上一篇說到時空場景的價值，2021年也許在這方面又會是一個「元年」。今年已過近半，這個早就寫好的下篇才發出來，也是因為今年國內城市數碼化轉型以及未來城市概念逐漸升溫，各種實踐專案層出不窮，大有取代智慧城市之勢，筆者也在實踐中持續觀察思考，在判斷基本獲得驗證之後才敢發出來。
芝加哥學派經典的「場景」理論，是在物質空間之上疊加了社會、文化要素，拓展了實體空間的內涵。而我們現在智慧城市、未來城市領域常說的「場景」，則是在其上又疊加了一層數碼空間，從而再次拓展了空間的價值與意義。而所有這些，都仍然要根植於實體空間，也永遠需要實體空間的統籌工作。
01 被「連線」和「計算」改變的時空關系
ICT技術的基本能力是「 連線 」和「 計算 」，並透過「連線」改變了要素之間的關系，尤其是時空關系，這是所有資訊化問題研究的基本命題。
時空關系是「社會空間」與「物質空間」之間連線的紐帶，但在低速、低頻場景中，簡單的時空維度下，二者更多表現為靜態的耦合關系。當資訊空間疊加於物質空間、社會空間之上時，拓展了此二者的維度和連線方式的可能性，呈現了更豐富的時空特性，最基本的表現就是 對時空的壓縮、解耦與重組 。
在技術發展的不同階段，ICT技術連線的物件、連線的強度，以及消除資訊不對稱的能力是不同的。
互聯網時代，解決的主要問題是對人的連線。從電報、電話、無線通訊1G-5G，人們已經幾乎完全擺脫空間的束縛，實作人與人接近全像的資訊交流，也誕生了BAT、谷歌和蘋果。
物聯網時代，解決的主要是對物的連線。低功耗、廣覆蓋、大連線數，實作了對從智能家居到基礎設施，所有空間和設施執行狀態的感知與控制。
而正在到來的「互聯網下半場」，我們將要面對的，無疑是更豐富的連線場景、更多的產業機會。可以說，產業互聯網時代，我們將重新發明所有的產業和商業模式，這一定程度上也是「新基建」的內涵。在連線「人-物」之後的下一步，會是人和物體與空間容器的連線，形成新的「時空場景」，然後透過時空演算法去精確匹配各種資源供需關系。新零售的三要素「人-貨-場」，其實就是這種「人-物-空間」關系在特定領域的對映。這種對時空資源供需關系的高效匹配也就是智慧城市的基本邏輯。而這些，才是互聯網公司爭搶智慧城市市場的根本目的，也是未來商業模式的核心。
02 CIM只是數碼孿生麽？
在資訊頻度和空間精度都較低的時代，空間，或者說地圖上的空間計算可以滿足連線人和物的需求，尤其是與固定空間高度耦合的物或者時空行為相對簡單的人，傳統的基於向量拓撲關系GIS和BIM都是這種典型的低維時空數據平台。Wework，Airbnb等分時共享連線固定空間與功能需求的商業模式，也只是一種過渡形態。
隨著海量的人和物在空間中高頻、動態的行為可以被物聯網采集，並透過時空計算來動態匹配供需，社會資源、尤其是最稀缺的空間資源實際上是大幅擴充套件了。 物質與能量及其時空資訊，變成了大量可以描述和計算的時空流(Flow)，類似內容的流集結而成場（Field），交織而成為網（Network） ，在傳統的道路（Path）、邊界（Edge）、區域（District）、節點（Node）、地標（Landmark）這空間五要素之外，形成了一套新的描述時空內容的特征維度，也衍生出新的時空數據平台和城市計算引擎架構。這也決定了CIM城市資訊模型平台並非GIS與BIM的簡單疊加。
數碼孿生，是來自工業的概念，更適合描述簡單的CPS（資訊物理系統）。而城市不是簡單的資訊物理系統，CIM也決不僅僅是實體空間要素的復制和同步。在物理空間的數碼副本上疊加的資訊和意義，尤其是與社會空間（或者說人）的關系，才應該是我們關註的核心，也是在2021年開始的新一輪全域數碼孿生建設中應該著力辨析的，以避免又一輪精細化三維建模的無謂投入。在這個意義上， 元宇宙（MetaVerse） 的概念也許更加完整，估計會逐漸被大家接受。
即使把數碼孿生降維到空間數碼復現這一主題，目前所謂的CIM廠商們基於遊戲引擎簡單整合BIM和GIS數據的技術方向問題也是很嚴重的。虛幻引擎基本上已經是數碼孿生城市領域的事實標準，大家的精力大都放在如何將傳統業務能力適配UE4，實作快速和美觀。大量的主流公司的核心技術是模型輕量化、快速建模工具和指令碼、以及光照貼圖烘焙經驗上。然而，隨著今年UE5的浮出水面，全域即時光照和虛擬幾何體，一下子把海量三角面即時光線追蹤渲染這事的硬件和技術門檻幾乎將為0，原有二次開發廠商的主要技術壁壘不復存在。所以，今年的市場，在政府搞出的大量似是而非的CIM專案狂歡之後，市場也將迎來新一輪的洗牌，「建模」公司會快速觸達天花板，城市高頻時空數據底層技術方法會被更多關註。而真三維數碼空間，會變成類似地圖的基礎服務，與各種套用解耦，成為真正的數碼底座。
