通信巨头Ericsson在NVIDIA Omniverse中构建5G 网络的数字孪生

Omniverse 数字孪生的应用日益广泛，而通信巨头爱立信的采用，更是对其强大能力的有力认可。

如果斯德哥尔摩有棵树倒下并击中 5G 天线，它会在芝加哥发出声音吗？

得益于 Ericsson，答案是肯定的。从树木的位置到建筑物的高度和组成，一切都至关重要，因为它们会影响网络的 5G 无线信号，这些网络要为智能手机、平板电脑和其他数百万联网设备提供服务。

这家总部位于斯德哥尔摩的电信设备制造商拥有数十年的无线电网络仿真专业知识，并且整合了 NVIDIA Omniverse Enterprise——适用于 3D 工作流程的实时数字孪生仿真和协作平台。在 NVIDIA Omniverse中，Ericsson 正在构建城市规模的数字孪生，帮助准确模拟 5G 基站与环境之间的交互作用，从而更大程度地提高性能和覆盖率。

<视频：Ericsson's 5G Digital Twin Simulated in NVIDIA Omniverse>

< https://www.YouTube.com/watch?v=a5w_aZfncO0>

网络管理员推出 5G 网络，因此带来新的挑战，未来 5 年全球要部署 1500 多万个微基站和塔，这可不容小觑。

5G 挑战

从物联网、制造业、自动驾驶汽车到远程医疗，5G 可实现众多新用例。为这些用例提供服务的网络在完全不同的环境中运行。在未来几年，新型设备将进入网络，设备数量将按数量级增长。这些因素使5G 产品和网络的设计与开发变得非常复杂。

如果没有数字孪生方法，对移动环境、人员和设备与无线发送端之间的交互的了解便缺少详细信息，并且网络建成后，许多功能必须进行现场测试。

Ericsson 的研究人员 Germán Ceballos 表示：“在 Omniverse 之前，要分析网络覆盖率和容量，需要简化复杂交互的许多方面，例如物理现象和移动性方面。现在，我们能够使用 Omniverse 以高度精确的规模模拟网络部署和功能。”

Ceballos 表示，创建端到端城市规模的数字孪生可以加快开发周期、改善网络优化，并且最终实现更好、更快捷的网络，因为它允许快速洞察哪些产品在哪安装。

GPU 驱动的见解

Ericsson 与 NVIDIA 于 2019 年达成战略合作伙伴关系，目标是两家技术领先公司交叉传授各自领域的技术和挑战。

3D 社区历来分散于几个专有且有竞争力的格式和工具链。这样会导致不可接受的锁定程度和有限能力扩展到新的仿真用例。

NVIDIA Omniverse 平台提供关键技术，允许 Ericsson 跨动态环境元素准确模拟网络性能。NVIDIA RTX 加速的实时光线追踪允许研究人员实时查看城市每个点的信号质量的精确表示，这在以前是不可能实现的。这意味着，Ericsson 可以尝试其电信产品（例如波束成形），并以交互和即时的方式探索它们的影响。

Ericsson在Omniverse中打造城市规模数字孪生，模拟5G微基站和塔的正确放置，以实现最大的性能和覆盖范围。

此外，借助新兴的 Omniverse 平台功能（例如 Omniverse VR），网络工程师很快就能佩戴虚拟现实头显设备，按照 1:1 的比例以虚拟方式探索任意模型的各个部分，调整参数、天线并且真正“看到”效果 –现实生活中看不到的内容。

对于 Ericsson，Omniverse 数字孪生提供通用电信洞察力、更快的开发周期，并且以更低的成本实现先进网络。

AI还可以防控火灾？NVIDIA、洛克希德·马丁公司与美国州立及联邦林务局运用科技抗击森林大火

有人说科技是人类的最终解，NVIDIA和洛克希德马丁的合作就很好地体现了这一点。

全新硅谷实验室将借助NVIDIA DGX系统和Omniverse模拟火灾灾情并做出应对。

据估计，由于气候变暖和空气干燥，大规模森林火灾席卷全球，去年一年仅是在美国西部就造成近200亿美元的损失。

NVIDIA和洛克希德·马丁今天宣布与美国农业部林务局和科罗拉多州火灾预防与控制部门（DFPC）达成合作，将使用人工智能和数字孪生模拟，更好地了解森林火灾并阻止其蔓延。

两家公司还宣布，将共同创建全球首个专门预测和应对森林火灾的人工智能实验室。该实验室将使用NVIDIA人工智能基础设施以及NVIDIA Omniverse高级可视化和虚拟世界仿真平台来确定火灾等级，并对其发展态势做出预测。该系统将在一个高度仿真的数字孪生体中再现火灾，从而为灭火提供最佳的行动建议。

