“五一”小長(zhǎng)假期間，申城地標(biāo)之一的南京路步行街游人如織。南京東路河南中路路口，一幢現(xiàn)代主義風(fēng)格的歷史建筑吸引不少游客駐足。這幢建筑就是南京大樓，如今是華為旗艦店，每天有大量消費(fèi)者在此體驗(yàn)新機(jī)。

大樓三層，一位顧客被窗外繁華景象吸引，打開(kāi)窗戶將手機(jī)探出窗外拍照——這個(gè)看似平常的舉動(dòng)，有可能給節(jié)假日街上的人群帶來(lái)高空墜物的隱患。安裝在窗戶上的傳感器第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到開(kāi)窗行為，店內(nèi)保安范天玉佩戴的智能手環(huán)立即接到系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，馬上趕往現(xiàn)場(chǎng)處置，系統(tǒng)隨即顯示窗戶關(guān)閉。

這一小小的智能感知應(yīng)用，僅僅是這幢大樓“數(shù)字孿生”系統(tǒng)諸多應(yīng)用中的一個(gè)。大樓客流情況如何、門(mén)前是否有共享單車(chē)亂停放、樓內(nèi)水電管道運(yùn)行是否正常……整幢大樓的“生命體征”都能通過(guò)這一系統(tǒng)得以實(shí)時(shí)反映。

城有千萬(wàn)樓，樓是最小城。今年1月黃浦區(qū)與華為在上海市城市運(yùn)行管理中心指導(dǎo)下聯(lián)合為南京大樓打造“數(shù)字孿生”系統(tǒng)。由此，上海開(kāi)展城市數(shù)字治理最小管理單元的試點(diǎn)。

也許在不久的將來(lái)，南京大樓的治理經(jīng)驗(yàn)將被推廣，從一幢樓到一個(gè)街道，從一個(gè)區(qū)到一整座城，一座“孿生”的數(shù)字之城將推動(dòng)城市治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，讓每個(gè)人都能享受到智慧城市帶來(lái)的便利與變化。

試點(diǎn)◆◆◆

選址86歲歷史建筑

多重“身份”操作性強(qiáng)

這兩年，上海開(kāi)始推進(jìn)城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”，試圖率先打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、科學(xué)決策的“數(shù)治”新范式，提升全覆蓋、全過(guò)程、全天候城市治理能力。城市管理要像繡花一樣精細(xì)，開(kāi)展城市數(shù)字治理也需從細(xì)處著手，爭(zhēng)取讓更多政府管理資源和社會(huì)資源有效集成、共享、融合。因此，對(duì)城市數(shù)字治理最小管理單元首個(gè)試點(diǎn)的選址，也經(jīng)過(guò)了深思熟慮。

南京大樓已有86年歷史。1935年，其前身“哈同大樓”在此建成，次年，創(chuàng)辦于1860年的老介福綢緞局搬入經(jīng)營(yíng)，一度成為上海灘規(guī)模最大、資本最雄厚的綢緞店。歷經(jīng)幾番改建修繕，如今南京大樓成為華為旗艦店。

需要日常維護(hù)修繕的歷史保護(hù)建筑、繁華鬧市人頭攢動(dòng)的沿街商鋪、具備前沿科技和先進(jìn)設(shè)備支撐的市場(chǎng)主體……多重“身份”集于一身，在這里開(kāi)展試點(diǎn)，運(yùn)用“數(shù)字孿生”技術(shù)打造城市數(shù)字治理的最小管理單元，顯然更可操作，也更具參考意義。

應(yīng)用◆◆◆

積累逾50萬(wàn)條數(shù)據(jù)

如對(duì)大樓實(shí)時(shí)“體檢”

走進(jìn)這幢建筑，細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，窗戶上、墻角處、門(mén)框邊、天花板……很多不起眼的角落，都安裝了小巧的電子元件，這些都是具備不同功能的物聯(lián)感知設(shè)備，通俗地說(shuō)，就是能監(jiān)測(cè)物體狀態(tài)變化的傳感器。比如，窗戶上的傳感器可監(jiān)測(cè)窗戶是否被打開(kāi)，消防通道門(mén)前的傳感器可監(jiān)測(cè)消防通道是否堆放雜物，天花板上的傳感器可感知吸煙或起火引發(fā)的煙霧，還有一些安裝在墻體角落的傳感器則是監(jiān)測(cè)樓體是否發(fā)生震動(dòng)。

