“數(shù)字孿生”是近年來智慧城市建設(shè)的熱門詞匯之一，在各種論壇被人反復(fù)提及。不過很多人可能并不真的了解這項(xiàng)技術(shù)，也不清楚它與我們的日常生活到底有怎樣的聯(lián)系。
什么是數(shù)字孿生
數(shù)字孿生是在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。簡單來說，數(shù)字孿生就是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。
這種數(shù)字版的“克隆體”，并不只是簡單地將實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)化。它最大的特點(diǎn)，就是數(shù)字孿生體對實(shí)體進(jìn)行的是“動態(tài)仿真”。根據(jù)本體傳感器反饋的數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生體可以做到與實(shí)體對象的狀態(tài)同步，本體的實(shí)時(shí)狀態(tài)，還有外界環(huán)境條件，都可以復(fù)現(xiàn)到孿生體之上。
圖|Pixabay
舉例來說，如果在工業(yè)生產(chǎn)中，需要做系統(tǒng)設(shè)計(jì)改動，或者想要知道系統(tǒng)在特殊外部條件下的反應(yīng)，工程師們就可以在孿生體上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣一來，既避免了對本體的影響，也可以提高效率、節(jié)約成本。
除了這一特性外，數(shù)字孿生技術(shù)還可以覆蓋實(shí)體對象的全生命周期，同時(shí)與實(shí)體保持實(shí)時(shí)性與雙向性。
實(shí)時(shí)性與雙向性，指的是本體和孿生體之間，可以建立全面的實(shí)時(shí)聯(lián)系，并且產(chǎn)生雙向的數(shù)據(jù)流動，即企業(yè)也可以根據(jù)孿生體反饋的信息，對本體采取及時(shí)干預(yù)，調(diào)整生產(chǎn)。應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品上，數(shù)字孿生從企業(yè)生產(chǎn)到用戶使用，再到產(chǎn)品回收，都可以幫助制訂合理的全生命周期方案。
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所以，數(shù)字孿生并不是將實(shí)體進(jìn)行簡單的復(fù)制粘貼，它本身就是一個(gè)復(fù)雜、全面且動態(tài)變化的系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)目前正被應(yīng)用于一線生產(chǎn)中，而在未來，它還將繼續(xù)深入普及，成為改變?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)鍵技術(shù)。
數(shù)字孿生的價(jià)值
工業(yè)制造領(lǐng)域是數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)源地，也是現(xiàn)階段最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。全球多數(shù)工業(yè)巨頭都在布局該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，已然成為制造業(yè)全新的必爭之地。
不過，這并不意味著這項(xiàng)技術(shù)距離我們生活很遙遠(yuǎn)。相反，鋼鐵大大認(rèn)為，在工業(yè)領(lǐng)域之外，數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市、智能家居甚至是智慧醫(yī)療等方面的應(yīng)用，將更加能夠體現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。
我們常用“萬物互聯(lián)”來形容未來的智慧城市，在數(shù)字孿生城市中，基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，市政資源的調(diào)配情況，都會通過傳感器、攝像頭等系統(tǒng)采集回傳，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳遞到云端，使城市管理更加高效，城市的公共空間將真正連為一體，保障我們走到哪里都能收獲全方位的城市服務(wù)。
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目前，深圳、雄安、新加坡等國內(nèi)外許多城市都在進(jìn)行數(shù)字孿生的探索，“智慧城市+數(shù)字孿生”正在掀起全新的技術(shù)浪潮。
在智能家居領(lǐng)域，借助數(shù)據(jù)模擬，我們可以通過手機(jī)、智慧屏或智能音箱等任意入口，集中查看家中所有硬件的運(yùn)行狀況。一旦實(shí)體出現(xiàn)零件損壞等異常，就會直接反應(yīng)到數(shù)字孿生系統(tǒng)中，方便我們及時(shí)檢修設(shè)備。我們還可以利用數(shù)字孿生雙向性的特點(diǎn)，直接在智能家居的數(shù)字孿生體進(jìn)行操作，來實(shí)現(xiàn)對家內(nèi)實(shí)體設(shè)備更加精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程操控。
甚至，我們還可以為自己建立一個(gè)數(shù)字孿生體，利用各種新式診療儀器，以及平時(shí)佩戴的智能設(shè)備，即時(shí)采集我們身體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。針對平時(shí)的生活習(xí)慣精準(zhǔn)分析，通過在數(shù)字孿生體身上的預(yù)演，指出我們自身可能存在的健康隱患，獲取可信的健康預(yù)警，制訂個(gè)性化健康方案，做到真正的智慧醫(yī)療。
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大到城市城市建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)，小到個(gè)體的健康狀況，都需要數(shù)字孿生技術(shù)的充分參與。在未來，這將是一項(xiàng)讓每個(gè)人都能“武裝到牙齒”的基礎(chǔ)技術(shù)。
數(shù)字孿生是一項(xiàng)非常有潛力的前沿技術(shù)，它高度集成了硬件信息采集、數(shù)據(jù)傳輸處理、數(shù)據(jù)分析演算等多種技術(shù)，對應(yīng)了智能化、互聯(lián)化的技術(shù)趨勢。正因如此，數(shù)字孿生才蘊(yùn)含了無限的可能，未來可期。
