隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，以及社會(huì)資源的不斷投入，基于數(shù)字孿生理念的智慧城市結(jié)局方案，正在堅(jiān)定的向現(xiàn)實(shí)邁進(jìn)。對(duì)于智慧城市的未來，華為提倡形成國內(nèi)“數(shù)字孿生城市”系統(tǒng)理論，提出面向國內(nèi)重點(diǎn)城市的“數(shù)字孿生城市”落地方案、實(shí)施路徑，不斷優(yōu)化迭代方案，穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化城市可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，全球已經(jīng)有超過一半的人口生活在城市，城市正成為人類發(fā)展的焦點(diǎn)。在信息時(shí)代，傳統(tǒng)的城市空間逐漸被信息空間取代，城市管理的復(fù)雜性與日俱增。隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術(shù)逐步成熟，建設(shè)“智慧城市”成為解決國內(nèi)城市管理難題、維持可持續(xù)發(fā)展的解決方案。

為此，華為在第21屆中國國際高新技術(shù)成果交易會(huì)期間重磅了發(fā)布智慧城市最新理念:“5G+AI，開啟智慧城市孿生新時(shí)代”。該方案將5G、AI等創(chuàng)新技術(shù)與城市場(chǎng)景深度融合，實(shí)現(xiàn)城市全要素?cái)?shù)字化，開啟基于數(shù)字孿生的智慧城市新時(shí)代。

無處不在的感知:5G革命

在過去十年里，移動(dòng)通信改變了世界，下一個(gè)十年，5G將帶動(dòng)萬物互聯(lián)。5G革命給社會(huì)帶來了前所未有的效益，其中，城市治理的技術(shù)革新正在日益凸顯。智慧城市依靠實(shí)時(shí)采集大量數(shù)據(jù)到云端平臺(tái)，分發(fā)到各個(gè)政務(wù)服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行處理，進(jìn)而形成有效管理決策依據(jù)，這在4G時(shí)代是難以想象的。而大帶寬、低延遲、廣覆蓋的5G網(wǎng)絡(luò)，有能力將大范圍內(nèi)的末端設(shè)備相互聯(lián)接起來，提供大量、及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為智慧城市的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

打破信息孤島，是5G對(duì)建設(shè)智慧城市最大的優(yōu)勢(shì)。由華為主導(dǎo)的Polar Code(極化碼)方案，成為5G通信標(biāo)準(zhǔn)。這是國內(nèi)在移動(dòng)通信領(lǐng)域最大的一次突破，使華為5G技術(shù)在全球處于領(lǐng)先水平。華為在全面推進(jìn)5G、WLAN等多網(wǎng)協(xié)同部署，實(shí)現(xiàn)基于虛擬化、云技術(shù)立體網(wǎng)絡(luò)無縫覆蓋，提供無線感知、移動(dòng)帶寬和萬物互聯(lián)接入服務(wù)等方面進(jìn)行了大量實(shí)踐。

例如，2013年深圳機(jī)場(chǎng)新航站樓T3開始運(yùn)營，設(shè)計(jì)容量為4500萬人次/年，但隨著航空旅客量快速增長，2018年旅客量已經(jīng)達(dá)到5000萬，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)容量。

通過基于華為5G網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字平臺(tái)的多個(gè)智能資源分配系統(tǒng)，深圳機(jī)場(chǎng)提升了關(guān)鍵資源的利用率，機(jī)位利用率提升7個(gè)百分點(diǎn)，機(jī)位廊橋周轉(zhuǎn)率從10.24架次/天提升到11架次/天，每年有近400萬人次的旅客不用再乘坐擺渡車。同時(shí)，華為數(shù)字平臺(tái)通過對(duì)業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)(OT)和IT系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高度融合，實(shí)現(xiàn)了航班全流程的可知、可視、可控，有效地將機(jī)位安排間隔從30分鐘降到20分鐘。