類(lèi)似這樣的設(shè)備，整幢大樓有17大類(lèi)80多套，實(shí)時(shí)采集大樓的各項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括大樓震動(dòng)傾斜數(shù)據(jù)、煙感數(shù)據(jù)、電梯數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)等。除此之外，遍布各角落的170多個(gè)攝像頭，配合20多種AI算法，可對(duì)客流、吸煙、開(kāi)窗、消防告警等狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)感知和預(yù)警，對(duì)店內(nèi)人流熱力和保安、保潔人員位置信息的綜合感知?jiǎng)t可以幫助解決突發(fā)問(wèn)題。

有時(shí)，僅靠一件設(shè)備得出的數(shù)據(jù)分析結(jié)果未必準(zhǔn)確，比如在攝像頭下手指夾筆放在嘴邊，有可能會(huì)被攝像頭算法識(shí)別為吸煙動(dòng)作，而結(jié)合煙霧傳感器，就不會(huì)發(fā)生“假報(bào)警”。

“手環(huán)又震了。”保安范天玉抬起手腕，一條吸煙告警信息出現(xiàn)在手環(huán)顯示屏上，原來(lái)有人在消防通道吸煙，范天玉趕往制止后，大樓“健康指標(biāo)”隨即恢復(fù)正常。“現(xiàn)在我們通過(guò)‘煙感+邊緣吸煙行為檢測(cè)’可以識(shí)別吸煙行為，第一時(shí)間前往現(xiàn)場(chǎng)處置。”范天玉說(shuō)。

不同功能的傳感器相互配合，好比人的五官，有視覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)，綜合構(gòu)成對(duì)建筑的“生命體征”的實(shí)時(shí)掌握。不同于以往建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用的靜態(tài)建模，南京大樓的“數(shù)字孿生”，除對(duì)大樓和周邊環(huán)境的物理形態(tài)進(jìn)行超精細(xì)建模，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)上的“1：1”還原，更可以通過(guò)大量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，讓數(shù)字世界中的建筑“活”起來(lái)。“相當(dāng)于實(shí)時(shí)為南京大樓‘體檢’，輸出綜合報(bào)告。”華為上海云與計(jì)算業(yè)務(wù)部總經(jīng)理張英梗說(shuō)。

從今年1月至今，南京大樓“數(shù)字孿生”已積累超過(guò)50萬(wàn)條數(shù)據(jù)，處置吸煙告警439次、消防通道阻擋55次、開(kāi)門(mén)開(kāi)窗告警995次。不過(guò)據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，這些處置的事件中，超過(guò)八成都是參觀者體驗(yàn)物聯(lián)設(shè)備時(shí)所觸發(fā)的，真實(shí)事件遠(yuǎn)沒(méi)有數(shù)據(jù)體現(xiàn)得那么多。

協(xié)同◆◆◆

發(fā)揮市場(chǎng)主體作用

管理者與經(jīng)營(yíng)者雙贏

每一幢建筑、每一個(gè)人，都是城市不可忽略的一部分，對(duì)于一幢樓的管理，自然不能僅靠市場(chǎng)主體，還需管理部門(mén)支持。

就拿“數(shù)字孿生”系統(tǒng)所接入的地鐵運(yùn)行數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、道路人流數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，這些都來(lái)自黃浦區(qū)城運(yùn)中心的共享，而南京大樓所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)情況也都在黃浦區(qū)城運(yùn)中心掌握中。

“五一”假期的大客流應(yīng)對(duì)便是典型案例。在黃浦區(qū)城運(yùn)中心大屏上，一個(gè)個(gè)城市運(yùn)行的數(shù)據(jù)飛快滾動(dòng)，當(dāng)步行街客流量達(dá)到中高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，黃浦區(qū)城運(yùn)中心會(huì)發(fā)布大客流預(yù)警，通過(guò)區(qū)城運(yùn)平臺(tái)自上而下向南京大樓“數(shù)字孿生”系統(tǒng)發(fā)送配套處置通知。

