数字孪生：无尽创新的所有好处
发现数字孪生、支持它们的技术以及谁将使用最刺激的现有仿真模型
数字孪生或数字孪生以数字格式识别物理对象的完美复制品，无论是产品、过程还是系统。
作者为迈克尔·维克斯 (Michael Vickers) 的数字双胞胎于 1970 年首次出现，当时美国宇航局同时使用 13 台计算机创建模拟，指导阿波罗 XNUMX 号机组人员进入恢复操作空间。
第一个工业级别的软件应用程序是由 Michael Grieves 提出的，他在 2002 年提出了数字孪生作为基于产品生命周期的概念模型。
在数字孪生中，来自现实世界的所有数据和信息都在虚拟世界中忠实地再现，以创造一对完全相同的双胞胎。
这两个系统通过使用不同的和特定的技术，还可以在产品或系统的整个生命周期中，从创建和生产阶段到运行和监控阶段，通过交换信息和互相帮助来进行通信和交互。
从而显着节省时间、风险和金钱
数字孪生可以在实物之前或之后诞生。 当在物理产品之前创建时，它允许进行重要的预防活动。
例如，考虑产品和/或系统的概念阶段。 拥有可以模拟和预测未来物理原型行为的数字孪生意味着创建功能性产品可以节省大量时间、风险和资金。
此外，一旦系统或材料产品诞生，它就不会被其数字孪生所抛弃，它将通过对其行为进行预测和监控活动来实现功能多样化，以优化其性能、解决任何问题或创造其他和不同的服务。
另一方面，如果对象已经存在，则可以使用最现代的技术工具创建一个精确而详细的基于数据的双胞胎，并且可以在其上与各种人工智能系统一起行动以执行每个过程都对物理对象的各种效用起作用。
数字孪生或数字孪生的特征是什么？
最重要的是，数字孪生允许通过与之交互来跟踪对象或过程的整个生命周期。
在大多数模拟中，真实对象的建模是在其外部完成的，只能看到外部特征（例如虚拟旅游）。
另一方面，在数字孪生中，建模不仅在外部进行，还允许您进入对象的内部，因此了解、提取和使用其每个特定元素，例如：测量、材料、结构和许多其他元素。
此外，还可以插入有关对象的所有信息，例如有关来源、材料出处、历史数据等的信息，以及制作对其在 Internet 世界中使用有用的模型.
与“静态”3D重建有多少不同……
数字孪生还不同于 3D 重建，它提供物理模型的静态表示，因为它是动态的，这要归功于通过使用物联网系统（物联网）与物理对应物实时交换数据的可能性.
但数字孪生最具创新性的方面在于，一旦创建，它就提供了利用其包含的大量信息来创建和激活创新服务的机会。
例如，增强现实活动必然以预防性创建一个已建模的主题为前提，因此可以在其中进行操作和实验的数字孪生。
另一方面，人工智能算法需要一个现有的模型来处理各种过程。 等等。
哪些技术支持这个概念？
支持数字孪生或数字孪生的技术系统种类最多，但最重要的是近年来它们在质量上取得了重大飞跃。 因此，及时准确地列出它们是值得的……
3D 激光扫描仪、LIDAR 扫描（激光检测和测距）、超高分辨率相机，用于通过检测和收集位于数字空间中的点（即所谓的点云）对物体进行建模；
仿真软件和大数据；
云，数字孪生所在的地方；
物联网，即可以与互联网上的其他设备和系统交换和连接数据的所有对象。 数字孪生是物联网的基础，而物联网是物理和虚拟对象之间的连接工具。
未来是什么样的，哪些行业将从中受益？
数字孪生及其各种应用构成了越来越多的新兴市场份额。
据 Markets and Markets 预测，2020 年全球数字孪生市场产值约为 3,1 亿美元，预计到 2026 年将达到 48,2 亿美元。
数字孪生的应用，最初仅限于航空航天和工业（工程、制造、航空航天、能源等），正在扩展到每一个已经能够识别和利用其巨大潜力的领域。
2019 年，汽车行业在数字孪生市场中所占份额最大，而在过去两年中，由于 COVID-19 大流行，增长尤其与医疗保健和制药行业相关。
医疗保健和制药行业使用数字孪生来监测患者的健康状况，并研究因病毒引起的日常生活变化。
数字孪生的潜力将主要投资于所有旨在提供高效服务和改善人们生活质量的行业。
