［程鈺俊 呂高鋒 林克 王亞磊 鐘致民］

1 引言

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI、CIM 等新型科技技術(shù)的發(fā)展，全面加速“十四五”規(guī)劃中新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐，“新基建”的穩(wěn)步推進(jìn)促使我國數(shù)字孿生城市進(jìn)入新的發(fā)展階段，從城市業(yè)務(wù)的“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”逐步邁向以全域感知平臺為支撐的“城市虛實共生”。中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺是基于CTWing 框架下面向“新基建”、數(shù)字孿生城市等領(lǐng)域打造的智慧化物聯(lián)網(wǎng)PaaS 平臺，支撐數(shù)字孿生城市海量感知數(shù)據(jù)的匯聚管理，南向通過“邊緣網(wǎng)關(guān)”等技術(shù)適配多協(xié)議、多類型物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一連接管理，通過“物模型”技術(shù)完成設(shè)備數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化上傳；北向提供組件化能力開放形成行業(yè)化智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，賦能千行百業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的低成本快速開發(fā)，加速政府、企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；平臺中部內(nèi)設(shè)天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)中臺，采集南北向物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，支撐感知數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化匯聚、管理、調(diào)度和開放，沉淀物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，橫向結(jié)合AI 技術(shù)衍生物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的同時為構(gòu)建虛擬城市中感知設(shè)備的模型提供數(shù)據(jù)支撐；結(jié)合CIM 技術(shù)在平臺頂層形成數(shù)字孿生城市的外觀，通過物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能力形成數(shù)據(jù)內(nèi)核源源不斷對孿生城市中的數(shù)據(jù)模型提供實時數(shù)據(jù)，最終真正實現(xiàn)數(shù)字孿生城市的“虛實共生”。

2 數(shù)字孿生城市發(fā)展背景與趨勢

與數(shù)字孿生最相似的概念最早由Michael Grieves 教授2002 年在密歇根大學(xué)的產(chǎn)品全生命周期管理課程中提出，首次以PLM 概念模型描述了現(xiàn)實空間與虛擬空間數(shù)據(jù)流的交互，隨后Michael Grieves 教授將PLM 模型定義為信息鏡像模型，直到2011 年Michael Grieves 教授依然沒有給出信息鏡像模型的實現(xiàn)方式。

而在2010 年NASA 在Modeling，Simulation，Information Technology and Processing Roadmap中首次提出數(shù)字孿生在航天場景的具體實現(xiàn)方法，該文章用于描述NASA 用于培訓(xùn)宇航員和機(jī)組人員操作全部航天任務(wù)和故障場景的地面仿真系統(tǒng)。

直到2016年Michael Grieves教授和NASA的John Vickers 共同發(fā)表了Digital Twin：Mitigating Unpredictable，Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems首次提出了Digital Twin 數(shù)字孿生這個專業(yè)名詞并沿用至今，該文章系統(tǒng)地提出了數(shù)字孿生的完整概念，包括數(shù)字孿生的類型、環(huán)境、集合等定義，對數(shù)字孿生的應(yīng)用場景進(jìn)行分類和描述，隨著時間的推移，如今數(shù)字孿生的概念已傳播至國內(nèi)外千行百業(yè)，而數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮的猛烈推進(jìn)使得數(shù)字孿生儼然成為市場的新寵兒。

回到國內(nèi)，十九屆五中全會上公布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中提到堅定不移建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國，必須加快數(shù)字化發(fā)展，從政策上明確了我國下一個五年的發(fā)展目標(biāo)是加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而數(shù)字孿生作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型最新的一把利刃，無疑切中了我國未來的發(fā)展方向。

