文 | 陳選濱
來源丨智能相對論
漫威著名IP《鋼鐵俠》系列電影里有一幕十分經(jīng)典。
托尼·史塔克在設(shè)計、改進(jìn)和修理鋼鐵俠戰(zhàn)衣的時候，并不是在圖紙或?qū)嵨锷线M(jìn)行操作，而是通過一個虛擬的影像映射來輔助實現(xiàn)的。整個流程下來，一個可視化、智能化、數(shù)字化的設(shè)計場景清晰地呈現(xiàn)在工程設(shè)計者的眼前。
這一幕，是人類對于未來設(shè)計場景最經(jīng)典的幻想。
實際上，不僅僅是在《鋼鐵俠》系列電影有所展示，在大部分的科幻電影里，通過增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）或虛擬現(xiàn)實（VR）來實現(xiàn)現(xiàn)實世界在虛擬世界的映射，進(jìn)而輔助主角來完成場地觀測或工程設(shè)計的場景，很是常見。
這一幕，在目前人類的實踐中，也有一個特定的概念，即數(shù)字孿生。
在國內(nèi)，隨著新基建的推動，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的熱度持續(xù)升高。作為智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，數(shù)字孿生也在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)探索的過程中受到更多的關(guān)注，并逐漸向智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧建筑等領(lǐng)域擴(kuò)展，成為當(dāng)前科技領(lǐng)域的一大重點(diǎn)概念。
一、由“重”轉(zhuǎn)“輕”，「數(shù)字孿生」不可缺位
數(shù)字孿生，在普遍的認(rèn)知里，更多是一個基礎(chǔ)性質(zhì)的概念。
這一點(diǎn)可以從它的定義上來判斷。以目前廣泛采用的定義來說，數(shù)字孿生是指利用數(shù)字技術(shù)對物體、系統(tǒng)、流程的信息進(jìn)行實時映射，完成虛擬仿真的過程。
簡單來說，就是以數(shù)字化的形式對現(xiàn)實實體和系統(tǒng)進(jìn)行實時的虛擬仿真。
而對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智慧城市、智慧醫(yī)療等未來的智能領(lǐng)域來說，虛擬仿真是必要的環(huán)節(jié)。因為，這解決的將是工業(yè)領(lǐng)制造、城市管理、醫(yī)療創(chuàng)新等領(lǐng)域由“重”轉(zhuǎn)“輕”的難題。
簡單以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為例，若是要檢修一臺大型設(shè)備，現(xiàn)實世界需要考慮停工的損益、設(shè)備的復(fù)雜構(gòu)造等等問題，再安排人員進(jìn)行實地的排查檢測。毋容置疑，這是一個“重工程”。
但是，一旦實現(xiàn)數(shù)字孿生，檢測人員即可通過對“數(shù)字孿生體”的數(shù)據(jù)反饋，即可判斷現(xiàn)實實體設(shè)備的情況，完成排查檢修的目的。甚至在這個過程，都不需要停工，輕松完成。
如此來看，數(shù)字孿生在未來發(fā)展的基礎(chǔ)性與重要性不言而喻。
除此之外，從另一方面，我們也能看到，數(shù)字孿生與很多新興技術(shù)的關(guān)聯(lián)性是很強(qiáng)的，比如物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）等等。
但是，兩兩之間又是有所區(qū)別的。
比如數(shù)字孿生與物聯(lián)網(wǎng)。若要實現(xiàn)數(shù)字孿生，必須借助傳感器運(yùn)行、更新的實時數(shù)據(jù)來反饋到數(shù)字系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)在虛擬空間的仿真過程。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是實現(xiàn)數(shù)字孿生的必然條件。
只要現(xiàn)實中的物體聯(lián)了網(wǎng)，能實時傳輸數(shù)據(jù)，才能對應(yīng)的實現(xiàn)數(shù)字孿生。
再比如數(shù)字孿生與增強(qiáng)現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實。在虛擬空間模擬出來的模型或鏡像，如何呈現(xiàn)給設(shè)計人員，這便可以考慮用到增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）或虛擬現(xiàn)實（VR）等技術(shù)。那么，可以這樣理解，增強(qiáng)現(xiàn)實或虛擬現(xiàn)實是數(shù)字孿生的輸出方式。
《鋼鐵俠》系列電影里，用到的就是這樣的一個方式，數(shù)字孿生的“鏡像”通過增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）技術(shù)呈現(xiàn)給托尼·史塔克，幫助他直觀地對戰(zhàn)衣進(jìn)行解構(gòu)、設(shè)計、升級等等。
可以說，數(shù)字孿生在未來的技術(shù)矩陣?yán)飳⑻幱谝粋€非?；A(chǔ)的位置。而在新技術(shù)的價值閉環(huán)上，數(shù)字孿生也承擔(dān)著關(guān)鍵的一環(huán)。
二、從“現(xiàn)實”到“虛擬”，「數(shù)字孿生」探索進(jìn)行時
“數(shù)字孿生”概念的出現(xiàn)，很大程度上為人類的未來想象提供了一條愈發(fā)清晰的探索之路。
如今，在各行各業(yè)都講究“智能化”、“網(wǎng)絡(luò)化”、“數(shù)字化”，而這些的實現(xiàn)恰是“數(shù)字孿生”應(yīng)用落地所導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)。
