Bản sao kỹ thuật số luôn đi đầu trong đổi mới, định hình lại về cơ bản cách mọi người tương tác và quản lý môi trường đô thị. Khi các thành phố thông minh xuất hiện, kết hợp công nghệ với quy hoạch đô thị, công nghệ này trở thành công nghệ then chốt.

Dưới đây là những hiểu biết sâu sắc về cách chúng cải thiện cuộc sống đô thị, hợp lý hóa việc quản lý thành phố và mở đường cho những tiến bộ trong tương lai. Sự tích hợp của chúng đánh dấu một bước nhảy vọt đáng kể hướng tới các hệ sinh thái đô thị hiệu quả, bền vững và đáp ứng nhanh hơn.

Cặp song sinh kỹ thuật số là gì?

Bản sao kỹ thuật số là bản sao ảo của các đối tượng hoặc hệ thống vật lý được tạo bằng công nghệ kỹ thuật số. Chúng là những mô hình động phản chiếu các thực thể trong thế giới thực theo thời gian thực. Quy mô thị trường toàn cầu của chương trình đạt 8.60 tỷ đô la vào năm 2022 và các chuyên gia tin rằng nó có thể tăng lên 137.67 tỷ USD trong thập kỷ tới. 

Nhưng công nghệ này hoạt động như thế nào? Hãy xem xét một cây cầu trong thành phố. Bản song sinh kỹ thuật số của nó sẽ là một mô hình do máy tính tạo ra, tái tạo mọi khía cạnh của cây cầu, từ cấu trúc vật lý cho đến trạng thái sử dụng hiện tại. 

Các cảm biến trên cây cầu thực tế thu thập dữ liệu về các thông số khác nhau như tính toàn vẹn của cấu trúc, nhiệt độ và lưu lượng giao thông. Sau đó, chương trình sẽ truyền đến bộ đôi kỹ thuật số, cho phép nó cập nhật liên tục và phản ánh chính xác trạng thái hiện tại của cây cầu.

Mối quan hệ giữa cặp song sinh kỹ thuật số và Internet of Things (IoT) là không thể thiếu. IoT liên quan đến việc kết nối các vật thể vật lý với internet thông qua các cảm biến, thu thập dữ liệu từ các vật thể này.

Dữ liệu như vậy cung cấp thông tin theo thời gian thực để giữ cho mô hình kỹ thuật số đồng bộ với mô hình vật lý của nó. Kết hợp bản sao kỹ thuật số với IoT cho phép người dùng đưa ra quyết định hiệu quả và sáng suốt hơn, đặc biệt là trong các môi trường phức tạp như thành phố thông minh.

Sự phát triển của thành phố thông minh

Thành phố thông minh sử dụng công nghệ để cải thiện chất lượng cuộc sống cho người dân, nâng cao tính bền vững và hợp lý hóa các dịch vụ đô thị. Nó tích hợp công nghệ thông tin và truyền thông cũng như các thiết bị vật lý khác nhau được kết nối với mạng IoT để tối ưu hóa các chức năng của thành phố và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế.

Khái niệm về thành phố thông minh bắt đầu nổi lên vào những năm 1990, nơi các bên liên quan tích cực tham gia quản lý đô thị. Kể từ đó, nó phát triển thành việc tạo ra cơ sở hạ tầng kỹ thuật số — như kết nối Internet tốc độ cao — cần thiết cho cuộc sống đô thị hiện đại.

Theo thời gian, khi công nghệ tiến bộ, trọng tâm chuyển sang tích hợp các hệ thống khác nhau - chẳng hạn như giao thông, năng lượng, cấp nước, quản lý chất thải và an toàn công cộng - thành một khuôn khổ gắn kết, liên kết với nhau.

Việc áp dụng rộng rãi IoT đã cho phép thu thập và phân tích dữ liệu liền mạch từ nhiều cảm biến và thiết bị khác nhau trải khắp thành phố. Dữ liệu này cải thiện hiệu quả, giảm chi phí và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân.

Các công nghệ - như AI, thực tế hỗn hợp, điện toán đám mây và phân tích dữ liệu lớn - có tiếp tục biến đổi cách các chương trình này quản lý thành phố và cách chúng phát triển, cho phép đưa ra quyết định chu đáo hơn, bảo trì dự đoán cơ sở hạ tầng đô thị và cải thiện các dịch vụ công.