智慧城市在中國發(fā)展的數(shù)十年里，我國智慧城市的發(fā)展重心逐漸從實現(xiàn)政務(wù)數(shù)字化治理、發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)逐步向以“新基建”為支點(diǎn)的城市物聯(lián)全域感知建設(shè)，使兩者結(jié)合形成真正的數(shù)字孿生城市。上海市在2020 年2 月發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加快智慧城市建設(shè)的若干意見》明確圍繞統(tǒng)籌完善“城市大腦”架構(gòu)、推進(jìn)政務(wù)服務(wù)“一網(wǎng)通辦”、推進(jìn)城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”、優(yōu)化提升新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施布局，全面實現(xiàn)城市物聯(lián)全域感知，構(gòu)建科學(xué)集約的“城市大腦”數(shù)字底座；廣東省在2020 年10 月發(fā)布的《廣東省推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年實施方案》明確提出構(gòu)建泛在互聯(lián)一體化網(wǎng)絡(luò)，推進(jìn)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，內(nèi)容包括高質(zhì)量建設(shè)5G 網(wǎng)絡(luò)、推動物聯(lián)網(wǎng)深度覆蓋實現(xiàn)全域感知，探索構(gòu)建“數(shù)字孿生城市”實時模型，實現(xiàn)實體城市向數(shù)字空間的全息投影，增強(qiáng)城市治理靈敏感知、快速分析、迅捷處置能力，形成集應(yīng)用服務(wù)中樞、決策分析助手、治理指揮平臺、規(guī)劃專家系統(tǒng)于一體的全要素“數(shù)字孿生城市”一網(wǎng)通管系統(tǒng)。吉林省、海南省、雄安新區(qū)等也都針對構(gòu)建數(shù)字孿生城市提出了一系列的政策予以推進(jìn)。

CIM 產(chǎn)業(yè)和技術(shù)由于高度適配數(shù)字孿生城市的虛擬現(xiàn)實的展示需求而高速發(fā)展，國家發(fā)改委、住建部、科技部、工信部等部委發(fā)布出臺相關(guān)政策文件大力推動CIM 相關(guān)產(chǎn)業(yè)、技術(shù)的發(fā)展支撐數(shù)字孿生城市的建設(shè)。

如今城市數(shù)字化治理、城市物聯(lián)全域感知成為數(shù)字孿生城市的數(shù)字內(nèi)核不斷推動城市政治、經(jīng)濟(jì)、文化的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而CIM 技術(shù)則是依托強(qiáng)大的三維可視化建模能力和數(shù)字內(nèi)核的數(shù)據(jù)輸出構(gòu)建數(shù)字孿生城市的虛擬現(xiàn)實，完整的數(shù)字孿生城市是集合多個復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)據(jù)在高端可視化界面下的統(tǒng)一呈現(xiàn)，將持續(xù)賦能城市的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。

3 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)背景

隨著十四五規(guī)劃“新基建”浪潮的迭起，物聯(lián)網(wǎng)作為新型基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)之一在智慧城市中逐漸走上世界舞臺，全域物聯(lián)感知的需求讓成千上萬的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備遍布城市的各個角落，城市中海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的激增導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)感知貢獻(xiàn)了數(shù)字孿生城市建設(shè)所需60%以上的數(shù)據(jù)量，其中這些感知數(shù)據(jù)主要由設(shè)備數(shù)據(jù)上報、物模型管理數(shù)據(jù)、物聯(lián)應(yīng)用數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)組成。而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、產(chǎn)生周期短、產(chǎn)生頻率高和低價值密度等特點(diǎn)。在2020 年，物聯(lián)網(wǎng)公司每天處理的數(shù)據(jù)量在50 TB 以上，為了保障用戶感知良好，對于海量數(shù)據(jù)處理要求延時低，數(shù)據(jù)檢索秒級響應(yīng)。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)會采用大數(shù)據(jù)的分布式并行計算，存儲上使用Hadoop 分布式文件系統(tǒng)，建立起可靠、高帶寬、較低成本的數(shù)據(jù)存儲集群。而想要進(jìn)一步提升處理能力和速度，往往采用當(dāng)下最新的Spark 內(nèi)存計算技術(shù)和Flink 數(shù)據(jù)流處理技術(shù)，大大提升數(shù)據(jù)處理效率。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會源源不斷上報和傳輸海量數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)中心，對于這些結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的海量數(shù)據(jù)，并且是低價值密度的，借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法、文本圖像識別、視覺處理技術(shù)等可進(jìn)一步做數(shù)據(jù)挖掘，我們相信感知設(shè)備的數(shù)據(jù)挖掘蘊(yùn)藏著智慧城市未來的探索方向。