所以不難理解，為什么從2016年起，Gartner連續(xù)四年都將“數(shù)字孿生”（Digital Twin）列為當(dāng)年的十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢，持續(xù)看好數(shù)字孿生在未來發(fā)展的前景。
數(shù)字孿生的意義在于將實體的數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)移到虛擬空間，為實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)業(yè)模式提供了一個虛擬的底座。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，三一智能裝備指數(shù)是當(dāng)前國內(nèi)非常典型的實踐案例。
三一智能裝備指數(shù)目前支持5類工程機(jī)械設(shè)備指數(shù)統(tǒng)計發(fā)布，分別為“挖掘機(jī)指數(shù)”、“混凝土機(jī)械指數(shù)”、“汽車起重機(jī)指數(shù)”、“攤鋪機(jī)指數(shù)”、“港口設(shè)備指數(shù)”。
其產(chǎn)品邏輯在于將現(xiàn)實的工程機(jī)械設(shè)備映射到虛擬網(wǎng)絡(luò)，對其狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)化的監(jiān)測、統(tǒng)籌和分析，形成相關(guān)指數(shù)，以此判斷宏觀經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀和趨勢。
當(dāng)然，這樣的形式更多是停留在數(shù)據(jù)形式上的“數(shù)字孿生”，與科幻電影的場景仍舊有些差距。
為什么如此？上海海立（集團(tuán)）股份公司智能制造推進(jìn)辦主任曹進(jìn)認(rèn)為，數(shù)字孿生技術(shù)還處于初級階段，尚未廣泛普及。
“數(shù)字孿生是一個綜合性的技術(shù)，涉及多項技術(shù)，需要很多對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的接口，目前行業(yè)還處于一個比較初級的階段，標(biāo)準(zhǔn)化體系尚未構(gòu)建完成。”泰瑞數(shù)創(chuàng)副總裁黃慧敏也提出了類似的見解。
所以，這也導(dǎo)致了數(shù)字孿生能為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的價值和形式遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于科幻電影所呈現(xiàn)的。
但是，這并不影響各大企業(yè)對于數(shù)字孿生技術(shù)的追捧。比起眼前的應(yīng)用價值，數(shù)字孿生更重要的價值在于為未來發(fā)展提供更多的可能性。
雄安新區(qū)的市民服務(wù)中心地下綜合管廊的建設(shè)就是先建立管廊系統(tǒng)全數(shù)字模型，進(jìn)行工程數(shù)字模擬、快速精確算量后才開啟，以此達(dá)到減少施工變更、有效控制成本的目的；杭州蕭山區(qū)的紅綠燈則通過阿里云ET城市大腦進(jìn)行自動調(diào)配，來縮短救護(hù)車的通達(dá)時間，等等。
這一切的實踐少不了數(shù)字孿生的落地應(yīng)用。
實際上，在目前BATH的智慧城市建設(shè)項目上，數(shù)字孿生都是不可缺位的一環(huán)。
在“現(xiàn)實”與“虛擬”之間來回跳轉(zhuǎn)，數(shù)字孿生成為人類探索未來發(fā)展最為關(guān)鍵，也是具備可行性的一條路徑。
三、重建另一個世界，「數(shù)字孿生」背后的野心
在這個探索的過程中，數(shù)字孿生也“充分”地暴露著人類的野心。
說是“鏡像”，說是“仿真”，其實人類在期望用數(shù)字化的技術(shù)在重建一個物件、一個系統(tǒng)、一個城市，甚至一個世界。
似乎有些天方夜譚，但是確實有企業(yè)致力于此。
比如51WORLD，作為數(shù)字孿生行業(yè)的知名企業(yè)，其愿景就是創(chuàng)造一個真實、完整且恒久的數(shù)字孿生世界。為實現(xiàn)這一愿景，51WORLD啟動了「地球克隆計劃」，于每年12月舉辦地球克隆計劃發(fā)布會，向外界傳達(dá)計劃進(jìn)程。
誠然，克隆地球，多么宏大——若是數(shù)字孿生能實現(xiàn)，所要實現(xiàn)的成果也不過于此。
然而，對于這樣的情況，也有行業(yè)人士有所擔(dān)憂，向“智能相對論”表示，“數(shù)字孿生本身就是一個超越現(xiàn)實的概念，很有科幻感。人們對這個概念的認(rèn)知，也大多數(shù)來自科幻電影......并不是說潑冷水，而是覺得，遠(yuǎn)離‘科幻感’或許更有利于當(dāng)前數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展。”
這個角度很有意思。
“智能相對論”也在思考，尚處于發(fā)展初期的數(shù)字孿生在技術(shù)、應(yīng)用、市場上都不足以實現(xiàn)科幻電影呈現(xiàn)的場景。 過度的宣傳難免會加劇人們對數(shù)字孿生的質(zhì)疑，與其如此，倒不如抓住特定的場景，比如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領(lǐng)域，來發(fā)掘當(dāng)前看得見的產(chǎn)業(yè)價值。
比起重建一個世界，當(dāng)前的數(shù)字孿生或許更應(yīng)該關(guān)注，如何重塑一個產(chǎn)業(yè)或是為企業(yè)創(chuàng)造價值。
現(xiàn)實還是虛擬，最終還是得回歸現(xiàn)實。
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