(二)产业互联网的最高境界是数字孪生
当某一个行业的数字化转型升级完成了这四个步骤,就有条件进入产业互联网的最高境界—— 数字孪生。要实现数字孪生,首先就要通过智能传感器、仪器仪表对物理对象的状态进行多物理量的采集和测量,并以数字化的方式,将物理对象的属性和数据全面映射到虚拟空间中,创建出全生命周期的动态虚拟模型,以此模拟其在现实中的行为特征。其次要将动态仿真的数字模型与物理实体互相叠加、同步运行,实现有机融合。最后,要实现数字虚拟世界和物理真实世界的精准映射、交互协同、实时联动。在虚拟世界中,一是可以对现实世界进行调控和干预;二是可以通过模拟和预测真实系统的运行,想象真实系统如何进一步完善,从而进行改造和优化。而通过VR技术的深度应用,以及VR技术所具备的沉浸感、交互性和想象性的特征,将更有利于数字孪生在数字场景中的可视化表达和人机交互。
数字孪生具有四个特征。
一是动态性特征。数字孪生是动态的而非静止的,不仅能全面描绘物理实体的状态,还能动态反映出物理实体的运行。即通过动态仿真赋予数字孪生体灵气,让其从静止的虚拟影像一跃而成为鲜活灵动的动态模型,并无限逼近真实世界中的物理实体。要实现这一点,关键就在于根据物理学规律和机理,通过先进的算法在虚拟世界中重现物体在真实世界下的运行过程,比如物体受重力作用下落、移动时因摩擦力而减速、液体和空气的流动等,乃至模拟生命体的神经反射。
二是持续性特征。数字孪生覆盖物理实体从研发、设计、制造,到运行、检测,再到回收利用的全生命周期,数字孪生体与物理实体之间的作用是持续的、不间断的。
三是实时性特征。数字孪生构建的虚拟模型与物理实体之间的联动和交互应该是实时或准实时的,能够及时地传输数据并进行精准映射。如果虚拟模型与物理实体之间存在较高的迟延,就无法准确、及时地反映物理实体的各种状态,数字孪生的许多功能也就无以为继。
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