数字孪生是个什么香饽饽？

近日，德勤发布《2020技术趋势报告》，将数字孪生列为2020年的重点技术趋势之一。并称数字孪生市场的年复合增长率为38%，将从2019年的38亿美元增至2025年的358亿美元。

2016-2018年，世界知名IT咨询公司Gartner连续三年将数字孪生列为十大战略科技发展趋势。2019年，Gartner认为数字孪生处于期望膨胀期顶峰，将在未来5年产生破坏性创新。

 2017及2018年Gartner十大战略科技发展趋势

数字孪生是什么？

这几年，数字孪生的概念越来越炙手可热，越来越成为从工业到产业、从军事到民生各个领域的智慧新代表。那么，数字孪生到底是什么？

业界对“数字孪生”的定义并不清晰，近期，ASIASIM（亚洲仿真联盟）主席、中国仿真学会常务理事张霖在《系统仿真学报》上发布《数字孪生的冷思考！》一文，对数字孪生的概念作出了颇令人信服的定义：

数字孪生是物理对象的数字模型，该模型可以通过接收来自物理对象的数据而实时演化，从而与物理对象在全生命周期保持一致。基于数字孪生可进行分析、预测、诊断、训练等（即仿真），并将仿真结果反馈给物理对象，从而帮助对物理对象进行优化和决策。物理对象、数字孪生以及基于数字孪生的仿真及反馈一起构成一个信息物理系统(cyberphysical systems)。面向数字孪生全生命周期（构建、演化、评估、管理、使用）的技术称为数字孪生技术(DigitalTwin Technology)。

赛瓦软件的三维仿真和数据可视化软件，正是面向数字孪生全生命周期，提供了构建数字模型、监控和反映实时演化、可视化的信息系统等数字孪生技术。

数字孪生应用

数字孪生最初起源于工业领域，尤其飞机、火车发动机等高端制造领域，对产品、生产线和工艺等进行数字追踪，研发周期大幅缩减，生产成本大幅降低，形成多设备互联、协同和优化的建设模式。随着数字孪生的发展，其应用已不止于工业领域，智慧城市、车联网、智慧医疗等也相继借助数字孪生技术实现不同场景下的优化。

城市数字孪生体：

通过建设城市数字孪生体，以定量与定性结合的形式，在数字世界推演天气环境、基础设施、人口土地、产业交通等要素的交互运行，绘制“城市画像”，支撑决策者在物理世界实现城市规划“一张图”、城市难题“一眼明”、城市治理“一盘棋”的综合效益最优化布局。

实景整合3D的虚拟新加坡（来源：新加坡政府技术局）

车联网：

以百度、谷歌、腾讯等为代表的企业，积极探索数字孪生技术在车联网中的应用，有效实现了车与人、车、路、设施的全面连接，极大推动了自动驾驶智能化水平、交通安全保障水平和公共交通服务效率的提升。

医疗服务：

达索、海信等公司尝试将数字孪生与医疗服务相结合，实现人体运行机理和医疗设备的动态监测、模拟和仿真，可加快科研创新向临床实践的转化速度、提高医疗诊断效率、优化医疗设备质控管理。

随着建模仿真、物联网、云计算、大数据、人工智能等一系列技术的发展，数字孪生越发成熟，未来会应用在更多的领域中。

国内数字孪生的发展

“数字孪生正缓慢进入主流”是IT研究与咨询公司Gartner在2019年对数字孪生作出的判定。国内的主流媒体也纷纷推出数字孪生相关报道。人民日报对数字孪生作出了高度的评价，认为数字孪生拥有广阔的前景；新华社也针对数字孪生分析了它的理想与现实。

数字孪生的理念不断升温，逐渐成为各行业关注热点。河北雄安新区在建设智慧城市时创造性地结合数字孪生，提出数字孪生城市理念。日前，雄安数字孪生城市在智慧园区、智能驾驶、智能医疗等领域的应用先行先试已初显成效。城市建设中提出的两项数字孪生城市标准：《Security measure fordigital twin system of smart cities》（中文：智慧城市数字孪生系统安全机制）和《Security measure for smart residential community》（中文：智慧社区安全机制）也升格为国际标准。

数字孪生在国内的应用和发展正在稳步前进，未来也将有广阔的发展前景。