各位領(lǐng)導(dǎo)、各位嘉賓、各位同仁,今天我演講的題目是論時(shí)空智能的萬物互聯(lián)。現(xiàn)在要討論的問題,是如何創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字孿生推進(jìn)智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
這次討論的主題是如何更加智能、更加泛在、更加融合。實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的方法,在地球的物理空間有山水園林湖草沙各種狀況下,把物理空間的實(shí)體數(shù)字化、真三維、室內(nèi)室外地上地下真三維實(shí)體模型建起來裝到網(wǎng)絡(luò)空間當(dāng)中去,這是第一步。第二步,在物理空間活動(dòng)的人、商品、物件和流動(dòng)的水、電、氣等等,全部都要上網(wǎng),這中間最關(guān)鍵的就是時(shí)空大數(shù)據(jù)的智能。所以是論時(shí)空智能的萬物互聯(lián)。
習(xí)主席在2020年4月1日考察浙江時(shí)強(qiáng)調(diào),要抓住產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化賦予的機(jī)遇,加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),抓緊布局?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)、生命健康、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè),大力推進(jìn)科技創(chuàng)新,著力壯大新增長點(diǎn),形成發(fā)展新動(dòng)能。這是習(xí)主席去年給我們的教導(dǎo)。
從新基建講起。講5G、6G,沒有5G、6G的物理空間的東西就不能上網(wǎng),沒有北斗+,+北斗就不可能通過時(shí)空大數(shù)據(jù)把剛才所講的靜止、流動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的萬物互聯(lián)上網(wǎng)。上網(wǎng)不是目標(biāo),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化到智能化,推動(dòng)數(shù)字中國、智慧城市的建設(shè)。
什么是新基建?新基建是十四五啟動(dòng)的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。發(fā)展理念是新的,以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。高質(zhì)量發(fā)展的需要,是提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系,完善信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施組成。包括了5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施;人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈?zhǔn)切录夹g(shù)基礎(chǔ)設(shè)施;以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施,加在一起就是我國要推行的信息基礎(chǔ)設(shè)施。用它來納入傳統(tǒng)機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),叫融合基礎(chǔ)設(shè)施,納入傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)轉(zhuǎn)型,形成新的融合基礎(chǔ)設(shè)施。比如說智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施、智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施、智慧城市等等。
未來的發(fā)展還要靠創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。大的科創(chuàng)中心,科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā),延伸下一代重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)于北上廣深來說,使其成為中國未來科創(chuàng)中心,這就是國家的布局。
