数字孪生流派融合曲线图

来源：《数字孪生系统设计与实践》

丁盈 朱军 王晓征

 正如Gartner定义的数字孪生炒作曲线，我们希望在数字孪生技术应用最广泛的场景中，找到对应的底层实现逻辑。从业界普遍的观点来看，数字孪生技术领域大致可分为“数据派、连接派、方针派”，用来区分数字孪生系统实现的不同方法。

所以我们能看到，无论是在“数字孪生城市”还是“数字孪生工厂”，乃至“数字孪生流域”“数字孪生矿山”，从业者的观点总不尽相同，对于系统设计和实现的方法也千差万别。虽然我们能看到“数据、模型、软件”这三要素，但贯穿业务流程、推进实践落地，实际上是远远不够的，这也造成了数字孪生“千人千面”，流于“三维可视化”，甚至“无用论”等一系列的观点。

究其原因，还是因为我们缺少一种面向行业深度、端到端的理解和设计方法，数字孪生在某种意义下，是对传统IT模式的升级版，也可以理解为基于通用目的技术集 合而成的统一性平台，面向碎片的行业需求，尽可能实现底层能力的抽象、复用，打通技术壁垒，建成普适性的数字孪生技术底座。

为达到这样一个目标实现，亚信科技从数字孪生的底层逻辑出发，绘制了一版数字孪生技术发展“曲线图”（如图所示），从各流派主张入手，来分析共性需求以及可能的融合创新价值，也为亚信科技自有数字孪生平台提供一个长期规划演进路径。

     

亚信科技理解的数字孪生技术融合发展关键路径

我们用四条曲线分别定义了“连接派”“数据派”“仿真派”“ AR/VR/XR”的关键技术路径，简单做如下解读：

横轴：时间维度。四条曲线的波峰x轴分别代表各自领域或市场大规模建设，对应数字孪生技术应用爆发的时间先后。

纵轴：预计市场规模。四条曲线的波峰y轴分别代表各自领域的市场规模和基础投资规模。

连接派：通常描述的以IoT为主要场景能力的数字孪生玩家。

数据派：通常描述的以GIS、BIM、可视化渲染为主要场景能力的数字孪生玩家。

仿真派：通常描述的以工业仿真、资产管理壳为主要场景能力数字孪生玩家。

AR/VR/XR：通常描述的以元宇宙、AR/VR/XR为主要场景能力数字孪生玩家。交叉点1“CIM”：指CIM的定义中，融合了数据派和连接派的IoT部分。

交叉点2“基础模型”：从基础模型、机理模型、仿真模型，逐步增加城市信息模型，作为模型层的统一性表述。

交叉点3“孪生模型设计”：借鉴“资产管理壳”的概念，延伸出亚信科技“数字孪生体针脚图”概念设计，用工具化实现对物理资源或者虚拟资源的不同维度的定义，包括几何外观、南向数据服务和控制接口、北向模型单体化运行能力和服务接口，以及外部接入的高阶的“黑盒子”算法模型。

交叉点4“仿生级虚实交互”：正如网络数字孪生场景，“仿生级虚实交互”不仅仅是自治，更要自智、自创、自连接、自服务。

圆饼1“面向智慧城市和基础设施”：面向城市的数字孪生平台。亚信科技的产品设计理念正是以GIS（自研AIMap时空地理信息平台）为基础底 座，整合物联网、云渲染等能力，以低代码场景构建为行业切入点。但和 同类产品有所区别的是，平台增加了“孪生体设计工具”，能以可视化方 式定义基础模型、数据、图表、几何模型、功能模型、规则配置、指令控 制通道等，实现所见即所得的数字孪生场景创意设计。 

圆饼2“面向专业领域的单体级和场景级模拟仿真”：面向5G网络的数孪生平台。 

圆饼3“面向智能制造和工业互联网的复杂模型的仿真”：借助5G，面向工业互联网的数字孪生平台。