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以下是北京市建筑设计研究院股份有限公司 数字总监、总工程师 刘济瑀 在云宇星空 擘画未来 | 上海量子城市时空创新基地开启日 的精彩发言,由云现场整理。


    大家好,前面张局上午做了主旨发言,可能已经把整个云宇星空要做什么讲了一遍,特别是杨老师把整体的基因规则都描述了一下。前面嘉宾又详细讲了A星怎么建,我这从理解来说量子正式整个干的什么事情呢?杨老师提到量子纠缠。实际上我们一直在说的量子城市中间另外一个概念就是量子纠缠,谁跟谁在纠缠?这是整个工作营面临的基本的事。量子城市以现实的上海为基础,要创造多个虚拟数字化的平行世界,我们要打造的A星,通过A星跟我们去纠缠。A星自主运转,它是实时复刻的,这种纠缠也可能为整个物理世界的城市治理提供非常深远的助力,这是我们努力实现的纠缠。

    底下的纠缠可能可以是两个,一个世界和另外一个世界的纠缠,还可以跟多个世界纠缠。物理世界可以跟A+、A-,可以跟很多物理世界进行一个维度的纠缠。

    奚主任讲了怎么建A星,用各种规则讲的建A星,我就是要讲怎么连神经。我们如何去纠缠,其实一个最基本的需求就是我们要实现平行世界和物理世界的同步,如果不同步,我们的平行世界在另外一个维度上面,另外一个时间点上面去运转。我们只有同步才能够去,这个时候我们需要做什么?我们就需要让他实时反映物理世界状态,我需要布设广泛的感知终端,建立城市的神经网络系统,让它能够进行实时的同步,这样就实现了整个量子城市进行量子纠缠大的目标。

    换一个角度说需要进行同步的时候,会发现我们需要什么样能够让我们实时感知这一块呢?这个时候就提到了神经网络,张局前面都讲到了神经网络,人有神经网络,我们的中枢神经到周围神经到末端,到末端的神经元,之后就有大量的感受器,这些感受器实际上就是我们感知世界的一切。

    我们任何一个人感受到的这种冷、热、疼、痛,所有的感觉都是通过遍布皮肤和身体个类的感受器所传递的信号。

    同样物理城市是不是也需要这么一系列的神经系统来实现呢?人体感受器可以分为内外本体感受器,我们接收大量外部的,比如说皮肤上面的这些外感受器,包括很多脏器里面大量的内感受器。同样类比城市建设中间又会怎么样?大家会发现近几十年以来社会科学技术的进步让我们城市变得越来越美好,短短几十年之前,可能燃气、热力、通信都没有,那个时候城市最基础的基础设施就是电力、道路,以及给排水。科技的发展越来越完善我们一直在讲智慧城市、智能城市,物理城市自身的觉醒首先就需要它能够感知,这是我们理解的一个最基本的概念。

    同样,我们就去理解了,刚才讲到了感受器。对于物理城市来说感知终端就是城市的感受器。前一场张局专门讲到感知终端的表,那些就是我们所理解的物理城市自身需要的感受器。这些感受器包括各类传感器和摄像头,就是我们来理解城市和感知城市的。同人体一样的,像水电系统里边所有管道的压力传感器,特别像我们的内传感器,能够实时感受城市里面所有的供给系统的状况。包括大量的环境环参类的,比如气象、地质、空气质量等等,特别像我们人体的外感受器,我们人能感受到冷热,城市也一样需要感受到冷热。

    现在感受器、传感器的发展越来越先进,大量土壤的湿度、沉降、位移,夜间动物的活动轨迹,水流、水体、水质、空气质量等大量的传感器,都能够给我们城市带来更多实时的了解和实际时的状态,本体感受器,一般道路沉降位移的,典型的跟人体本体感受器特别接近的一类,它对于我们城市今后如何自我感知、自我学习、自我进步,是前面杨老师专门讲到的最主要的一个技术手段。

    前半场张局表里面讲六大类35小类,也提到了高等级、中等级、初等级的,也提到城市感受器种类非常繁多,比如说分物理传感器、化学传感器、生物传感器,比如我们对于心率的监测,都是生物传感器,应用也特别广泛。传感器在现在人的生活中间存在极其广泛,我们任何一个人手机里边都有上百个以上的传感器,现在所有汽车里边也有大量的传感器。

    城市里边包括大量的应用,比如交通流量的传感器,路况的,大气传感器,水环境的传感器,对环境的等等。从我们理解上面来说,当我们开始面对整个城市发展过程中间面对城市治理和城市安全的时候,这里我们进行了初步的研究,整个工作营里面大量单位一起进行研究之后,得出高等级30万个,中等级10万个,初等级2万个,这个数是我们满足城市安全和城市治理的一个基本需求。

    传感器也做了大量的测算,就像六大类35类的感知,三类单元里面,城镇单元、郊野单元、海洋单元两类空间,市政空间、交通空间做了大量分局的设置。我们以陆家嘴商务单元为例,它结合空间面积,我们进行了计算。总面积11.54平方公里里面,我们应该规划布设197.38万个,平均每平方公里17.1万个传感器,能达到城市治理的基本终极水平。这可能和前面10万个相比,它就是我们的城镇密度,越是密集区,越是中心区,可能就会对这一类的需求越来越高,特别是大量建筑类里面的安全监测,人流的、车流监测数据会非常多。

