连日来全国各地的疫情牵动人心ღ✿ღ✿,流调ღ✿ღ✿、防控这些词语成为了我们的日常用语含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿。伴随着这些公共话题ღ✿ღ✿,一些原本只被小众群体偶尔提起的技术名词ღ✿ღ✿,也开始进入了公众的视野ღ✿ღ✿,比如“数字孪生”ღ✿ღ✿。
据媒体报道ღ✿ღ✿,深圳龙华区在深圳市首创“龙·眼”智慧流调系统ღ✿ღ✿,依托航拍ღ✿ღ✿、电子地图ღ✿ღ✿、大数据等技术构建起来的社区“数字孪生底座”ღ✿ღ✿,将核心流调时间控制在了40-100分钟内ღ✿ღ✿,封控区ღ✿ღ✿、管控区ღ✿ღ✿、防范区三区实现围合管理的时间从以前的2小时缩短到了30分钟ღ✿ღ✿,大大提升了疫情防控效率ღ✿ღ✿。
听到“数字孪生”这个词ღ✿ღ✿,你或许有种“熟悉又陌生”的感觉ღ✿ღ✿,之所以说熟悉ღ✿ღ✿,是因为把数字和孪生拆开来看ღ✿ღ✿,都不是什么生僻词ღ✿ღ✿。而之所以陌生ღ✿ღ✿,大概是因为这两个词一组合起来就有种莫名的高级感ღ✿ღ✿,很高级的那种ღ✿ღ✿。
在《数字孪生应用白皮书(2021版)》中ღ✿ღ✿,将数字孪生的定义解释为ღ✿ღ✿:它是一种数字化的理念和技术ღ✿ღ✿,这种理念和技术是以数据与模型的集成融合为基础与核心的ღ✿ღ✿。具体来说ღ✿ღ✿,数字孪生就是通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射ღ✿ღ✿,基于数据整合与分析预测来模拟ღ✿ღ✿、验证ღ✿ღ✿、预测ღ✿ღ✿、控制物理实体全生命周期过程ღ✿ღ✿,最终形成智能决策的优化闭环ღ✿ღ✿。用大白话讲ღ✿ღ✿,就是用传感器ღ✿ღ✿、历史数据ღ✿ღ✿、数字建模ღ✿ღ✿、大数据分析等手段ღ✿ღ✿,对照实物ღ✿ღ✿,在信息化平台上整一个数字版的“克隆体”ღ✿ღ✿。就比如我们的手机ღ✿ღ✿、车辆ღ✿ღ✿、草地ღ✿ღ✿,这些每日可见的实体ღ✿ღ✿,都可以经过这一技术的处理后ღ✿ღ✿,拥有一个完全一样的数字双胞胎ღ✿ღ✿,1:1还原物理世界中的形态ღ✿ღ✿、颜色ღ✿ღ✿、结构含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿。
它具有以下几个特点ღ✿ღ✿:1.仿真ღ✿ღ✿,即这个“数字双胞胎”是完全还原了物理实体的ღ✿ღ✿;2.实时ღ✿ღ✿,即这个“数字双胞胎”可以实时与其物理实体之间完成数据ღ✿ღ✿、感知等各种层面的交互动作ღ✿ღ✿;3.共生ღ✿ღ✿,就是指这个“数字双胞胎”的生命周期应该与其物理实体之间完全一致ღ✿ღ✿;4.闭环优化ღ✿ღ✿,是指这个“数字双胞胎”能够在数字空间中采集ღ✿ღ✿、分析ღ✿ღ✿、模拟与预测其物理实体未来的动作ღ✿ღ✿,并对其物理实体的未来动作进行决策优化ღ✿ღ✿。
很像就对了ღ✿ღ✿!因为随着数字孪生技术的发展与成熟ღ✿ღ✿,已经让“克隆城市”这个你过去或许只在科幻电影里听说过的概念ღ✿ღ✿,变成了现实ღ✿ღ✿!
