Die städtische Bevölkerung soll sich bis 2050 verdoppeln. Bis Mitte des Jahrhunderts könnten demzufolge rund 2,5 Milliarden mehr Menschen in Stadtgebieten leben, was den Bedarf an nachhaltigerer Stadtplanung und öffentlichen Dienstleistungen erhöht. Städte auf der ganzen Welt setzen digitale Zwillinge und KI-Agenten für die Analyse von Stadtplanungsszenarien und datengestützte operative Entscheidungen ein.
Der Aufbau eines digitalen Zwillings einer Stadt und das Testen von KI-Agenten für intelligente Städte ist jedoch ein komplexes und ressourcenintensives Unterfangen, das mit technischen und betrieblichen Herausforderungen behaftet ist.
Um diese Herausforderungen zu meistern, hat NVIDIA heute den NVIDIA Omniverse Blueprint für Smart City-KI vorgestellt, ein Referenzrahmenwerk, das die Plattformen NVIDIA Omniverse, Cosmos, NeMo und Metropolis kombiniert, um sich die Vorteile der physischen KI für ganze Städte und ihre kritische Infrastruktur zunutze zu machen.
Mit dem Blueprint können Entwickler fotorealistische digitale Zwillinge von Städten erstellen, die für Simulationen geeignet, oder SimReady, sind, um KI-Agenten zu erstellen und zu testen, die zur Überwachung und Optimierung des Stadtbetriebs beitragen können.
Führende Unternehmen wie XXII, AVES Reality, Akila, Blyncsy, Bentley, Cesium, K2K, Linker Vision, Milestone Systems, Nebius, SNCF Gares&Connexions, Trimble und Younite AI gehören zu den ersten, die den neuen Blueprint nutzen.
NVIDIA Omniverse Blueprint für Smart City-KI
Der NVIDIA Omniverse Blueprint für Smart City-KI bietet einen kompletten Software-Stack für die Beschleunigung der Entwicklung und des Testens von KI-Agenten in physikalisch genauen digitalen Zwillingen von Städten. Dazu gehören:
- NVIDIA Omniverse für die Erstellung physikalisch genauer digitaler Zwillinge und zum Ausführen von Simulationen im Stadtmaßstab.
- NVIDIA Cosmos für die Generierung synthetischer Daten im großen Maßstab für Post-Training-KI-Modelle.
- NVIDIA NeMo für die Kuratierung hochwertiger Daten und die Verwendung dieser Daten zum Trainieren und Feinabstimmen von Vision Language Models (VLMs) und großen Sprachmodellen.
- NVIDIA Metropolis für die Erstellung und Bereitstellung von KI-Agenten für Videoanalysen auf Basis des NVIDIA KI-Blueprints für Video Search and Summarization (VSS), der die Verarbeitung großer Mengen an Videodaten unterstützt und so die Erstellung wichtiger Erkenntnisse zur Optimierung von Geschäftsprozessen fördert.
Der Blueprint-Workflow umfasst drei Schlüsselschritte. Zunächst erstellen Entwickler mit Omniverse und Cosmos Digitale SimReady-Zwillinge von Standorten und Einrichtungen unter Verwendung von Luft-, Satelliten- oder Kartendaten. Anschließend können sie KI-Modelle für Computer Vision und VLMs mithilfe von NVIDIA TAO und NeMo Curator trainieren und feinabstimmen, um die Genauigkeit für Anwendungsfälle von Vision-KI zu verbessern. Schließlich werden KI-Agenten auf Basis dieser angepassten Modelle eingesetzt, um mithilfe des Metropolis VSS-Blueprint Benachrichtigungen, Zusammenfassungen und Abfragen zu Sensordaten zu erstellen.
Das NVIDIA Partner Ecosystem unterstützt Smart Cities weltweit
Der Blueprint für Smart City-KI ermöglicht es einem großen Ökosystem von Partnern, einen einzigen Workflow zu verwenden, um digitale Zwillinge für Anwendungsfälle in Smart Cities zu erstellen und zu aktivieren, wobei eine Kombination aus NVIDIA-Technologien und ihren eigenen Technologien genutzt wird.
SNCF Gares&Connexions betreibt ein Netzwerk von 3.000 Bahnhöfen in Frankreich und Monaco. Das Unternehmen hat einen digitalen Zwilling und KI-Agenten eingesetzt, um eine Betriebsüberwachung in Echtzeit durchzuführen, Notfallsimulationen zu erstellen und Infrastruktur-Upgrades zu planen.
So kann jede Stelle Betriebsdaten etwa zum Energie- und Wasserverbrauch analysieren, wodurch vorausschauende Wartungsfunktionen, eine automatisierte Berichterstattung und DSGVO-konforme Videoanalysen für die Vorfallerkennung und das Crowd-Management möglich werden.
Die Bereitstellung physischer KI von SNCF Gares&Connexions in den Stationen Monaco-Monte-Carlo und Marseille, basierend auf Omniverse, Metropolis sowie Lösungen der Ökosystempartner Akila und XXII, hat SNCF Gares&Connexions dabei geholfen, eine zu 100 % pünktliche Fertigstellung vorbeugender Wartungsarbeiten, eine Halbierung der Ausfallzeiten und der Reaktionszeit auf Probleme sowie eine Verringerung des Energieverbrauchs um 20 % zu erreichen.
