数字孪生给出生产最优解 万物皆可秒变游戏战场

南方都市报APP • 南都原创
原创2024-09-03 00:00

这是平常的一天,在越秀公园健步走的人流里,一名无人驾驶的智能清扫机器人正在认真工作,所到之处落叶和杂物一扫而光;

在番禺的汽车生产工厂里,机械臂有条不紊地装配,它们的每一步操作都清晰地立体显示在大屏幕上;

此时,在佛山南海,一架无人机自主飞向100米的空中,开始交通巡查,还可以实时接收管理者的指令;

在南沙一创新园区里,车后排的乘客正戴着智能眼镜,沉浸体验着现实与虚拟融合的游戏;

而在我们每个人刷着手机短视频、点开各种App的同时,黄埔区的数据中心机房里,上千个高标准机柜正昼夜不舍地运行着。

从最新的全球独角兽榜单的报告看,金融科技、人工智能、区块链和新能源是过去一年增长最快的行业,其中人工智能今年也跻身中国独角兽前三大赛道。未来已来,人工智能已经出现在了千家万景。

今年8月,南方都市报联合中国农业银行广州分行组成专家调研团,启动“锚定现代化 改革再深化——广州新型工业化独角兽企业调研行”,实地走访广州独角兽企业,走进智能化赛道的一线企业。

赛特智能

直面应用场景垂直深入的技术壁垒

期待更多企业参与做大做强产业链

近日,一辆白色“迷你车”出现在越秀公园,所到之处片叶不留,吸引了游客们的视线。这是赛特智能生产的名为“智赛洁”的无人驾驶清扫车,它的工作是负责越秀公园的道路清扫,每天往返清扫面积达2.5万平方米。

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不仅在越秀公园,赛特智能无人驾驶清扫车已在全国各省落地应用,打造了中山大学深圳校区、广州海珠国家湿地公园、上海世博园、大理环洱海生态旅游长廊等系列标杆案例。

能自主清扫、智能避障避雨、洒水降尘、低电自动返回,还能自主完成指定区域的清扫作业,实时反馈作业进度和环境状态,这款无人驾驶清扫车是如何做到的?南都调研团来到了广州赛特智能科技有限公司一探究竟。

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这家成立于2017年的公司,研发人员占比达60%,集机器人自主研发、自主生产、自主销售为一体,主要在两条产品线上发力,一是智慧环卫领域,如在科技园区、社区、公园等场景作业的无人驾驶清扫车;二是智慧医疗领域,如在医院配送药品、消毒的机器人。

“对于室内机器人来说,医院几乎包含了它会碰到的所有场景,人、推车、门禁、电梯等等;而无人驾驶清扫车,因为面向的是半开放的环境,所以室外方向的技术壁垒比起室内相对更高、更有挑战性”,提及公司深耕的这两个赛道,赛特智能联合创始人之一、首席技术官赖志林说,“要把这两个场景真正做透,还有很多工作需要去做”。

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赛特智能联合创始人之一、首席技术官赖志林(中)给调研团介绍公司情况。

走访过程中,中山大学智能工程学院副教授李中华认为,“赛特智能不仅有技术,而且场景构建得比较好”,但他同时也指出,目前在医院,机器人只是承担部分辅助工作,未来若要更好地帮助医生做手术,就面临着更高的技术要求。

对此,赖志林也坦言,这也是目前的技术壁垒之一,“机器人从配送至末端,到帮医生摆好医疗器械,这涉及场景垂直的深入度,确实是一个需要突破的壁垒。至于室外无人化清扫,不仅要清扫道路,还要清扫台阶、草坪或者其他地方,这对我们团队来说也是一个挑战。”此外,赖志林也提到,随着人工智能大模型的出现,很多技术点随之发生改变,他举例说,原本机器人的感知更多依靠的是深度学习,但是现在不一样了,现在通过多模态的大模型搭配环卫领域端到端的模型,可不断地收集难点、问题,并将这些数据反馈到模型里。

随着产业的发展,企业面临的竞争也随之增大,但赖志林却看到了与挑战并存的另一面。赖志林分析,无人驾驶清扫车价格居高不下的原因之一,是因为尚未形成成熟完整的产业链。“比如电机驱动器,虽是极为常见的物件,然而要找到完全适配清扫车的却很难。为此,我们不得不逐一与各个厂商进行沟通。”

“越来越多的企业参与进来,我们才能得到市场认可,把整个行业做大”,赖志林期待,“其实这两个行业都是千亿级别,可以容纳这么多的企业一起来发展!”

