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数字孪生作为沟通虚拟与现实世界的重要桥梁，正在逐渐渗透到数字经济发展过程中。在当前我国各产业领域强调技术自主和数字安全的发展阶段，数字孪生技术本身具有的高效决策、深度分析等特点，将有力推动数字产业化和产业数字化进程，加快实现数字经济的国家战略。CIM平台https://www.freedoonline.com/news_show/371.html北京飞渡科技有限公司是一家专注提供三维空间技术、三维引擎技术、CIM平台、三维GIS软件、数字孪生园区城市解决方案等三维全域数据服务平台。飞渡科技一直秉承“在云端，用专家团队+人工智能进行大数据分析，为客户提供数字化、在线化、智能化服务”的愿景，致力于BIM/GIS/CIM三维数字底板及高渲染可视化引擎、智慧城市IoC等多种技术的自主研发。
随着数字化转型愈演愈烈，作为数字转型的大型单位，智慧城市一直以来都备受关注。而智慧灯杆是智慧城市建设中不可忽视的基础设施，其所提供的物联感知作用，让城市能够实现智慧照明、5G通信、公共安全、环境监测、智慧交通、新能源汽车充电等功能。因此，智慧灯杆也被视作我国物联网新型基础设施建设的一个重要组成部分。
在此背景下，《数字孪生赋能智慧灯杆解决方案白皮书》通过梳理智慧灯杆和数字孪生各自的技术特点、产业环境和市场需求，提供数字孪生赋能智慧灯杆建设的解决方案，为智慧灯杆的应用场景和数字化管理提供新思路。
一、智慧灯杆发展历程与现状
2016年是我国智慧灯杆正式落地元年；2017-2018年我国智慧灯杆技术发展趋向成熟。2019年以来，5G建设与智慧灯杆的高度契合，为智慧灯杆的发展创造了新的机遇。从普通路灯，到智慧路灯，密集覆盖城市的路灯不仅承载了照明和文化景观作用，还肩负着智慧城市建设载体和数据入口的重要功能。
二、智慧灯杆发展的多重意义
（1）智慧灯杆有效推动现代城市和谐绿色发展：在城市面貌和谐方面，智慧灯杆可以大幅度减少城市地面设施的繁杂度；在生态环境和谐方面，智慧杆塔通过共享和智能化大幅降低了市政设施的能源消耗，杆塔采集到的环境信息可以用于城市噪声及污染防控，促进绿色协调发展。
（2）智慧灯杆是多种设备设施和技术的综合体：从功能硬件方面看，智慧灯杆可综合通信杆、路灯、交通监控、安防监控等多种主要功能设施于一身，实现“多杆合一”；在ICT技术的赋能下，可以高效节能地提供市政、交通、安防、环保等多领域的新型公共服务；从配套资源方面看，智慧杆塔可将多套功能系统的承载、供电、通信等配套资源进行整合，优化城市管网利用，减少重复建设及资源浪费。?
