智慧城市是社会空间、物理空间和信息系统三元有机融合的条件下城市智慧化转型的新型态, 运用以数字孪生为代表的新一代信息化技术优化城市系统, 提升城市品质和综合竞争力, 从而实现可持续发展成为智慧城市构建的新趋势。

数字孪生城市项目的关键技术

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新性的“视频孪生（实时实景数字孪生）”技术研发与应用。目前，智汇云舟依托自研“孪舟”数字孪生专属引擎，推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业解决方案等多个产品线。

凭借领先的技术基础，智汇云舟持续助力城市数字化转型，以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、数字乡村、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。

基于数字孪生的智慧城市是指在信息系统中构建一个虚拟世界,通过信息收集、传输、处理等新一代信息技术实现与物理世界的同生共存，达到社会世界、物理世界和信息世界的有机融合和相互作用，并最终形成虚实结合、孪生互动的城市发展新形态。同时,借助于泛在感知、高速网络、智能计算在虚拟世界不断持续迭代，指导物理世界有序运行，形成一个更加智慧化的新型城市。在赋予城市政府实时治理、全局规划能力的同时，给所有市民带来更加舒适、便捷的体验。

数字孪生城市项目的关键技术

目前智慧化建设常用的解决方案是将部署的数个基础子系统进行简单的信息汇聚、数据归集和功能累加，显然这种方法在面对数字孪生城市建设的泛在感知、异构效联、智慧服务和智能挖掘等更高需求是行不通的。因此,为了更好地构建数字孪生智慧城市运营管控平台，将从感知、连接、数据处理、知识挖掘和安全 5 个方面展示未来智慧城市构建的关键技术。

1、 感知技术

要想充分发挥数字变生技术的潜能，如何全面、实时的感知城市各域的运行状态(包括物理世界和社会世界的信息) 仍面临着极大地挑战。随着工业物联网的发展，已有大量的工作研究通过部署大量温、湿度传感器等感知设备来准确地感知设备状态。而人在城市环境下具备动态、范围大、目标多的特点，要实现精准定位、追踪、识别和行为理解同样面临着巨大挑战。

2、异构效联通信技术

在发展城市信息智能感知技术同时，高效异联的网络通信技术也是必不可少的.城市中存在大量的弱电系统、控制系统等基础设备、这些设备中部署着冬类传感器等器件时刻产生着城市数据。但由于这些物理设备间常常结构差异、缺乏统一的标识、且通信技术和协议也不相同，导致实体互联而不互通。在城市系统中逐渐形成信息孤岛和数据烟囱。而随着规模增大、数量增多在智慧城市实现高带宽、低时延、安全可靠的网络需求变得更加愈发不可能。因此，智慧城市需要研究异构设备之间高效互联通信技术,以实现城市不同实体之间的泛在通信组网。

数字孪生城市项目的关键技术

3、城市大数据处理技术

智慧城市运营管控平台作为一个面向城市范围内提供实时的应用与服务的智能化系统,需要持续采集来自终端设备的源源不断的数据并加以处理、分析和利用.这些终端设备作为数据源。以高低不一的采样频率产生来自物理世界的数据，终端众多因而数据体量非常可观，且包含从视频、图像、音频等非结构化数据到位置、环境指标、能耗等海量的结构化数据、总体上说是典型的流式大数据。如何对这些数据进行实时的传输、及时的清洗、高效的存储、合理的归纳整理,保证数据的时效性、准确性、一致性是智慧城市项目在数据管理层面须应对的主要挑战。

4、知识中台

从海量感知数据中挖掘知识，指导城市的自动化、智能化管理运营,是基于数字孪生智慧城市运营管理平台的核心思想。平台以知识库为基础,通过知识中台挖掘分析数据,并有序、统一的管理以支撑城市各种定制的智能化服务需求。平台采集到的政务数据、社会数据等各类型数据，利用大数据处理技术转换成规范化格式数据。城市知识中台则基于知识库推理、归纳、决策以分析城市态势、产生面向城市运营发展的辅助性决策信息。同时,中台的模型库(即知识网络) 则根据网络边缘层采集到的数据信息,生成面向城市智慧化应用需求的信息。

数字孪生城市项目的关键技术

5、信息安全

面对着智慧城市如此大规模的系统,部署设备多网终结构复杂。数据通信频繁。业务共享复杂且大量设备运行于实际应用环境之中,给系统的安全性(主要包括应用安全、设备安全、网络安全、信息安全) 保障提出了很高的要求和挑战。同时，随着对个人敏感数据(特别是高隐私的数据) 的关注和重视，人们越发不愿意分享自己的数据，以及不同部分、企业等之间的数据壁垒。在物理层面进行数据集中式管理显得更加难以实现，给智慧城市平台在安全方面带来了极大的阻力。