今天，物联网已经成为一个家喻户晓的重要概念，在全球范围内掀起了新浪潮，但相应的对它来说，数字双胞胎的知名度要低得多。所谓数字孪生，是指利用物联网设备传回的数据流构建的数字空间。除了区块链、人工智能等新兴技术，数字孪生在推动下一次工业革命中也发挥着至关重要的作用。因此，预计2023年相关产业总产值将达到133亿美元。数字孪生——物联网的核心数字孪生是指通过计算机程序为物理世界建立一套数字表征，而这里的计算机程序需要使用来自现实世界和周围环境的数据流来建立模拟模型，用于预测产品或过程的工作情况，同时避免物理对象的故障，最终降低实际成本。数字孪生可以通过对不同场景下的各种行为进行预测分析、监测和研究，提供准确的预测。根据Deloitte和KPMG在2017年发布的《炒作之外：解读工业4.0与数字孪生》报告，数字孪生技术有望彻底颠覆现有的许多流程。如果21世纪的信息是新的石油，那么分析工具就是新的内燃机。——PeterSondergaard数字孪生成功的先决条件之一是确保材料信息可靠且尽可能准确。此外，信息安全也应得到有力保障，因为此类内容一旦泄露，往往会造成巨大的经济损失。这就是为什么区块链作为一种可行的解决方案和数字孪生开发中不可或缺的合作伙伴值得特别关注的原因。在物联网领域，所有的数据都必须牢牢抓住两个基本点：可访问和可理解，数字孪生的普及趋势也正是因为如此。随着物联网设备的普及，数字孪生可以极大地简化应用流程，依靠冷静、安全的数据流处理能力，容纳更多关于现实世界中位置或物体的实时信息。换句话说，数字双胞胎充当中介，负责将来自物理世界的数据与需要使用数据的应用程序连接起来，并以数字方式呈现。如前所述，物联网设备收集的所有数据必须汇聚在一个地方；在拥有数字孪生副本的情况下，副本自然是这种融合的目标。基于此，包含大量数据并可作为“真实来源”信任的数字孪生成为后续应用和软件集成的理想平台。目前，正在开发和创建数字孪生技术，主要用于三个目的：数字孪生原型制作(DTP)：在创建最终物理产品之前，首先制作数字版本以观察其行为和操作方式。数字孪生实例（DigitalTwinInstance，DTI）：产品创建后，可以通过数字孪生来测试不同的调整路线和不同的使用场景，避免高昂的物理测试成本。数字孪生聚合（DigitalTwinAggregation，DTA）：产品功能是根据DTI提供的信息，通过一套预设的分析技术、先决条件等来确定的。区块链和数字孪生为了提高效率，充分发挥数字孪生的优势，每个数字孪生副本必须相互连接并建立一个系统。正因为如此，数字孪生和相应的资产必须是可识别的，这样它们才能被检测到并与之顺利交互。当前一类前瞻性解决方案使用中心化模型，中心化平台负责每个数字孪生副本的注册、身份管理和授权，从而将副本带入公共网络。但这只是一个过渡性的解决方案。最终目标应该是建立一个去中心化的行业生态，摆脱中心化平台对身份和数据的管理，进而消除商业垄断的可能。考虑到这一点，将区块链技术与数字孪生相结合才显得尤为重要。区块链高度透明和去中心化的数据存储，加上数字孪生安全可靠的数据交互，辅以智能合约功能，有望在实现自动化操作的同时，将系统效率和安全性提升到一个新的水平。数字孪生所使用的采集信息也必须具有不可篡改的属性，确保实际发生的一切、执行者、数据内容变化等都被清晰记录，并可随时追溯，避免了传统方法无法实现的问题。数据库经常受到网络攻击。这样，数字孪生信息将存储在数据链中，用于验证数据的来源和内容。另一方面，如上所述，这些特性与智能合约结合后，数字孪生可以通过自动化流程连接起来，建立协作系统。这样的系统可以与机器学习技术相匹配，实现行为预测、安全分析、全球/全球连接等更深远的发展目标。区块链技术与数字孪生相结合的优势也充分体现在数字安全层面。数字孪生副本之间去中心化的匹配和连接，将大大增加攻击活动突破安全层和数据层的难度。并且一旦被发现，恶意攻击者将立即被清除出链。此外，区块链的介入也将使实时数据分析成为可能，大大提高预测的准确性和及时性。同时，数据的完整性、正确性和防篡改能力也将显着增强，再加上更好的数据存储方式和溯源性，无疑有利于后续研究和进一步分析。数字孪生的优势和用例据麦肯锡公司称，数字孪生的应用预计将增长20%。数字孪生有助于解释物联网设备收集的数据，以更灵活、更高效的方式衡量业务KPI。此外，数字孪生可以对当前正在发生的一切建立全局视图，同时根据不同场景重构模拟环境，从而消除只能借助物理或真实环境才能进行的物理模拟过去，显着降低成本并实现系统优化。提高投资回报率。可以说，只要我们拥有正确的数据，数字孪生就可以帮助我们分析、预估和测试新的解决方案，建立新的商业模式，而且成本不高。数字孪生的其他业务用例适用于制造商，例如汽车工厂。福特为其每种车型开发了七个数字双胞胎。另一方面，医疗行业也受到技术发展的驱动，为患者打造的数字孪生可以提供模拟环境，帮助医生提前测试诊疗方案的潜在效果。接下来是能源部门，它可以使用数字孪生来获得更高效的设计，可以对其进行调整以提高系统效率。最后，还有智慧城市。新加坡和上海都建立了完整的数字孪生体，以提高能源效率、交通流量等。在数字孪生体的支持下，我们正朝着可以想象的智慧城市的目标迈进。迈出坚定的一步。不管大家是否接受元宇宙的概念，数字孪生都会为这个未知的世界做出贡献。这个全新的纯数字世界在连接性和安全性方面提出了许多需求，相应的解决方案必须以增强现实或虚拟现实的形式呈现。在数字孪生的帮助下，研究人员可以将真实数据带入这个虚拟世界，为最终用户提供受现实启发的更加身临其境的体验。