截至目前，森林大火今年已经侵袭了美国650多万英亩的土地，而且问题还远不止于此。西伯利亚有更多的土地被烧焦，漫天的大火还席卷了地中海地区和澳大利亚。

全新硅谷实验室

该人工智能开发实验室将设在硅谷，并采用洛克希德·马丁公司的认知任务管理器（CMM）系统。作为基于端到端人工智能的规划与协调平台，该系统可以把火灾相关实时传感器数据与燃料植被、地形、风速等更多数据源相结合，以预测火灾蔓延的趋势。CMM可以向事故指挥小组提供行动建议，从而缩短响应时间，提高灭火和人道主义行动的成功率。

该实验室将为业界和用户提供一个开放式协作空间，集中人才和资源进行CMM设计，并在NVIDIA Omniverse中快速开发原型。洛克希德·马丁公司将提供应用人工智能、平台集成、规划和监督领域的专业知识、以及几十名应用工程师和数据科学家。NVIDIA则负责提供数据分析和模拟相关专业知识，帮助实验室进行开发、建模、测试和部署。

为处理数据并训练人工智能模型，洛克希德·马丁公司使用了NVIDIA DGX系统。洛克希德·马丁公司还使用NIVIDIA Omniverse Enterprise软件来实现火情的可视化，并预测火势如何蔓延。

洛克希德·马丁公司首席人工智能架构师Shashi Bhushan表示：“洛克希德·马丁公司和NVIDIA技术的结合，有望帮助工作人员更加快速、有效地应对森林火灾，此外还能降低消防员和居民的风险。”

借助数字孪生实现火情可视化

NVIDIA Omniverse可以让火灾行为分析人员在数字孪生的模拟环境中看到火情预测。洛克希德·马丁公司基于实时、多GPU可扩展模拟平台，创建了预测火灾动向的可视化图景，并对其在数字复制环境中的流体动力学进行研究。这让公司团队能在多个领域应用NVIDIA Omniverse。

消防行业主要依靠衍生自Rothermel火灾蔓延模型的工具来预测火灾进展。洛克希德·马丁公司的团队正在与创建该模型的团队——林业局密苏拉火灾科学实验室合作，以检验人工智能如何从速度和准确性两方面改进现有的火情预测方法。

借助NVIDIA Omniverse，洛克希德·马丁公司的团队不仅能展示Rothermel模型和CMM算法如何预测火灾，还可以使用真实数据再现过往火灾场景，从而加速新人工智能模型的训练、开发和评估。工程师也因此能够同步对比过往火灾发展情况与两个模型的预测结果。

NVIDIA Omniverse还为应急响应人员、操作员和工程师提供了沉浸式的数字孪生环境，以评估其灭火行动的成效。

Shashi Bhushan表示：“Omniverse提供了一个效果逼真的数字环境。我们可以在这个虚拟世界中看到火灾以及地形、坡度、风等等影响火灾的因素。在不久的将来，我们还可以在Omniverse场景中使用虚拟飞行器，以生成合成数据。此外，我们还可以基于Omniverse模拟创建更多人工智能模型，以帮助我们探索应对的方法。”

CMM的人工智能模型利用红外摄像机捕捉到的卡梅隆峰大火的历史数据，在综合考虑海拔、坡度、地形和风力等因素后，预测了大火的走势。随后，工作人员将相关数据输入NVIDIA Omniverse可视化和仿真平台，并创建了上述火灾的数字副本。

洛克希德·马丁公司的工程师致力于将CMM技术集成到飞机驾驶舱中，以显示火灾预测，并实时提出灭火行动方案。

与美国和科罗拉多州消防管理部门通力合作 

位于蒙大拿州的美国农业部林务局密苏拉火灾科学实验室在林野火灾研究领域处在前沿，并且一直在为火情分析和模拟提供相关应用程序、数据、软件和产品。该实验室使用Rothermel火灾蔓延模型开发出FARSITE森林火灾增长和行为预测工具。该实验室为洛克希德·马丁团队提供了非常重要的火灾走势和历史数据专业知识。

作为洛克希德·马丁公司和NVIDIA的合作伙伴，科罗拉多州消防与控制部门（DFPC）率先采用了两家公司正在研发的CMM AI技术。DFPC通过实时数据收集，提供专业知识、用户体验和反馈，并实现平台集成。洛克希德·马丁公司的团队与多任务飞机项目团队一起参与行动，并直接从多任务飞机的地图中收集科罗拉多州火灾的数据。科罗拉多州消防与控制部门还提供了历史火灾数据，用于NVIDIA Omniverse中的可视化建模。通过三方持续合作，洛克希德·马丁公司的工程师可以处理数据，并通过CMM对飞机实时观察到的森林火灾进行灾情预测，从而为现场的火灾应急人员提供帮助。

洛克希德·马丁公司和NVIDIA将继续在现实世界和数字孪生环境中的合作，以开发并不断完善CMM。终有一天，无人驾驶飞行器将能够快速对森林火灾做出反应并进行扑救。

在11月11日举行的NVIDIA GTC线上大会上，CMM团队讨论了如何使用NVIDIA Omniverse演示火势预测的传统方法和CMM系统算法。