4 中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺

中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺是面向數(shù)字孿生城市、新基建等領(lǐng)域打造的全域感知數(shù)字底座，平臺支撐數(shù)字孿生感知數(shù)據(jù)的管理匯聚，南向具備多協(xié)議、多類型終端管理接入、北向提供行業(yè)化組件與視頻AI 能力賦能物聯(lián)網(wǎng)智慧化應(yīng)用，中部以物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)模塊匯聚南北向物聯(lián)感知數(shù)據(jù)形成數(shù)字孿生數(shù)字內(nèi)核，沉淀物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，衍生各類物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，支撐平臺提供現(xiàn)實物聯(lián)網(wǎng)與虛擬物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)映射，驅(qū)動全域感知平臺實現(xiàn)數(shù)字孿生城市的虛實共生，如圖1 所示為中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺總體框架。

圖1 中國電信全域感知平臺總體框架

中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺以“通用能力”、“組件能力”、“視頻AI 能力”、“大數(shù)據(jù)能力”、“安全能力”五大能力為抓手，實現(xiàn)“物聯(lián)”連接使能、“數(shù)聯(lián)”數(shù)據(jù)使能、“智連”應(yīng)用使能賦能千行百業(yè)，其中本文重點(diǎn)介紹“數(shù)聯(lián)”物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的實現(xiàn)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用。

4.1 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能力

4.1.1 天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊技術(shù)架構(gòu)

天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊主要分為IT 基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、技術(shù)能力組件層、數(shù)據(jù)服務(wù)組件層、工具服務(wù)組件層、應(yīng)用門戶組件層，總體技術(shù)框架如圖2 所示。

圖2 天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊技術(shù)框架

IT 基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（Iaas 層）：包括主機(jī)、存儲、網(wǎng)絡(luò)、其他物理設(shè)備資源等。

技術(shù)能力組件層（Tpaas 層）：對從物聯(lián)設(shè)備上報的數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)同步的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚、計算、處理和存儲。包括大數(shù)據(jù)批處理組件（FTP、Sqoop）、流處理組件（Canal、Flume、Kafka）、以及計算組件（Spark、Flink）、存儲組件(Redis、ES、HBase)等。

數(shù)據(jù)服務(wù)組件層（Dpaas 層）：對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和輸出，輸出的數(shù)據(jù)可提供給前端服務(wù)。包括Vue.Js、Element、Rest、DataX 等組件能力。

工具服務(wù)組件層（APaas 層）：對外提供工具使用能力。包括Jupyter、HUE、HTTP、SQL 等組件能力。

應(yīng)用門戶組件層：包括Bootstrap、Spring、Hibernate、JQuery、Tomcat 等組件能力。

4.1.2 天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊能力架構(gòu)

天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊能力架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)計算調(diào)度和數(shù)據(jù)交換層，數(shù)據(jù)資產(chǎn)存儲層、數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用層，總體能力框架如圖3 所示。

圖3 天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊能力框架

數(shù)據(jù)采集層：匯聚海量物聯(lián)設(shè)備上報數(shù)據(jù)以及同步業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)計算調(diào)度和數(shù)據(jù)交換層：對于采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)批處理或者實時處理?？芍С侄嗥脚_數(shù)據(jù)交換能力以及不同類型的數(shù)據(jù)平臺間數(shù)據(jù)交換能力。

數(shù)據(jù)資產(chǎn)存儲層（數(shù)據(jù)倉庫）：存儲通過分層模型沉淀的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，依據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則分場景進(jìn)行開放授權(quán)。

數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用層：針對大數(shù)據(jù)的各種應(yīng)用場景，提供定制化數(shù)據(jù)服務(wù)并對外開放。

4.1.2.1 海量城市物聯(lián)數(shù)據(jù)采集

天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊匯聚模塊可采集接入設(shè)備管理平臺的海量物聯(lián)設(shè)備數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，形成可利用的城市數(shù)據(jù)資產(chǎn)。匯聚模塊集成了本地或外部數(shù)據(jù)倉庫，依賴數(shù)據(jù)交換功能，可將不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯聚到數(shù)據(jù)倉庫中，完成各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯聚。天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊數(shù)據(jù)采集按照數(shù)據(jù)特性分批量和實時兩套架構(gòu)：批量采集接入統(tǒng)一調(diào)度，實時采集接入統(tǒng)一消息隊列，總體數(shù)據(jù)采集流程如圖4 所示。