Die Stadt Palermo in Sizilien nutzt KI-Agenten und digitale Zwillinge ihres Partners K2K, um die öffentliche Gesundheit und Sicherheit zu verbessern. Diese unterstützen die Stadtbetreiber darin, Aufnahmen aus über 1.000 öffentlichen Videostreams mit einer Geschwindigkeit von fast 50 Milliarden Pixeln pro Sekunde zu verarbeiten und zu analysieren.
Die KI-Agenten von K2K, die mit dem NVIDIA AI Blueprint für VSS und Cloud-Lösungen von Nebius entwickelt wurden, können nicht nur Videodaten interpretieren, sondern auch auf sie reagieren und so Echtzeit-Benachrichtigungen über öffentliche Veranstaltungen liefern.
K2K generiert synthetische Daten mit Cosmos-Weltgrundlagenmodellen, um unterschiedliche Fahrbedingungen zu simulieren und Verkehrsunfälle präzise vorherzusagen und zu lösen. Anschließend nutzt K2K die Daten, um die vom KI-Agenten mit NeMo Curator genutzten VLMs zu verfeinern. Mithilfe dieser Simulationen können KI-Agenten von K2K über 100.000 Vorhersagen pro Sekunde erstellen.
Milestone Systems hat in Zusammenarbeit mit NVIDIA und europäischen Städten Project Hafnia gestartet, eine Initiative zum Aufbau einer anonymisierten, ethisch geprüften Videodatenplattform für Städte. Das Ziel ist das Entwickeln und Training von KI-Modellen und -Anwendungen bei gleichzeitiger Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
Mit einer Kombination aus Cosmos und NeMo Curator in NVIDIA DGX Cloud und der souveränen europäischen Cloud-Infrastruktur von Nebius lässt sich Project Hafnia skalieren, was ein europakonformes Training und die Feinabstimmung von videozentrierten KI-Modellen, einschließlich VLMs, für eine Vielzahl von Smart City-Anwendungsfällen ermöglicht.
Der erste Einsatz des Projekts im italienischen Genua umfasst eines der weltweit ersten VLM-Modelle für intelligente Transportsysteme.
Linker Vision war einer der ersten Partner von NVIDIA, der digitale Zwillinge und KI-Agenten für die Stadt Kaohsiung in Taiwan bereitstellte – unterstützt durch Omniverse, Cosmos und Metropolis. Linker Vision arbeitete mit AVES Reality zusammen, einem Unternehmen mit digitalen Zwillingen, um Luftbilder von Städten und Infrastruktur in 3D-Geometrie und letztendlich in Digitale SimReady-Zwillinge für Omniverse zu übertragen.
Die KI-gestützte Anwendung von Linker Vision erstellte, trainierte und testete dann visuelle KI-Agenten in einem digitalen Zwilling vor der Bereitstellung in der physischen Stadt. Mittlerweile können mit generativer KI 50.000 Videostreams in Echtzeit analysiert werden, um komplexe städtische Ereignisse wie Überschwemmungen und Verkehrsunfälle zu verstehen und dokumentieren. Linker Vision liefert zeitnahe Erkenntnisse für ein Dutzend Stadtverwaltungen über eine einzige integrierte KI-gestützte Plattform, bricht Silos auf und reduziert die Reaktionszeiten auf Vorfälle um bis zu 80 %.
Bentley Systems beteiligt sich daran, physische KI mit dem NVIDIA-Blueprint in die Städte zu bringen. Die offene 3D-Geodatenplattform Cesium dient als Grundlage für die Visualisierung, Analyse und Verwaltung von Infrastrukturprojekten und überträgt digitale Zwillinge in Omniverse. Die KI-Plattform des Unternehmens Blyncsy nutzt synthetische Datenerzeugung und Metropolis, um Straßenverhältnisse zu analysieren und die Wartung zu verbessern.
Trimble, ein globales Technologieunternehmen, das wichtige Branchen wie Bauwesen, Geodaten und Transportwesen unterstützt, erforscht Möglichkeiten, Komponenten des Omniverse-Blueprint in seine Reality-Capture-Workflows und die Trimble Connect-Plattform für digitale Zwillinge für die Vermessung und Kartierung von Smart Cities zu integrieren.
Younite AI, ein Entwickler von KI-und 3D-Lösungen für digitale Zwillinge, nutzt den Blueprint, um seine Entwicklung betrieblicher digitaler Zwillinge für groß angelegte Stadtsimulationen zu beschleunigen, die synthetische Datenerzeugung zu verbessern, Echtzeit-IoT-Sensordaten zu integrieren und KI-Agenten bereitzustellen. Younite AI arbeitet auch mit dem Immobilienentwicklungsunternehmen Bedrock zusammen. Zusammen erstellen sie digitale Modelle der Städte Detroit und Cleveland und unterstützen so die datengesteuerte Stadtplanung mit KI, immersiven Technologien und Smart City-Tools.
Erfahren Sie in dieser GTC Paris-Session oder dem anschließend veröffentlichten On-Demand-Video mehr über den NVIDIA Omniverse Blueprint für Smart City-KI. Melden Sie sich an, um eine Benachrichtigung zu erhalten, wenn der Blueprint verfügbar ist.
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