姓名:崔佳和  学号: 19020100381

学院:电子工程学院

转载自:作者:草莓橙须圆@csdn

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_42278339/article/details/110206495

嵌牛导读:数字孪生（Digital Twin）是近几年兴起的非常前沿的新技术。在未来，物理世界中的各种事物都将可以使用数字孪生技术进行复制。在工业领域，通过数字孪生技术的使用，将大幅推动产品在设计、生产、维护及维修等环节的变革。

嵌牛鼻子:数字孪生

嵌牛提问:数字孪生技术是什么？它能做什么？

嵌牛内容:

数字孪生技术的概念:

数字孪生（Digital Twin）是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，目前在产品设计、产品造、医学分析、工程建设等领域应用较多。目前在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。

学术定义：对所生产的产品的虚拟展现。

业界定义：数字孪生是基于传感器所建立的某一物理实体的数字化模型，可模拟物理世界的具体事务。

根本：数字孪生是以数字化的形式对某一物理实体过去和目前的行为和流程进行动态呈现。

在未来，物理世界中的各种事物都将可以使用数字孪生技术进行复制。在工业领域，通过数字孪生技术的使用，将大幅推动产品在设计、生产、维护及维修等环节的变革。

数字孪生技术不仅可以让我们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。

Digital Twin (数字孪生)能做到什么：

1>大量物理世界数据检测为基础

2>检测通过数字化的形式对某一物理实体或者流程动态呈现

3>有效反馈系统运行状态

4>企业根据所获信息及时采取实际行动

数字孪生不仅将在工厂与城市运营中发挥作用，也将在家居生活、个人健康管理等方面大有可为。全球知名的未来学家Thomas Frey认为：在十年之后，数字孪生技术将从以下七个方面改变我们的工作和生活。

1.智能家居管理中心

物联网让我们的家居生活变得越来越智能，因此需要一个中央管理系统对安全系统、电视网络、Wi-Fi、冰箱、太阳能、热水器、厨房设备、暖气/空调等系统进行统一管理。

未来十年内，大多数家庭都将拥有一个中央管理中心，数字孪生技术将成为其中的重要组成部分，也将成为对未来家庭需求管理至关重要的智能系统。

2.工业设备监控

未来工厂中每个设备都拥有一个数字复制体。通过它，我们可以精确地了解这些实体设备的运行方式。

通过数字模型与实体设备的无缝匹配，可以实时获取设备监控系统的运行数据，从而实现故障预判和及时维修。

3.远程操控

监控只是数字孪生技术的初级应用，控制才是最终级的应用场景。通过数字模型，我们将可以实现设备的远程操控。

在未来，远程辅助、远程操作、远程紧急命令都将成为日常管理的常用汇词。

4.智慧城市管理

未来，无人机群将为城市提供基于图像扫描的城市数字模型，街道、社区、娱乐、商业等各功能模块都将拥有数字模型。

随着城市数字模型的扩充与发展，数字孪生技术将覆盖城市的每条电力线、变电站、污水系统、供水和排水系统、城市应急系统、Wi-Fi网络，高速公路，交通控制系统等所有看见或看不见的地方，而城市管理将更加轻松可控。

5.推动现实世界探索

互联网时代，搜索技术让我们得以更轻松地发现、了解和认知事物。在未来，无人机、自动驾驶汽车、传感器将取代当前网络爬虫的工作。搜索技术将变得更加复杂，我们将能够搜索气味、味道、振动、纹理、比重、反射、气压等物理世界的属性。

随着时间的推移，新的搜索引擎将能够在数字世界和现实世界中找到几乎所有的东西。

6.健康监测与管理

未来，我们每个人都将拥有自己的数字孪生体。

通过各种新型医疗检测和扫描仪器以及可穿戴设备，我们可以完美地复制出一个数字化身体，并可以追踪这个数字化身体每一部分的运动与变化，从而更好地进行健康监测和管理。

7.大脑活动的监控与管理

人脑是大自然中最复杂的产品之一，很多国家的科研人员正在试图用数字化技术找出人类大脑的思考方式。

例如，美国惠普公司正在与瑞士洛桑联邦理工学院合作开展Blue Brain项目，旨在建立哺乳动物大脑的数字模型，以期发现大脑的工作原理，利用大量的计算方法来模拟大脑的运动、感知和管理等功能，从而协助脑部疾病的诊断与治疗。

结论：数字孪生与我们的自动化工业未来

Gartner预测，到 2022 年，超过三分之二已经实施 IoT 的公司将至少部署一个数字孪生。

如今，数字孪生解决方案通常由公司投资的物理设备制造商协调交付，甚至由实际设备制造商提供。但是，尽管这种模式在今天有意义，但公司将越来越多地希望将数字孪生一个接一个的集成以适应日益扩展的制造环境中的每一个"东西"。

正是通过边缘分析解决方案，特别是物联网边缘计算框架，工业制造商就能实现他们理想的数字孪生集成。