2.2.2　数字孪生

Gartner对数字孪生（Digital Twin）的定义如下：数字孪生是物理对象的数字化表示。其概念产生于军事领域，在工业界中也受到广泛认同。它是以数字化方式复制一个物理对象、流程、人、地方、系统和设备等，即通过对物理对象（比如飞机引擎或风力涡轮机等）进行数字化建模，形成对应的数字仿真模型，这些模型跟随其物理实体的变化而更新。外部系统通过操作该仿真模型，即可实现对物理对象的处理。比如美国国防部将此技术用于航空航天飞行器的健康维护与保障。首先在数字空间建立真实飞行器的模型，并通过传感器实现与飞行器真实状态完全同步，每次飞行后，根据现有情况和过往载荷，及时分析评估是否需要维修，能否承受下次的任务载荷等。

数字孪生技术在工业生产、智能制造等多个领域有着广泛的应用前景。在边缘计算实际应用场景中，很可能出现连接与管理不畅的情况，比如因网络连接的挑战（可能存在网络不可靠的情况）、边缘设备的特殊性（资源有限，响应速度差异化也较大，比如部分末端传感器为了省电，只在指定的时间间隔才进行上传处理等）等引发的问题。同时极简运维也决定了整个系统不应因为个别对象的异常而受影响。边缘计算解决方案若支持数字孪生则可较好地解决这个问题，云数据中心将待下发的数据发给与数字孪生对应的仿真模型即可认为完成了处理，从而规避了各种软硬件问题，实现了极简运维。另外，数字孪生也可在与具体处理对象恢复连接时，将变更同步，即在架构上支持离线运行并支持断点续传。而且，有了数字孪生，在需要做预测、训练等任务时，可直接在数字孪生的仿真模型上进行设计/验证操作，而不会受物理对象的约束，从而大幅提升了工作效率。