早在“十四五”规划中ღ✿ღ✿,国家就已经把建设数字孪生城市ღ✿ღ✿、推进城市数据大脑建设写入了国家政策纲要中含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿,住建部ღ✿ღ✿、发改委ღ✿ღ✿、工信部等国家部门也先后发布相关政策ღ✿ღ✿,鼓励数字孪生城市的发展ღ✿ღ✿。在政策支持之下ღ✿ღ✿,各种企业也纷纷入局ღ✿ღ✿,从互联网到大数据ღ✿ღ✿,从运营商到集成商ღ✿ღ✿,各领域的企业也参与到了数字孪生城市的建设当中来尊龙凯时官方ღ✿ღ✿,数字孪生这一技术受到的关注可谓空前ღ✿ღ✿。
数字孪生爆火的原因一方面是政策的导向和技术的支持ღ✿ღ✿,另一方面ღ✿ღ✿,是城市治理和建设对于该技术的需求ღ✿ღ✿。正如最开始我们提到的疫情防控相关问题ღ✿ღ✿,我国的城市治理还存在风险预警预测滞后ღ✿ღ✿、突发事件应急响应迟缓ღ✿ღ✿、资源统筹协调能力不足等问题ღ✿ღ✿,而通过数字孪生ღ✿ღ✿,我们就可以协同构建韧性城市ღ✿ღ✿,解决这些令人头疼的难题ღ✿ღ✿。
在2021年ღ✿ღ✿,上海市黄浦区的一幢有着百年历史的老楼含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿,就用上了“新颖”的数字孪生技术ღ✿ღ✿,大楼管理者不用时刻巡逻ღ✿ღ✿,楼内状况实时地被依托数字孪生技术构建的智能系统监控着客流量ღ✿ღ✿、停车情况ღ✿ღ✿、水电管道运行情况......如果把大楼形容成为一个生命体的话ღ✿ღ✿,那么这座大楼的所有“生命体征”都被这个利用了数字孪生技术的智能系统ღ✿ღ✿,或者说是一个监测仪器ღ✿ღ✿,实时监测着ღ✿ღ✿,有任何的“风吹草动”ღ✿ღ✿,都能及时通知管理者含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿,前往现场进行处置ღ✿ღ✿。
再比如雄安新区ღ✿ღ✿,在该区建设伊始ღ✿ღ✿,其数字空间内的“双胞胎”就开始了同步建设ღ✿ღ✿,在“云上雄安”数字智能之城内ღ✿ღ✿,城市计算中心ღ✿ღ✿、块数据平台ღ✿ღ✿、自主可控区块链平台ღ✿ღ✿、数字基础设施建设......用大数据和人工智能技术搭建起了“云上”的雄安新区ღ✿ღ✿,统筹着新区的数据管理和分析工作ღ✿ღ✿。在未来ღ✿ღ✿,这些数据将成为“演算”新区未来的重要依据ღ✿ღ✿。
在《数字孪生应用白皮书(2021版)》中ღ✿ღ✿,就具体阐述了数字孪生赋能智慧城市的技术逻辑ღ✿ღ✿。就拿城市综合治理来说ღ✿ღ✿,数字孪生城市就是通过对各类城市基础设施ღ✿ღ✿、电力系统ღ✿ღ✿、生态环境等元素的模拟ღ✿ღ✿,建立起物理世界和数字世界的映射和交互平台ღ✿ღ✿,为城市综合治理提供城市运行全貌的实时监测和展示中心ღ✿ღ✿。再充分利用政务网络ღ✿ღ✿、数据交换平台和现代信息技术手段ღ✿ღ✿,实现城市问题的快速发现ღ✿ღ✿、精准定位和智能决策ღ✿ღ✿,提高城市公共资源的管理和配置效率ღ✿ღ✿,为决策者提供城市全局态势的感知工具和指挥调度的平台ღ✿ღ✿。
例如北京市海淀区与数字孪生技术平台公司51WORLD联合打造的IOCC项目ღ✿ღ✿,就利用摄像机ღ✿ღ✿、传感器等设备构建起了“数据感知网络”ღ✿ღ✿,再结合海淀区地图数据构建出了海淀区的数字孪生城市ღ✿ღ✿,近乎真实地还原了海淀区的真实地理数据ღ✿ღ✿。通过大数据中心和AI计算中心ღ✿ღ✿,一方面实时监控着海淀区的城市运行状态ღ✿ღ✿,另一方面通过数据监测和计算ღ✿ღ✿,对当前城市中的高频事件进行重点管理ღ✿ღ✿。如在海淀区渣土车综合治理领域ღ✿ღ✿,该项目已经实现了对渣土车源头管控ღ✿ღ✿、车辆轨迹研判ღ✿ღ✿、违法特征研判ღ✿ღ✿、执法取证ღ✿ღ✿、自动处理等环节在内的精准识别与高效处理ღ✿ღ✿。