圖4 數(shù)據(jù)采集流程

4.1.2.2 分布式實時物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)計算調(diào)度

天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊數(shù)據(jù)批處理采用分布式y(tǒng)arn 計算調(diào)度，保證了負(fù)載均衡。實時流處理則采用 Flink 架構(gòu)，具備備高吞吐、低延遲、純流式架構(gòu)、支持對亂序事件的處理、有狀態(tài)、高度靈活的窗口定制、失敗恢復(fù)、故障轉(zhuǎn)移、水平擴(kuò)展、批處理、流處理統(tǒng)一API 的優(yōu)勢。處理后數(shù)據(jù)持久化到關(guān)系數(shù)據(jù)庫（MySQL）、KV 數(shù)據(jù)庫（Redis）、時序數(shù)據(jù)庫（OpenTSDB）以及Hbase 數(shù)據(jù)庫中，總體數(shù)據(jù)采集流程如圖5 所示。

圖5 數(shù)據(jù)處理流程

4.1.2.3 數(shù)字孿生城市數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀

天翼物聯(lián)大數(shù)據(jù)模塊匯聚了海量物聯(lián)設(shè)備數(shù)據(jù)以及連接域數(shù)據(jù)，需要對于存儲在數(shù)據(jù)倉庫的源數(shù)據(jù)進(jìn)行了分層模型建設(shè)，如圖6 展示了數(shù)據(jù)分層模型的技術(shù)方案和思路。

圖6 分層模型構(gòu)建

基于大數(shù)據(jù)分層模型，在應(yīng)用層面形成了各類行業(yè)場景的數(shù)據(jù)資產(chǎn)：包括智能抄表（水表、電表、燃?xì)獗恚┬袠I(yè)數(shù)據(jù)，車聯(lián)網(wǎng)主題行業(yè)數(shù)據(jù)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)數(shù)據(jù)，交通和能源行業(yè)數(shù)據(jù)，智慧園區(qū)數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)數(shù)據(jù)等城市數(shù)據(jù)資產(chǎn)。借助這些沉淀的數(shù)據(jù)資產(chǎn)可進(jìn)一步構(gòu)建和豐富數(shù)字孿生城市建設(shè)。

4.1.2.4 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)可視化

基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)低價值密度的特點(diǎn)，如何從海量數(shù)據(jù)中找出對用戶而言最有價值的數(shù)據(jù)并以最新的狀態(tài)直觀呈現(xiàn)出來，輔助用戶快速決策，這就需要借助大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，如圖7 所示是中國電信物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營大數(shù)據(jù)大屏，可視化展現(xiàn)天翼物聯(lián)所管理的物聯(lián)網(wǎng)卡的總體情況。無論是二維IOC 大屏，還是基于3D 和動效的城市信息模型可視化（CIM），都允許用戶選擇感興趣的內(nèi)容，或者改變數(shù)據(jù)的展現(xiàn)形式，更好的促進(jìn)用戶與所呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的互動。在物聯(lián)網(wǎng)的云計算和大數(shù)據(jù)背景下，可視化可實時展示最新的數(shù)據(jù)，在運(yùn)維監(jiān)控等特定場景下可進(jìn)行準(zhǔn)確的快速決策。而在未來，隨著虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實、以及全息投影技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)可視化會進(jìn)入新的維度，每個人都會深切地感知自己正處在智慧城市之中。

圖7 數(shù)據(jù)可視化

4.1.2.5 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正在深入探索基于物聯(lián)網(wǎng)連接域和設(shè)備域的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，如智能運(yùn)維方面的客戶級設(shè)備監(jiān)控，如圖8 所示是DMP 客戶級監(jiān)控平臺，可以幫助設(shè)備廠商及時發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備并告警提示?；诮K端接入平臺的設(shè)備管理數(shù)據(jù)服務(wù)，可實時統(tǒng)計企業(yè)租戶的業(yè)務(wù)發(fā)展情況。如圖9所示是政府消防告警實時監(jiān)管大屏，可幫助各級政府實時監(jiān)控行政轄區(qū)內(nèi)消防設(shè)備的火警告警態(tài)勢。