沒有5G是不行的。5G無線通信能將物理空間聯(lián)到網(wǎng)絡(luò)空間當(dāng)中去支持萬物互聯(lián)。5G的特點(diǎn)是速度快,范圍廣,每一個(gè)平方公里里面有大量的通信功能,可以支持物流、智慧城市、環(huán)境建設(shè)的智能化。而延時(shí)很短,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能化駕駛等等。這就是5G帶來新的業(yè)態(tài)。VR、AR推廣,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧交通都是在5G支持下興起的。在5G方面,現(xiàn)在元器件與核心芯片板塊依然薄弱,典型示范應(yīng)用不夠。如何突破應(yīng)用,如何降低成本,這些都是5G面臨的問題。
地球的70%是海洋,6%的地球面積上有5G的覆蓋。還要解決全球全覆蓋的空天地的服務(wù),走向更泛在的6G。6G的問題,美國的動(dòng)作很大。因?yàn)楦?G,覆蓋全球,要把地面和衛(wèi)星融合起來,解決通訊、衛(wèi)星、導(dǎo)航、感知大融合。地軌的空間可以放6萬到8萬個(gè)元件,美國人已經(jīng)下手了,動(dòng)作比我們快。當(dāng)然,我們也成立了運(yùn)行互聯(lián)網(wǎng)公司,落戶在北京。美國SpaceX已經(jīng)上了4425+7575衛(wèi)星數(shù)量,每年的費(fèi)用投入兩百美金。所以在6G的問題上要作為,5G我們領(lǐng)先,不代表6G也領(lǐng)先。要抓緊攻關(guān)和推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
在這個(gè)基礎(chǔ)上,就可以實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)了。還缺時(shí)空大數(shù)據(jù),要把人、財(cái)、物送到網(wǎng)上去。地理空間、時(shí)空大數(shù)據(jù)非常重要,北斗是2006年啟動(dòng)的,國家掏了500個(gè)億,現(xiàn)在可以和世界上的四個(gè)系統(tǒng)通信。完成之后,30個(gè)衛(wèi)星覆蓋全球,提供全球服務(wù),有我們的優(yōu)點(diǎn),提供短報(bào)文服務(wù),一次可傳送多達(dá)240個(gè)字節(jié)的信息,采用三種頻率調(diào)制信號(hào)和星基PPP技術(shù),誤差校正方面要超過GPS。有同步軌道和中軌道和傾斜軌道,要優(yōu)于美國,美國軌道是60多。但是人們?cè)诘厍蛏系幕顒?dòng),北極、南極比較少,所以,美國下一代會(huì)是第三次改軌道,這也是在學(xué)中國北斗。
做了增強(qiáng)系統(tǒng),實(shí)時(shí)精密定位性能分析,初始化的速度和成功率都比GPS好,當(dāng)然也可以多模融合,這就是對(duì)中國和世界的貢獻(xiàn)。
把5G+北斗做成小小小芯片,放在電動(dòng)自行車上,這個(gè)電單車可以提供0.5的連續(xù)導(dǎo)航記錄,而且數(shù)據(jù)可以送到公安交警部門去上網(wǎng)管理,就可以管理規(guī)范停車。比如,他認(rèn)為這個(gè)車停不到位置上,不給你單子,無法付錢,要求停到規(guī)范的地方去。過網(wǎng)格管理,會(huì)提示哪里可以停、有沒有逆行、有沒有違規(guī)。這個(gè)數(shù)據(jù)本身作為中保數(shù)據(jù),通過區(qū)塊鏈和政府的交通治理提供大數(shù)據(jù)服務(wù),所以這就是典型的電單車產(chǎn)業(yè)通過北斗GPS和5G實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)化。而北斗本身不賺錢,但終端是賺錢的,已經(jīng)有三億的單車和三億的汽車開始應(yīng)用了。從室外室內(nèi)都可以做,室外是北斗,室內(nèi)是傳感器,聲、光、電、場可以解決室內(nèi)的定位。武漢的方案是多源融合,他們的技術(shù)可以達(dá)到納米級(jí)的精度,可用于醫(yī)生醫(yī)院導(dǎo)航、養(yǎng)老院管理、疫情防控,也可以做物聯(lián)網(wǎng)智能充電樁的管理。
提供這個(gè)方法,用音頻、麥克風(fēng)收4個(gè)音頻信號(hào),這個(gè)信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是耳朵聽得見、手機(jī)聽得見,把系統(tǒng)做成芯片,在50米范圍內(nèi)可以到12個(gè)厘米。從華為在廣東做的演示里,我們可以看到,即便是在大場所里面,這位學(xué)生手機(jī)也可以被標(biāo)出來,亞米級(jí)是沒有問題的。