（3）智慧灯杆是不同行业、不同部门的共享设备：一是载体共享，通信、市政、交通、安防等多个行业或部门的设备和传感器可以经合理规划实现“一杆多用”；二是设备共享，杆上的同一设备可以由多个行业或部门共享使用；三是数据共享，采集的数据脱敏后可通过数据平台开源共享，实现城市运行数据的互通，催生出更多跨行业创新应用。
（4）智慧灯杆是智慧城市的神经末梢：智慧路灯配有摄像头、显示屏、射频标签感应等设备，并装备了Wi-Fi/5G等无线通信系统。合理布局的城市智慧灯杆网络，可以为智慧城市大脑实时提供海量城市运行数据，是构建数字孪生城市的基础。
三、智慧灯杆与数字孪生的政策环境
①智慧灯杆
近年来，国家有关部门、地方等陆续出台了一系列政策文件，从5G、新基建、智慧城市等不同视角出发，引导和支撑智慧灯杆的建设与发展。
（1）5G相关政策为智慧灯杆规模化发展提供重要动力。智慧灯杆作为5G微基站天然的搭载平台，可为5G的大规模部署提供优质的站址资源，是5G建设部署的关键因素。
（2）“新基建”相关政策为智慧灯杆建设营造了良好的发展环境。智慧灯杆作为典型的“新基建”融合基础设施，在国家政策的引导下，有望迎来行业发展的新机遇。
（3）智慧城市相关规划为智慧灯杆落地应用提供关键支撑。智慧灯杆作为智慧城市建设中不可或缺的公共基础设施，是新型智慧城市、数字孪生城市数据采集的重要入口。
②数字孪生
2020年，国家发改委、工信部、住建部等多个国家部委出台数字孪生相关政策文件，推进数字孪生技术、应用、产业的发展。其中，在国家发改委和中央网信办发布的《关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》中，首次指出数字孪生是七大新一代数字技术之一，并启动“数字孪生创新计划”，通过数字孪生体开源社区的建设，突破数字化转型关键核心技术，推进数字孪生产业高质量发展。
四、智慧灯杆市场需求爆发
据中国信息通信研究院预测，“十四五”期间智慧杆塔相关投资快速增长，到2025年智慧杆塔相关建设项目投资额可达800亿/年以上。目前，推进智慧多功能杆建设的地方数量和相关建设项目数量不断上升，智慧灯杆所覆盖的行业领域不断拓展。
由于不同空间下的物理环境和服务对象不同，智慧多功能杆需要满足不同需求，在此情况下产生的一系列应用场景。主要包括城市道路、公路、机场、车站、港口、居住区、商业区、校园、医院等多个细分空间场景。
上文已明确了智慧灯杆需要具备数据收集功能，大量的数据与数字孪生不谋而合，将智慧灯杆的数据用数字孪生的方式表达出来，能够显著提高运营商的管理工作效率。
可以说，智慧灯杆与数字孪生技术的结合是主要趋势，而数字孪生也可以为智慧灯杆赋能，在城市分析与规划、动态事件实时优化、灾害模拟与影响预测、科学研究与虚拟实验、交通路线优化等方面提供更广阔的应用场景。
目前，物联森友会借助UINO优锘多年积累的数字孪生技术，成功打通“森方案”和“森展厅”的底层数据链接，在虚拟的三维空间中搭建出一座座可视化的物联网展厅。
一、孪生场景模拟
传统的智慧灯杆二维拓扑图虽然能够较清晰地展示方案中的信息传输逻辑，展现不同设备间的连接关系，但缺点也很明显，即不能直观形象地模拟方案的运行情况，增加了供需双方的沟通交流成本。
而在森展厅可以根据森友会入驻客户提供的智慧灯杆解决方案介绍及二维拓扑图纸，将现实中的智慧方案复刻到虚拟空间，以一定比例搭建并还原智慧灯杆方案在现实场景中的具体应用。
森展厅搭建的城市智慧灯杆解决方案，在线模拟了城市街道、居民建筑、车辆、行人等，与现实中的生活景物一一对照，每个智慧灯杆不再是一个单独的个体，而是与周围环境形成强联系。场景的高度还原和展厅人声讲解有助于需求方去了解智慧灯杆的具体功能，以及在工作过程中的具体实施细节，极大地节约了时间成本。同时，对于产品供应商而言，森展厅形象的场景展示可以在企业官网进行展示，方便对外展示及扩大传播。
森展厅智慧灯杆模型
二、创建产品映射
