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“贾维斯，你在吗?”“为您效劳，先生”，这是《钢铁侠》里的经典场景。托尼通过和贾维斯的交流，即可在数字化虚拟模型上调整战甲的各种参数，并且直接映照到现实同步设计、改进和维修。这个看似科幻的场景，正在被业内火热的“数字孪生”概念不断实现。 何为数字孪生?通用解释是，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。 答案过于抽象?5月13日，袋鼠云旗下数字孪生子公司——易知微在一周年“ED-ONE”大会上对数字孪生技术及应用进行了深度解析，并联合数字孪生世界企业联盟共同发布了《数字孪生世界白皮书(2022版)》。 2021年8月，在浙江大学数据分析和管理国际研究中心的指导下，由易知微牵头发起成立了数字孪生世界企业联盟，专注于贯通数字孪生产业上下游，打造数字孪生产业协同创新生态，以数字孪生体为基座，融合上下游产品和技术，将物理世界全方位的数字化，实现一个真实的可以实时感知和管理的数字孪生世界。 为促进生态合作、行业交流、创新发展等工作上的融合共生，由联盟理事长单位易知微牵头，结合联盟内各成员单位毕埃慕、英集动力、数栾云和行业伙伴卓见云的行业实践，编制了此数字孪生世界白皮书，全面介绍了数字孪生知识体系、“V”模型数字孪生世界方法论以及重点行业典型案例分享。 白皮书介绍了数字孪生的“三重世界”：第一重，建立起和真实世界完整映射的数字孪生世界;第二重，在虚拟数字世界里原生出和真实物理世界没有对应关系的事物和活动，数字孪生体能够独立生长，可以自由回溯;第三重，虚实映射，借助创新的交互和控制方式，从数字原生世界反向对真实物理世界进行增强和优化，实现数字增强世界。更直白地讲就是，在虚拟空间创造出可以对照现实情况的“复制品”，且它并不是单纯的“镜像”，更像是玄幻小说中的“肉体和灵魂”，虚拟和现实是可以互相影响的。 第三重世界让物理世界更加美好有序，被易知微认为是数字化的理想状态。 那么，是什么让这个理想有机会照进现实了呢? 01 得益于飞速发展的5G、物联网、云计算、人工智能、GIS地图、建模仿真等技术，数字孪生的“基建”被夯实。 但正如技术和应用之间，总有一段难以消除的门槛，数字孪生在落地实践中，也遇到了一些困境。为此，易知微提出除硬技术之外，支撑数字孪生更好落地应用的两个数字化技术：数据中台和数据可视化。 数据中台解决的是大量数据的异构多源等问题，打破“数据孤岛”，让数据在同一逻辑下被管理，从而为数据孪生提供完整的数据且便捷地支持。其中，袋鼠云数栈DTinsight 是典型的数据中台产品代表之一。数栈DTinsight作为独立第三方数据中台产品，具备云原生、信创兼容、湖仓一体、批流一体、 金融级安全、多集群兼容及跨云能力等特点，可轻松解决企业数据的“存”、“通”、“管”、“用”、“智”的难题，以“数据平台化、数据资产化、数据服务化”三大核心能力为企业构建全域数据共享中心。简而言之，数栈DTinsight既能为企业打通数据壁垒，也能保证企业数据私有。
数栈DTinsight：一站式大数据开发及治理平台 数据可视化平台避免了“盲人摸象”，让一切操作和情况直观地呈现在所有人眼前，提升作业效率。以典型产品EasyV为例，我们来看下可视化平台是如何工作的。 EasyV能根据客户需求打造出不同类型的数字或孪生驾驶舱等，“一张图”让所有信息一目了然，更利于企业做出精准决策。如，数字孪生工厂驾驶舱，EasyV能对照出一个高清的“虚拟工厂”，直观地展示生产车间的工艺流程，当某个位置出现问题时，可以远程控制管理，提高工厂的运营管理效能。
