調(diào)研：黃勇 馮怡欣

撰寫：馮怡欣

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近年來，隨著國家大力推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展，數(shù)字孿生技術(shù)也受到了政策的大力支持。2020年4月，國家發(fā)改委印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動，培育新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》中，將數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈列為共同推進(jìn)發(fā)展的新一代數(shù)字技術(shù)。當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)正廣泛應(yīng)用于航空航天、電力、船舶、農(nóng)業(yè)、健康醫(yī)療等行業(yè)中，尤其是智能制造與智慧城市領(lǐng)域。

標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)為，數(shù)字孿生是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬實(shí)體，借助歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及算法模型等，模擬、驗(yàn)證、預(yù)測、控制物理實(shí)體全生命周期，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)閉環(huán)的技術(shù)手段。

然而，很多數(shù)字孿生項(xiàng)目的應(yīng)用局限于三維孿生體渲染與可視化呈現(xiàn)能力上，忽略了數(shù)據(jù)的重要性，從而導(dǎo)致孿生體與實(shí)際物理世界脫節(jié)，難以實(shí)現(xiàn)全生命周期的業(yè)務(wù)場景實(shí)時(shí)管理，并非真正的數(shù)字孿生。市場上很多所謂的“數(shù)字孿生平臺”，僅把游戲引擎進(jìn)行封裝，雖然能夠?yàn)槠髽I(yè)提供高精度、大尺寸的環(huán)境渲染能力，但缺乏數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理與數(shù)據(jù)可視化等平臺能力，難以為企業(yè)業(yè)務(wù)與經(jīng)營賦能。

那么，什么是真正的“數(shù)字孿生平臺”呢？愛分析于近日對袋鼠云聯(lián)合創(chuàng)始人、易知微CEO寧海元進(jìn)行了訪談。他認(rèn)為：“真正的數(shù)字孿生離不開數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)聯(lián)動，企業(yè)需要擁有一個(gè)具有數(shù)據(jù)聯(lián)通、數(shù)據(jù)治理以及數(shù)據(jù)分析等完整能力的數(shù)字孿生平臺，實(shí)現(xiàn)與物理世界的映射，從數(shù)字孿生世界去操控和影響物理現(xiàn)實(shí)世界中的物體和人?！?/p>

01

易知微四大產(chǎn)品打造數(shù)字孿生平臺完整能力

杭州易知微科技有限公司（簡稱“易知微”）成立于2021年5月，是全鏈路數(shù)字化技術(shù)與服務(wù)提供商袋鼠云集團(tuán)旗下數(shù)字孿生全資子公司。自成立以來，易知微致力于將可視化、低代碼與數(shù)字孿生技術(shù)相融合，為企業(yè)打造一個(gè)真實(shí)可實(shí)時(shí)感知與管理的數(shù)字增強(qiáng)世界。其數(shù)字孿生平臺是將自研的數(shù)字孿生技術(shù)與母公司袋鼠云的數(shù)據(jù)中臺能力相結(jié)合，內(nèi)含DTinsight大數(shù)據(jù)開發(fā)及治理平臺，DTable低代碼數(shù)據(jù)協(xié)作平臺，EasyTwin數(shù)字孿生融合渲染引擎與數(shù)字孿生可視化平臺EasyV四大部分。

圖1:易知微數(shù)字孿生平臺產(chǎn)品矩陣

平臺依靠DTinsight大數(shù)據(jù)開發(fā)及治理平臺與DTable低代碼數(shù)據(jù)協(xié)作平臺，為企業(yè)打造數(shù)據(jù)底板。前者面向集團(tuán)型企業(yè)，能夠?qū)悠髽I(yè)內(nèi)部系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗與統(tǒng)一管理；后者面向中小企業(yè)，幫助其完成部分業(yè)務(wù)場景下的數(shù)據(jù)采集與協(xié)作。

自研的EasyTwin數(shù)字孿生融合渲染引擎，能夠以低成本SaaS的形式為客戶提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)渲染與數(shù)據(jù)融合。而數(shù)字孿生可視化平臺EasyV，則通過低代碼/零代碼的方式，讓客戶或伙伴自主搭建指揮中心、數(shù)字化展廳、數(shù)字化管理等數(shù)字化應(yīng)用場景。