03 「空間-資訊」人居環境各子系統的共性邏輯
人居環境科學的研究物件是城鄉空間的復雜系統，其包含的各子系統有著各自不同的執行邏輯和規律，而實體空間特征是各子系統相互聯系的基本紐帶。
以往的規劃設計方法往往只能描述和調整靜態的空間關系，很難涉及各子系統的核心執行邏輯。我們越來越發現，無論是交通、能源、氣象、環境、公共服務…… 用數據，及其承載的時空資訊記錄、建模、預測、推演、調整，是人居環境各子系統研究方法的共同演進方向 。這種方法同樣和可以用來描述系統間的互相影響和幹預，使人居環境變成一個真正緊密聯系而且有共性方法論的大系統。
04 時空要素的解耦與重構
人居環境各子系統演進的一種趨勢是，功能、設施、服務與固定的空間解耦，並透過「流、場、網」的連線，在時空維度上重新耦合，創造出無數新的商業模式。
共享單車、網約車、快遞外賣等，都是典型的時空資源動態匹配場景，設施和服務的需求和供給都是動態變化的，需要的是高頻動態的連線與計算能力。更進一步的，則是空間功能與實體空間解耦，並透過裝配式建造、智能傳感器等實作空間、功能與使用者需求的動態匹配。
ICT技術帶來的功能與實體空間的解耦和重構，改變了空間執行的基本邏輯。 在區域尺度，重構產業空間的組織邏輯，響應制造業和農業的無人化、C2M客製化的趨勢，重新布局城鄉產業分工；在城市層面，工作、生活與遊憩在時空上融合，自動駕駛和新能源車輛改變城市的交通組織模式乃至基本結構；在街區層面，混合功能、分時復用的小型復合功能逐漸取代嚴格的單一功能分區；在社區層面，人們越來越基於共同工作和興趣結合成社群，並更靈活地選擇居住地，住宅內的低頻低私密功能轉化為共享化的準公共空間。
除了空間本身的變化外，人的時空行為、空間的狀態、基礎設施（器材）的執行，都可以在資訊空間透過數據來動態描述並彼此關聯。以我們研發了的「雲視」群智能安防和能源系統為例，透過門禁單元機，以及戶內機內建的各種傳感器（二氧化碳、紅外人感等）和智能演算法可以采集並計算人的行為規律；透過戶內機的溫濕度、汙染物、人感等傳感器，可以描述空間的執行狀態；透過無線智能閥門，可以調節戶內暖氣管道的流量。在住戶長時間外出時，可以降低室內的供暖溫度；透過預測住戶回家時間，可以提前預熱至舒適溫度。綜合人的行為和活動規律，以及室內的溫濕度等狀態，我們可以透過智能演算法精確調節暖氣系統的供給，實作舒適與節能的最佳組合。透過對傳統垂直系統的數據關聯與融合計算，人、空間與器材溝通無礙，空間價值與人的體驗最終得以放大甚至倍增。
時空要素的解耦，並透過數碼空間紐帶重組的邏輯，給空間形態和功能帶來的更多的可能性。 而對於城市規劃、建築設計、景觀設計等人居空間營造領域，我們突然獲得了更多更豐富的空間幹預工具。未來城市的基底仍然離不開實體空間的形態構建，但更重要的是， 「實體-社會-數碼」三重空間疊合以後，如何去設計、建構、幹預，將是人居環境科學新的命題，甚至這還會在很大程度上會引導ICT技術的演進方向。
05 結語
2021年，在數碼孿生城市領域突飛猛進的同時，實體空間的價值無疑也會重新被放大。自上而下的頂層設計導向的數碼政府系統短期內很難有太多的突破和新意，而以社區新基建、尤其是老舊社區改造為代表的自下而上的時空場景塑造將成為新的熱點。 碳中和、鄉村振興等復雜系統目標也會取代簡單的提質增效閉環。 適合解決城市問題的「感知-孿生-計算」這一套共性數碼技術支持能力也將成為所有希望參與智慧城市市場的技術公司的基本門檻。
隨著越來越多的政府和廠商認識到空間場景建設的意義，類似Sidewalk Toronto和Wovencity的未來城市、未來社區建設會全面展開並引發更加深入的技術倫理討論。人居環境科學與ICT技術，將會進入一個水乳交融的階段。從這個意義上說，困擾於國土空間規劃轉變，正在高度內卷的規劃設計學科，其出路只有 全面的數碼化轉型，全面統籌空間和資訊科技，建立人居環境領域新的系統性方法 。城市都要數碼化轉型了，城市規劃還要繼續拒絕轉型麽？