EasyV：数字孪生可视化低代码搭建平台 值得特别关注的是，EasyV是易知微自主研发的数字孪生可视化低代码搭建平台。低代码让企业通过拖拉拽操作等简单操作，即可构建出所需的可视化应用，这极大地降低了开发门槛，让更多非专业开发人员(如产品经理、UI设计师等)也能轻松入场数字孪生平台建设。 为此，4 月 25 日，Gartner 发布的《Market Guide for Analytics Platforms, China》报告中，EasyV 和阿里云、百度云、帆软等友商的产品一起入选了增长最快的ABI platform领域的代表性供应商。 而EasyV还在不断进化，会上易知微表示将于6月推出新的低代码系列产品矩阵，以帮助更多开发者便捷实现更多个性化需求。
实践出真知，数字孪生到底有什么用?接下来，我们以会上重点讲到的数字孪生流域解决方案进行阐述。 02 道德经说“上善若水”，成语里有“洪水猛兽”一词，自古中华民族和水的关系就是爱恨交织。它创造文明，也毁灭文明，我们从未坐以待毙，“大禹治水”“李冰修都江堰”一个个耳熟能详的故事，记录着我们在水患治理上的努力。 时间来到现在，智慧的加入，让水患等治理变得更加便捷。但目前依然无法达成让“病”治在未病时。 易知微深入水利行业后，提出了三大痛点：首先，数据基础弱。例如，河流下感应等智能设备部署薄弱、二维多三维数据少等问题;其次，数据多维时空分析难。水利需要考量时、空两个维度，分析难度系数高;最后，场景构建、数据共享难。例如，不同水利部门数据之间彼此“隔离”，让流域数字孪生建设缺失足够的数据支撑。 为此，易知微构建出完整的数字孪生流域解决方案架构，从底层物理实体、基础数据，到数字孪生平台搭建，再到防洪、水资源管理与调配等应用开发，通过三维场景实时渲染、时空业务数据融合等技术，全方位赋能水利行业实现数字孪生打造。
我们以水利项目实际案例，具象地看易知微的解决方案是如何运行的。首先，易知微搭建出水利工程的数字化场景，结合 GIS地图与三维模型，按流域、行政区划、工程类别综合分析展示各类水利工程的分布情况，并提供具体工程基础信息的查询展示功能，实现水利工程宏观与微观信息的无缝切换。 其次，按需搭建防汛、水资源分析、水文分析等场景，满足不同水利需求。例如，在防汛场景上，分区“事前-事中-事后”重点关注信息，构建台风、防汛形势、洪涝影响等不同主题的信息场景，对不同时空尺度气象预报信息和实时水、雨、工信息进行动态预判，为防汛防台提供全过程、动态化的关联信息展示与指挥决策辅助。 最终，在易知微解决方案的赋能下，水利项目实现了全流域洪水、区域涝水动态可以超前预报，山洪灾害由“监测预警”转变为“预报预警”以及区域水利设施联合调度运行。 截至目前，金华、宁波、慈溪等水利部门都有易知微数字孪生流域解决方案的案例落地。 而易知微的数字孪生解决方案的应用不止在流域场景，工业、城市和双碳等领域的应用也有诸如冬奥、浙大智慧校园等多个著名赛事和场所的精彩案例。 在易知微提及数字孪生的时候，并不过多阐述行业风口或者好的生意，而是用了一个很具普世精神的词汇：地球数字化(Earth Digitization)，在此引用白皮书中的一个观点，数字孪生将让物理世界更有序美好，而这也是易知微坚守探索数据价值的初心：让每一个人/伙伴/组织看见并受益于数据技术。 而从易知微的解决方案和案例分享中，我们也预见到数据孪生在城市、工业、医疗、水利等各个领域的无限潜力。下个时代的生活生产方式，已经在数字孪生的催生下，从科幻片中走入现实。 |
