城市面临压力。全世界的城市中心都在努力应对人口激增的问题，这些人口对能源，清洁水和清洁空气等资源的需求不断增长。他们正在努力寻找解决噪声污染，不断增长的城市交通以及气候变化影响的创新方法，并且越来越多地寻求智能技术来实现这一目标。问题不再是城市是否应该数字化并转变为智慧城市，而是何时将智慧城市项目扩展到全球范围。

在过去的几十年中，城市及其底层基础设施一直在努力在垂直竖井内进行高度优化。已经基于标准化的建筑物信息建模（BIM） 软件对许多建筑物进行了规划和建造。无人驾驶火车以更高的容量运行；能源网络正在成为 可以迅速适应不断变化的需求的智能电网。不同城市基础设施的互连将推动下一波城市运营的改进和效率提升。

与工业4.0类似，该模型有时被称为City 4.0，它描述了自动化和数据交换对制造业的影响。在城市的背景下，该术语可能指的是与能源网格主动连接并与移动性要求接口的建筑物，或者指将提供可行信息以改善空气质量的自学系统，仅举两个示例。

咨询公司麦肯锡（McKinsey）在2015年进行的一项研究将数字化视为城市中的破坏力。数字化作为提高城市基础设施生产力的杠杆作用的潜力，只有其对工业和制造业的影响才能超越，数字化已经广泛应用于从中小型企业到大型公司的整个行业。 

在过去的25年中，数字化的出现恰逢晶体管价格急剧下降。现在，越来越多的设备已连接。预计到2020年，将有超过500亿个设备和小工具活跃地进行通信。如今，已经在数字化方面增强了城市生活各个方面已经可以使用的服务；但更重要的是，得益于数据的可用性和分析，我们将看到越来越多的新服务。

在实践中数字化意味着什么？例如，它使计划人员可以创建物理工作环境的数字孪生，并将两者连接在一起，以改善流程的设计，工程和自动化，还可以进行端到端的报告和分析。模拟和预测性维护变得越来越容易进行并嵌入到日常操作中。 

为了可视化收益，请考虑一下汽车行业，例如：以前，开发人员将制造一个新原型，将其撞毁，然后分析得出的结果和出了什么问题；然后将建造下一个原型并将其撞到墙上–无限次重复。不难想象，借助仿真软件，该过程变得更快，更高效。

应用于城市的数字化不仅可以通过减少时间和资源的浪费来提高效率，而且可以同时提高城市的生产率，确保增长并推动经济活动。芬兰首都赫尔辛基目前正在证明这一点。它是智慧城市技术和建模的早期采用者，它启动了赫尔辛基3D +项目，以利用软件公司Bentley Systems提供的现实捕获技术创建城市的三维表示，以进行地理协调，选项评估，建模和可视化。

该项目的目的是改善城市的内部服务和流程，并为进一步智慧城市发展提供数据。完成后，赫尔辛基的3-D城市模型将作为开放数据共享，以鼓励商业和学术研究与开发。借助可用的数据和分析，该市将能够以更加关注自然资源的可持续消耗和健康环境的方式来推动其绿色议程。 

从可视化的3D表示中，可以提取大量数据-迈向数字化管理城市的第一步。但是，要使其正常工作，相互连接的基础架构组件必须能够彼此对话并得到理解。软件公司Bentley Systems是基础设施行业的现实建模软件的先驱。多年来，Bentley和Siemens一直是技术合作伙伴，最近甚至将他们的合作升级为战略联盟-这导致了两家公司技术的无缝集成。

那么它是怎样工作的？由Bentley现实建模软件创建的三维网格通过西门子基于云的IoT操作系统MindSphere与启用IoT的基础架构组件 链接。因此，该城市的基础设施层（例如能源，水，交通，安全，建筑物和医疗保健）提供的数据将被馈送到公共数据层中，以实现分析和预防以及规定性措施。MindSphere能够管理大量数据。

一旦提供了这些数据，开放的应用程序编程接口将使创新的公司和市政当局能够提出进一步的用例，并基于可用数据开发应用程序，从而造福于市民，城市当局和当地企业。

赫尔辛基并不是唯一一个收集开放数据来促进和改善City 4.0概念研发的人。另一个例子是俄亥俄州哥伦布市，该市在2016年赢得了全美国的“智慧城市挑战赛”。“智慧哥伦布”运动旨在改善人们的生活质量，推动经济增长，提供更多机会，成为世界一流的物流领导，并促进可持续发展。怎么样？通过互连基础设施服务（从交通，住房和医疗保健开始），以建模新技术在真实城市中的工作方式。如果问题在于何时智能城市项目将在全球范围内开始扩大规模，那么答案就在这里。