元宇宙的文旅賽道，還能如何發力？
來源：X增強現實蘋果推出Vision Pro，為XR行業注入一劑強心針。而在蘋果開發者大會上迪士尼CEO鮑勃·艾格在宣布迪士尼與蘋果達成合作，其Disney+流媒體服務將于Vision Pro
數字化轉型是我國經濟社會發展的必由之路。當前，世界正處于百年未有之大變局，數字化是大勢所趨，已成為全球發展的熱點。作為數字化領域熱點之一，數字孿生逐漸成為從工業到產業、從軍事到民生各個領域的智慧新代表。在工業界，無論是智能制造還是工業 4.0，這些智能化體系都需要網絡化和數字化來支撐。在中國，工業互聯網已經支撐起了網絡化，而數字孿生即將成為數字化的基石。
概念及背景
通俗來講，數字孿生是指針對物理世界中的物體，通過數字化的手段構建一個在數字世界中一模一樣的實體，借此來實現對物理實體的了解、分析和優化。
數字孿生（Digital Twin，簡稱 DT）這一概念在制造領域的使用，最早可追溯到美國國家航空航天局的阿波羅項目。2002 年 10 月在美國制造工程協會管理論壇上，當時的產品生命周期管理（Product Lifecycle Management，簡稱 PLM）咨詢顧問 MichaelGrieves 博士提出了數字孿生最早的概念模型。但是，當時“數字孿生”一詞還未被正式提出，Grieves 將這一設想稱之為“PLM 的概念設想（Conceptual Ideal for PLM）”，如圖 1-1 所示。
2009 年，美國空軍實驗室提出“機身數字孿生（Airframe Digital Twin）”概念，將數字孿生概念應用于航空航天制造領域。2010 年，美國國家航空航天局在《建模、仿真、信息技術和處理》和《材料、結構、機械系統和制造》兩份技術路線圖中直接使用了“數字孿生”這一名稱，并將其定義為“集成了多物理量、多尺度、多概率的系統或飛行器仿真過程”。2011 年，Michael Grieves 博士在其所著的《智能制造之虛擬完美模型：驅動創新與精益產品》中正式定義了數字孿生概念，并一直沿用至今。
數字孿生系統參考架構
一個典型的數字孿生系統包括用戶域、數字孿生、測量與控制實體、現實產業物理域和跨域功能實體共五個層次，如圖 1-2 所示。
數字孿生標準化體系
數字孿生標準體系由數字孿生各項子標準體系組成，數字孿生標準體系結構如圖 1-3 所示。
數字孿生基礎共性標準
數字孿生基礎共性標準主要規范數字孿生的基礎性和通用性標準，相關標準及主要內容如圖 1-4 所示。
數字孿生關鍵技術標準
數字孿生關鍵技術標準用于規范數字孿生實施過程中涉及的關鍵技術要求，如圖 1-5 所示。
產業發展概述
數字孿生是近年來興起的非常前沿的新技術，或者說最近幾年才走入民用領域的一項技術。對數字孿生的簡單理解就是利用物理模型并使用傳感器獲取數據的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應的實體的全生命周期過程；數字孿生技術可以理解為通過傳感器或者其他形式的監測技術，將物理實體空間借助于計算機技術手段鏡像到虛擬世界的一項技術。可以說，在未來，物理世界中的各種事物都將可以使用數字孿生技術進行復制。在工業領域，通過數字孿生技術的使用，將大幅推動產品在設計、生產、維護及維修等環節的變革。在對數字孿生技術研究探索的基礎上，可以預見其即將在以下幾大領域中落地，并將推動這些產業更快、更有效地發展，如五維模型在衛星/空間通信網絡、船舶、車輛、發電廠、飛機、復雜機電裝備、立體倉庫、醫療、制造車間、智慧城市、智能家居、智能物流、建筑、遠程監測、人體健康管理領域中產生巨大影響與改變。
典型應用領域：數字孿生城市
數字孿生城市技術架構
為實現城市數字孿生，首先需對物理空間以及社會空間中的物理實體對象、事件對象以及關系對象進行數字空間的虛擬表達以及映射。在此基礎上，依托信息基礎設施實現數據的匯聚、傳輸以及處理，形成數據資源，在通用服務能力的支撐下進一步融合數字孿生技術，形成能夠對外提供的數字孿生服務，并通過交互服務實現與上層應用場景的融合。同時，需提供立體化安全管理以及全生命周期的運營管理，保障數字空間各類資產以及服務的安全高效運行。
數字孿生城市典型應用場景
1. 城市規劃在城市規劃領域，構建總規、控規、專規、城市設計、地下空間設計等全要素、全空間的城市規劃模型，依據規劃建設容量，以定量與定性方式，基于專題分析、模擬仿真、動態評估、深度學習等方法，對城市虛擬規劃和場景仿真模擬，實時動態性監管城市開發和城市生長更新的整體規劃實施情況。提出市域城鄉統籌發展戰略，保證規劃建筑、綠地、公路、橋梁、公共設施等每一寸土地時實現綜合效益的最優化，推動城市規劃有的放矢提前布局。
2. 智慧園區園區作為城市的核心單元，智慧園區建設已成為當今城市規劃和社會發展的關注焦點，也是產業園區和社區發展的必然趨勢。基于城市數字孿生感知化、互聯化、平臺化、一體化的手段，實時接入園區IoT 設備、資產、能源、設施及環境等數據，建立基于園區實時運行狀況的數字孿生場景，融合園區數字孿生、運用管理、業務管理為一體，實現對園區總體情況、設備運維、物業管理、安全管控、運營服務等全要素、全流程可查、可管、可控、可追溯，打造“安全、智慧、綠色”的園區，提升園區的社會和經濟價值，開創智慧園區的立體多維管理新模式，從而實現園區經濟可持續發展的目標。
產業未來發展趨勢
隨著數字孿生技術的發展趨勢在未來幾年加快，越來越多的企業開始使用數字孿生技術優化流程，實時做出數據庫決策，并開始尋找修訂新產品、服務和商業模式的機會。在制造業、公用事業、能源等資本密集型產業中，成為數字孿生技術應用的先驅。如果早期的實踐者在各個行業領域表現出先發優勢的話，其他企業也緊隨其后。從長遠來看，要實現數字孿生技術的所有潛力，可能需要整合整個生態圈的系統和數據。建立完整的客戶生命周期或供應鏈數字模擬，提供有洞察力的宏觀運營觀點，包括一線供應商及其自身供應商，但仍需要將外部實體集成到內部數字生態系統中。今天，大多數公司仍然不滿意點對點連接以外的外部整合。克服這種猶豫也許是一個長期的挑戰，但最終所有的付出都是值得的。將來，企業希望利用塊鏈打破信息孤島，驗證信息并輸入數字孿生。這將釋放以前無法訪問的大量數據，使模擬更加詳細、動態化和潛在價值。
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