智能城市（“智慧城市”）的逻辑演进也将与发展城市数字孪生的能力相关联，即支持区域治理的数字孪生能够提前规划城市的完整演化、提供的服务、防止甚至在问题变成无法解决的问题之前解决问题。
从城市到领土，坚持“结对”
将目光从城市扩大到领土，数字孪生可以用来假设土地数字孪生 (LDT) 的诞生，或者伴随着真正的智能土地的建设，即使在郊区也能够规划、发展和改善生活。
此外，领土重建开始对与财产的恢复、建设、翻新和销售相关的一切技术创新采取开放的方式。
使用数字双胞胎带来的优势很多，涉及不同的主题。
数字孪生允许您想象、规划、查看、纠正未来的建筑，保留其历史记忆，实时监控其状态，通过物联网优化居民的生活质量，降低成本和干预以消除关键问题和/或安排维护干预。
此外，还可以远程详细参观虚拟楼宇，方便物业供需对接。
促进历史和文化遗产的资产
在保护和提升历史文化遗产的背景下，数字孪生可以成为一种真正的基本辅助工具，目前很少使用。
所有作品的生命不仅受到时间的自然流逝的影响，还受到环境污染、可能的自然或人为灾害的加速影响。
保护文化遗产，将其传承给后代，让他们能够享受，是一种道义上的义务。
文化遗产的数字孪生使遗产能够忠实地体现在它传给我们的状态中。 此外，它还提供了一系列可供学者和专家用于最适当用途（进行实验、研究资产、恢复和保护活动等）的信息。
数据和信息的进一步连续流动（通过使用传感器得到丰富）还允许监测和控制不同方面，例如光和声音的影响、二氧化碳水平、湿度和材料变质、通风、存在的影响访问者对财产状况等的了解。
即使在大多数研究活动不可逆的考古学中，也可以使用数字孪生：例如，模拟挖掘现场，该地点将保持不变，考古学家和技术人员甚至可以从不同的地方同时工作。
Digital Twin 也是文化遗产推广和提升的工具，也是各种专家学者宝贵的保护和研究工具，它也可以作为 Virtual Tours 的基础，因此，允许虚拟让游客以更身临其境的方式了解他。
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圣安东尼的尊贵方舟，联合国教科文组织参考
作为十四世纪壁画遗址指导委员会推动的行动的一部分，这些遗址被列入联合国教科文组织世界遗产名录，Veneranda Arca di Sant'Antonio 促进并创建了帕多瓦圣乔治大教堂的数字孪生体。
这种通过多个数字双胞胎进行的建模在 YouTube 频道上发布的一段视频中得到了很好的描述。 geolander.it 网站.
Veneranda Arca 的首席总裁 Emanuele Tessari 抓住了 Digital Twin 的机遇，准确地解释说：“数字模型的创建不仅将为建筑的保护和研究提供有价值的工具，使资产的地理参考数据可供专家、学者和研究人员使用，而且还将成为其推广和增强的重要工具，让游客虚拟进入内部，欣赏它的壮丽之美”。
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欧盟目标：到 2030 年将古迹数字化……
欧盟委员会发布了一项关于欧洲文化遗产共同数据空间的建议书，邀请成员国到 2030 年加速所有文化遗产古迹、遗址、物品和人工制品的数字化，希望每 50 个最常访问的文化遗产中至少有 3 个那些被数字化为 XNUMXD。 我们的建议是，当带回数字孪生时会更好。
法国的拉斯科洞穴就是需要双胞胎的一个明显例子。 在这种情况下，创建了一个“物理”替身。
事实上，这些洞穴自 1983 年以来一直对公众关闭，在二氧化碳排放、参观造成的温度升高和人工照明开始导致墙壁上的藻类蔓延，威胁着珍贵的画作到旧石器时代晚期，他们拥有自己的公牛厅和彩绘画廊的实物复制品。
乔什·比林斯 (Josh Billings)，当他写道 “生活中有两件事我们永远无法做好准备：双胞胎”，他当然不知道，在离他自己很远的时间里，数字双胞胎会到来。
他可能会讽刺地说 “这种情况很少见； 而懂得把握的人更是凤毛麟角。”
就数字孪生而言，似乎许多人决定利用这一创新机会……
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