数字孪生城市实验室共建方案

为了落实数字孪生城市实验室的建设目标，基于先易后难的原则，围绕智能杆网关推进“三个一”策略，即研制一套智能杆网关开放标准、打造一个智能杆网关开源项目和建设一个数字孪生城市开源社区，逐步提升数字孪生城市建设的质量和创新度。

一、研制一套智能杆网关开放标准

智能杆作为数字孪生城市神经元（智能入口），承载了5G通信基站、Wifi网络、智能节能路灯、智能安防监控、智能人脸识别、交通诱导与指示、音响与广播电视、无人机充电、汽车充电桩、停车无感支付、无人驾驶等，这迫切需要统一相关标准。

表格 1 智能杆主要终端设备对网络的要求

说明：蓝色为通信连接目的的网关，黄色为强弱电供电目的的网关，绿色为数据交换为目的的网关。

在推进数字孪生智能杆网关开放标准的时候，主要在智能杆网关的设计/制造和数据开放标准上下功夫，辅以智能杆网关开源项目，可以有效解决目前智能杆封闭的困境。

具体来讲，智能杆网关开放标准建设内容如下：

• 智能杆网关设计/制造标准。邀请相关厂家参与，按照分类网关和软件定义网关两种，根据ISO TC 184/SC 4数字孪生制造标准，设计智能杆网关设计和制造相关的标准，把相关设计电子文件以开源项目方式发布，鼓励行业企业在制造过程中应用。

• 智能杆网关数据标准。智能杆网关的核心功能是数据解释和转换，为了降低行业企业使用智能杆网关数据的成本，通过研制网关数据标准，把抽象出来的共性功能以“中间件”等方式呈现。

二、打造一个智能杆网关开源项目

工业4.0研究院针对智慧城市的研究课题显示，各地虽然投入巨额资金建设平台和系统，但一直不能解决数据之间共享的问题，这导致建设工作周期较长，成本较高。

究其原因，主要是承建方和参与方因为各种理由，不愿意共享自己的私有标准，为了解决这个问题，数字孪生城市实验室将基于智能杆网关开放标准，打造一个智能杆网关开源项目，让所有利益相关者参与进来。

通过开源项目的方式提供，将大大促进5G等驱动的数字经济发展，对深圳本地的产业推动作用明显。

经初步研究，计划打造一个智能杆网关开源项目，包括以下内容：

• 智能杆网关设计和制造标准开源项目。相关设计电子文件将以开源项目方法发布，鼓励行业企业在制造过程中应用。

• 智能杆网关驱动软件开源项目。基于智能杆网关的标准化，开发驱动软件开源项目，大幅降低智能杆网关硬件设计和制造成本。

• 智能杆网关数字孪生小脑开源项目。主要实现边缘计算功能，可以基于剪裁的EdgeX开源项目做二次开发，形成数字孪生小脑的核心功能。

三、建设一个数字孪生城市开源社区

虽然已经有了开放标准和开源项目，但如果缺乏对创新的管理和运行，智能杆网关相关项目难以落地实施，达到预期的效果。通常围绕开放标准和开源项目，应建设开源社区，为开发者提供指导和交流的平台。

简单的讲，任何没有开源社区的数字平台生态，都不可能获得有机的发展。即便是苹果、Google、百度和阿里巴巴等大型互联网企业，也拥有服务于开发者的开源社区，帮助它们应用好开源项目。

数字孪生城市实验室的核心之一就是开源社区，它可以聚集各种利益群体，既包括创造和创新的开发者，还包括提供实践的需求方，同时还有一些专业的服务机构参与，这样才会形成活跃度较高的数字孪生城市创新生态。