听到这里有的朋友会疑惑一个问题ღ✿ღ✿:前段时间大火的概念“元宇宙”ღ✿ღ✿,不也是在虚拟空间构建人们的新生活吗?所以它俩一样呗ღ✿ღ✿。其实不然ღ✿ღ✿,“元宇宙”与数字孪生在一定程度上还是有区别的尊龙凯时官方ღ✿ღ✿。
根据元宇宙概念“第一股”的Roblox对于元宇宙的定义来看ღ✿ღ✿,其8大要素主要是身份ღ✿ღ✿、朋友ღ✿ღ✿、沉浸感ღ✿ღ✿、低延迟ღ✿ღ✿、多元化ღ✿ღ✿、随时随地ღ✿ღ✿、经济系统和文明ღ✿ღ✿。而根据我们前文所总结的数字孪生概念来看ღ✿ღ✿,数字孪生技术的四大技术特征主要为虚实映射ღ✿ღ✿、实时同步ღ✿ღ✿、共生演进和闭环优化ღ✿ღ✿。
也就是说ღ✿ღ✿,“元宇宙”这一概念含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿,主要偏向于构建一个始终在线的虚拟世界ღ✿ღ✿,我们可以在“元宇宙”的数字空间内拥有自己的虚拟形象和虚拟财产ღ✿ღ✿,在数字空间内构建自己的数字生活ღ✿ღ✿。而数字孪生这一概念强调对物理世界的数字仿真ღ✿ღ✿,物理存在的数字孪生体ღ✿ღ✿,不论是城市ღ✿ღ✿、工厂还是技术ღ✿ღ✿,都要对现实世界负责ღ✿ღ✿,更讲求通过对数字孪生体进行路径演算ღ✿ღ✿,从而优化其物理实体的决策和发展ღ✿ღ✿。
中国科学院院士ღ✿ღ✿、中国工程院院士李德仁认为ღ✿ღ✿,元宇宙和数字孪生是两个不同的概念ღ✿ღ✿,前者并不是后者的高级形态ღ✿ღ✿。数字孪生就是现实世界在网络空间中的真实反馈ღ✿ღ✿,无论是数字孪生工厂ღ✿ღ✿、数字孪生城市甚至数字孪生地球ღ✿ღ✿,本意都是通过网络空间的模拟ღ✿ღ✿、仿真等还原真实世界并影响现实生活ღ✿ღ✿,是“要对地球负责的”ღ✿ღ✿,不会存在类似“神话”“游戏”等完全想象的元素ღ✿ღ✿。
他认为ღ✿ღ✿,现在火爆的元宇宙(metaverse)概念反而并不太清晰ღ✿ღ✿,‘虚实融合’的说法容易让人混淆真实世界和虚拟空间ღ✿ღ✿。
但事实上ღ✿ღ✿,如果不能虚实融合ღ✿ღ✿,不能产生沉浸感ღ✿ღ✿,那元宇宙和现在的各类电子游戏有什么区别呢?沉浸ღ✿ღ✿,说简单也简单ღ✿ღ✿,有些人玩俄罗斯方块也能玩出沉浸感ღ✿ღ✿,玩个休闲小游戏也能沉迷ღ✿ღ✿,但说难也难ღ✿ღ✿,毕竟ღ✿ღ✿,这个世界上绝大部分人的感官体验都是建立在现实世界的基础上的ღ✿ღ✿,脱离现实元素去打造沉浸感ღ✿ღ✿,还真是难如登天ღ✿ღ✿。所以ღ✿ღ✿,与其一点一点费时费力地生造一个完全陌生的新世界ღ✿ღ✿,不如在一个熟悉的世界的基础上进行扩展和修改ღ✿ღ✿。我们不妨想象ღ✿ღ✿,在数字孪生技术不断成熟的当下ღ✿ღ✿,“元宇宙”在未来也将真正脱离“科幻”和“神话”的外衣ღ✿ღ✿,借由数字孪生相关技术ღ✿ღ✿,真正和现实世界相互连通ღ✿ღ✿,脱离独立虚拟宇宙的世界形象ღ✿ღ✿,成为真正的“元宇宙”ღ✿ღ✿。
相对于全新的元宇宙概念ღ✿ღ✿,数字孪生技术其实已经不年轻了ღ✿ღ✿。从上世纪六十年代至今ღ✿ღ✿,数字孪生技术经过积年累月的发展ღ✿ღ✿,已经逐渐在各行各业中发挥着其作为“帮助物理实体优化决策”角色的功能ღ✿ღ✿。
