改變——從“建設智慧城市”到“運營智慧城市”;互動形式升級——從“人與人的聯接”到“萬物互聯”。
白皮書推出之際正值“十四五”規劃審議通過并正式發布,規劃明確提出“以數字化助推城鄉發展和治理模式創新,全面提高運行效率和宜居度。分級分類推進新型智慧城市建設,將物聯網感知設施、通信系統等納入公共基礎設施統一規劃建設,推進市政公用設施、建筑等物聯網應用和智能化改造”。新型智慧城市建設即將進入新的階段,該白皮書以真實案例剖析為基礎,結合理論和架構研究,形成較為完整的智慧城市體系框架,勾勒出未來可能的發展路徑,是新型智慧城市建設的重要參考之一。
由工信部中國電子技術標準化研究院牽頭編寫的2020年《數字孿生應用白皮書》在中國國際高新技術成果交易會發布,作為新基建背景下的重要研究成果,該白皮書對當前我國數字孿生的技術熱點、應用領域、產業情況和標準化進行了分析,同時收錄了在智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑、智能制造、智慧健康6大領域的31個應用案例。
此次白皮書重點考察了我國數字孿生應用的發展現狀與趨勢,并指出數字孿生將從以下六個應用層面推動我國經濟社會的發展:
一是促進數字經濟與實體經濟融合,加快產業升級
二是貫通工業生產信息孤島,釋放數據價值
三是統籌協調系統內外部變化,實現資源能源優化配置
四是實現全要素數字化,推動新型智慧城市建設
五是優化城市設計布局,打造科學公共服務體系
六是基于醫療大數據合理分配醫療資源,提升公共健康保障效率