圖8 DMP 客戶級監(jiān)控平臺

圖9 政府消防告警實時監(jiān)管大屏

4.2 物聯(lián)網(wǎng)全域感知能力

中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺除了物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能力之外，還具備通用使能能力、組件使能能力、視頻AI 能力、物聯(lián)安全能力，以通用使能能力為基礎(chǔ)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接管理，以物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能力驅(qū)動數(shù)據(jù)管理和沉淀數(shù)據(jù)資產(chǎn)，向上應(yīng)用組件使能能力發(fā)展行業(yè)化應(yīng)用，應(yīng)用視頻AI 能力賦能物聯(lián)網(wǎng)智慧化，再以物聯(lián)安全能力貫穿其中，保障物聯(lián)網(wǎng)全域安全。

4.2.1 通用使能能力

通用使能能力主要解決平臺北向設(shè)備接入與設(shè)備管理，屏蔽異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)制式差異，覆蓋MQTT、LWM2M等8 類主流物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，支持指令下發(fā)、終端參數(shù)查詢、數(shù)據(jù)獲取、終端參數(shù)配置等設(shè)備管理功能，實現(xiàn)全面維度感知，滿足數(shù)字孿生城市智能化感知設(shè)施建設(shè)需求。同時具備消息流轉(zhuǎn)、規(guī)則引擎、能力網(wǎng)關(guān)等能力，提供豐富的API 及SDK，支撐SaaS 應(yīng)用快速調(diào)用平臺能力接口，使物聯(lián)應(yīng)用以“積木式”快速構(gòu)建，支持應(yīng)用一鍵部署托管。

4.2.2 組件使能能力

組件使能能力主要解決行業(yè)化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速集成和應(yīng)用管理。組件使能能力主要包括組件接入、組件管理、組件開發(fā)等子能力，平臺以行業(yè)化場景化對物聯(lián)組件進(jìn)行劃分，目前具備智慧安防、智慧消防、智慧能耗、智慧停車、智慧環(huán)衛(wèi)、智慧廣播等業(yè)務(wù)功能，通過輕量定制化開發(fā)即可實現(xiàn)該類項目的快速高效交付，滿足數(shù)字孿生城市的多樣化需求。

4.2.3 視頻AI 能力

視頻AI 能力主要解決數(shù)字孿生城市中視頻設(shè)備的管理和邊緣側(cè)AI 應(yīng)用，其中包括視圖套件和場景化AI 能力。視圖套件的視頻邊緣網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)云邊分布視圖接入能力，提供就近邊緣的視頻、圖像采集和設(shè)備接入、管理和調(diào)度，實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能如視頻監(jiān)控、智能分析等快速就近處理。場景化AI 能力在智能語音、機(jī)器學(xué)習(xí)以及物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測性維護(hù)方面不斷提升算法，提供物聯(lián)網(wǎng)場景下的文字、圖像、視頻感知，自然交互語音、情感、體感、認(rèn)知計算自然語言、語義等AI 能力。

4.2.4 物聯(lián)安全能力

物聯(lián)安全能力主要解決物聯(lián)網(wǎng)全域安全服務(wù)和終端安全保障。全域安全服務(wù)通過統(tǒng)一安全認(rèn)證、統(tǒng)一用戶認(rèn)證、國密安全算法、量子安全算法、訪問控制、安全審計，保障客戶實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的端到端安全。密安聯(lián)產(chǎn)品針對感知層終端缺乏身份認(rèn)證、存在非法訪問等安全風(fēng)險問題，為終端提供設(shè)備證書。

5 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)賦能數(shù)字孿生城市建設(shè)案例

目前中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺已支撐全國十余省份數(shù)字孿生城市項目，本節(jié)以“南山一圖感知平臺”項目為例，介紹物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)賦能數(shù)字孿生城市具體案例。

南山一圖感知平臺項目建設(shè)單位為南山區(qū)政數(shù)局，主要目標(biāo)是通過構(gòu)建覆蓋南山區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的感知平臺，實現(xiàn)南山區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)接入管理與數(shù)據(jù)匯聚，統(tǒng)一接入全區(qū)感知設(shè)備，統(tǒng)一資源管理和統(tǒng)一推送服務(wù)，為企業(yè)、政府提供智慧、貼心的服務(wù)，為市民提供健康、便捷生活，城市變得平安、生態(tài)、宜居。利用泛在物聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、虛擬化，動態(tài)地采集和捕捉城市運(yùn)行中包含公共安全、公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)民生、綜合治理等方面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立城市動態(tài)的運(yùn)行指標(biāo)管理能力和應(yīng)用評價體系，支撐城市管理、企業(yè)經(jīng)營及市民生活，構(gòu)建數(shù)字孿生城市的能力基石。