Lợi ích của việc sử dụng bản sao kỹ thuật số trong thành phố thông minh

Các nhà lập kế hoạch song sinh kỹ thuật số có thể mô phỏng và phân tích các tình huống khác nhau bằng cách sử dụng các mô hình này, chẳng hạn như cách một tòa nhà mới sẽ tác động đến luồng giao thông hoặc che khuất các công trình lân cận. Khả năng này để kiểm tra và sửa đổi các kế hoạch hầu như trước khi có bất kỳ thay đổi vật lý nào dẫn đến sự phát triển đô thị hiệu quả và hiệu quả hơn.

Hơn nữa, công nghệ này cho phép giám sát và kiểm soát thời gian thực các nguồn tài nguyên của thành phố như hệ thống nước, năng lượng và chất thải. Bằng cách phân tích dữ liệu từ các hệ thống này, các thành phố có thể tối ưu hóa việc sử dụng, dự đoán nhu cầu bảo trì và giảm chất thải, dẫn đến hoạt động bền vững hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Đối với các dịch vụ công cộng và sự an toàn, bản sao kỹ thuật số có thể mô phỏng các trường hợp khẩn cấp và giúp các thành phố lập kế hoạch cũng như chuẩn bị các chiến lược ứng phó tốt hơn. Họ cũng có thể tăng cường quản lý giao thông, vì cặp song sinh kỹ thuật số cho phép giám sát giao thông theo thời gian thực và tối ưu hóa thời gian tín hiệu, giảm tắc nghẽn và cải thiện an toàn đường bộ.

Hơn nữa, cặp song sinh kỹ thuật số giảm nguy cơ biến chứng không mong muốn trong các dự án đô thị. Cung cấp cái nhìn toàn diện và cập nhật về dự án giúp xác định sớm các vấn đề tiềm ẩn, từ đó đưa ra các biện pháp chủ động. Tầm nhìn xa này giảm thiểu sự chậm trễ, vượt chi phí và gián đoạn, đảm bảo thực hiện dự án suôn sẻ hơn và phát triển đô thị đáng tin cậy hơn.

Những thách thức hội nhập và tiến bộ công nghệ

Sự phức tạp và quy mô tuyệt đối của môi trường đô thị khiến việc tạo ra các mô hình kỹ thuật số toàn diện và chính xác trở nên khó khăn. Thông thường, cơ sở hạ tầng hiện có đã tồn tại hàng thập kỷ có thể cần nhiều mạng cảm biến và kết nối hơn để thu thập dữ liệu hiệu quả. Ngoài ra, còn có vấn đề về tiêu chuẩn hóa định dạng dữ liệu trên các hệ thống khác nhau và đảm bảo khả năng tương tác giữa các giải pháp kỹ thuật số mới và hệ thống cũ. 

Tuy nhiên, những tiến bộ công nghệ gần đây đang tạo điều kiện thuận lợi cho sự tích hợp này. Những tiến bộ trong điện toán đám mây và phân tích dữ liệu lớn cũng cung cấp sức mạnh tính toán và khả năng lưu trữ để xử lý lượng dữ liệu khổng lồ từ một thành phố. Trong khi đó, thuật toán AI và máy học xử lý dữ liệu này hiệu quả hơn, cho phép phân tích dự đoán và mô hình đô thị nhiều sắc thái hơn.

Khi mọi người nhìn về 30 năm tới, khi gần 70% dân số thế giới có thể sống ở các thành phố, vai trò của cặp song sinh kỹ thuật số càng trở nên quan trọng hơn. Chúng đưa ra một lộ trình để quản lý dòng đô thị này một cách bền vững và hiệu quả, đảm bảo các thành phố vẫn có thể sống được và kiên cường trước sự gia tăng dân số nhanh chóng và những thách thức về môi trường.

Tương lai của thành phố thông minh với cặp song sinh kỹ thuật số

Khi dân số đô thị tăng lên và nhu cầu phát triển hiệu quả trở nên quan trọng hơn, bản sao kỹ thuật số sẽ không thể thiếu để hình thành các thành phố thông minh. Sự đổi mới này cung cấp một công cụ phức tạp để các nhà quy hoạch và quản lý thành phố hiểu, phân tích và cải thiện cảnh quan đô thị rộng lớn.

Bản song sinh kỹ thuật số sẽ trở thành nền tảng của quy hoạch và quản lý đô thị, rất quan trọng cho sự phát triển bền vững của thành phố thông minh. Chúng hỗ trợ tạo ra không gian đô thị hiệu quả và đáng sống hơn, đồng thời đảm bảo những khu vực này có thể đáp ứng những thách thức trực tiếp trong tương lai.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.iotforall.com/why-digital-twins-are-essential-for-smart-city-development