在隨後的幾十年裏，信息的價值越來越受到重視，成為社會的主要財富。信息技術作為挖掘信息價值的工具，發展日新月異。信息和信息技術改變了我們每個人的工作和生活方式，促進了經濟的快速發展，給整個社會帶來了顛覆性的變化。
進入21世紀後，信息技術的發展發生了新的變化。
以雲計算、大數據、人工智能為代表的計算技術的演進，以全光網絡、4G/5G、Wi-Fi 6為代表的連接技術的飛躍，讓人們對數字技術提出了更高的期待。人們希望在信息化的基礎上進壹步實現數字化、網絡化、智能化，將洶湧澎湃的數字化動能從個人消費領域轉移到包括工業制造、交通物流、教育醫療等各個垂直行業，實現整個行業和社會的數字化轉型。
換句話說，數字技術不僅幫助消費者更好地社交和娛樂，還幫助企業升級制造流程，改善業務流程，進壹步提高生產力。此外，還要幫助政府提高治理能力，優化管理效率，提高居民的城市生活質量。
數字孿生技術就是在這種背景下誕生的。
2011年3月，美國空軍實驗室首次提出數字孿生。當時，他們將這壹概念應用於戰鬥機維修的數字化。
不久之後，另外兩家公司關註到了數字孿生，並決定在民用領域發揚光大。這兩家公司是美國的通用電氣(GE)和德國的西門子。
通用電氣和西門子是世界級的工業巨頭。他們長期關註工業自動化和數字化轉型，也壹直在研究工業4.0。
對他們來說，數字孿生信息技術發展到新階段的產物，是典型的工業數字技術，代表了工業制造手段與數字技術深度融合發展的未來方向。為此，他們投入了大量資源進行數字孿生技術的研發，並將其推向全球各個領域。
說了半天，數字孿生到底是什麽？
數字結對的官方概念很難理解，它是這樣的:
數字孿生是指綜合運用感知、計算、建模等信息技術，通過軟件定義對物理空間進行描述、診斷、預測和決策，從而實現物理空間與網絡空間(可以理解為數字虛擬空間)的交互映射。
刪除描述，提煉主幹，會變得更簡單:“數字孿生是物理空間和數字虛擬空間的交互映射。”
更簡單的說，digital twin就是在壹個設備或系統的基礎上，創造壹個數字版的“克隆”。這種“克隆”也被稱為“數字孿生”。
對於許多人來說，數字雙胞胎很容易與“數字建模”混淆。畢竟數字建模也是仿真克隆。
但其實數字雙胞胎和“數字建模”是有很大區別的。數字雙胞胎的特征可以概括為四個字——動態、全生命周期、實時/準實時、雙向。
所謂“動態”，就是本體的實時狀態和外部環境的狀態會通過傳感器等手段在數字孿生上重現。換句話說，雙胞胎不是壹成不變的，而是變化的。
“全生命周期”是指數字雙胞胎貫穿產品的全生命周期，包括設計、開發、制造、服務、維護甚至報廢回收。不僅限於幫助企業創建產品本體，還包括幫助企業使用和維護本體。
“實時/準實時”很好理解，就是上面說的“動態”數字響應是實時/準實時實現的，沒有大的延時和明顯的滯後。
“雙向”的特點非常關鍵。傳統的建模往往是單向的——建立壹個模型，然後根據模型制造本體。數字雙胞胎完全不壹樣。除了接收本體數據，twins還可以反方向發送數據給本體。企業可以根據twins反饋的信息對本體采取進壹步的行動和幹預。
從技術上看，數字孿生技術體系非常龐大。其感知、計算、建模過程涵蓋了感知控制、數據集成、模型構建、模型互操作、業務集成、人機交互等多個技術領域，門檻非常高。
數字雙胞胎的技術競爭，其實是雲計算、大數據、3D建模、工業互聯網、人工智能等先進ICT技術綜合實力的博弈。
數字孿生本質上是借助數字空間孿生模型模擬物理空間真實本體的技術。之所以模擬，無非是兩個原因:壹是物理本體成本貴，試錯成本太高，超出了承受能力。二是物理本體是唯壹的，不支持物理復制，沒有試錯的機會。
如上所述，美國空軍實驗室和通用電氣公司，最早的數字雙胞胎，是昂貴的飛機和飛機發動機。到2018，GE已經開發了1.2萬個數字雙胞胎。根據他們自己的說法，他們為每壹個引擎、每壹個渦輪機和每壹個核磁共振創造了壹個數字雙胞胎。
在建立了數字孿生之後，他們收集了物理本體的運行數據，放在孿生上。然後，他們可以大膽創新，充分試錯，進行產品設計變更，進行模擬測試，觀察效果，從而判斷是否實施實際的產品變更。這樣試錯的成本和風險大大降低，產品開發周期也縮短。
什麽樣的系統是獨壹無二的，不支持物理復制？
當然是那種大規模的，真實的，公開的，在用的系統。大家應該都想過，我們每天生活的城市就是這樣壹個體系。