网思科技

工厂车间1:1还原到大屏

数字孪生提供生产最优解

坚持制造业立市不动摇,广州正全面加快推进制造业数字化发展,引导工业企业与软件企业、互联网企业加强合作,支持优势传统产业数字化改造。其中,网思科技便是为企业提供数智化转型方案的“专家”,基于人工智能和数字孪生等领域的研发和应用经验,打造了数字化转型服务和信息技术服务两大核心业务板块。

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“以广汽集团的总装车间为例,我们是把车间的工作现场1:1还原到大屏,它的产品质量、产量进度、设备状态等数据,全部都一目了然”,网思科技副总裁黄朝晖告诉南都记者,这是网思科技打造的数字孪生及工业大数据平台,数字孪生可以简单理解为“数字双胞胎”,每条生产线上的每个机械臂、每个零件都会实时投射到系统,解决工厂巡查的问题,同时,平台会根据各个生产环节运转的情况,做出数据分析,从而为生产提供最优化的生产管理方案。

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黄朝晖介绍,网思科技在智能数字孪生应用最好的领域是智能制造,尤其是在汽车和钢铁行业。此前为了给广汽建设智慧生产车间,网思研发工作人员在广汽车间待了近一年的时间,跟一线员工及管理者进行沟通,为其量身定做这一套解决方案。

除了智能制造,数字孪生技术目前也运用在了自动驾驶场景。在网思科技的展厅里,调研团看到了其为RoBoTaxi打造的数智运营服务平台,自动驾驶车辆周边的车况、路况、来往行人、红绿灯及天气等情况,三维展现在监控大屏上。“我们也可以对它的运行效果做监控和分析,为远程保证行驶安全提供技术支持”,黄朝晖说。

数字孪生技术还有令人期待的新场景,黄朝晖透露,“在无人驾驶的基础上,我们的人工智能和数字孪生技术也在做拓展和延伸。团队已成功构建了数字孪生无人机运管平台,使技术应用场景从传统的地面交通领域跨越至充满无限可能的低空领域。”

在人工智能方面,网思科技打造了三个核心产品。黄朝晖继续介绍,第一个是AI能力开放平台,集成不同的功能模块为客户提供解决方案,第二个是AI视觉感知平台,打造了智慧城市、明厨亮灶等8个应用场景,第三个则是视频AI边缘算力盒,实现了“云边端协同管理”,在断网或是信号不太好时继续进行图片视频分析。

了解了网思科技的产品之后,广州市委党校副教授林柳琳则表现出了对专利的兴趣,“有的企业在生产领域有自己的发明,那像你们记录他有一些技术方案,会不会跟企业联合申请发明专利?”黄朝晖回答,网思科技本身就具备强大的自主研发与专利申请能力,迄今已成功获得逾40项的专利授权,面对客户的相关需求,我们会全力提供必要的支持与协助。

“我在考虑科研机构或高校里的实验室,如何走向智能化”,看了网思科技为工厂提供的数字化方案,华南理工大学机械与汽车工程学院副教授刘卿想到了自己日常工作中的场景。黄朝晖坦言,“我们还是更倾向于市场导向,同步做研发”,从技术层面而言,网思科技已经具备这方面能力,也希望未来能有这样的落地契机。 

中科云图

“空天地”一体化社会治理体系

实现“一网治全域、一屏观全城”

只要远程轻轻在屏幕上一点,机巢内接收到工单的机械臂便开始为无人机装上电池,不到两分钟的时间,机巢“舱门”打开,无人机便升入100米空中,按照设计路线,智能开展交通、环保、电力、施工等方面的巡查。

