Digital twins (Bản sao kỹ thuật số) là mô hình 3D kỹ thuật số có thể giúp lãnh đạo thành phố lập kế hoạch cho tương lai. Với bất kỳ thành phố nào trên thế giới, cảnh quan đô thị luôn thay đổi. Các phương tiện công cộng đi qua thành phố, tất cả mọi thứ từ trường học đến cửa hàng tạp hóa đến cây cối đều có trong quy hoạch.
Trong những năm gần đây, nhiều thành phố đã muốn tạo lên một mô hình 3D kỹ thuật số, một bản sao ảo của một thành phố thật, một không gian ảo nơi con người có thể thẩm định tính hiệu quả của đề án quy hoạch trước khi áp dụng trong thế giới thực. Công nghệ này ra đời vào năm 2015, vẫn chưa có nhiều thành phố tiếp cận được công nghệ này..
Digital twins, bản sao ảo 3D cho phép giới lãnh đạo các thành phố và chủ sở hữu bất động sản thử nghiệm các thay đổi trước khi áp dụng trong thế giới thực. Việc sử dụng công nghệ này để nghiên cứu tác động của phát triển, giao thông, biến đổi khí hậu và vô số tình huống khác mà một thành phố phải đối mặt là vô cùng hữu ích.
Ankit Srivastava, PGS kỹ thuật cơ khí và hàng không Học viện Công nghệ Illinois Tech cho biết: “Công nghệ này có thể mô phỏng tác động của các thay đổi một đối tượng vật lý, trong trường hợp này là thành phố hoặc khuôn viên trường, trước khi thực sự thực hiện những thay đổi đó trong thế giới thực. Nó giúp đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu và ít tốn kém hơn nhiều vì con người có thể đưa ra nhiều khả năng khác nhau, tính toán mức hiệu quả cũng như tối ưu chi phí đầu tư cho một đề án quy hoạch.”
Nhưng cần có thời gian và nỗ lực dành riêng để đảm bảo rằng công nghệ Digital twins vẫn được cập nhật và giúp một thành phố phát triển bền vững.
Các tòa nhà cho đến một thành phố
Digital twins cũng có thể giúp các thành phố và chủ sở hữu bất động sản giảm tiêu thụ năng lượng.
Các thành phố tạo ra khoảng 75% lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên thế giới. Để giảm thiểu tình trạng ô nhiễm này, các thành phố như New York, Boston và Washington, D.C., đã tạo ra các mục tiêu cho một tương lai nơi các tòa nhà có lượng khí thải carbon ròng bằng không.
Nhưng việc khử cacbon trong một tòa nhà đòi hỏi phải phân tích và thực hiện các hệ thống quản lý năng lượng và các chiến lược tái tạo. Cityzenith là một trong những công ty tập trung vào việc phát triển công nghệ Digital twins giúp thực hiện điều đó.
Giám đốc điều hành Michael Jansen cho biết mô hình này có thể bắt đầu với ít nhất là hai đến năm tòa nhà. Chủ sở hữu bất động sản nhập dữ liệu của họ bằng cách sử dụng một mẫu và kết quả là Digital twins giúp họ chạy và tối ưu hóa mô phỏng dựa trên các yếu tố như tuổi tác, điều kiện và mục đích của tòa nhà. Mục tiêu là tạo lên nhiều tòa nhà tiết kiệm năng lượng hơn rồi tiếp đến là các thành phố.
Thành phố Las Vegas và New York đã áp dụng công nghệ này, với Phoenix và các thành phố khác của Hoa Kỳ và Châu Âu dự kiến sẽ làm theo. Cityzenith có kế hoạch tặng công nghệ này cho tổng số 10 thành phố vào tháng 12 năm nay và 100 thành phố khác vào năm 2024, Jansen cho biết.
Xây dựng cơ sở dữ liệu Digital twins
Michael Jansen nói, một trong những trở ngại chính để triển khai Digital twins là đảm bảo tất cả các dữ liệu cần thiết phải có sẵn để xây dựng mô hình.
Mohammad Heidarinejad, trợ lý giáo sư tại Học viện Công nghệ Illinois cho biết: “Do lượng dữ liệu mà các thành phố lớn đã có, dự kiến sẽ có nhiều thành phố sử dụng công nghệ Digital twins hơn. Ông nói thêm rằng trong 5 đến 10 năm nữa, những mô hình này cũng có thể đến được nhiều thành phố nhỏ hơn”.
Nhưng các thành phố và chủ sở hữu bất động sản sẽ phải đối mặt với nhiều khó khăn. Heidarinejad cho biết, việc chụp ảnh thực tế bằng máy bay không người lái hoặc máy quét đòi hỏi nhiều dung lượng lưu trữ, cộng với một thiết Digital twins phải được cập nhật theo thời gian khi mọi thứ thay đổi trong thế giới thực. Một số thành phố đã cập nhật mô hình 2 lần 1 năm với một cơ sở dữ liệu khổng lồ.
Srivastava, Học viện Công nghệ Illinois, cho biết một cách để cập nhật Digital twins là lấy nguồn dữ liệu, bao gồm cả những bức ảnh mà mọi người chụp về thành phố với sự đồng ý đóng góp cho dự án. Có lẽ một hệ thống trung tâm có thể phân tích những bức ảnh đó và tọa độ GPS và tự động cập nhật thông tin đó cho hệ thống Digital twins.
Digital twins có thể đi kèm với các vấn đề về quyền riêng tư. Nếu mọi người có thể truy cập thông tin đằng sau Digital twins, thì các tin tặc cũng vậy. Srivastava cho biết giới lãnh đạo thành phố phải quyết định có bao nhiêu loại dữ liệu có thể công khai, đặc biết khi lượng dữ liệu ngày một lớn hơn.
Tóm lại, công nghệ Digital Twins có thể được ứng dụng và mang lại lợi ích vượt trội trong nhiều lĩnh vực của đời sống sản xuất, kinh tế, xã hội nhất là trong Công nghiệp sản xuất, y tế và thành phố thông minh.
