大咖对话：数字孪生赋能五维智慧建筑

数字浪潮正在席卷全球，在物联网、大数据、人工智能等新技术的推动下，物理世界和与之对应的数字世界正逐渐形成两大体系，平行发展、相互作用。数字世界为服务物理世界而存在，物理世界因数字世界而愈加高效有序，数字孪生（Digital Twins）技术应运而生。

数字孪生技术并非新事物，其源头甚至可追溯到计算机辅助设计（CAD）出现时。其确切概念是2003年由美国密歇根大学教授Michael Gneves提出的，他认为：通过物理设备的数据，可以在虚拟（信息）空间构建一个能够表征该物理设备的虚拟实体和子系统，并且这种联系不是单向和静态的，而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。

数字孪生技术可以在网络空间中复现产品和生产系统，并使产品和生产系统的数字空间模型和物理空间模型处于实时交互中，二者间能够及时掌握彼此动态变化并实时做出响应，为实现智能制造提供了有力的保障，同时也进一步加速了智能制造与工业互联网、物联网融合。

近年来，数字孪生这一前沿技术已得到工业界与学术界的广泛关注。随着工业4.0、智能制造等技术和发展战略的不断出台，数字孪生技术也逐步成为智能制造的一个基本要素。

全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司Gartner将数字孪生列为十大战略科技发展趋势之一。全球知名未来学家Thomas Frey也曾预测，到2022年，85％的物联网平台将使用某种数字孪生技术进行监控，少数城市将率先利用数字孪生技术进行智慧城市的管理。

数据来源于：BIMBANK

经过多年发展，最初起源于制造业的数字孪生技术，正在逐步延伸拓展至建筑和城市空间，深刻影响了城市规划、建设与发展。其主要目标在于：

通过在建筑层面的广泛应用，数字孪生技术可用于构建建筑及虚拟空间一一对应、相互映射、协同交互的复杂系统，在数字世界内再造一个与之匹配的数字化建筑，实现建筑物全要素数字化和虚拟化、状态实时化和可视化，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的城市发展新格局。

这样的创新模式已被看作建设新型智慧城市的一条新兴技术路径，是城市智能化、运营可持续化的前沿先进模式，也是一个吸引高端智力资源共同参与，从局部应用到全局优化，持续迭代更新的城市级创新平台。

作为近期落地实践项目，由微软和江森自控共同倾力打造的Bee'ah全新总部大楼成功摘得IBcon Digie“最智能建筑奖”（Most Intelligent Building）称号。

Bee'ah是阿联酋重要的综合环境与废弃物回收管理公司。作为中东地区可持续发展解决方案的创新倡导者，Bee'ah立志将沙迦塑造为“中东环境之都”。

在建筑方面，该公司希望利用沙漠作为背景，将大楼设计为一系列相互交叠的“沙丘”，并面向该地区的盛行风。借此为室内提供高质量日光和视野，同时避免过多的玻璃窗裸露在烈日之下。这样的设计能够在为游客和工作人员提供舒适环境的同时，最大限度减少能耗和资源消耗，实现该公司使用可再生能源，实现低碳和零排放的目标

在技术方面，他们计划通过整合物联网、大数据、云技术、人工智能和神经语言编程，将总部大楼建造成更创新的建筑物和更智慧的工作场所，向中东地区乃至全世界展示现代建筑如何强化工作能力。

江森自控携手微软，基于“五维智慧建筑”的理念，借助Microsoft Azure平台为Bee'ah打造了一套基于人工智能的解决方案：Digital Vault。

五维智慧建筑是江森自控顺应物联网、大数据等IT技术的发展，围绕建筑行业需求和特点所提出的一种概念，意在为建筑形成数字映像，在此基础上围绕跨系统的数据产生交互应用，并将应用按需组合创建智能场景，进而通过这些场景因人因时主动服务、提升体验，最终塑造出能够超越建筑物理边界的服务和体验，优化建筑的整体产出，实现智慧建筑的顺利落地。

而以此为基础基于Azure平台打造的Digital Vault解决方案，能够接收、转换、管理、分析、可视化与建筑相关的数据，促进最终决策。该方案使得建筑物内的设施、传感器和硬件设备能够与Microsoft Azure Digital Twins和物联网技术联通互动，具备深度学习和预测的能力，凭借大规模、多样化的功能应用，在提升生产力与用户体验的同时，降低能源消耗。进而实现对整个环境的虚拟监控，支持Bee'ah管理层做出更及时、更准确、更明智的数据驱动型决策。

通过将建筑本体的物理世界转换为清晰可见的数据表达，应用云技术和人工智能无缝整合分析数据，营造高科技与人性化为一体的内部生态。该解决方案通过自然语言用户界面整合了建筑管理、安全保护、员工服务等各类子系统，能够提供个性化能效改善建议，在实现零摩擦访问的同时，保障建筑内人员与财产的安全，并获得了下列重要收益：

• AI虚拟助理：全程无缝交互体验

从数字工作区到智能后台集成，从智能大堂访客管理到智能安保系统，Bee'ah新总部大楼充分集成人工智能技术，借助虚拟助理实现了建筑内部无缝交互，进而大幅提升员工幸福感、访客体验感和管理层工作效率，让所有人拥有更个性化、更舒适的办公环境。

大楼采用虚拟助理，能够帮助员工预订会议室，指引访客找到目的方位，协助管理层调整建筑温度。多种高端AI技术融入各个接触点，多维度、深层次改善使用体验，涉及人力资源、客户服务、采购、后勤、机械、电气、管道系统等诸多方面。

• 零净能耗：生态智慧建筑典范

通过整合OT和IT系统，江森自控和微软联手打造的基于人工智能的预测和自动化控制系统实现了建筑内部资源利用零摩擦，实现效率、性能和功能的全面优化，提高能效水平，逐步达成能耗降低5%，耗水量降低20%，运营两年内零净碳排放量的结果。该大楼已获LEED铂金级认证。

5月7日，微软联合江森自控和普华永道，共同举办了《见当下·筑未来|解锁智慧建筑新契机》在线直播活动。智慧建筑领域专家共同探讨数字孪生技术在建筑业的应用现状及智慧建筑行业未来前景，欢迎扫描下方二维码回看直播视频，一探究竟！

扫码回看直播

图片来源：

https://azure.microsoft.com/en-us/topic/mixed-reality/

https://mp.weixin.qq.com/s/23W0hLAXWHx5daXc_MB6WQ

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