02

易知微數(shù)字孿生平臺助力企業(yè)釋放可見的數(shù)據(jù)價(jià)值

寧海元介紹，在服務(wù)客戶的過程中，易知微發(fā)現(xiàn)企業(yè)在選擇與使用數(shù)字孿生平臺的過程中存在四大問題。

圖2:企業(yè)選擇與使用數(shù)字孿生平臺的四大問題

• 單一使用可視化功能，難以產(chǎn)生業(yè)務(wù)賦能。部分企業(yè)只是應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可視化，并未進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、洞察，對企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)價(jià)值不大。

• 盲目采購平臺，難以投入使用。采購的平臺內(nèi)缺少成熟可信的數(shù)據(jù)模型與算法，從而造成易用性弱、使用門檻高以及渲染與數(shù)據(jù)可視化分析等性能差等問題。

• 數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，阻礙數(shù)據(jù)分析。企業(yè)對數(shù)據(jù)收集與治理環(huán)節(jié)并不重視，導(dǎo)致數(shù)據(jù)口徑與標(biāo)準(zhǔn)不一致，實(shí)時(shí)性弱，甚至數(shù)據(jù)維度缺失，嚴(yán)重影響了后續(xù)數(shù)據(jù)的可視化分析。

• 數(shù)據(jù)平臺成本高，性價(jià)比低。為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，企業(yè)所需搭建數(shù)據(jù)治理與管理平臺，但該平臺的部署成本與后期運(yùn)維成本高，耗時(shí)長，中小型企業(yè)難以支付；且對只在單一場景下有快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生需求的企業(yè)來講，獨(dú)立部署數(shù)據(jù)治理平臺或數(shù)據(jù)中臺難以滿足。

針對以上問題，易知微對其數(shù)字孿生平臺進(jìn)行了能力補(bǔ)足與技術(shù)升級。目前，該平臺已在智慧園區(qū)、智慧高校、智慧港口、智慧文旅等多個(gè)行業(yè)落地。

數(shù)據(jù)開發(fā)與治理平臺：無數(shù)字，不孿生

良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是數(shù)字孿生落地的關(guān)鍵，易知微數(shù)字孿生平臺中補(bǔ)足了數(shù)據(jù)治理能力，以確保后期渲染、實(shí)時(shí)分析的順利進(jìn)行。

在寧海元看來，大型企業(yè)與中小型企業(yè)的需求有所不同，前者需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的橫向打通，對多渠道、多維度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集、清洗、治理、整合、分析與應(yīng)用；而后者的需求往往集中在單一業(yè)務(wù)場景中，只需要能夠以低成本快速收集相關(guān)數(shù)據(jù)即可。

易知微的低代碼小數(shù)據(jù)采集與協(xié)作平臺可以讓企業(yè)業(yè)務(wù)人員自主建立數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，快速收集所需數(shù)據(jù)。如職業(yè)技術(shù)學(xué)院的老師可以通過該平臺搭建新生數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，通過多人協(xié)作完成新生數(shù)據(jù)的采集。

面向大型集團(tuán)企業(yè)，易知微則提供了大數(shù)據(jù)開發(fā)與治理平臺。此平臺落地前，易知微會為企業(yè)確定目標(biāo)、分析現(xiàn)狀、設(shè)計(jì)任務(wù)藍(lán)圖與任務(wù)推進(jìn)線路線圖，制定數(shù)據(jù)治理體系規(guī)劃，以保證后續(xù)相關(guān)工作的有序推進(jìn)。整體規(guī)劃完成后，再建立數(shù)據(jù)治理流程制度體系，對數(shù)據(jù)治理管理領(lǐng)域過程中的治理范圍、管理權(quán)責(zé)、流程梳理、標(biāo)準(zhǔn)定制以及系統(tǒng)支撐五大環(huán)節(jié)進(jìn)行說明，為各業(yè)務(wù)部門開展數(shù)據(jù)管理工作提供參考依據(jù)。最后，運(yùn)用大數(shù)據(jù)開發(fā)與治理平臺內(nèi)的數(shù)據(jù)治理能力以及袋鼠云數(shù)據(jù)中臺的數(shù)據(jù)集成能力，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打通與數(shù)據(jù)自動化管理。此平臺落地后，企業(yè)便能夠?qū)碜圆煌到y(tǒng)、不同數(shù)據(jù)庫、不同業(yè)務(wù)場景下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理與實(shí)時(shí)監(jiān)測。