除去我们正在探索的“数字孪生城市”之外ღ✿ღ✿,数字孪生技术由于其能打通数字空间与物理世界ღ✿ღ✿,将物理数据与孪生模型集成融合ღ✿ღ✿,形成综合决策之后再反馈给物理世界的特性ღ✿ღ✿,正在为我们的企业开展智能化升级提供新型应用模式ღ✿ღ✿。
根据中移智库发表的《数字孪生技术应用白皮书(2021版)》显示ღ✿ღ✿,从目前数字孪生技术的行业应用层面来看ღ✿ღ✿,数字孪生正在成为垂直行业数字化转型的重要使能技术ღ✿ღ✿。
在工业领域ღ✿ღ✿,如石化ღ✿ღ✿、冶金等流程制造业中ღ✿ღ✿,数字孪生技术可以聚焦工艺流程管控和大型设备管理等场景ღ✿ღ✿,赋能生产过程的优化ღ✿ღ✿。如在研发阶段ღ✿ღ✿,可以借助产品数字孪生模型来优化设计方案ღ✿ღ✿;在工艺规划阶段ღ✿ღ✿,可以通过对其数字孪生模型进行检查ღ✿ღ✿,确定每个零件是否能够制造出来ღ✿ღ✿,零部件在装配时是否相互协调ღ✿ღ✿;在制造阶段ღ✿ღ✿,可以建立生产设备ღ✿ღ✿、产线ღ✿ღ✿、车间ღ✿ღ✿,乃至整个工厂的数字孪生模型ღ✿ღ✿,通过采集和分析制造数据ღ✿ღ✿,实现高效排产ღ✿ღ✿,提高设备利用率ღ✿ღ✿,及时发现生产质量问题ღ✿ღ✿。
在智慧城市领域中ღ✿ღ✿,数字孪生技术可以赋能城市规划ღ✿ღ✿、建设ღ✿ღ✿、治理ღ✿ღ✿、优化等全生命周期环节ღ✿ღ✿,实现城市全要素数字化ღ✿ღ✿、全状态可视化ღ✿ღ✿、管理决策智能化ღ✿ღ✿。如通过数字孪生技术建立整个城市建筑和各种地下管网的数字孪生模型ღ✿ღ✿,可以更有效地对城市进行管理ღ✿ღ✿,提高公共服务设施和道路规划ღ✿ღ✿、排涝尊龙凯时官方ღ✿ღ✿、防灾ღ✿ღ✿、垃圾处理及新能源开发利用的能力ღ✿ღ✿,改善居民生活质量ღ✿ღ✿。在智慧医疗领域中ღ✿ღ✿,数字孪生技术虚拟人ღ✿ღ✿、身体机能监测ღ✿ღ✿、智慧医院ღ✿ღ✿、手术模拟等健康医疗领域中也有不同程度的应用ღ✿ღ✿。如在进行复杂的医学手术时ღ✿ღ✿,可以对病灶建立数字孪生模型ღ✿ღ✿,通过仿真确定合理的手术方案ღ✿ღ✿,医学专家还可以远程对数字孪生模型进行实时操作ღ✿ღ✿,指导现场医生完成手术含羞草实验研究所入口免费网站直接进ღ✿ღ✿。
作为热度最高的数字化技术之一ღ✿ღ✿,数字孪生技术还存在有巨大的发展空间ღ✿ღ✿。随着物联网技术ღ✿ღ✿、人工智能和虚拟现实技术的不断发展ღ✿ღ✿,更多的工业产品ღ✿ღ✿、工业设备具备了智能的特征尊龙凯时官方ღ✿ღ✿。目前我国高度重视数字经济的发展和数字中国的建设ღ✿ღ✿,而数字孪生技术的发展与智能化ღ✿ღ✿,正是为这二者提供了新的技术引导ღ✿ღ✿。在不久的将来ღ✿ღ✿,科幻电影中的“克隆城市”或许就将真正变为现实ღ✿ღ✿,在“克隆城市”里ღ✿ღ✿,真正实现对未来的模拟ღ✿ღ✿,实现“预知”未来的“超能力”ღ✿ღ✿。
零壹智库和陆家嘴杂志联合发起的中国数字科技投融资峰会很快就要召开ღ✿ღ✿,这次大会将会重点关注包括数字孪生在内的多个数字科技领域ღ✿ღ✿,将发布《数字科技投融资全景报告2022》《元宇宙场景应用探索报告》等重要研究成果ღ✿ღ✿,同时将会有相关专家和企业深度解读这项技术的应用前景ღ✿ღ✿,欢迎大家关注ღ✿ღ✿。
零壹智库推出“金融毛细血管系列策划”ღ✿ღ✿,通过系列文章ღ✿ღ✿、系列视频ღ✿ღ✿、系列报告尊龙凯时官方ღ✿ღ✿、系列研讨会和专著ღ✿ღ✿,系统呈现“金融毛细血管”的新状态ღ✿ღ✿、新功能ღ✿ღ✿、新价值ღ✿ღ✿、新定位ღ✿ღ✿。
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