无人机搭配夜视、红外、激光雷达等不同挂载,可满足不同应用场景的需求。操控人员在后方不仅能看到机巢内无人机的情况,还能查看和处理无人机实时传输回来的画面。

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这是佛山市南海区的无人机日常巡查的一幕。自2021年起,南海已开始在“空天地”一体化社会治理体系建设开展探索,现已在全区重点区域铺设无人机机巢36个,覆盖全区7个镇(街道),面积超过600平方公里,一个机巢大概可以完成30平方公里面积区域的覆盖,形成了“天上看、空中拍、地上巡”的智能感知-快速应急处理社会治理模式。

“无人机巡航作业效率比人工提高了18倍”,中科云图总经理助理曾美静介绍道。而上述无人机和基站,便是中科云图的自研产品——C60无人机及其配套智能基站-M710,因长续航、全避障、120秒快速换电等特性备受关注。

“C60无人机是中科云图全自研的,并独创了半固态飞行结构”,曾美静进一步向记者介绍,C60既保留了固定翼的长航时优势,又兼具多旋翼飞机的易操作、灵活性特点,单次飞行时间可达55分钟,每小时飞行距离近100公里,最大飞行速度25m/s。C60的设计灵感汲取自中国神话中的鲲鹏神兽,其鸟与鱼的流线型身姿被巧妙地融入其中,流线型的机身与气动化机翼减阻设计相得益彰,大幅降低了飞行阻力。

曾美静透露,今年将有超40套C60无人机在广州市从化区投放。

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结合“无人机、智能机巢和管理云平台”,提供软硬件一体化解决方案,中科云图打造的无人机遥感网不仅能运用于巡检、测绘等,还能应用到突发应急场景中,曾美静介绍,在事故或自然灾害现场,任务下发后无人机5分钟必达,高清图传多元感知及现场数据信息,支撑管理部门提供应急解决方案。

广东外语外贸大学信息科学与技术学院院长、网络空间安全领域的资深专家王常吉在走访中科云图时,提出了一个关键问题:“无人机采集的高精度图像数据如何在确保社会治理效率的同时,避免对个人隐私的侵害?”曾美静介绍,“数据安全是第一考虑,对于政府客户,比如南海区,无人机采集的数据是存放在区政数局的专有网络,也有些客户会购买Saas服务,这些数据都是存放在符合国家信息安全的专有服务器上,确保数据安全”。

王常吉认为,技术的发展必须与隐私保护同步推进:“提升治理效能固然重要,但我们不能忽视潜在的隐私风险。找到技术创新与数据保护之间的平衡点,不仅有助于公众信任,还能推动无人机技术的广泛应用。”

他还建议,中科云图应加强与政府合作,制定并完善数据安全与隐私保护的标准,以确保技术应用在提升治理效率的同时,不会带来新的社会隐患。

无人机每次飞巡任务可产生3万多张高标准高清照片,可有效节约巡查人工成本,并释放更多人力资源到执法、处置等工作中,提升治理效能。截至目前,中科云图已在全国300多个镇街部署了1300多台无人机基站,通过“空天地”平台实现“一网治全域、一屏观全城”,助力政企向精细化的治理方式转变。 

宸境科技

虚拟元素融入现实环境

万物皆可秒变游戏战场

如今,从元宇宙、Chat GPT到Sora,人工智能技术正实现革命性突破,无缝融入日常生活中,也重塑着数字文化产业,而我们可以从最新的游戏产品里一窥前沿科技。在上月举行的第二十一届中国国际数码互动娱乐展览会(ChinaJoy)上,斩获“最佳创新科技奖”的《RealityGuard》格外吸睛,其开发者正是来自广州南沙的宸境科技。

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《RealityGuard》是宸境科技依托MirrorScene平台,开发的首个将真正AR技术与游戏结合的空间应用,在技术上实现了虚拟元素与现实环境的融合,打破了“AR只能实现单机操作”的技术局限,允许多位玩家同时接入同一空间。在ChinaJoy的N5展区,《RealityGuard》格外吸睛,玩家利用现实物体搭建地形,桌面、乐高积木、食物等,甚至是猫猫狗狗,用手机拍摄真实地形即可生成战场。

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广东外语外贸大学信息科学与技术学院(网络空间安全学院)院长王常吉在走访宸境科技时,对其空间计算技术表现出浓厚兴趣。他问道:“在多设备、多用户协同的环境下,如何确保空间数据的精准与实时性?这对提升用户体验和数据安全至关重要。”