圖3：袋鼠云數(shù)據(jù)治理架構(gòu)圖

憑借豐富的客戶服務(wù)經(jīng)驗(yàn)與完備的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，袋鼠云的數(shù)據(jù)治理解決方案具有性價(jià)比與部署效率高、落地方法論成熟與靈活性強(qiáng)的優(yōu)勢，從而充分滿足不同規(guī)模企業(yè)構(gòu)建數(shù)字孿生平臺時(shí)的數(shù)據(jù)開發(fā)與治理要求。

EasyTwin：基于WebGL，打造國產(chǎn)自研輕量級低成本融合渲染引擎

傳統(tǒng)的以游戲引擎進(jìn)行本地化部署并渲染的技術(shù)路徑，雖然可以滿足大尺度場景的高精度渲染需求，但存在部署成本與運(yùn)維成本過高的問題。WebGL技術(shù)路徑則僅能在小尺度場景下打造較好的視覺效果，但具有輕量級的特點(diǎn)。

目前，多數(shù)企業(yè)對業(yè)務(wù)場景的渲染需求還停留在L3級別（L3級別是現(xiàn)階段應(yīng)用最普遍的場景級,可通過GIS、衛(wèi)星遙感等數(shù)據(jù)高度還原建筑細(xì)節(jié)、動態(tài)車流等，其坐標(biāo)精度達(dá)到了1米內(nèi),能夠精細(xì)還原上百平方公里的中型場景）。因此，易知微在兩種技術(shù)路線上實(shí)現(xiàn)了融合，不僅使用WebGL技術(shù)構(gòu)建了開箱即用的融合渲染引擎EasyTwin，還打造了數(shù)據(jù)面板插件，用戶將該插件嵌入到UE后，即可在滿足高精度渲染的需求下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接與可視化。兩者相輔相成，保證客戶或伙伴能夠以低成本快速實(shí)現(xiàn)渲染融合。

引擎內(nèi)的實(shí)時(shí)渲染功能需要通過場景構(gòu)建、環(huán)境渲染與信息要素呈現(xiàn)三方面實(shí)現(xiàn)。通過內(nèi)置場景編輯器與官方數(shù)字資產(chǎn)庫，業(yè)務(wù)人員只需要具備結(jié)構(gòu)管理能力即可快速通過拖拉拽組件與應(yīng)用模板完成場景搭建；孿生底座上的環(huán)境渲染系統(tǒng)則能夠通過參數(shù)化配置，一鍵實(shí)現(xiàn)不同方式的環(huán)境渲染；底層自研的渲染引擎可以處理復(fù)雜環(huán)境，實(shí)現(xiàn)動態(tài)環(huán)境的仿真還原；而孿生數(shù)字底板則能夠連接物聯(lián)網(wǎng)，通過圖形化、抽象化、特效化的形式，將物理世界的信息要素實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在孿生體中。

數(shù)據(jù)融合的實(shí)現(xiàn)依賴于孿生體管理與藍(lán)圖配置面板兩大功能。引擎內(nèi)有多種孿生體，用戶可通過管理后臺配置通用型孿生體，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理區(qū)域。同時(shí)，該引擎還開放了孿生體自定義能力，提供開放接口，用戶可自定義開發(fā)更多定制化的需求，拓展性強(qiáng)。而藍(lán)圖為易知微全自研的交互控制面板，用戶通過使用封裝的各種功能邏輯節(jié)點(diǎn)，可創(chuàng)建復(fù)雜交互，配備藍(lán)圖分組管理。在復(fù)雜的交互項(xiàng)目中，用戶在多業(yè)務(wù)場景下均能夠快速編輯交互節(jié)點(diǎn)，定位問題，解決問題。

圖4:EasyTwin功能

EasyTwin自研引擎以輕量級、低成本的SaaS形式為客戶提供服務(wù)，內(nèi)置模型庫、數(shù)據(jù)要素庫、孿生體庫，具有易用性強(qiáng)、使用門檻低、拓展性強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)勢。

