巴黎圣母院的一場(chǎng)火災(zāi)讓全球哀嘆，修補(bǔ)工作也馬上被推上議程。從現(xiàn)階段來看，修復(fù)主教堂的信息較為豐富，包含各類平面圖像、3D圖像等。而至關(guān)重要的是，美國(guó)瓦薩學(xué)院的藝術(shù)史學(xué)家安德魯·塔?。ˋndrewTallon）在2014-2015年期內(nèi)，根據(jù)應(yīng)用激光掃描儀建立了一個(gè)完美無瑕的主教堂的數(shù)字模型。
根據(jù)這個(gè)數(shù)字模型不僅創(chuàng)建起主教堂的三維圖像，同時(shí)能夠揭示其它無法發(fā)覺的構(gòu)造難題。巴黎圣母院早已在虛擬世界中獲得永恒，數(shù)字模型也許也能夠協(xié)助巴黎圣母院的修補(bǔ)，讓其“再生”。
根據(jù)數(shù)字模型，愈來愈多的人了解到數(shù)字孿生技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值。先前的空客空難調(diào)查中，也展示出數(shù)字孿生技術(shù)的關(guān)鍵功效。
1、數(shù)字孿生是啥
數(shù)字孿生(DigitalTwin)是靈活運(yùn)用物理模型、傳感器升級(jí)、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)信息，集成多課程、多標(biāo)量、多尺度、多概率的模擬仿真過程，在網(wǎng)站空間中進(jìn)行投射，進(jìn)而體現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的項(xiàng)目生命周期全過程。
數(shù)字孿生是一個(gè)物理產(chǎn)品的數(shù)字化表述，以便于大家可以在這個(gè)數(shù)字化商品上見到具體物理產(chǎn)品可能產(chǎn)生的狀況，與此相關(guān)的技術(shù)包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
美國(guó)國(guó)防部最開始明確提出運(yùn)用DigitalTwin技術(shù)，用以航天航空飛行器的健康維護(hù)保養(yǎng)與保障，接著慢慢擴(kuò)展到其它行業(yè)。在未來，物理世界中的各類事情都將可以應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)展開復(fù)制。
2、數(shù)字孿生能夠運(yùn)用到哪些方面
數(shù)字孿生具備將虛擬空間和物理實(shí)體緊密結(jié)合的特性，在5G技術(shù)下，數(shù)字孿生將更容易落地。
2.1 工業(yè)生產(chǎn)
數(shù)字孿生現(xiàn)階段主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，根據(jù)數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，將大幅度促進(jìn)商品在設(shè)計(jì)方案、生產(chǎn)制造、維護(hù)保養(yǎng)及檢修等階段的轉(zhuǎn)型。
根據(jù)模型、數(shù)據(jù)信息、服務(wù)項(xiàng)目層面的優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字孿生正變成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重要技術(shù)，同時(shí)，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)亦變成數(shù)字孿生技術(shù)拓展應(yīng)用領(lǐng)域的孵化床，從加工制造業(yè)逐漸拓寬擴(kuò)展至更多的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)空間。
現(xiàn)階段洛克希德·馬丁公司視它為將來國(guó)防科技6大頂級(jí)技術(shù)之首，美國(guó)GE公司已為每一個(gè)模塊、每一個(gè)渦輪增壓、每臺(tái)磁共振，造就了一個(gè)數(shù)字孿生體，根據(jù)這種擬真的數(shù)字化模型，在網(wǎng)站空間調(diào)節(jié)、試驗(yàn)，以讓設(shè)備的運(yùn)作實(shí)際效果達(dá)到最佳。
根據(jù)數(shù)字孿生技術(shù)，不但可以對(duì)加工廠設(shè)備展開檢測(cè)，完成常見故障預(yù)測(cè)和及時(shí)檢修，還能夠完成遠(yuǎn)程操控，遠(yuǎn)程檢修，很大程度上減少經(jīng)營(yíng)成本，提升安全系數(shù)。
2.2 醫(yī)療
在個(gè)人的健康監(jiān)測(cè)與管理方面，根據(jù)數(shù)字孿生能夠更清晰地掌握我們?nèi)梭w的轉(zhuǎn)變，對(duì)病癥作出及時(shí)預(yù)警信息。
