傻傻分不清的“数字底座、CIM、数字孪生”,到底哪个才是真正的机会

2018-06-22 14:53
To G市场有一个很有意思的特点就是周期性的会有一场“造词”运动,而这些“造词运动”的特点就是“对现有事物重新构建一个表达体系用于和过往的语义体系区别开”,虽然概念创新是创新发展的必然阶段,但是如果创新的目标就是为了进行“概念创新”那很多事情就会变得很扭曲。
 
作为一个GISer,工作中最近经常遇到一些需求就是要进行“BIM建模”,但是实际情况是他们其实只是想进行CAD三维建模,对于不是专业的GIS公司也搞不清楚这些概念,在进行方案规划阶段,什么概念热就把这些概念搬进来,主要也是为了迎合一些市场的趋势,然后最后在落地阶段就经常会造成这种“表义不清晰”的情况。
 
当然这些名词混淆的表象的背后是目前众多行业逐渐深度融合的趋势,这也是大家常说的GIS+、BIM+、AEC+、GameEngine+等等,而对于这些融合的表达,每个行业也都会有一套自己的表达体系,而促成这种趋势的融合的背景可能就是“城市数字孪生”的这个大背景。
 
在智慧城市这个大赛道下,偏向GIS方向的解决方案更喜欢“数字底座”这个概念,而AEC+或者BIM+这个方向比较倾向于使用CIM这个概念,而对于游戏方向现在一个新的趋势则是使用“元宇宙”这个概念进行表达,这个比较特殊,我前面的文章有展开说过这些问题,在此就不再继续赘述。
一、城市数字底座
 
在测绘地理信息领域,由于一张图极其明显的“万金油”特性,所以在信息化中经常被抽象成为“底板、底数、底线、底座”等常见概念,所以在现阶段很多测绘地理信息厂商的方案倾向于将自己定位成为“数字底座”、“数字空间底座”或者“数字孪生底座”。
 
比如深圳市规划和自然资源局就和市国资委进行合作构建深圳市空间基础数据底板。深圳市规划和自然资源局拥有完备丰富的城市空间数据,能够精细刻画城市的空间细节,而市属国资企业拥有海量的城市运行基础数据,包括水、电、气、公交、能源等,通过将空间数据和城市运行数据相融合就可以构建实时鲜活的数字孪生,不仅说明了概念,同时在落地层面上也找到了抓手。
 
不同与深圳,上海市测绘院构建的数字底座更多的还是单纯的从空间数据的视角出发,采用新型测绘技术构建精细的城市基础空间数据,在公布的建设内容中也是围绕传统的空间数据的采集、处理、建库、管理和服务等内容,我们在一些上海的项目中也确实收到了数字底座推广应用的需求。
 
除了政府的条线部门,以腾讯云为代表的产业互联网厂商和生态合作伙伴也提出了城市数字底座CityBase这个概念,按照官方的说法CityBase是基于CIM相关技术,以空间为核心融合人、物、各业务领域数据等打造的城市数字底板产品。结合全域数据融合模型的构建及微服务应用的组装,通过直观的图形化应用解决城市数据孤岛和应用重复建设的问题。
 
二、城市信息模型CIM
 
现在也有不少人将城市信息模型CIM和数字孪生是作为一个等同的概念,相比较与城市数字孪生,CIM的描述则比较清晰,最常见的描述就是CIM=BIM+GIS+IOT,作为一个GISer每次看到这个粗暴的组合,经常莫名会有种被冒犯到的感觉,但是他流行起来,因为新型测绘产品、BIM以及物联网这一堆新出来的大杂烩就都可以统称为“CIM”了。
 
2020年9月住房和城乡建设部还专门发布了《城市信息模型(CIM)基础平台技术导则》,其中针对CIM有专门的术语描述“以建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知数据,构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。”
 
那CIM平台的定位在导则中也有描述“CIM基础平台是在城市基础地理信息的基础上,建立建筑物、基础设施等三维数字模型,表达和管理城市三维空间的基础平台,是城市规划、建设、管理、运行工作的基础性操作平台,是智慧城市的基础性、关键性和实体性信息基础设施。”
 
这个导则总体上,住建相关的业务特性、或者城市总体业务特性体现的不是很明显,和之前自然资源牵头发布的《智慧城市时空大数据平台建设技术大纲》很类似,也规定了详细的数据资源分类和构成,当前比较明确的CIM平台和之前的时空大数据平台在某种意义上存在一定的传承关系。
 
