从虚拟走向现实！数字孪生迎来崛起

你是否幻想过拥有一个像贾维斯一样的智能系统，其实贾维斯就在我们的身边。

科幻电影《钢铁侠》中由男主角托尼·斯塔克亲手打造的钢铁战甲，其内置的智能管家系统“贾维斯”（J.A.R.V.I.S.），它通过钢铁战甲上的各种传感器，与战甲进行实时通信和双向交互，实时掌握战甲的运行状态，操控战甲的飞行系统和武器系统。不仅如此，贾维斯还能将现实中的物理实体进行数字化处理，并且在虚拟世界中生成一个一模一样的数字“双胞胎”将现实带进虚拟。贾维斯还能通过操控虚拟对象反向控制物理实体。而这就是一直在我们身边的——数字孪生。

相信很多人都听说过数字孪生。在过去几年，这个词的热度不断攀升，频繁出现在各大峰会论坛的演讲主题之中，备受行业内外的关注。

究竟什么是数字孪生？它是谁提出来的？它会给我们的生活带来什么样的改变？

今天，跟随小编一起来了解一下吧~

什么是数字孪生

数字孪生，英文名叫Digital Twin（数字双胞胎），也被称为数字映射、数字镜像。

它的官方定义非常复杂：

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

看晕了吧？其实，简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。

这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上，是虚拟的。

也许你会说，这不就是电脑上的设计图纸嘛？CAD搞搞不就有了？

其实不然。相比于设计图纸，数字孪生体最大的特点在于：它是对实体对象（姑且就称为“本体”吧）的动态仿真。也就是说，数字孪生体是会“动”的。

而且，数字孪生体不是随便乱“动”。它“动”的依据，来自本体的物理设计模型，还有本体上面传感器反馈的数据，以及本体运行的历史数据。

说白了，本体的实时状态，还有外界环境条件，都会复现到“孪生体”身上。

如果需要做系统设计改动，或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应，工程师们可以在孪生体上进行“实验”。这样一来，既避免了对本体的影响，也可以提高效率、节约成本。

数字孪生的价值

数字孪生起源于工业制造领域。工业制造也是数字孪生的主要战场。

就像钢铁侠在战甲制造过程中，数字孪生可以虚拟构建战甲数字化模型，对其进行仿真测试和验证。生产制造时，可以模拟设备的运转，还有参数调整带来的变化。

数字孪生能够有效提升产品的可靠性和可用性，同时降低产品研发和制造风险。

国内的很多工业科技企业也在数字孪生技术上有所布局。

智慧城市

除了工业制造之外，数字孪生和5G、智慧城市也有非常密切的关系。

我们知道，5G将开启“万物互联”的时代，它使得人类的连接技术到了前所未有的高度。

未来，在5G的支持下，云和端之间可以建立更紧密的连接。这也就意味着，更多的数据将被采集并集中在一起。

这些数据，可以帮助构建更强大的数字孪生体。例如，一个数字孪生城市。

如今，我们的城市布满了各种各样的传感器、摄像头。借助包括5G在内的物联网技术，这些终端采集的数据可以更快地被提取出来。

在数字孪生城市中，基础设施（水、电、气、交通等）的运行状态，市政资源（警力、医疗、消防等）的调配情况，都会通过传感器、摄像头、数字化系统采集出来，并通过包括5G在内的物联网技术传递到云端。

云端地球基于实景三维模型轻量化技术，借助自主研发的云计算平台几乎无限的存储空间，突破实景三维数据量庞大、渲染缓慢的技术瓶颈，为智慧城市架设了仿真模型复用需求的高精度、轻量化三维数据底图，满足城市管理者更加高效的管理城市。

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