“南京路步行街是上海重要地標(biāo)，每逢節(jié)假日會(huì)有大量市民、游客來(lái)購(gòu)物、游覽，步行街的客流管控事關(guān)重大。”黃浦區(qū)城運(yùn)中心工作人員老張說(shuō)。

與此同時(shí)，南京大樓店內(nèi)的安保經(jīng)理通過(guò)手環(huán)收到消息，立即組織安保人員，配合啟動(dòng)客流管控預(yù)案，在門(mén)店出入口設(shè)立圍欄、設(shè)置提示標(biāo)牌，關(guān)閉南京路步行街側(cè)的出入口，正門(mén)“只進(jìn)不出”，嚴(yán)格控制人流量，河南中路側(cè)的門(mén)則實(shí)施“只出不進(jìn)”。在技術(shù)的支持下，政府與市場(chǎng)主體形成有效聯(lián)動(dòng)，共同完成應(yīng)對(duì)大客流的管理措施。

“通過(guò)充分發(fā)揮市場(chǎng)主體在城市治理中的積極作用，與政府形成良性互動(dòng)、高效聯(lián)動(dòng)。”在復(fù)旦大學(xué)教授、數(shù)字與移動(dòng)治理實(shí)驗(yàn)室主任鄭磊看來(lái)，這將大大提升市場(chǎng)主體管理水平，實(shí)現(xiàn)社會(huì)利益與市場(chǎng)利益的雙贏，探索出一條政府與市場(chǎng)主體有機(jī)聯(lián)動(dòng)的城市數(shù)字治理新路，也是對(duì)“人民城市人民建，人民城市為人民”重要理念的踐行。

什么是“數(shù)字孿生”

介紹南京大樓“數(shù)字孿生”具體實(shí)踐前，先要搞清什么是“數(shù)字孿生”?

專(zhuān)業(yè)的解釋是：“充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。”——每個(gè)字都認(rèn)識(shí)，連起來(lái)卻看不懂什么意思。

如果看過(guò)電影《鋼鐵俠》系列，想必對(duì)電影中一個(gè)多次出現(xiàn)的場(chǎng)面有印象：主人公托尼·史塔克在設(shè)計(jì)、修理自己的鋼鐵俠“戰(zhàn)甲”時(shí)，并不是在實(shí)體的“戰(zhàn)甲”前敲打焊接，而是直接在面前浮現(xiàn)的虛擬影像上，通過(guò)手勢(shì)指令，指揮一旁的機(jī)械手臂在實(shí)體鎧甲上操作。

像“鋼鐵俠”這樣，通過(guò)VR(虛擬現(xiàn)實(shí))、AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))等技術(shù)在虛擬與現(xiàn)實(shí)之間完成互動(dòng)的“炫酷”操作。這就類(lèi)似于“數(shù)字孿生”。“數(shù)字孿生”是從英文“Digital Twin”翻譯而來(lái)的，從英文的字面上理解，就是“數(shù)字的雙胞胎”。不過(guò)，雙胞胎更多是外表相同、行動(dòng)卻無(wú)法一致。類(lèi)似的、已廣泛應(yīng)用并為大家熟悉的數(shù)字建模也大多局限于靜態(tài)特征的還原。更像是在數(shù)字層面的“復(fù)制”或“克隆”，與真正意義上的“孿生”還有距離。

“以前人在現(xiàn)場(chǎng)才能處理現(xiàn)場(chǎng)的事，現(xiàn)在不用到現(xiàn)場(chǎng)就可以‘身臨其境’，不光能看見(jiàn)，還能操作、有反饋。”華為中國(guó)云計(jì)算CTO付春杰這樣解釋?？梢暬⒖刹僮?、可互動(dòng)，就是“數(shù)字孿生”區(qū)別于傳統(tǒng)信息化的最顯著特征。(記者 吳頔)

關(guān)鍵詞： 傳感器 南京大樓