三、城市数字孪生
 
城市数字孪生目前由于缺乏比较详细的规范、导则之类的说明,主要还是处在学术研究、顶层规划或者是指导意见中,还是一个比较宏观的概念,比如最近的十四五规划中在智慧城市和数字乡村章节针对数字孪生的的描述也只是用了半句话来描述“探索建设数字孪生城市”,也是明确表明这个是个好东西,但是现在还不清楚,探索的脚步不能停。而类似于信通院这样的研究机构目前在数字孪生城市方面的也保持了持续的探索和研究,集成了目前行业里面不少企业的研究成果和思路。
 
数字孪生城市是一个很大的愿景,不清晰是一个好事情说明还存在一定的想象空间,我记得曾经看到一个投资人在谈什么样的公司值得投的时候他说值得投的公司现阶段一定是亏损的,因为投资人看中的一定是未来的现金流,如果这个公司已经存在很好的盈利能力则现在就不值得投了。
 
同时在我看来数字孪生城市一定是一个共建的生态,无论是对政府条线还是信息化厂商,比如腾讯云通过投资方式构建的CityBase厂商生态,整合了一众生态链上具有核心技术能力的厂商。
 
前面我说过当前的CIM和时空云存在一定的传承,但是其中有一个很大的不同就是现阶段的数字孪生或者CIM平台需要解决一个核心的难题就是“模型轻量化”,因为当前的平台整合的数据不再是二维的平面数据而是结构和语义都更为复杂的新型三维空间数据,包括激光点云、BIM、倾斜以及CAD三维,而这些数据的整合的最终目的一定不是只为了一张屏上的直观、好看,更多的是能够通过在线分发到各个业务条线中共享协同,这也是底座的基本要求。
 
所以在数字孪生的赛道上也分化出了不同的两个特质的一些企业,比如一些比较偏向于建模以及可视化效果的公司,另外的就是类似腾讯CityBase生态企业,在数据轻量化方面具有核心技术优势的“飞渡科技”。
 
之前和飞渡有过一个交流,飞渡很早就在多源数据融合和轻量化技术、大规模数据承载技术、基于物理世界的实时渲染技术、仿真融合技术、共享交换技术等进行布局,也形成了核心的技术积累,其中关于数据融合和轻量化技术也被采纳为住建的行业标准。
 
而这一套技术组合拳也保证了飞渡能够在城市CIM方面能够具备独特的技术优势,比如之前在一个城市的CIM项目中,底板数据就包含了4000平方公里全范围3~5cm精度的三维实景模型、60万+手工模型、8个行业的工程BIM模型、8万公里的管线数据。而这些数据的背后是亿万级构件和三角面,如果不经过轻量化处理,是根本无法通过Web端在浏览器中加载和呈现,但是经过Freedo-DTS轻量化处理后在Web无插件引擎中不低于25帧/秒的流畅加载显示,虽然我一直很想了解背后的技术细节,但是毕竟设计到核心技术秘密,也不太好张口问。
 
 
基于这种核心能力,飞渡已经落地了200多个数字孪生项目案例,涉及城市、园区、机场、电力、铁路、地铁、燃气工程、市政工程、交通工程、水利工程,以及深圳、南京、广州、厦门、雄安的CIM平台建设。而这种能力也是当初腾讯下定决心投资的原因,腾讯一般是投资行业内的前三名。
 
回归到这个题目,我觉得现阶段的“数字空间底座”以及“城市信息平台CIM”都是逐步开始实现数字孪生的一种形式和阶段性的表现,三者之间不存在对立的关系,或者可以说这二者是数字孪生的初级阶段的表型形式,而这三者在现阶段也都面临成同样的瓶颈,比如在异构数据融合以及数据轻量化方面都存在比较高的技术门槛,而存在真正的技术门槛也才是真正的机会所在,如果没有很强有力的技术支撑,参与再多也只能停留在“概念创新”阶段,而在这样的一场大变革中,做好产品,交到好朋友就很关键,不然潮水退去,最终发现自己也只是参了一个热闹。
 
未来我也相信随着探索的深入,数字孪生逐步走向深入,还会有更多意想不到的形态出现,而这些形态也会带来新的瓶颈和机会。