数字孪生的本质是信息建模，并不单纯地指外部形态的虚拟镜像呈现。基于UINO优锘已有的“真孪生”技术，物联森友会着力打造的“森展厅”能够在数据端口成功链接到“森方案”、“森有品”，使得这些数据成为构建展厅的“数据基石”。
在此基础上，数据不再仅仅是一串数字，而能有更形象的外化展示。如下图所示，在物联森友会网站搜索“智慧灯杆”，会出现大量的方案、产品，这些方案/产品数据将会成为“森展厅”场景模拟的真实数据来源，并以此搭建物联网场景。
物联森友会产品库物联森友会已有的智慧灯杆方案&产品
“森展厅”智慧灯杆解决方案，能够成功链接到森友会入驻会员企业的产品和森友会智慧灯杆标品信息，这些方案和产品将在演示过程中被展示，同时也将在模拟界面入口被集中推荐，供展厅参观者参考选择，如下图所示。
展厅入口，集中展示结构信息、方案功能和产品清单
三、自由搭建场景
物联网孪生场景搭建已成为复杂智慧方案最有效地展示和传播途径之一。在数字孪生技术的助力下，“智慧灯杆”的场景搭建逐步向“自由化”发展。
不同场景下的智慧灯杆方案，在具体功能执行和通讯连接等方面都存在一定差异。根据不同的场景，“森展厅”可以帮助客户搭建相对应场景下的智慧灯杆方案模拟，最终实现智慧灯杆在场景与功能上的匹配，达到方案展现的最有效果。
一、智慧照明
智慧照明是智慧灯杆最基础的功能配置。“森展厅”智慧灯杆场景模拟能够对灯杆的明暗管理做系统演示。在实际的方案应用中，管理平台可以对每一盏路灯实现精准掌控，减少不必要的损耗。在后期运营中，无需人工线下巡检，系统能够远程实时监控路灯的运行状态，线上派发故障维修工单等，并结合路灯的运行历史展开生命周期性管理，有效降低运营成本。
智慧灯杆根据天气、场景、车流等调整亮度
二、应急保障
依托数字孪生技术，森展厅形象模拟智慧灯杆实现各智能设备应急联动的过程。其中，摄像头在智慧灯杆的搭载率达到30-50%。通过智慧灯杆上部署的监控摄像机，配备人脸识别、车辆识别、异常事件识别等算法，可以为智慧安防提供应急保障。
智慧灯杆配置监控摄像头，完成车辆、异常事件识别等
三、环境感知
“森展厅”基于物联森友会优质的智慧灯杆解决方案，对环境感知过程进行了详细模拟。智慧灯杆通过灯杆上配备的环境传感器，感知气象环境数据（如：温度、风向、风速、湿度、噪音、气压、雨量、PM2.5等），并将信息实时同步到显示屏，让市民第一时间了解到当下的环境状况。
智慧灯杆配置环境传感器，感知监测气象环境数据
四、基站部署
对于通讯基站部署，无论是从高度、间距、覆盖率来看，还是从美观、供电等角度出发，与智慧灯杆的结合都是最好的选择。在森展厅的方案推荐中，模拟了基站在灯杆上的部署位置以及工作中的信息传输效果，直观展现通讯基站在智慧灯杆上的部署工作情况。
智慧灯杆为通讯基站部署提供了新选择
以3D数据可视化为前提的数字孪生技术作为科学技术的产物之一，为人们带来了极大的便利，不仅提高了工作效率，而且也优化了方案/产品沟通交流方式。与此同时，各级政府对智慧灯杆这一物联网新兴领域投入的关注与日俱增，通过数字孪生技术赋能智慧灯杆，能够有效解决方案沟通时间，加快项目的落地。
未来随着数字孪生+智慧灯杆方案的持续推进，在方案模拟的基础上，落实真实场景的实时信息反馈功能，将进一步加快数字孪生技术和智慧灯杆解决方案的深度绑定融合。
物联森友会的森展厅中除了智慧灯杆解决方案外，还包含智慧街区、医院、变电站、水库等众多场景解决方案。支持0代码、拖拉拽的搭建方式，数百行业模板库支持随意利用和修改，将虚拟展厅的搭建成本降到最低。并且虚拟展厅内的设备、方案、架构等清单清晰罗列，大大减少了企业搭建物理展厅的时间和成本，能够让目标客户更形象、直观地了解物联网设备、方案等。
森展厅中众多场景解决方案模板
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感兴趣的伙伴可以登录森展厅查看更多（www.thingclub.com/showRoom）智慧场景解决方案。
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发表于 2024-1-17 10:27:50
