打造工业领域的“元宇宙”

信息来源:上海汽车报 发布日期:2021-12-19 主题标签:工业元宇宙数字孪生虚拟世界

本报记者 李修惠

“元宇宙”一词在今年下半年十分火爆,很多企业都想搭上元宇宙这趟车。不但Facebook更名为Meta来迎接元宇宙,社交软件Soul上市时的招股书也努力往元宇宙概念靠拢,甚至连罗永浩也提到,他的下一个创业项目将与元宇宙相关。

简单来说,元宇宙就是在现实世界的基础上搭建一个平行的虚拟世界,现实中的人在虚拟时空中以数字化的身份存在,虚拟世界也存在完整的社会经济法则。

元宇宙的出现,为拇指党用户带来了新体验;为互联网产业的内卷带来新可能;为资本带来新出口。

其实,在工业领域,“元宇宙”已现雏形,那就是数字孪生平台。

如果说元宇宙是娱乐产业的下一个风口,那么“数字孪生”则是工业领域的新趋势。

助力企业转型的“上帝视角”

今年2月,在上海人流量最大的路口之一,华为给自己位于南京路步行街上的旗舰店南京大楼做了一个数字孪生大楼。

走进这幢有近90年历史的建筑,你会发现窗户上、墙角处、门框边、天花板……很多不起眼的角落,都安装了传感器,实时采集包括大楼的各项状态数据,配合算法,可对客流、吸烟、开窗、消防告警等状况进行感知和预警,并将相关通知发送到安保与保洁人员的手环上。

有越来越多的企业看到了数字孪生的发展空间。“数字孪生已经属于红海状态,不仅初创企业,华为、百度等大厂也已经开始进军这一领域。”中海庭负责智驾地理信息平台的董工表示,除了楼宇,码头、物流园区,工厂、街区也都能够应用数字孪生技术进行管理。

在上海某码头的生产管理大屏上,一个高效渲染、虚实联动的数字孪生港口正井井有条地运行着。管理人员只需动动鼠标,就能了解码头上每一个集装箱的所有信息。

这个虚拟世界里的码头由中海庭为上港集团打造。利用高精度测绘技术,中海庭给作业道、设备轨道、锁钮机、集装箱等港口专有设备搭建了厘米级精度的孪生实体,配合高精度定位技术,为码头的智能化设备接入提供了精准的时空基准。

很多人认为数字孪生就是让现实世界具体地呈现在电脑屏幕上,这个理解非常局限。以港口为例,通过数据实时驱动,数字孪生全要素场景,能够覆盖从货物到港、装卸、转堆、仓储及出港的全周期作业仿真;在5G环境感知港口全量工业设备态势,还能实现人、车、物、法、环的数字孪生全模拟,是数字化转型不可或缺的一步。

“一个小小的抓具在什么位置,距离地面多高,是打开还是闭合的状态,在我们的数字孪生系统里都能实时地如实体现。”负责数字孪生基座的李非说。

场景中的每一个孪生实体都可以被点选,配合实时传入的运动数据,场景内的龙门吊、岸桥吊等设备的每一个部件都可以实现毫秒级的动态还原。相比于传统监控系统提供的若干个独立视角,数字孪生系统提供了全局一张图的上帝视角,从宏观到微观全面协助港口升级精细化管理手段。李非说:“目前,码头还处于自动化起步阶段,再过一段时间,通过运用数字孪生,码头的效率将大为提升。”

进一步构建电子信息服务能力

知乎上有个关注度很高的提问:“推理小说中,怎么躲开到处都有的天网?”在高清摄像头布满天空的今天,几乎没有什么动静能够逃过他们的眼睛。既然通过摄像头就能在屏幕上看到一个区域的实时情况,为什么还需要建立数字孪生世界?

李非解释,摄像头再多也很难做到无死角,而数字孪生一旦打造成,将区域里所有的数据融汇在一起,就能够全方位、无死角地监控,乃至管理整个港口的状态。

在高精度绘制电子地图的基础上,构建电子信息服务的能力,正是中海庭从去年年底开始主攻的转型方向。

高精度电子地图行业的门槛很高,不仅要具备相关资质,更要算法和大量的人工在背后支撑。中海庭已经上线了全国高速公路高精度电子地图,为何还要向数字孪生和智驾地理信息等平台进军呢?

董工表示,从去年年底起,中海庭开始定点智己汽车、上汽大通等主机厂。通过定点,中海庭发现,智能汽车需要的并不只是一份导航地图。“以前的导航地图面对的是人类,现在的导航地图是要给智能汽车的域控制器‘看’的,对数据的流动、安全、即时性等多个维度提出了全新的要求。”中海庭要做的,是将地图从“一锤子买卖”变成“订阅制服务”,在数据流动的过程中,提供进一步的服务,让用户能够更方便、快捷地使用地图。

“不仅是中海庭,百度、四维图新等图商都意识到,这两年是行业的巨变期。”董工表示,图商必须在提供高精度地图的基础上,为车辆提供周期性的更新与持续性的服务。“中海庭的优势在于,背靠上汽的前瞻布局,在云管端都有相应的资源支持,能够比竞争对手多出‘半步优势’。”