將來根據(jù)各類新式診療檢驗(yàn)和掃描儀器設(shè)備及其智能穿戴設(shè)備，我們可以完美地復(fù)制出一個(gè)數(shù)字化人體，并能夠跟蹤這一數(shù)字化人體每一部分的運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)變，進(jìn)而能夠更好地展開健康監(jiān)測(cè)和管理方法。但同時(shí)，時(shí)刻檢測(cè)意見反饋所產(chǎn)生的自我暗示是否會(huì)影響人們身心健康又會(huì)變成課題研究。
根據(jù)5G等傳輸技術(shù)，遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)也將能夠更為普及化?，F(xiàn)階段全國(guó)首例基于5G的遠(yuǎn)程控制身體手術(shù)治療——帕金森“腦起搏器”嵌入手術(shù)治療取得成功進(jìn)行，這對(duì)完成高品質(zhì)醫(yī)療資源下移、完成全自動(dòng)診治有著重要實(shí)際意義。
2.3 智慧城市
將來，無人飛機(jī)群將為城市出示基于圖像掃描儀的城市數(shù)字模型，街道社區(qū)、小區(qū)、游戲娛樂、商業(yè)服務(wù)等各程序模塊都將擁有數(shù)字模型。
伴隨著城市數(shù)字模型的擴(kuò)大與發(fā)展壯大，數(shù)字孿生技術(shù)將覆蓋城市的每條高壓線路、配電站、廢水系統(tǒng)、供電和排水設(shè)備、城市應(yīng)急系統(tǒng)、Wi-Fi互聯(lián)網(wǎng)，高速路，交通出行自動(dòng)控制系統(tǒng)等所有看到或看不到的地區(qū)。
現(xiàn)階段中國(guó)的雄安新區(qū)規(guī)劃定位于綠色、智能的數(shù)字孿生城市。其市民服務(wù)中心以實(shí)踐“數(shù)字孿生”核心理念為引導(dǎo)，緊密結(jié)合運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)智能化系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)、塊數(shù)據(jù)平臺(tái)、多情景智能化運(yùn)用等各行業(yè)，完成物理空間與虛擬數(shù)字空間互動(dòng)投射、融合共生，正在創(chuàng)建起國(guó)際領(lǐng)跑、中國(guó)特點(diǎn)的智慧綠色生態(tài)示范園區(qū)。
3、數(shù)字孿生現(xiàn)階段面臨的困境
據(jù)預(yù)測(cè)，到2022年，85％的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)將應(yīng)用某類數(shù)字孿生技術(shù)展開監(jiān)管，極少數(shù)城市將率先運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)展開智慧城市的管理方法。但現(xiàn)階段還存在許多 的困境。
數(shù)字孿生技術(shù)必須展開全域認(rèn)知、運(yùn)作檢測(cè)，并融合歷史累積數(shù)據(jù)信息展開計(jì)算，也要保證快速及時(shí)地輸出信息內(nèi)容，首先是高度依靠傳感器所收集的數(shù)據(jù)信息和信息內(nèi)容。
在數(shù)據(jù)信息的認(rèn)知層面，在現(xiàn)階段的技術(shù)水準(zhǔn)來看，在加工廠中對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)的全域認(rèn)知仍然有難度，更不要說其它行業(yè)了。>物理實(shí)體的數(shù)據(jù)信息不夠詳細(xì)，因而數(shù)字副本也會(huì)有一定的缺失，這便會(huì)造成 數(shù)字副本得到的預(yù)測(cè)分析和判斷有偏差，這個(gè)問題的處理需要芯片、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)不斷進(jìn)步。
次之軟件上，需要更為優(yōu)秀的優(yōu)化算法，各種軟件的融合，比如運(yùn)用人工智能技術(shù)、邊緣計(jì)算等技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息展開更為迅速的剖析解決，展開數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)。
現(xiàn)階段數(shù)字孿生技術(shù)的短板來源于各個(gè)方面，還無法規(guī)模性普及應(yīng)用，但它能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)制造、未來的生活帶來無限的可能。伴隨著其它技術(shù)的發(fā)展壯大，數(shù)字孿生將有更多想象空間。