北京大興國際機(jī)場(chǎng)也采用了華為的5G和云計(jì)算技術(shù)，為機(jī)場(chǎng)提供數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化、可視化、智能化的信息平臺(tái)。運(yùn)用“5G+AI人臉識(shí)別”等最新科技，北京大興國際機(jī)場(chǎng)打造了“一張臉走遍機(jī)場(chǎng)”、“一張網(wǎng)智能體驗(yàn)”和“一顆芯行李跟蹤”的全智慧出行服務(wù)方案，大大提升了旅客的出行體驗(yàn)。

全棧管理新方案:普惠AI

人工智能自誕生起就是一個(gè)高門檻行業(yè)，開發(fā)者們要進(jìn)入AI世界依舊面臨著高聳的壁壘:龐大的算力、海量的數(shù)據(jù)、昂貴的開發(fā)平臺(tái)、兼容與部署問題，種種考驗(yàn)擺在開發(fā)者和預(yù)備開發(fā)者面前，讓人望而卻步。然而隨著產(chǎn)業(yè)AI的擴(kuò)張與AI深入各行各業(yè)，開發(fā)者對(duì)AI的需求不斷增長，急需一種更簡(jiǎn)單、更易操作的解決方案。對(duì)此，華為云提出了“普惠AI”的概念，讓開發(fā)者的AI用得起、用得好、用得放心，降低行業(yè)準(zhǔn)入門檻，削減開發(fā)成本，進(jìn)而推動(dòng)AI產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

華為人工智能的發(fā)展戰(zhàn)略，是以持續(xù)投資基礎(chǔ)研究和AI人才培養(yǎng)，打造全棧全場(chǎng)景AI解決方案和開放全球生態(tài)為基礎(chǔ)。面向華為內(nèi)部，持續(xù)探索支持內(nèi)部管理優(yōu)化和效率提升;面向電信運(yùn)營商，通過SoftCOM AI促進(jìn)運(yùn)維效率提升;面向消費(fèi)者，通過HiAI，讓終端從智能走向智慧;面向企業(yè)和政府，通過華為云EI公有云服務(wù)和Fusion Mind私有云方案為所有組織提供算力并使能其用好AI。

同時(shí)，華為云進(jìn)一步面向開發(fā)者推出了AI市場(chǎng)，此舉旨在為高?？蒲袡C(jī)構(gòu)、AI應(yīng)用開發(fā)商、解決方案集成商、企業(yè)及個(gè)人開發(fā)者等群體，提供安全、開放的共享及交易環(huán)境，有效連接AI開發(fā)生態(tài)鏈各參與方，加速AI產(chǎn)品的開發(fā)與落地。

在智慧城市建設(shè)方面，華為普惠AI提供了多種搭載智能芯片的智能攝像頭。智能攝像頭在拍攝的同時(shí)即可識(shí)別畫面內(nèi)容，只回傳篩選判別后的信息，有效解決了傳統(tǒng)攝像頭資源占用大、無效數(shù)據(jù)多、二次篩查等問題，提高了市政交通管理效率，節(jié)約了大量人力物力。

在實(shí)際應(yīng)用中，相比傳統(tǒng)道路需數(shù)十個(gè)攝像頭才能實(shí)現(xiàn)覆蓋，智能攝像頭僅需數(shù)個(gè)即可實(shí)現(xiàn)相同功能。此外，智能攝像頭還可以打破不同市政管理部門間的壁壘，實(shí)現(xiàn)多部門數(shù)據(jù)共享共通，大幅降低了運(yùn)行維護(hù)成本。

對(duì)于已安裝大量傳統(tǒng)攝像頭的城市，華為普惠AI也有獨(dú)門解決方案。由于使用了最新的智能芯片，智能攝像頭不僅能完成末端采集，還可以作為處理器，實(shí)現(xiàn)“一帶多”:只要傳統(tǒng)攝像頭符合相關(guān)規(guī)格，鏈接到智能攝像頭即可實(shí)現(xiàn)AI自動(dòng)處理，最大程度的降低安裝更換成本。

構(gòu)建可視化城市:數(shù)字孿生

數(shù)字孿生(Digital Twin)是物理空間與虛擬空間之間虛實(shí)交融、智能操控的映射關(guān)系，通過在實(shí)體世界以及數(shù)字虛擬空間中記錄、仿真、預(yù)測(cè)對(duì)象全生命周期的運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信息資源、物質(zhì)資源的最優(yōu)化配置。

