数字化双胞胎（Digital Twins）技术简介

今天看到一则新闻，微软Azure IoT计划支持数字化双胞胎，因此研究了一下什么是数字化双胞胎（Digital Twin）。

根据维基百科的解释，数字化双胞胎是指以数字化方式拷贝一个物理对象、流程、人、地方、系统和设备等。数字化的表示提供了物联网设备在其整个生命周期中如何运作的元素和动态。数字双胞胎将人工智能、机器学习和软件分析与空间网络图相集成以创建活生生的数字仿真模型，这些模型随着其物理对应物的变化而更新和变化。

虽然维基百科没有点出，但是除了模拟/仿真物理对象、流程、人、地方等，更重要的是他们互相之间的关系。

数字化双胞胎技术最早由美国国防部提出，用于航空航天飞行器的健康维护与保障。首先在数字空间建立真实飞行器的模型，并通过传感器实现与飞行器真实状态完全同步，这样每次飞行后，根据现有情况和过往载荷，及时分析评估是否需要维修，能否承受下次的任务载荷等。

可以预见，数字化双胞胎技术在工业生产、智能制造等多个领域会有广泛的应用前景。

• 在产品研发领域，可以虚拟数字化产品模型，对其进行仿真测试和验证，以更低的成本做更多的样机。
• 在设备管理领域，我们可以通过模型模拟设备的运动和工作状态，实现机械和电器的联动。比如电梯运行的维护监控。
• 在生产管理领域，可将数字化模型构建在生产管理体系中，在运营和生产管理的平台上对生产进行调度，调整和优化。

另外能够进一步的是数字仿真镜像和物理世界可以联动起来，数字世界可以进行预测试错等方式提前判断得到结果，自动反馈到物理世界/真实世界从而自动调整生产或者运营方式。

广泛的来讲，数字化双胞胎技术会成为在IoT时代的一个利剑。微软最近宣布在未来的4年投入50亿美元用于在IoT的发展。

微软Digital Twin的网站https://azure.microsoft.com/en-us/services/digital-twins/