數(shù)字孿生是近幾年興起的非常前沿的新技術(shù)，簡(jiǎn)單說(shuō)就是利用物理模型，使用傳感器獲取數(shù)據(jù)的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體的全生命周期過(guò)程。

在未來(lái)，物理世界中的各種事物都將可以使用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行復(fù)制。在工業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)的使用，將大幅推動(dòng)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)及維修等環(huán)節(jié)的變革。

數(shù)字孿生技術(shù)不僅可以讓我們看到產(chǎn)品外部的變化，更重要的是可以看到產(chǎn)品內(nèi)部的每一個(gè)零部件的工作狀態(tài)。

例如，通過(guò)數(shù)字3D模型，我們可以看到汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的每一個(gè)零部件、線(xiàn)路、各種接頭的每一個(gè)數(shù)字化的變化，從而可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。毫不夸張的說(shuō)，數(shù)字孿生將是改變行業(yè)游戲規(guī)則的一項(xiàng)新技術(shù)。

據(jù)預(yù)測(cè)，到2022年，85%的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將使用某種數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控，少數(shù)城市將率先利用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行智慧城市的管理。

當(dāng)然，數(shù)字孿生不僅將在工廠與城市運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮作用，也將在家居生活、個(gè)人健康管理等方面大有可為。全球知名的未來(lái)學(xué)家Thomas Frey認(rèn)為：在十年之后，數(shù)字孿生技術(shù)將從以下七個(gè)方面改變我們的工作和生活。

1.智能家居管理中心

物聯(lián)網(wǎng)讓我們的家居生活變得越來(lái)越智能，因此需要一個(gè)中央管理系統(tǒng)對(duì)安全系統(tǒng)、電視網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、冰箱、太陽(yáng)能、熱水器、廚房設(shè)備、暖氣/空調(diào)等系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

未來(lái)十年內(nèi)，大多數(shù)家庭都將擁有一個(gè)中央管理中心，數(shù)字孿生技術(shù)將成為其中的重要組成部分，也將成為對(duì)未來(lái)家庭需求管理至關(guān)重要的智能系統(tǒng)。

2.工業(yè)設(shè)備監(jiān)控

未來(lái)工廠中每個(gè)設(shè)備都擁有一個(gè)數(shù)字復(fù)制體。通過(guò)它，我們可以精確地了解這些實(shí)體設(shè)備的運(yùn)行方式。

通過(guò)數(shù)字模型與實(shí)體設(shè)備的無(wú)縫匹配，可以實(shí)時(shí)獲取設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)故障預(yù)判和及時(shí)維修。

3.遠(yuǎn)程操控

監(jiān)控只是數(shù)字孿生技術(shù)的初級(jí)應(yīng)用，控制才是最終級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)數(shù)字模型，我們將可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。

在未來(lái)，遠(yuǎn)程輔助、遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程緊急命令都將成為日常管理的常用匯詞。

4.智慧城市管理

未來(lái)，無(wú)人機(jī)群將為城市提供基于圖像掃描的城市數(shù)字模型，街道、社區(qū)、娛樂(lè)、商業(yè)等各功能模塊都將擁有數(shù)字模型。

隨著城市數(shù)字模型的擴(kuò)充與發(fā)展，數(shù)字孿生技術(shù)將覆蓋城市的每條電力線(xiàn)、變電站、污水系統(tǒng)、供水和排水系統(tǒng)、城市應(yīng)急系統(tǒng)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，高速公路，交通控制系統(tǒng)等所有看見(jiàn)或看不見(jiàn)的地方，而城市管理將更加輕松可控。

5.推動(dòng)現(xiàn)實(shí)世界探索

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，搜索技術(shù)讓我們得以更輕松地發(fā)現(xiàn)、了解和認(rèn)知事物。在未來(lái)，無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、傳感器將取代當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的工作。搜索技術(shù)將變得更加復(fù)雜，我們將能夠搜索氣味、味道、振動(dòng)、紋理、比重、反射、氣壓等物理世界的屬性。

隨著時(shí)間的推移，新的搜索引擎將能夠在數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界中找到幾乎所有的東西。

6.健康監(jiān)測(cè)與管理

未來(lái)，我們每個(gè)人都將擁有自己的數(shù)字孿生體。

通過(guò)各種新型醫(yī)療檢測(cè)和掃描儀器以及可穿戴設(shè)備，我們可以完美地復(fù)制出一個(gè)數(shù)字化身體，并可以追蹤這個(gè)數(shù)字化身體每一部分的運(yùn)動(dòng)與變化，從而更好地進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和管理。

7.大腦活動(dòng)的監(jiān)控與管理

人腦是大自然中最復(fù)雜的產(chǎn)品之一，很多國(guó)家的科研人員正在試圖用數(shù)字化技術(shù)找出人類(lèi)大腦的思考方式。

例如，美國(guó)惠普公司正在與瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院合作開(kāi)展Blue Brain項(xiàng)目，旨在建立哺乳動(dòng)物大腦的數(shù)字模型，以期發(fā)現(xiàn)大腦的工作原理，利用大量的計(jì)算方法來(lái)模擬大腦的運(yùn)動(dòng)、感知和管理等功能，從而協(xié)助腦部疾病的診斷與治療。

目前，我們正在使用的各種有形的或無(wú)形的產(chǎn)品、服務(wù)都經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的更新迭代，數(shù)字孿生技術(shù)同樣如此。

總體來(lái)看，數(shù)字孿生技術(shù)還處在早期階段，要實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用，還需要克服很多困難。但可以肯定的是，在數(shù)字時(shí)代的未來(lái)，數(shù)字孿生將完全改變我們發(fā)現(xiàn)、認(rèn)知和改造世界的方式。