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城市面臨壓力。全世界的城市中心都在努力應(yīng)對人口激增的問題，這些人口對能源，清潔水和清潔空氣等資源的需求不斷增長。他們正在努力尋找解決噪聲污染，不斷增長的城市交通以及氣候變化影響的創(chuàng)新方法，并且越來越多地尋求智能技術(shù)來實現(xiàn)這一目標(biāo)。問題不再是城市是否應(yīng)該數(shù)字化并轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>智慧城市，而是何時將智慧城市項目擴展到全球范圍。

在過去的幾十年中，城市及其底層基礎(chǔ)設(shè)施一直在努力在垂直豎井內(nèi)進行高度優(yōu)化。已經(jīng)基于標(biāo)準(zhǔn)化的建筑物信息建模（BIM） 軟件對許多建筑物進行了規(guī)劃和建造。無人駕駛火車以更高的容量運行；能源網(wǎng)絡(luò)正在成為 可以迅速適應(yīng)不斷變化的需求的智能電網(wǎng)。不同城市基礎(chǔ)設(shè)施的互連將推動下一波城市運營的改進和效率提升。

與工業(yè)4.0類似，該模型有時被稱為City 4.0，它描述了自動化和數(shù)據(jù)交換對制造業(yè)的影響。在城市的背景下，該術(shù)語可能指的是與能源網(wǎng)格主動連接并與移動性要求接口的建筑物，或者指將提供可行信息以改善空氣質(zhì)量的自學(xué)系統(tǒng)，僅舉兩個示例。

咨詢公司麥肯錫（McKinsey）在2015年進行的一項研究將數(shù)字化視為城市中的破壞力。數(shù)字化作為提高城市基礎(chǔ)設(shè)施生產(chǎn)力的杠桿作用的潛力，只有其對工業(yè)和制造業(yè)的影響才能超越，數(shù)字化已經(jīng)廣泛應(yīng)用于從中小型企業(yè)到大型公司的整個行業(yè)。 

在過去的25年中，數(shù)字化的出現(xiàn)恰逢晶體管價格急劇下降。現(xiàn)在，越來越多的設(shè)備已連接。預(yù)計到2020年，將有超過500億個設(shè)備和小工具活躍地進行通信。如今，已經(jīng)在數(shù)字化方面增強了城市生活各個方面已經(jīng)可以使用的服務(wù)；但更重要的是，得益于數(shù)據(jù)的可用性和分析，我們將看到越來越多的新服務(wù)。

在實踐中數(shù)字化意味著什么？例如，它使計劃人員可以創(chuàng)建物理工作環(huán)境的數(shù)字孿生，并將兩者連接在一起，以改善流程的設(shè)計，工程和自動化，還可以進行端到端的報告和分析。模擬和預(yù)測性維護變得越來越容易進行并嵌入到日常操作中。 

為了可視化收益，請考慮一下汽車行業(yè)，例如：以前，開發(fā)人員將制造一個新原型，將其撞毀，然后分析得出的結(jié)果和出了什么問題；然后將建造下一個原型并將其撞到墻上–無限次重復(fù)。不難想象，借助仿真軟件，該過程變得更快，更高效。

應(yīng)用于城市的數(shù)字化不僅可以通過減少時間和資源的浪費來提高效率，而且可以同時提高城市的生產(chǎn)率，確保增長并推動經(jīng)濟活動。芬蘭首都赫爾辛基目前正在證明這一點。它是智慧城市技術(shù)和建模的早期采用者，它啟動了赫爾辛基3D +項目，以利用軟件公司Bentley Systems提供的現(xiàn)實捕獲技術(shù)創(chuàng)建城市的三維表示，以進行地理協(xié)調(diào)，選項評估，建模和可視化。

該項目的目的是改善城市的內(nèi)部服務(wù)和流程，并為進一步智慧城市發(fā)展提供數(shù)據(jù)。完成后，赫爾辛基的3-D城市模型將作為開放數(shù)據(jù)共享，以鼓勵商業(yè)和學(xué)術(shù)研究與開發(fā)。借助可用的數(shù)據(jù)和分析，該市將能夠以更加關(guān)注自然資源的可持續(xù)消耗和健康環(huán)境的方式來推動其綠色議程。 

從可視化的3D表示中，可以提取大量數(shù)據(jù)-邁向數(shù)字化管理城市的第一步。但是，要使其正常工作，相互連接的基礎(chǔ)架構(gòu)組件必須能夠彼此對話并得到理解。軟件公司Bentley Systems是基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的現(xiàn)實建模軟件的先驅(qū)。多年來，Bentley和Siemens一直是技術(shù)合作伙伴，最近甚至將他們的合作升級為戰(zhàn)略聯(lián)盟-這導(dǎo)致了兩家公司技術(shù)的無縫集成。

那么它是怎樣工作的？由Bentley現(xiàn)實建模軟件創(chuàng)建的三維網(wǎng)格通過西門子基于云的IoT操作系統(tǒng)MindSphere與啟用IoT的基礎(chǔ)架構(gòu)組件 鏈接。因此，該城市的基礎(chǔ)設(shè)施層（例如能源，水，交通，安全，建筑物和醫(yī)療保?。┨峁┑臄?shù)據(jù)將被饋送到公共數(shù)據(jù)層中，以實現(xiàn)分析和預(yù)防以及規(guī)定性措施。MindSphere能夠管理大量數(shù)據(jù)。

一旦提供了這些數(shù)據(jù)，開放的應(yīng)用程序編程接口將使創(chuàng)新的公司和市政當(dāng)局能夠提出進一步的用例，并基于可用數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用程序，從而造福于市民，城市當(dāng)局和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)。

赫爾辛基并不是唯一一個收集開放數(shù)據(jù)來促進和改善City 4.0概念研發(fā)的人。另一個例子是俄亥俄州哥倫布市，該市在2016年贏得了全美國的“智慧城市挑戰(zhàn)賽”。“智慧哥倫布”運動旨在改善人們的生活質(zhì)量，推動經(jīng)濟增長，提供更多機會，成為世界一流的物流領(lǐng)導(dǎo)，并促進可持續(xù)發(fā)展。怎么樣？通過互連基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（從交通，住房和醫(yī)療保健開始），以建模新技術(shù)在真實城市中的工作方式。如果問題在于何時智能城市項目將在全球范圍內(nèi)開始擴大規(guī)模，那么答案就在這里。