城市極其復雜。在城市裏，有幾百萬甚至幾千萬的人口，無數的建築和車輛，還有盤根錯節的基礎設施網絡(路、水、電、氣、通訊)。我們不能直接在城市裏做實驗，也不能復制壹個實體城市來做實驗。因此，我們需要借助數字孿生技術，在數字空間中構建虛擬城市，進行模擬、實驗和試錯，提高城市的管理和運行效率。
交通是城市最重要的功能之壹。以騰訊的數字孿生平臺為例，詳細了解數字孿生技術如何賦能智慧交通行業的應用。
首先我們來看城市交通數字雙胞胎的建設。
騰訊利用城市級3D重建技術，基於自身的高精地圖數據，可以真實還原整個城市的主要元素，如建築、道路等。然後，還有樹木綠化、公交車站、交通標誌、交通標線等靜態元素。
有了靜態元素，那麽車輛、行人等動態元素呢？是不是像電腦遊戲裏壹樣隨時生成？
當然不是。交通孿生系統中的車輛和行人不是完全虛擬的，也不是隨機生成的。
數字雙平臺通過路測攝像頭實時采集真實道路監控的圖像，檢測和感知各種目標(車輛、行駛等。)，然後“提取”目標數據，建模後再同步集成到數字孿生環境中。
這樣才能真正實現真實道路交通與虛擬環境的深度融合。實時交通流量大數據在數字空間得到了真實還原。
在全市大規模車道級實時模擬下，交通流量數據可以像我們使用地圖導航APP壹樣，用顏色(交通熱力圖)直觀呈現。城市交通的擁堵程度壹目了然。
交通數字雙胞胎建設完成後，從上帝的角度來看，我們可以做很多事情。
首先可以推導出特殊情況下交通流量的變化。模擬交通事故，或舉辦大型活動或演出，觀察交通流量變化，檢驗交通網絡承載能力，為城市交通主管部門制定應急預案提供決策依據。
其次，可以模擬交通信號燈的設計優化方案，為管理部門優化交通管理調度提供技術支持。
此外，基於虛擬環境，為救護車、消防車等急救車輛提供動態路線規劃，挽救生命。
在數字孿生環境中，騰訊還引入了遊戲引擎相關技術，自由模擬各種天氣情況，評估天氣對交通網絡系統運輸能力的影響，提前做好災害天氣環境下的應急預案。
值得壹提的是，流量數字雙胞胎平臺並沒有關閉。可以向合作夥伴開放低成本、低門檻的API接口，方便他們整合業務系統，做大做強交通行業生態。
除了城市交通，城際高速公路也是交通數字孿生的重要應用場景。
在這個場景中，數字孿生技術強調主動運營，即管理整個高速公路。
數據傳輸可以通過ETC、攝像頭、車聯網終端、RSU(路邊單元)、蜂窩基站甚至衛星來實現。通過雲或現場MEC(邊緣計算節點)，可以計算和處理數據。
對於高速公路管理部門來說，基於感知的交通流量、路面、天氣和事故數據，可以輕松實現車道級定位與誘導、動態路徑安排、交通基礎設施調控等高速公路各要素的主動安全精細控制。
對於司機而言，交通數字孿生技術具有準確率95%的精準感知能力和端到端延遲300ms的通信能力。它可以將異常事件以視覺和聲音的形式發送到駕駛員的雙終端，從而提高駕駛員的安全交通能力。
尤其是在惡劣天氣(如大霧、暴雨等)下。)並且在夜間，駕駛員視線被遮擋，通過雙駕可以獲得實時準確的周邊路況。
基於交通數字孿生技術，該系統還可以為車主提供LBS陪伴服務，並通過微信和地圖App向車主推送服務，改善駕駛體驗。
交通數字孿生技術的另壹個顯著特點是可計算性。
它主要體現在道路交通的可計算性和模擬預測的空間可計算性。通過模擬預測，可以預測未來1小時的交通流量，支持不同交通管理場景下應急預案的模擬，為決策者提供科學量化的決策依據和數據支持。
最後說壹下現在很火的無人駕駛。
無人駕駛是智能出行的壹個終極發展方向。目前各大廠商都在積極進行相關技術的研究和測試。
但是，要實現無人駕駛技術的普及，最重要的壹點就是駕駛數據的海量測試和學習。但是目前的法律法規，以及道路狀況，並不允許無人車隨意進入真實的道路環境進行測試。這時候數字孿生環境就可以發揮作用了。
基於數字孿生環境，可自由構建自動駕駛測試環境，在雲端實現城市級雲模擬環境並行加速測試，且為7×24小時不間斷測試，每天可測試654.38+00萬公裏。這簡直是無人駕駛技術的福氣。可以大大縮短無人駕駛技術的開發周期，加速普及。
總之，數字孿生作為壹種“虛實結合”的數字化轉化技術，正在各個領域加速發展。工業互聯網的快速發展，推動了其價值爆炸。
未來百年，人類要想實現更大的野心，以數字雙胞胎為代表的虛擬空間技術將是重要的工具和場景。
數字雙胞胎的潛力有多大？讓我們拭目以待！