“宸境科技主要在做的核心技术叫空间计算,基于这个技术,我们可以去支撑很多VR、AR、MR效果”,宸境科技联合创始人、副总经理曹田甜告诉南都记者,宸境科技发布的端云融合的XR/AR元宇宙平台MirrorVerse,由三大核心模块组成。

其中,MirrorScene针对于室内场景,开发者可以创作在室内环境的一些应用,如上文提到的《RealityGuard》,通过多个移动设备(如智能手机、智能眼镜、iPad)进行协同式空间信息采集、可分享的空间锚点生成等,实时构建数字空间。“我们目前也涉及到一些展厅跟空间结合的展示”,曹田甜说。

在宸境科技位于南沙的办公楼下,调研团透过VR眼镜、iPad屏幕,看到了虚实结合的街景,大楼换了颜色、天空出现巨大的彩色冰淇淋、功夫熊猫“现身”南沙……这便是宸境科技基于MirrorSpace平台开发的效果,应用于室外园区,工业园宇宙等场景。目前,宸境科技正跟无锡文旅联手打造航天公园AR体验场景。

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而MirrorSuite核心是一套底层的开发套件,去帮助打通不同的终端设备。曹田甜举例,“比如说您用手机,他用眼镜,可能另外一个用户坐在智能汽车上,大家通过不同的移动终端设备能同时接入到同一空间”。

此外,宸境科技目前也在智能座舱领域有所布局,打造汽车元宇宙。曹田甜介绍,“我们目前在车上主要是有三个产品,一个是针对车前挡风玻璃的AR的抬头显示,终极目标是帮司机去解决频繁低头看仪表盘、导航的问题,第二个产品是针对副驾的AR眼镜,乘客在车上可以看到非常广阔的视场角信息,可以理解为空间版的‘大众点评’,第三个产品就是给后排乘客佩戴的VR眼镜设备,也就是纯沉浸式跟现实环境关联的游戏体验”。

在体验过程中,车载VR眼镜给了调研团成员惊喜,“没有眩晕的感觉”。王常吉还特别关注智能眼镜在车载中的应用。他指出:“AR抬头显示和车载VR眼镜为驾驶员和乘客带来全新体验,但提升设备轻便性和续航能力是未来的关键。”宸境科技市场部负责人钟晓玲表示,这是整个智能眼镜行业都面临的问题,提升视效但电池续航跟重量问题依然存在。

广州市委党校经济学教研部教授吴兆春在走访过程中总结,由年轻人创办的宸境科技,广州总部研发+硅谷研发+业务各地,应用场景很丰富,假以时日一定能够火起来!吴兆春设想,或许可以通过宸境的技术加上VR眼镜,让身处各地的老师学生进入到同一课堂场景里,解决远程交流的问题。

王常吉建议宸境科技与高校合作,将空间计算技术应用于教育领域:“引入高校学生的创意,宸境科技可为毕业设计和创新创业大赛提供更多平台,推动技术与教育的深度融合。”

曹田甜透露,今年宸境科技可能会在Vision Pro应用商店上线2-3款To C的应用,真正把空间计算技术跟现实环境、跟C端产品结合。对此,王常吉表示:“宸境科技的技术潜力巨大,关键在于如何在用户体验与技术创新之间找到最佳平衡,实现技术的广泛普及与实际价值。”

云下科技

算力中心自研自创“智”降能耗

“十重防护”保障客户数据安全

位于广州黄埔区的广州汇云数据中心机房,一排排数据柜闪烁着算力之光。广州汇云数据中心是云下科技自主研发设计建设的大型数据中心,规划占地约14000平方米,抗震8 级,可提供约4020个高标准机柜。2022年荣膺全国首批“国家新型数据中心(绿色低碳)”荣誉,为行业向绿色可持续发展树立新标杆。

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在广东云下汇金科技有限公司(以下简称“云下科技”)广州汇云数据中心,4020个48U高标准机柜正高速运转,为互联网、工业互联网、金融、人工智能等领域提供高效的算力服务。这也是云下科技与中国科学院共建“芯算云”智能算力平台的核心节点之一。