    讲到了传感器是人体的感受器,但实际上这些年物联网发展在全国、全世界,理念提出十多年了,发展一直面临一些困境。很多行业都在尝试,很多委办局、企事业单位都在努力,大家拼命自己在做传感器。这里一直出现了各行各业各行其事。我们右侧的图大家能看到,一根杆上有多个摄像头,各个管理部门和需求单位都会在上面架摄像头,这就是典型的冗余浪费,现在的传感器部署实际上面对最大的困难就是部署困难和成本过高,基本上传感器的成本在700-3000之间,是常规城市治理传感器的主要价格区间,安装和部署一个传感器的成本一般3万-10万之间。会涉及到什么?每一个传感器都要把数据如何送达我需求的地方,拿同济大学想在上海全域去布置,布置传感器的价格不贵,但是这么多点位都拉过来很困难,这个时候,各行各业依据自身是典型的独立布置,是一种分散的条块感知,很难实现高效的协同与共享。

    我们需要构建的是一个城市系统化的公共服务体系,跟水、电、公共交通一样,只有有在政府主导下面的公共基础设施,公共服务体系,才有可能建立全城全域,如同人体统一的周围神经一样起到连接和整合的作用。

    这是下面要说的,我们要打造整个城市的感知基础设施体系,打造城市“第八通”,我们既往的城市建设里面老在讲到通水、通电、通气、通热、通车、通路,但是从来没有考虑为感知数据通感知数据。所以我们的“第八通”就是要通感知数据。人体感受器需要周围神经系统,城市的感知,刚才说到大量的传感器也需要感知基础设施,有这么一个神经网协助他实现公共数据的采集、传输,甚至一些处理的动作。这就是我们在去描述的怎么去发展,怎么去推进的一个基本的故事。

    这个上面去说,我们在人出行的时候有公共交通系统,我们感知数据给它也打造一个公共交通系统,让所有的传感器就近就能够在路灯杆上接一个,迅速送达他想要到的地方。

    这是一个感知基础设施的一个基本的体系架构,从感知基础设施体系的基础架构,实际上就是为了感知数据的采集、传输和处理,要提供公共服务,这就是一套完整的体系,像水、电、气、热、燃等等提供公共服务一样。它有感知终端、公共接入设备、接入汇聚机房、传输官网、边缘计算节点和社区处理中心到城市级处理中心组成的。在中间的图里大家可以看到,感知终端就是我们前面讲的城市感受器,各类传感器。公共接入设备有一点像公交车一样,公共接入设备很轻巧,需要快速挂在现有的灯杆上面,有线无线的去接入周边的数据。我们可以在路边扔一个传感器,无线就近接到灯杆上面的接入设备里面,通过传输管网,一直送到你可能需要的地方去。

    同样大量的量边缘计算节点,利用10几平米的小房子,包括社区级中心,根据我们测算,对于物联网只需要200平米左右在社区公建或者是社区利旧的房子,就可以作为社区级处 理中心,完成整个神经体系神经网络的建设。包括管网基本上随着道路两侧的浅埋比其他管网的深埋简单得多。

    更重要的一件事是城市感知基础设施作为城市新型基础设施体系,是我们新的“第八通”,它还应该与城市的通讯、算力以及电力统筹。这四位是张局讲的新的城市智能基础设施体系,通讯、算力和电力,加上我们的感知基础设施体系是新的需要进行统筹的基本的概念。

    最后讲一点,我们想把复兴岛作为感知基础设施的试验和实践的基地,领航量子城市新篇章。拿复兴岛作为1.1平方公里左右的规模做整个感知基础设施的实践,我们在里边要布设10万个左右的传感器,要建设完成整个周围的神经体系,我们能够在江边随便扔一个传感器,就近把数据送到实验室和数据中心去。更多需要在里面进行建设和运营模式的实践,用复兴岛的实践作为一个样板和起点。

    同样,我们希望通过这个能培育孵化感知服务的新产业,当我们有了燃气的时候,与燃气相关的所有器具、灶具、热水器等等,以及它的服务产业,燃气公司就是一个新的企业,新的行业,一直到新的产业。当我们的感知基础设施体系建立起来,我们也要努力培育孵化与感知服务相关的新产业。

    基础设施建立起来了,传感器产业会蓬勃发展,这是必然的。同样我们服务的采集、传输处理,甚至今后为用户直接提供所需数据,现在很多需要自己去采购传感器,安装部署,然后你帮它把数据送到,也许今后你只需要说我需要什么数据,我们来把相关的数据直接给你送到,用什么传感器,怎么专业运营维护,都由这个企业、这个行业为你支撑,你只需要直接数据。包括这些数据脱敏以后还可以广泛应用,这些数据能够整个为今后在数字资产和数字经济下面发挥更大的价值和作用。

    最后,感知基础设施体系能力得到的是鲜活的数据,这种数据最大的特点是持续的,能够为今后大模型的训练与应用提供持续的语言一料根基,能够为整个空间智能,为整个城市的生态守护、高效运营、精密决策提供更大的支撑与帮助。实际上在数字经济时代下面做好神经体系,做好物理城市的神经网络体系,让物理城市能够自我觉醒,能实时获取城市所有的先后数据和持续数据,是今后城市自我觉醒,包括刚才杨老师提到的自我学习、自我进化的根基和基础。也希望这些数据能够为今后的大模型,为今后的训练提供更持续的数据资源。

    我的演讲到此结束,谢谢大家!