数字孪生：物联+数据打造洞察世界新视角

引言：数字孪生是物理系统向信息空间映射的关键技术，通过传感器、数据分析、物联网，实现实时模拟和控制。新一代信息技术支撑数字孪生的广泛应用，使其在工业、城市、交通、医疗、水利等多领域实现虚拟与现实融合，促进经济社会创新发展。

如果，您可以打造任何物品、场景、城市的另一种表达形式。就如同打开上帝视角一样，可以随时随地及时监控物它的性能，预测物品的状况，并提高其效率。这种实时、持续的信息更新、交换，使得您会获得各种运营动态，从而以一种新方式做出决策并提高绩效，而不需要面对真实世界的风险。

数字孪生是什么？

数字孪生是对物理实体的数字化表达。利用物联网、人工智能、大数据分析等先进技术，将物理实体镜像映射到虚拟空间，实现对现实世界的全面感知、镜像再现，在数字孪生世界里构建数字化应用。同时，通过数字孪生世界也可以实现对现实世界的全面感知、监测、智能操控等。因此，数字孪生技术作为一种创新的解决方案，正日益成为工业、城市、交通、医疗、水利等领域的关键工具。

 数字孪生的优势有哪些？
全面实现可视化
“假设”分析与预测
资源规划与优化
互操作性
可扩展性

数字孪生应用类型？
1、产品类
产品类孪生是将产品从概念设计、研发、生产、客户使用、报废等产品全生命周期孪生展示、预测维护、保养。
2、流程类
流程类孪生是生产制造、运营销售活动涉及到的所有服务。
3、空间类
此类应用场景为某个地点或者物理环境，比如工厂。它可以帮助专业人员可视化环境。因此，他们获得了更多关于这些环境的复杂性以及如何更好地参与其中的信息和见解。
4、人
人的数字孪生捕获有关工人或患者等个人的数据。组织还使用这种类型的数字孪生为员工提供有关他们需要完成的任务的信息。通过捕获和提供这些数据，这种类型的数字孪生有助于提高产品生命周期中各个流程的效率。

数字孪生应用场景 

    
1、数字孪生城市
数字孪生城市，能够在充分整合城市各领域信息资源的基础上，将大规模城市各领域管理要素进行精准复现，并对细分业务领域数据指标进行多维度可视分析，实现从全域视角到微观领域，对城市运行态势进行全息动态感知。比如，城市管理者可以更加高效便捷地了解到城市各区经济发展情况、交通早晚流量差异、城市区域人口热力对比等情况。
2、数字孪生园区
数字孪生园区，能够在有效整合园区运营各类信息资源的基础上，基于数字孪生场景，对园区外部环境、建筑、产业分布、楼宇内部结构以及具体设备运行情况进行精准复现。对园区综合运营、安防、交通、设施、能效、环境空间等管理业务的关键指标进行综合监测分析，对园区人、事、物进行统一管理，可以辅助管理者对园区运行态势进行全面感知、综合研判，实现管理精细化、决策科学化和服务高效化。
3、数字孪生
警务数字孪生警务，通过贯通各警种业务系统，实现多维度数据互融互通、警务全要素对象智能管理，聚焦实战应用需求构建多业务专题，为公安指挥中心进行情报监测预警、警情行动处置、警力指挥调度、情报分析研判等实战业务，提供智能高效的“最强大脑”。
4、数字孪生水利
构建实景三维流域，对流域全景、全要素态势进行精细化复现。整合水利各部门现有信息系统的数据资源，将信息、技术、设备与水利管理需求有机结合，覆盖流域总览、流域防洪监测、水库监测、水利调度等多个业务领域。
5、数字孪生能源电力
数字孪生能源电力，支持汇集基建、运检、调度、生产、营销、安监等各系统数据，覆盖电网常态运维、重点用电保障、应急指挥调度、电力数据分析等各业务领域，宏观可对大规模配电线网运行态势进行综合掌握，微观可对各电力设备实时运维状态进行精确监测，为电网生产方式变革和管理模式创新提供信息化支撑。
6、数字孪生工业制造
在工业制造行业，数字孪生技术可以通过建立虚拟工厂、仿真生产过程等方式，支持设备级数字孪生，能够高度还原设备的外观、材质、纹理等精密显示细节以及复杂内部结构，实现高精度、超精细的可视化渲染。并可对设备组态结构、复杂动作进行全数据驱动显示，不仅可以看到产品外部的变化，更重要的是可以看到产品内部的每一个零部件的工作状态对预测问题并进行维护，提高生产效率和质量。
7、数字孪生医疗
数字孪生在医疗健康中的具体应用，包括疾病预测与预防、手术规划与优化、医疗设备的设计与仿真、病患者管理与健康监测等方面。
8、数字孪生交通‌
数字孪生交通‌是指通过利用数字孪生技术，构建与现实交通系统相对应的虚拟模型，以实现对交通系统的实时监控、优化和决策支持。数字孪生交通的核心在于通过高精度的数字模型，模拟和预测交通系统的运行状态，从而提高交通管理的效率和安全性。‌
9、数字孪生农业
在农业生产中，数字孪生技术的应用主要体现在以下几个方面：
（1）农田管理的精细化；
（2）农业生态系统的模拟与优化；
（3）农业资源的优化配置。
10、数字孪生高校
数字孪生高校，简单来说，就是利用数字孪生技术为校园创建一个虚拟的数字化副本。这个副本能够实时反映校园物理实体的状态、行为和变化，包括教学楼、操场、图书馆、实验室等各种设施，以及人员的活动情况。 数字孪生技术发展迅速，并逐渐趋于成熟。

目前，包括通用电气、西门子、IBM和微软在内的多家企业已投入资源开发数字孪生平台，推动行业规范化。未来，数字孪生有望继续提升跨行业的创新与协作，成为企业数字化转型的核心支撑工具，为全球产业带来新的增长动能。