这些高速运转的机柜产生的影响,其实早已经渗透我们的日常生活。

算力已经成为和水、电一样的基础资源,无论是日常生活中的打车、购物、刷短视频,还是自动驾驶、智能制造、数字金融等新技术、新场景,都需要强大算力和海量存储作为支撑。

“随着数字化转型的加速,电子设备和智能应用的快速增长,均根植于数据中心的强大算力。数据中心不仅是算力的基石,更是推动客户业务创新和智能化升级的关键引擎。” 云下科技副总裁彭韧辉深入指出,“数据中心的安全直接关联到客户业务的连续性和可靠性。任何微小的失误都可能触发连锁反应,影响客户服务的质量和生产效率,进而广泛触及民众生活的各个领域。因此,加强数据中心的安全管理不仅是技术层面的需求,更是对客户业务承诺的坚守。

数据中心运维的重要性不言而喻。彭韧辉认为,运维是整个数据中心安全的生命线,它承载的不光光是客户的业务,更多的是客户为广大百姓生活当中提供的各种便利服务。

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云下科技广州汇云数据中心ECC。

中国信通院发布的《算力中心冷板式液冷发展研究报告(2024年)》显示,高功耗、高密度的大型、超大型算力中心是未来建设的重点。大模型时代,单机柜功率密度将成为“木桶短板”。彭韧辉也表示,云下科技也一直全力投入,将逐步提高单机柜的功率密度,从10KW、20KW到40KW,不断地推出相应产品。

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云下科技DCOS数据中心操作系统界面。

如何保障客户的数据安全?云下科技CTO陈康壮向记者介绍,在提供优质算力服务的过程中,云下科技自研首创DCOS数据中心操作系统,为客户乃至全国的算力需求提供高级别的安全保障。云下科技还是业内首家提出“十重防护”理念的企业,即为上述机房布置了十大关卡,更进一步保障了数据安全。在智能运营方面,机柜空间、电力资源远程可视,资源利用率提升了20%。

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云下科技广州汇云数据中心机房冷通道。

在走访云下科技的过程中,两位专家大胆畅想了算力未来的场景。中山大学智能工程学院副教授李中华表示,“我们也是一直在推动高性能计算公司的产品产业化,同时建好、用好数据中心也是基本功,或许可以适时举办全省数据中心大会,展现在数据中心运营的成效”,他还提出,如果能做出一个农业大数据中心,汇聚全省所有农业大县的数据,那么将极大地改变这个地方的农业发展生态。

广东外语外贸大学信息科学与技术学院(网络空间安全学院)主任李宇耀表示,广外2017年在国内率先成立了网络安全学院,在数据安全、信息安全方面有较好的研究基础,他希望后续能推动跟云下在网络安全领域的校企合作。此外,李宇耀还提出了另外一个行业应用场景,广外是华南地区国际中文教育领跑者,在对接国家一带一路战略中,特别考虑到区位优势,华南地区与东盟存在紧密的经贸和人员往来,将来可以通过构建一带一路沿线国家或东盟国家经贸往来数据、舆情数据,分析各国与中国的经贸和舆情情况,更好地助力文化输出。

目前,云下科技已经在全国运营了14座数据/算力中心,标准机架数达38000R+。“我们自创自研了高效的算力调度系统,实现全国一盘棋的算力调度,帮助算力资源的最优分配和使用,从而实现节能减碳”,陈康壮表示,“接下来我们将会继续探索人工智能和机器学习在算法中的应用,进一步提高算力供应的自动化水平和响应速度。”

本期出席专家学者

吴兆春 广州市委党校经济学教研部教授

林柳琳 广州市委党校习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心副教授

王常吉 广东外语外贸大学信息科学与技术学院(网络空间安全学院)院长

李中华 中山大学智能工程学院副教授

李宇耀 广东外语外贸大学信息科学与技术学院(网络空间安全学院)主任

刘卿 华南理工大学机械与汽车工程学院副教授

“广州新型工业化独角兽企业调研行”系列报道

采写:南都记者 董淑云 实习生 李苑莹

摄影:南都记者 冯宙锋 高永佳 陈赟健 崔俊超

编辑:董淑云

更多报道请看专题:广州新型工业化独角兽企业调研行

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