主要需求包括物聯(lián)網(wǎng)感知平臺需求，要求統(tǒng)一設(shè)備接入、設(shè)備資源管理、感知數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、感知數(shù)據(jù)共享開放、數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)、感知類數(shù)據(jù)應(yīng)用、感知數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)等。

6 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的意義與展望

物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能力作為數(shù)字孿生城市的數(shù)字內(nèi)核上承海量異構(gòu)物聯(lián)感知數(shù)據(jù)接入形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)，下啟各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用百花齊放，在這一條城市物聯(lián)感知數(shù)據(jù)的生產(chǎn)線上，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)將建立多源異構(gòu)城市感知數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，促進(jìn)數(shù)據(jù)融合與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)，支撐CIM技術(shù)等提供實時感知類數(shù)據(jù)支持。未來，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)將大幅加快數(shù)字孿生城市的建設(shè)，一是與CIM 技術(shù)結(jié)合構(gòu)建城市信息高階物模型，不僅將現(xiàn)實中的物聯(lián)感知設(shè)備提供的感知數(shù)據(jù)映射到虛擬世界中，還將通過大數(shù)據(jù)分析能力計算分析與其它城市物聯(lián)設(shè)備和城市業(yè)務(wù)的關(guān)系，提供進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析結(jié)果，從而形成城市信息高階物模型并通過CIM 三維可視化技術(shù)進(jìn)行呈現(xiàn)；二是隨著物聯(lián)感知設(shè)備在城市中的不斷增加，將海量的城市感知數(shù)據(jù)與政府、行業(yè)等數(shù)據(jù)的交互的需求將不斷涌現(xiàn)，城市物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的實時處理能力的提高、行業(yè)化數(shù)據(jù)應(yīng)用的深入融合、數(shù)字孿生城市數(shù)據(jù)開放與數(shù)據(jù)安全將成為接下來物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

而目前隨著“元宇宙”概念的提出，更是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提到了新的高度。元宇宙是通過虛擬增強(qiáng)的物理現(xiàn)實，呈現(xiàn)收斂性和物理持久性特征的，基于未來互聯(lián)網(wǎng)的，具有連接感知和共享特征的3D 虛擬空間，其集區(qū)塊鏈技術(shù)、交互技術(shù)、電子游戲技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及原酸技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)六大數(shù)字技術(shù)之大成。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中為元宇宙萬物鏈接及虛實共生提供可靠技術(shù)保障，因此物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與元宇宙息息相關(guān)，未來物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)一是將會作為物聯(lián)網(wǎng)OS 的重要組成部分實現(xiàn)各類終端與物聯(lián)網(wǎng)OS 之間數(shù)據(jù)的解耦，同時結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)為元宇宙用戶提供可追溯和安全保密的物聯(lián)感知數(shù)據(jù)；二是與數(shù)字孿生城市相似作為元宇宙數(shù)據(jù)內(nèi)核的一部分提供元宇宙感知現(xiàn)實世界萬物的感知數(shù)據(jù)，支撐元宇宙構(gòu)建虛實共生的交互環(huán)境。

因此不論是在目前蓬勃發(fā)展的數(shù)字孿生城市領(lǐng)域還是集六大數(shù)字技術(shù)之大成的元宇宙，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)都將在其中發(fā)揮不可替代的作用，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域在未來依舊大有可為。

7 結(jié)束語

數(shù)字孿生城市作為新基建浪潮下城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新形態(tài)，進(jìn)一步深入優(yōu)化城市數(shù)字化治理和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、CIM、AI 等技術(shù)提升城市競爭力，形成一個萬物互聯(lián)、虛實共生的創(chuàng)新平臺。而中國電信物聯(lián)網(wǎng)全域感知平臺將全面發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)能力實施“云改數(shù)轉(zhuǎn)”戰(zhàn)略，發(fā)揮中國電信云網(wǎng)融合優(yōu)勢，賦能數(shù)字孿生城市建設(shè)，推動數(shù)字中國高質(zhì)量發(fā)展。