5G：與智慧談一場(chǎng)傾城之戀

杜青峰

智慧城市怎能沒(méi)有5G

智慧城市是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，城市的信息化建設(shè)是其重要的方面，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器能夠監(jiān)測(cè)城市系統(tǒng)各方面的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街腔鄢鞘行畔⒅行?，從而為我們提供?shí)時(shí)智能服務(wù)。通過(guò)較高的傳播效率和新的連接方式，5G在智慧城市建設(shè)中創(chuàng)造了新的連接空間，使得城市發(fā)展比以往任何時(shí)候都更多樣化。

5G能提供增強(qiáng)移動(dòng)帶寬、海量機(jī)器類(lèi)通信、超高可靠低時(shí)延通信功能。如此一來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程快速交互、智慧物流、環(huán)境智能監(jiān)管、智慧城市、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。這一系列活動(dòng)構(gòu)成了智慧城市在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，由物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智慧城市感知場(chǎng)景就如同很多張不同維度的網(wǎng)絡(luò)把城市層層包裹起來(lái)，無(wú)線信號(hào)通過(guò)城市的不同部件連接的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市建筑物的整體感知。

城市有了雙胞胎

5G時(shí)代，你能想象，城市也可以有孿生兄弟或姐妹嗎？有鏡像孿生技術(shù)，城市也有雙胞胎了。通過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)、三維仿真、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)和手段，建立物理空間與虛擬空間的全息映射和有序聯(lián)動(dòng)，在虛實(shí)交互中實(shí)現(xiàn)智能化決策和數(shù)字化治理，稱(chēng)為鏡像孿生。未來(lái)，鏡像孿生將很可能成為5G物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要應(yīng)用場(chǎng)景，數(shù)字孿生城市應(yīng)運(yùn)而生。隨著仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，人們通過(guò)一些先進(jìn)的技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)虛擬城市建設(shè)，從而構(gòu)建和實(shí)際城市相同的數(shù)字孿生城市。通過(guò)5G構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)，我們實(shí)際生活的城市和數(shù)字孿生城市可以實(shí)現(xiàn)有序聯(lián)動(dòng)。而其中最重要的是通過(guò)數(shù)字孿生城市的整體規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)城市的智能化和數(shù)字化管理。

未來(lái)城市的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行都將通過(guò)虛擬平臺(tái)進(jìn)行，比以往的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理更為高效和便捷。通過(guò)創(chuàng)建整個(gè)城市的數(shù)字孿生體，建設(shè)鏡像城市，構(gòu)建城市的虛擬網(wǎng)絡(luò)端，實(shí)現(xiàn)城市運(yùn)行的智能化和數(shù)字化。在此概念下，每一條電力線、供水線，每一個(gè)污水系統(tǒng)、應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，每一處變電站，每一條高速公路等都將形成數(shù)字孿生。如此一來(lái)，我們?cè)陔娔X信息系統(tǒng)中規(guī)劃的一切，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，很快就可以在現(xiàn)實(shí)中執(zhí)行。具體來(lái)講就是，我們通過(guò)數(shù)字孿生主控中心，可以把包括實(shí)體建筑、構(gòu)筑物、公路等在內(nèi)的城市連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)城市的高效管理和運(yùn)行。

同時(shí)，數(shù)字孿生城市的鏡像系統(tǒng)還將在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存儲(chǔ)我們現(xiàn)實(shí)城市的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，而搜索技術(shù)也將因此變得更加復(fù)雜。例如，通過(guò)搜索引擎，我們就可以搜索到氣味、味道、質(zhì)地、比重、反射率和氣壓等屬性信息。

車(chē)路協(xié)同——智慧交通

5G除了在智慧城市規(guī)劃中，可以輔助建立動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的城市可視化交互模型，實(shí)現(xiàn)通訊、園林綠化以及環(huán)境保護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施的高效、快速響應(yīng)和有效規(guī)劃，使我們的生活更加便捷、高效、安全之外，還可以在智慧交通建設(shè)方面，起到中流砥柱的作用。

智慧交通是使道路和車(chē)輛都納入互聯(lián)網(wǎng)中，建立車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)。而大寬帶、低時(shí)延的5G的應(yīng)用，可以全方位地實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互，并在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上，開(kāi)展車(chē)輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，充分實(shí)現(xiàn)人、車(chē)、路的有效協(xié)同，從而保證交通安全，提高通行效率，形成安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。

根據(jù)傳感器放置的位置，可以將車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)分為兩部分：智能路測(cè)系統(tǒng)和智能車(chē)輛系統(tǒng)。在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，智能路測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)將路測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)處理系統(tǒng);同時(shí)，智能車(chē)輛系統(tǒng)也可以將車(chē)輛行駛數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)處理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集和交通管理。如此一來(lái)，無(wú)人駕駛的安全性將得到有效保障。

說(shuō)了這么多，你知道智慧城市有多么智慧了嗎？未來(lái)，5G驅(qū)動(dòng)的智慧城市到底會(huì)以怎樣的方式改變我們的生活呢？讓我們拭目以待吧！