物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集的 “神經(jīng)末梢”。它通過分布在物理實體上的各種傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等，實時采集物理實體的狀態(tài)信息，為數(shù)字孿生提供了豐富的數(shù)據(jù)來源。例如在工業(yè)生產(chǎn)中，物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以實時采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、溫度、振動等，這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中，使虛擬模型能夠準(zhǔn)確地反映物理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

數(shù)字孿生具有虛實映射的基本特征。通過對物理實體構(gòu)建數(shù)字孿生模型，實現(xiàn)物理模型和數(shù)字孿生模型的雙向映射。它的工作原理是創(chuàng)建一個或一系列和物理對象完全等價的虛擬模型，虛擬模型通過對物理對象進(jìn)行實時性的仿真，監(jiān)測整個物理對象當(dāng)前運(yùn)行的實時狀況，甚至根據(jù)實時運(yùn)行數(shù)據(jù)來完善優(yōu)化虛擬模型的實時仿真分析算法，從而得出物理對象的后續(xù)運(yùn)行方式及改進(jìn)計劃。 軌道交通數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)工作組成立，推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展。常州文旅數(shù)字孿生解決方案

云計算與邊緣計算為數(shù)字孿生提供了強(qiáng)大的計算和存儲支持，以及實時交互能力。云計算可以實現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲和計算，滿足數(shù)字孿生對數(shù)據(jù)處理和分析的需求。邊緣計算則可以在靠近物理實體的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲，提高數(shù)字孿生的實時性。例如在智能交通中，邊緣計算可以實時處理交通攝像頭采集到的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行車輛識別、流量統(tǒng)計等，為交通管理提供及時的決策支持。

數(shù)字孿生可以優(yōu)化生產(chǎn)線，減少設(shè)備停機(jī)時間。例如寶馬集團(tuán)用數(shù)字孿生優(yōu)化生產(chǎn)線，將設(shè)備停機(jī)時間減少 50%。富士康 “黑燈工廠” 通過虛擬調(diào)試縮短 60% 設(shè)備部署周期。數(shù)字孿生還可以實現(xiàn)數(shù)字線程，打通設(shè)計 - 生產(chǎn) - 運(yùn)維全流程，并且結(jié)合 AR 實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)，如 PTC 的 Vuforia 平臺。 徐州人工智能數(shù)字孿生價目表虛擬調(diào)試環(huán)境應(yīng)具備物理規(guī)則引擎，能夠模擬重力、摩擦等基礎(chǔ)力學(xué)效應(yīng)。

在探析數(shù)字孿生的商業(yè)價值時，企業(yè)須重點考慮戰(zhàn)略績效與市場動態(tài)相關(guān)問題，包括持續(xù)提升產(chǎn)品績效、加快設(shè)計周期、發(fā)掘新的潛在收入來源，以及優(yōu)化保修成本管理。更為重要的是，與傳統(tǒng)項目不同，數(shù)字孿生并不會在有所收效后戛然而止。要長期在市場占據(jù)獨特優(yōu)勢，企業(yè)應(yīng)不斷在新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域再次進(jìn)行嘗試。同時，企業(yè)須將數(shù)字化技術(shù)與數(shù)字孿生滲透至整個組織結(jié)構(gòu)，涵蓋研發(fā)與銷售，并運(yùn)用數(shù)字孿生改變企業(yè)的業(yè)務(wù)模式及決策過程，從而源源不斷地為企業(yè)開創(chuàng)新的收入來源。

GE 航空的發(fā)動機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)采用 “時序提示 + 物理模型約束” 的方法優(yōu)化發(fā)動機(jī)壽命預(yù)測。將發(fā)動機(jī)的時序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本描述，注入物理模型知識，用大模型快速推理剩余壽命，解決了傳統(tǒng)物理仿真模型計算效率低和模型泛化差的問題。

2018 年，日本船舶技術(shù)研究協(xié)會啟動了 “船體結(jié)構(gòu)高精度數(shù)字孿生模型研發(fā)” 項目。該項目結(jié)合有限元分析（FEA）和計算流體動力學(xué)（CFD）技術(shù)，創(chuàng)建了船體結(jié)構(gòu)的高精度數(shù)字孿生模型，通過數(shù)據(jù)同化方法，將實測數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行融合，實現(xiàn)了對船體狀態(tài)的實時監(jiān)測與潛在安全隱患的預(yù)測，使船舶的維護(hù)周期延長了 20%，同時降低了 15% 的維護(hù)成本。 數(shù)字孿生技術(shù)將成為元宇宙的重要基建之一，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實世界的無縫交互與迭代。

在智能家居領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)正逐漸成為提升居住體驗的關(guān)鍵因素之一。借助于傳感器網(wǎng)絡(luò)，家庭環(huán)境內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)可以被實時監(jiān)測，并傳輸給云端服務(wù)器進(jìn)行處理。基于這些數(shù)據(jù)，智能家居系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié)室內(nèi)條件，確保舒適度。例如，當(dāng)檢測到空氣質(zhì)量下降時，智能空氣凈化器會自動啟動；或者根據(jù)用戶的日常作息習(xí)慣調(diào)整燈光亮度和顏色溫度，營造溫馨氛圍。此外，數(shù)字孿生還可以用于模擬不同場景下的能耗情況，幫助居民制定節(jié)能策略。通過對歷史用電量的分析，結(jié)合天氣預(yù)報信息，系統(tǒng)可以預(yù)測未來的能源消耗模式，并給出合理的使用建議。這種前瞻性的管理方式不僅有助于節(jié)約資源，還能降低電費(fèi)開支。某物流企業(yè)構(gòu)建倉儲數(shù)字孿生系統(tǒng)，分揀效率提升22%。常州文旅數(shù)字孿生解決方案

某家電企業(yè)運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品迭代速度提升25%。常州文旅數(shù)字孿生解決方案

近年來，隨著國家數(shù)字化戰(zhàn)略的深入實施，數(shù)字孿生技術(shù)在智慧城市、智慧物流、智慧水利等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。中國數(shù)字孿生解決方案市場規(guī)模增長迅猛，從2020年的41億元增長至2024年的149億元，期間的復(fù)合年增長率達(dá)到38.07%。預(yù)計到2025年，市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大至214億元，且在2025-2029年期間有望保持34.15%的年均復(fù)合增長率，至2029年市場規(guī)模將達(dá)到693億元。這一系列數(shù)據(jù)充分彰顯了數(shù)字孿生技術(shù)市場的強(qiáng)大增長潛力和廣闊的發(fā)展前景。常州文旅數(shù)字孿生解決方案