數(shù)字孿生城市既可以理解為實(shí)體城市在虛擬空間的映射狀態(tài)，也可以視為支撐新型智慧城市建設(shè)的復(fù)雜綜合技術(shù)體系，它支撐并推進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、服務(wù)，確保城市安全、有序運(yùn)行。通過數(shù)字孿生技術(shù)，城市治理手段正向泛在感知數(shù)字化升級(jí)，以感知、連接和計(jì)算三大能力為主線，推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化升級(jí)，豐富城市治理手段。

依托數(shù)字孿生城市，城市的規(guī)劃布局、道路建設(shè)、交通優(yōu)化、關(guān)系百姓民生的各類政策出臺(tái)均可通過數(shù)字化模擬，達(dá)到效果驗(yàn)證、成效體驗(yàn)等能力實(shí)現(xiàn)，為科學(xué)決策和精準(zhǔn)治理奠定基礎(chǔ)，避免規(guī)劃沖突、資源分配不均衡和城市發(fā)展不充分現(xiàn)象。

據(jù)華為EBG中國區(qū)智慧城市總工程師姚健奎介紹，目前，華為已在江西鷹潭、蘭州新區(qū)、天津?yàn)I海新區(qū)、深圳龍崗區(qū)等多地開展了基于數(shù)字孿生技術(shù)的智慧城市建設(shè)，取得了極大的成果。其中以江西鷹潭最具代表:華為在數(shù)字空間建立與鷹潭實(shí)體城市相對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生城市，全方位構(gòu)建數(shù)字化鷹潭。

根據(jù)部署的全域智能路燈、泊車、煙感傳感器、井蓋、管線壓力計(jì)、高空無人機(jī)、空氣傳感器、水體監(jiān)測(cè)器等感知載體，通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至云端，利用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)市政交通、公共安全、空氣質(zhì)量、水體安全、災(zāi)害預(yù)警等信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和通報(bào)。

借助數(shù)字孿生城市，鷹潭構(gòu)筑了一套完善的物聯(lián)網(wǎng)體系。目前，鷹潭共有物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)214家，應(yīng)用場(chǎng)景43個(gè)，5G應(yīng)用示范10余項(xiàng)，2019年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值預(yù)計(jì)突破400億元。通過智能平臺(tái)優(yōu)化，當(dāng)?shù)劂~產(chǎn)能提升15%，成本下降10%;數(shù)字化車間增至37個(gè)，智能化裝備達(dá)435臺(tái)，產(chǎn)生國家級(jí)智能制造企業(yè)2家、省級(jí)智能制造企業(yè)5家。

此外，通過智慧交通平臺(tái)，將全市544家企業(yè)的5133輛運(yùn)輸車輛統(tǒng)一管理，174輛校車實(shí)現(xiàn)位置跟蹤及實(shí)時(shí)畫面監(jiān)控，保障交通出行安全。通過5G+遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)縣級(jí)以上醫(yī)療全覆蓋。通過智能水表，使漏損率降低至12%，每年節(jié)水240萬噸。

由此可見，華為將5G與IoT、BIM、智能監(jiān)控等技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物理城市的數(shù)字孿生。城市數(shù)字平臺(tái)為孿生城市提供基礎(chǔ)資源統(tǒng)籌能力，以城市場(chǎng)景為驅(qū)動(dòng)，將AI作為引擎，聚合生態(tài)伙伴，形成了百花齊放的業(yè)務(wù)。

華為以云端服務(wù)器、物聯(lián)網(wǎng)、視頻、邊緣計(jì)算等技術(shù)與AI的協(xié)同，打通大腦到中樞神經(jīng)到末梢神經(jīng)的城市神經(jīng)系統(tǒng)，打造支撐未來城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的開放數(shù)字平臺(tái)。目前已在政府、教育、交通、醫(yī)療和基礎(chǔ)能源等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，幫助全球40多個(gè)國家，200多個(gè)城市建設(shè)了智慧城市解決方案。