1、數字攣生行業(yè)基本概況分析：定義、應用情況
數字攣生是具有數據連接的特定物理實(shí)體或過(guò)程的數字化表達，該數據連接可以保證物理狀態(tài)和虛擬狀態(tài)之間的同速率收斂，并提供物理實(shí)體或流程過(guò)程的整個(gè)生命周期的集成視圖，有助于優(yōu)化整體性能。
數字孿生可應用于工業(yè)生產(chǎn)、
智慧城市、
大數據醫療等領(lǐng)域。
隨著(zhù)
物聯(lián)網(wǎng)的應用更加廣泛，各個(gè)領(lǐng)域越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始計劃數字孿生的部署。Gartner的研究顯示，截至2019年1月底實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)中，已有13%的企業(yè)實(shí)施了數字孿生項目，62%的企業(yè)正在實(shí)施或者有計劃實(shí)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是數字孿生的延伸和應用，而數字孿生則拓展了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用層面的可能性。
其中，在企業(yè)方面，許多企業(yè)積極關(guān)注并開(kāi)展數字孿生實(shí)踐，將數字孿生技術(shù)付諸實(shí)現的研發(fā)方，提供數字孿生相關(guān)技術(shù)咨詢(xún)的平臺方和數字孿生技術(shù)的應用方。
2、數字孿生貫通工業(yè)生產(chǎn)信息孤島
在工業(yè)生產(chǎn)方面當前工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展到高度自動(dòng)化與信息化階段，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量信息。但由于信息的多源異構、異地分散特征易形成信息孤島，在工業(yè)生產(chǎn)中沒(méi)有發(fā)揮出應有價(jià)值。
而數字攣生為工業(yè)產(chǎn)生的物理對象創(chuàng )建了虛擬空間，并將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間中。工業(yè)人員通過(guò)在虛擬空間中模擬、分析、生產(chǎn)預測，能夠仿真復雜的制造工藝，實(shí)現產(chǎn)品設計，制造和智能服務(wù)等閉環(huán)優(yōu)化。數字孿生是未來(lái)數字化企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，例如可應用于以下的常見(jiàn)工業(yè)領(lǐng)域：
3、數字孿生推動(dòng)新型智慧城市建設
中國以“智慧城市”和“新基建”為代表的建設模式雖然起步較晚，但爆發(fā)速度前所未有。目前全球近1000個(gè)提出智慧化發(fā)展的城市中，有近500個(gè)中國城市，占全球數量的48%。這為中國下一階段的城市和基礎設施發(fā)展奠定了基礎。2019年中國新型智慧城市規模超過(guò)9000億元，未來(lái)幾年將保持較快速度增長(cháng)，預計到2023年市場(chǎng)規模將超過(guò)1.3萬(wàn)億元。
當前，安全綜治、智慧園區、智慧交通是智慧城市建設投入的重點(diǎn)，三大細分場(chǎng)景規模占智慧城市建設總規模的71%，而城市級平臺、機器人等新技術(shù)和產(chǎn)品則在快速落地，被更多城市建設方采納和應用。
數字孿生城市通過(guò)對物理世界的人、物、事件等所有要素數字化，在網(wǎng)絡(luò )空間再造一個(gè)與之對應的“虛擬世界”，形成物理維度上的實(shí)體世界和信息維度上的數字世界同生共存、虛實(shí)交融的格局。
物理世界的動(dòng)態(tài)，通過(guò)傳感器精準、實(shí)時(shí)地反饋到數字世界。數字化、網(wǎng)絡(luò )化實(shí)現由實(shí)入虛，網(wǎng)絡(luò )化智能化實(shí)現由虛入實(shí)，通過(guò)虛實(shí)互動(dòng)，持續迭代，實(shí)現物理世界的最佳有序運行。
數字孿生城市將推動(dòng)新型智慧城市建設，在信息空間上構建的城市虛擬映像疊加在城市物理空間上，將極大地改變城市面貌，重塑城市基礎設施，形成虛實(shí)結合、攣生互動(dòng)的城市發(fā)展新形態(tài);借助更泛在、普惠的感知，更快速的網(wǎng)絡(luò )，更智能的計算，一種更加智慧化的新型城市將得以創(chuàng )建。
數字孿生城市不僅賦予了城市政府全局規劃和實(shí)時(shí)治理能力，更帶給所有市民能感受到的品質(zhì)生活體驗。
當前智慧城市應用需求主要包括以下幾個(gè)部分：
4、數字孿生打造科學(xué)公共服務(wù)體系
公共服務(wù)，是21世紀公共行政和政府改革的核心理念，包括加強城鄉公共設施建設，發(fā)展教育、科技、文化、體育、政務(wù)、交通、司法等公共事業(yè)，為社會(huì )公眾參與社會(huì )經(jīng)濟、政治、文化活動(dòng)等提供保障。
城市是一個(gè)開(kāi)放龐大的復雜系統，具有人口密度大、基礎設施密集、子系統耦合等特點(diǎn)。如何實(shí)現對城市各類(lèi)數據信息的實(shí)時(shí)監控，圍繞城鄉公共設施建設，發(fā)展科技、威化、政務(wù)、交通、司法等多方面對城市高效管理，是現在城市建設的核心。
4、數字孿生提升公共健康保障效率
智慧醫療保健是數字李生智能化應用的重要組成部分。通過(guò)移動(dòng)監測、移動(dòng)診室、無(wú)線(xiàn)遠程會(huì )診、智慧處方、醫療信息云存儲等智能技術(shù)手段，可提升城市診療覆蓋面與效率，促進(jìn)城市醫療資源的合理化分配。
進(jìn)一步利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構建“電子醫療”服務(wù)體系，實(shí)現醫療監護設備的小型化、無(wú)線(xiàn)化、發(fā)展智慧家庭健康保健、智能健康監護，可大幅降低城市公眾醫療負擔，緩解城市醫療資源緊缺的壓力。具體應用需求如下：
5、數字孿生使建筑實(shí)現虛實(shí)交互
“數字孿生建筑”是將數字孿生使能技術(shù)應用于建筑科技的新技術(shù)，簡(jiǎn)單說(shuō)就是利用物理建筑模型，使用各種傳感器全方位獲取數據的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應的實(shí)體建筑的全生命周期過(guò)程。數字孿生建筑具有四大特點(diǎn)：精準映射、虛實(shí)交互、軟件定義、智能干預。
數字孿生建筑的核心環(huán)節在于BIM的應用。建筑信息模型(BIM)是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具和一種信息
建模技術(shù)，可以實(shí)現建筑設計的三維可視化，BIM技術(shù)疊加時(shí)間軸形成4D模型，進(jìn)一步疊加成本信息可構筑5D模型，對建筑進(jìn)行多維度考量，可貫穿建筑全生命周期中規劃、概念設計、細節設計、分析、出圖、預制、施工、運營(yíng)維護、拆除或翻新等所有環(huán)節。
具體到BIM軟件的核心領(lǐng)域，目前國內廠(chǎng)商占建筑結構設計軟件市場(chǎng)優(yōu)勢，建筑信息化模型軟件市場(chǎng)仍以國外廠(chǎng)商為主導?，F在，知名的BIM軟件供應商有Autodesk、Trimble、Bentley、廣聯(lián)達、RIBSoftware等：
