数字经济的发展,一直是在持续进行着。随着数字孪生的概念被提出,数字的概念在工业领域变得更为清晰。似乎所有的工业设备都在附着了数字孪生的属性。那么,究竟什么是数字孪生。今天,就从上位机的概念,来说说数字孪生。
10年前,我曾与西南交通大学的一位教授探讨过什么是模糊数学的问题。这位教授说了个段子,一辆车停在路的左边,当把车轮拆下来放到右边时,请问,车在左边还是右边?如果继续拆,拆得左边只剩下一个零件时,车在左边还是右边?
数字孪生,大概也遇到这样的问题。
什么是数字孪生呢?就是对设备的数字克隆体。

这个克隆体,不仅仅克隆了外观,或者3D模型,也克隆了运行状态,力学、物理信息、通讯信息及其他物料等物流信息。
下面我们就从上位机的角度来说说数字孪生。
数字孪生离我们并不遥远。或者说,这个概念是一种概念重定义。
就像,人类在有婚姻之前,可能已经有长期的稳定的男女合作形式。后来通过婚姻的形式,确定下来,形成了婚姻的概念一样。数字孪生,就是一种新的婚姻概念。不过,是物理世界与虚拟世界的婚姻概念。
更官方一点,就是物理世界在赛博(cyber)空间的投影。
1、上位机
上位机,是指可以直接发出操控命令的计算机。可以理解为操控的大脑。

上位机
对应的下位机,下位机,是上位机和机器的物理翻译层。
那么数字孪生在里面是怎么呈现的呢?
例如,我们住酒店,想要开空调,开始的时候是按钮,后面开始有遥控器,现在是墙上的控制系统。
这是开关和一些温度调节等操作上,做到了和空调设备的克隆。
那么在这个地方,就实现了数字孪生。
所以,一定程度上来说,数字孪生,就是设备功能在虚拟环境中的投影或者备份。但是又具有互相控制的作用,信息同步的作用。
孪生的意思,就是打了一个,另一个也表现出某种形式的疼。
你看,实际上,早就有数字孪生了。只是比较局部。问题是现在也没有做到完全啊。所以,数字孪生就是上位机的新提法。
2、数字孪生=上位机+现代数字技术
但是数字孪生真的就是上位机吗?
显然不是,从技术上,数字孪生增加了更强大的数字技术。主要有三个特征。
从2D进入到了3D。
从单机到了集群。
从人工操作到机器视觉
人工智能
数据共享
互联网
所以,数字孪生,是上位机的革命性升级版。

3、数字孪生和工业互联网
数字孪生是利用数字技术对物理实体的特征、行为、状态和性能等进行描述和建模的过程和方法,建立与现实世界物理实体完全对应和一致的虚拟模型,可实时模拟在现实环境中的行为和性能。充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术,通过软件定义,对物理空间进行描述、诊断、预测、决策,进而实现物理空间与赛博空间的交互映射。
这就与工业互联网对应起来。
4、总结
数字孪生与工业互联网是一起出现的概念,是现代数字技术与现代工业,通讯,传感设备,交互设备等的综合工业形式和经济形式。
上位机或者传统的上位机概念,是数字孪生和工业互联网的基础。

从事上位机行业,是切入数字孪生和工业互联网的最踏实的路径。