EasyV：以低代碼/零代碼方式低成本高效率構(gòu)建應(yīng)用場景

EasyV是一款用戶即開即用的低代碼可視化搭建平臺，是數(shù)字孿生平臺的核心。該平臺主要由可視化編輯器、交互設(shè)計(jì)器、組件庫、設(shè)計(jì)資產(chǎn)庫以及統(tǒng)一數(shù)據(jù)源管理五部分構(gòu)成，用戶只需要簡單的拖拉拽操作即可快速完成多類型動態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對接處理、多終端遠(yuǎn)程操控、多形態(tài)交互的可視化應(yīng)用構(gòu)建。平臺內(nèi)組件豐富，不僅內(nèi)含官方標(biāo)準(zhǔn)組件，還支持自定義組件開發(fā)與第三方組件庫接入。

同樣為低成本的SaaS平臺，EasyV內(nèi)置海量組件、模版與素材，具有易用性強(qiáng)、拓展性高、成本低的特點(diǎn)，大大降低了數(shù)字孿生技術(shù)的落地與后期運(yùn)維成本。

03

打造交付方法論，加強(qiáng)生態(tài)合作，為企業(yè)數(shù)字孿生平臺落地保駕護(hù)航

據(jù)寧海元介紹，為保證數(shù)字孿生平臺在企業(yè)內(nèi)部的順利落地，易知微打造了完整的項(xiàng)目交付方法論，該方法論是結(jié)合數(shù)字孿生業(yè)務(wù)架構(gòu)（分為感知層、模型層、數(shù)據(jù)層、仿真分析層與應(yīng)用層）而來，讓項(xiàng)目的實(shí)施變得更加有條理，降低了交付成本。

首先，數(shù)字孿生的基礎(chǔ)為數(shù)據(jù)集成化，即收集各系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)治理。其次，結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界與抽象的業(yè)務(wù)進(jìn)行模型化處理，而后進(jìn)行合并，打造虛實(shí)映射的孿生世界。根據(jù)孿生世界，基于數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析、歷史推演、模擬演練，對已有系統(tǒng)、業(yè)務(wù)以及體系進(jìn)行升級與優(yōu)化。最后，結(jié)合人工智能技術(shù)，進(jìn)行空間分析、場景規(guī)劃等分析，賦能現(xiàn)實(shí)世界。

圖5: 數(shù)字孿生世界方法論V模型

基于交付方法論，易知微還具備專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、客戶服務(wù)團(tuán)隊(duì)，提供咨詢策劃、駐場設(shè)計(jì)、建模美化、組件開發(fā)等增值服務(wù)，從而保證客戶的個(gè)性化需求得以滿足。

目前，易知微已應(yīng)用該方法論將數(shù)字孿生平臺應(yīng)用于數(shù)字孿生城市、數(shù)字孿生工廠、數(shù)字孿生流域、智慧校園等多個(gè)場景中，并于2021年入選中國信通院《數(shù)字孿生城市白皮書》數(shù)字孿生核心技術(shù)代表企業(yè)圖譜，成為數(shù)據(jù)融合與渲染場景的代表企業(yè)。

圖6:信通院《數(shù)字孿生城市白皮書》數(shù)字孿生核心技術(shù)代表企業(yè)圖譜

同時(shí)，易知微還在加強(qiáng)生態(tài)合作，進(jìn)行能力補(bǔ)足。如與BIM軟件上共同開發(fā)EasyBIM組件、與知名設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)合作以滿足客戶的個(gè)性化策劃需求、與咨詢機(jī)構(gòu)合作共同梳理客戶業(yè)務(wù)需求以及與ISV進(jìn)行銷售合作。

寧海元表示，在未來，易知微將加強(qiáng)與各行業(yè)頭部客戶的深度合作，并不斷探索輕量級數(shù)字孿生平臺，為工作場景下的小型組織與個(gè)人提供更加便利低成本的生產(chǎn)工具。同時(shí)，該企業(yè)還將提高平臺的開放性，對組件、底層API進(jìn)行開發(fā)，并拓展可導(dǎo)入模型種類，豐富場景要素，讓更多企業(yè)與組織以數(shù)據(jù)孿生釋放數(shù)據(jù)價(jià)值。

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