刊登日期 : 29/06/2026
孿生,即雙胞胎,數字孿生也就是數字世界裏的雙胞胎。為甚麼要在數字世界複製雙胞胎呢?這個虛擬的分身有甚麼優點?
數字孿生(Digital Twin)是一種通過構建物理對象的數字映射,實現虛擬與現實同步的技術。這項技術聽起來很複雜,但它的核心其實就是在數字世界裏,為現實世界的物件創造同步的動態複製品。這個複製品有甚麼用處和優勢呢?
有別於傳統模型,數字孿生還強調虛實之間的交互,能實時更新與動態演化,從而實現對物理世界的動態真實映射。簡單來說,就是即時同步、能預測未來、允許你在虛擬世界裏犯錯。
數位孿生技術的核心概念可以追溯到上世紀60年代,美國國家航空航天局(NASA)在執行阿波羅任務時,利用與真實太空船完全相同的實體模擬器來進行測試和狀態監控,這個模擬器就是一個實體的雙胞胎。
到了2002年,「數字孿生」的初始概念形成。隨着技術發展,數字孿生逐漸從概念走向廣泛應用,2025年已在技術成熟度和應用深度達到新的階段。
在製造業,數字孿生技術被廣泛應用於產品設計、生產線管理等方面,可以幫助企業大幅提升效率和降低成本。根據行業報告,2025年全球數字孿生市場規模為244.8億美元,預計在2027年達到300億美元。
同時,數字孿生技術已經開始應用到日常生活中。香港理工大學開發的數字孿生系統,成功應用到校園中央冷氣系統中。這套系統為現實建築打造高精度的「數字雙胞胎」,通過物聯網(IoT)感測器實時收集溫度、 壓力、耗電量等數據,結合AI分析和物理工程模型,可以預測設備故障、自動優化冷氣機開關時間等,大幅降低冷氣能耗和碳排放。
另外,數字孿生技術也能幫助城市管理構建智慧城市。河北的雄安新區城市計算中心,對雄安現實中的每一棟建築、每一條道路、每一條管道都建立了數字化模型。例如,紅綠燈根據道路車流動態調整以緩解交通堵塞,多表抄集系統能實時採集居民用水用氣數據。有了這個數字孿生兄弟,城市大腦就能對城市各個角落發生的事情了如指掌。
數字孿生要實現大規模普及,還面臨着巨大的挑戰,最直觀的就是技術與成本。要打造高精度的數位孿生,需要密集的感測器、零延遲的通信網絡,以及能消化海量數據的超強算力。如何在精度和成本之間取得平衡,是普及之前必須解決的難題。