聯(lián)想到疫情常態(tài)化之后,如果我們想搞清楚兩個(gè)人有沒有跟病人近距離接觸,還是保持著安全距離,如果用現(xiàn)在的方法就會(huì)產(chǎn)生太多嫌疑人。但如果用這個(gè)方法,就可以查出來小于2米的接觸者和大于5米的安全公眾,這個(gè)數(shù)據(jù)就能傳到你的手機(jī)上。我們需要把這個(gè)系統(tǒng)在全國推行開來。這個(gè)技術(shù)花了很多億,要用起來,就能代替物理空間的封城。把網(wǎng)絡(luò)空間建設(shè)落實(shí)于時(shí)空大數(shù)據(jù)的國家級(jí)疫情防控服務(wù)體系,把公共安全大健康的新產(chǎn)業(yè),把全國飛機(jī)場、火車站都對(duì)接起來。
這項(xiàng)技術(shù)還可以針對(duì)每個(gè)人??梢允占涗洠瑤椭藗兩?。如果有人摔倒了,一下起不來,就有人能來救我。也可以對(duì)老年人的心理學(xué)、行為學(xué)做分析,時(shí)空數(shù)據(jù)的智能可以讓老人更健康。
現(xiàn)在推行自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè),我需要把人的年齡和大腦的活動(dòng),改成用軟件系統(tǒng)來代替。智能駕駛、自動(dòng)駕駛,導(dǎo)航地圖這些加在一起可以取代人的耳朵、眼睛和大腦實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。電動(dòng)車上的花費(fèi)是150塊錢,但在汽車上需要兩三千塊才可以推廣,才可以創(chuàng)造產(chǎn)能。高精度導(dǎo)航,感知傳感器在實(shí)現(xiàn)智能。
全國推行人、車、路、網(wǎng)、云一體化的路端感知。要解決車路協(xié)同,老百姓的汽車上裝最小的智能化感知定制,這就和自動(dòng)駕駛一樣,價(jià)廉物美雙保險(xiǎn):路可以指揮汽車,汽車自己也可以指揮。有了雙保險(xiǎn),自動(dòng)駕駛就可以打造好。我們?cè)?jīng)和上海汽車廠做實(shí)驗(yàn),可以用系統(tǒng)監(jiān)測人去看路上的目標(biāo)。后來就把這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用到汽車上,無人駕駛的汽車能開到最后一公里的地下停車場。這是上汽做的實(shí)驗(yàn),我們所提供的材料。
我們?cè)?jīng)也跟東風(fēng)汽車合作,農(nóng)用汽車可以去施肥、除草,這些都可以精準(zhǔn)完成。我們和華為是一樣的,提供核心時(shí)空智能的傳感器,讓汽車工業(yè)納入我們的發(fā)展。這些條件構(gòu)成了實(shí)現(xiàn)中央領(lǐng)導(dǎo)要求的未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,數(shù)字中國的建設(shè)的可能性。下面講一下數(shù)字化、智能化實(shí)現(xiàn)的重要的歷史。
數(shù)字孿生城市,就是把真實(shí)城市地上地下裝到電腦里面去。用BIM把內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝進(jìn)來,用LOT把流動(dòng)的人、財(cái)、物、水、電、氣按照時(shí)間的推演,構(gòu)成模型。通過云計(jì)算、人工智能,操控城市的運(yùn)營,智慧城市是在數(shù)字孿生水平上的高精智慧城市。構(gòu)建誠實(shí)的物理世界,網(wǎng)絡(luò)虛擬世界一一對(duì)應(yīng)地相互映射、協(xié)同交互的復(fù)雜系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化、可視化的全流程的管理,提高城市里面生產(chǎn)、生活、消費(fèi)、娛樂的水平。
生產(chǎn)這個(gè)軟件,動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)管理和分析,對(duì)各個(gè)用戶自動(dòng)推行,政府各部門做出及時(shí)的響應(yīng),這個(gè)系統(tǒng)就是智慧城市系統(tǒng),這個(gè)就是GIS軟件。采集城市出行的軌跡大數(shù)據(jù),做交警智慧應(yīng)急應(yīng)用,在武漢市做的,就可以每天運(yùn)營,24小時(shí)運(yùn)營,運(yùn)營的是智慧交通的管理和應(yīng)急的大腦。
(視頻)
這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用之后有效果,2017年上線,2018年就發(fā)現(xiàn)了武漢市用度排名從23位降到53位。武漢市大概有五百萬多輛汽車,有十幾萬家有關(guān)的公司。而且這個(gè)系統(tǒng),把武漢市可疑的、需要監(jiān)管的、吸毒的駕駛員都監(jiān)管起來了。
曾經(jīng)我們?cè)谏钲谧隽藷o人值守的綜合停車場。智能綜合停車總體架構(gòu),只講效果,管起來,安全運(yùn)營管控,無人值守。實(shí)時(shí)顯示所有停泊的車輛,通過全場管理,來導(dǎo)汽車停到空的位置上。能夠?qū)訉诱T導(dǎo)和反向?qū)ぼ嚕珳?zhǔn)到米。司機(jī)可以快速尋車、停車,事故發(fā)生時(shí)可以根據(jù)誘導(dǎo)提示快速到達(dá)安全位置,避免受損。
