數字孿生（Digital Twin）是信息空間與物理空間的交互與融合，實現了物理世界與數字世界互聯、互通、互操作。數字孿生的概念由邁克爾·格里夫（Michael Grieves）教授于2002年首先提出。數字孿生以數字化方式創建物理實體的虛擬實體，依托知識機理、數字化等技術構建數字模型，利用物聯網等技術將物理世界中的數據及信息轉換為通用數據，并且結合 AR、VR、MR、GIS等技術將物理實體在數字世界完整復現出來，具有互操作性、可擴展性、實時性、保真性以及閉環性等特征。

數字孿生有什么價值？

數字孿生通過設計工具、仿真工具、物聯網、虛擬現實等各種數字化的手段，將物理設備的各種屬性映射到虛擬空間里，形成可拆解、可復制、可轉移、可修改、可刪除、可編輯的數字鏡像。

過去，沒有數字化模型時，制造一件產品要經過多次迭代設計、打樣、測試。現在，有了數字孿生技術，就可以在虛擬空間里修改產品的規格和配置，通過仿真預測產品性能，這大幅度減少了迭代過程中實體產品的制造次數、時間、成本。數字孿生技術可以應用在工業制造領域，比如汽車、電子制造等等，特別是在智能制造領域，數字孿生被認為是一種實現制造信息世界與物理世界交互融合的有效手段。

數字孿生已形成生態系統

目前，數字孿生已形成生態系統，主要分為基礎支撐層、數據互動層、模型構建與仿真分析層、共性應用層以及行業應用層等，如下圖：

數字孿生生態系統示意圖（圖片來源：《數字孿生應用白皮書2020版》）

數字孿生從物理世界到虛擬世界的感知接入、可靠傳輸、智能服務，不僅要支持跨接口、跨協議、跨平臺的互聯互通，還強調數字孿生不同維度（物理實體、虛擬實體、孿生數據、服務/應用）之間的雙向連接、雙向交互、雙向驅動。因此數字孿生的落地，需要一個融合了多路高速并行、協同采樣、大運算量協作算法、多路輸出精準協同、強實時性（低延遲量+低延遲抖動量）等特性的高性能控制系統。

以5G連接為中心的數字孿生五維模型

數字孿生的落地需要5G

對物理世界的全面感知，是數字孿生落地的重要基礎與前提。虛擬模型的精準映射與物理實體的快速反饋控制，是實現數字孿生的關鍵。物聯網通過有線或無線網絡，為孿生數據的實時、可靠、高效傳輸提供了支持。因此，滿足超高可靠、超低時延以及連接海量設備的需求，對數字孿生的應用落地甚為重要。

5G通信技術具有高速率、大容量、低時延、高可靠的特點，能夠契合數字孿生的數據傳輸要求，滿足虛擬模型與物理實體的海量數據更高要求的高可靠、低延遲傳輸、海量設備的互通互聯，從而更好的推進數字孿生的應用落地。

5G第一個標準版本R15在2018年凍結，應用重點放在eMBB端。5G R16在2020年7月凍結，它完善了URLLC和mMTC的特性，這些技術特性將加速5G在工業、汽車、能源、醫療、公用事業等物聯網領域的應用。因此，5G R16被寄予厚望，業界認為R16才是破解工業互聯網設備互聯互通的“金鑰匙”。

展銳基于首款支持 5G R16技術特性的平臺唐古拉 V516，于2021年7月率先完成了全球首個基于 3GPP R16標準的 eMBB+URLLC+IIoT（增強移動寬帶+超高可靠超低時延通信+工業物聯網）的端到端業務驗證，以及由IMT-2020（5G）推進組組織的“5G 增強技術研發試驗低時延高可靠（uRLLC）關鍵技術測試”。這些技術測試是 5G R16標準邁向商用的重要里程碑，為包括數字孿生在內的5G應用場景提供了重要的基礎支持。

今天，5G和AI技術的飛速發展，數字孿生落地需要集成和融合的跨領域、跨專業技術已經逐漸成熟，數字孿生作為萬物互聯時代的重要一環，將由緩慢發展走向發展的快車道。

審核編輯：符乾江