還可以對(duì)車輛的運(yùn)營進(jìn)行智能管理,對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行安全管控,比如通過對(duì)照是不是這個(gè)駕駛員,來保證汽車的安全。有人臉識(shí)別,有車輛全生命周期的管理,有BIM進(jìn)行層層管理,市內(nèi)精準(zhǔn)導(dǎo)航,手機(jī)短找位置,從位置找駕駛員,入口找出口全部實(shí)現(xiàn)智能駕駛,而且對(duì)應(yīng)急預(yù)案聯(lián)動(dòng)管控。此外,資產(chǎn)管理也是一大亮點(diǎn)。
以電網(wǎng)為例,電的用量是大家非常關(guān)心的,因?yàn)檫@代表中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。用電量的變化和安全,要做物理空間的量子感知和物理空間的建模,這是大的智能系統(tǒng)。就解決而言,用電力走廊人工巡邏改成無人機(jī)巡邏,傾斜攝影獲取三維數(shù)據(jù),用紅外熱成像診斷子系統(tǒng)。用機(jī)器人和無人機(jī)代替人工的操作,已經(jīng)有15個(gè)省市做了試點(diǎn),這也是十四五要重點(diǎn)的推廣。比如電力巡檢機(jī)器人,智能讀表、圖象識(shí)別、紅外測溫、實(shí)時(shí)視頻回傳等等,都變成了電站巡檢機(jī)器人。
這樣一來,智慧電網(wǎng)就做起來了。這是一個(gè)例子,就可以保證在網(wǎng)絡(luò)空間,在屏幕上將管轄區(qū)內(nèi)每一個(gè)部件實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn),哪有問題可以及時(shí)處理。把電送到每家每戶,如果把每家每戶傳感器收上來,幫你管理電器,不會(huì)讓你在高峰時(shí)期工作,低價(jià)的時(shí)候開通運(yùn)行,做初步的電力平穩(wěn)安全管理。
石油天然氣要做數(shù)字孿生,把三維模型建起來了,機(jī)器人推過去就解決了機(jī)器建模,就可以來解決所有生產(chǎn)、能源、工藝、安全、環(huán)保等專業(yè)在指標(biāo)粒度、空間屬性等問題。這比人工建模更精細(xì),還可以做場內(nèi)建設(shè),安防監(jiān)控、火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案的建立。
(視頻)
這是一個(gè)事例,這也是國家要求必須推行的。系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,用大數(shù)據(jù)可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)故障,診斷故障,并且融合一體的遠(yuǎn)程、移動(dòng)運(yùn)維平臺(tái),實(shí)現(xiàn)專家、運(yùn)維人員掉平臺(tái)、專網(wǎng)終端。
我講的只是例子,今天講的是智慧城市,包含智慧城市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)多個(gè)方面。因?yàn)榱?xí)主席在2017年提出,要建立數(shù)字中國、智慧社會(huì),產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和智能化,這就是今天我們要交流的。
國家新基建是以新發(fā)展理念為引領(lǐng),以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),面向高質(zhì)量發(fā)展需要,提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系,按照產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化要求,基于5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能建設(shè)基于數(shù)字孿生的智慧城市、智慧交通等,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化到智能化。基于天空地對(duì)地觀測和北斗導(dǎo)航的時(shí)空大數(shù)據(jù)、無人機(jī)、機(jī)器人、智慧城市大腦和通導(dǎo)遙一體化時(shí)空智能服務(wù)等,可以為萬物互聯(lián)的數(shù)字中國和智慧社會(huì)的建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。
{{item.content}}