數字孿生的定義早在2002年就已經出現了，而如今伴隨著信息科技的持續發展，數字孿生技術也得到了天翻地覆的轉變，可以說是智能建筑的關鍵。下邊，我們就更深層次些解讀吧！
智能建筑的關鍵—數字孿生技術
一、什么叫數字孿生
DigitalTwin數字孿生根據應用傳感器搜集相關物理新項目的實時數據，當做物理世界和數字世界之間的紐帶。隨后，這種數據信息將用以建立新項目的副本，進而使其可以被解讀，控制或提升。雖然數字孿生的定義自2002年來就早已出現，可是僅因為物聯網技術（IoT）的實現，它才變得具備成本效益。用以描述相近技術的其它專業術語包含虛擬原型，混合雙胞胎技術，虛擬雙胞胎和數字投資管理。
例如，大城市中的實體路面與導航軟件中的虛擬路面便是一對“數字孿生”；在電腦上中的word文檔與打印出來的紙質文檔便是一對“數字孿生”。這般拓寬下來，這樣的實體物能夠 擴展到一切商品上，小到一顆螺釘，大到人體、城市、地球，乃至是全部宇宙空間（如果有那么大的數據信息工作能力的話），都能夠形成相應的“數字孿生”對應的虛擬（信息內容）體。簡單點來說，數字孿生是流程，商品或服務項目的虛擬實體模型。虛擬世界和物理世界的這些匹配允許對數據信息展開剖析和對系統展開監控，以在難題產生以前就及時處理，避免宕機，開發新機會，甚至根據應用模擬仿真來計劃將來。
業內普遍覺得，數字孿生（DigitalTwin）這一定義最開始上溯到MichaelGrieves專家教授2002年在密歇根大學PLM（產品生命周期管理）中心對工業界做的一次演說。2014年，MichaelGrieves在其編寫的“DigitalTwin:ManufacturingExcellencethroughVirtualFactoryReplication”（數字孿生：根據虛擬工廠復制完成非凡制造）市場研究報告中展開了詳盡的論述。他覺得根據物理學設備的數據信息，能夠 在虛擬（信息內容）空間搭建一個能夠 定性分析該物理學設備的虛擬實體和子系統，而且這些聯絡并不是單向和靜態的，而是在整個商品的生命期上都聯絡在一起。
數字孿生之所以備受關注，是由于它們還集成了人工智能（AI）和機器學習（ML）之類的東西，以將數據信息，優化算法和上下文融合在一起，進而使機構可以檢測新想法，在難題產生以前發現問題并展開實時監控。傳統上，數字孿生被用于改進諸如風力發電機或渦噴發動機的單一資產的特性?？墒?，近些年，數字孿生變得更為繁雜，不但連接了一種資產，而且連接了財產系統軟件，甚至整個機構。IoT技術的拓展在極大水平上已完成了這一目標。
伴隨著數字孿生變得愈來愈繁雜-將各種財產集聚在一起，并將其與相關流程和人員的信息內容融合在一起，它們協助處理繁雜難題的工作能力也在提升。在寫字樓，醫院門診，院校，生產制造設備等已建成環境中，此程序運行能夠 變成游戲規則更改者。
數字孿生有四個重要構成部分：
（1）數據信息（比如建筑系統軟件，外部數據信息和藍圖數據信息）
（2）邏輯推理（比如AI/ML實體模型或離散系統標準）
（3）重要績效指標（比如效率，排污，凈營業收入和安全性指標值）
（4）上下文（比如乘員行為，系統軟件/機器設備行為和工作內容）
只有以更有意義的方式映射了這四個重要構成部分，企業或機構才會擁有真正的數字孿生系統軟件。
二、數字孿生使智能建筑變得更為智能
數字孿生早已在組織層面上對商業服務房地產建筑形成了極大影響。尤其是，數字孿生使建筑營運商能夠 將之前未連接的系統軟件（從安全系數到HVAC到尋路系統軟件）融合在一起，以獲得新的看法，提升工作內容并實時監控流程。
它們還能夠使居民對自身的工作區域和自然環境標準有更多的決策權，進而提升了租賃戶的感受。通過優化軟件并連接工作人員，小區業主和營運商能夠 應用數字雙胞胎來控制成本，避免未來成本，提高住房率并提升總體財產使用價值。據計算，數字孿生能夠 將一些建筑物的經營成本每一年減少每平米52元人民幣。
在其它用例（比如，智能醫院）中也是這般。根據建立醫院門診的數字孿生，醫院管理人員，醫生與護士能夠 對病人的身體狀況和工作內容獲得強大的實時判斷力。根據應用傳感器監控病人并融洽機器設備和工作人員，數字孿生提供了了一種更強的方式 來剖析流程，并在需要馬上付諸行動時在適度的時間提示適當的工作人員。
英國制造業研究所（TheInstituteforManufacturing）在西劍橋進行了一個新項目，此項目地目的是開發設計劍橋大學制造學院（IfM）的動態性數字孿生子，及更寬闊的西劍橋校園，以展現其對設備的影響管理，生產力和福祉。最終為英國開發設計“國家數字孿生互聯網”的野心提供了支撐。具體細分目標主要表現為：
1）演示數字模型及系統架構特性和應用剖析對機構生產力的影響。
2）為融合城市規模數據信息以改善服務（比如電力工程，廢棄物管理方法和運輸）提供了基礎，并了解對更普遍的社會發展和經濟發展成效的影響。
3）為科學研究人員創建“科學研究工作能力服務平臺”，以了解和解決規模性執行數字技術層面的關鍵挑戰。
4）塑造對開發設計新奇的程序運行以改進基本構造系統軟件的管理方法和應用很感興趣的研究社區。
三、數字孿生與建筑信息實體模型（BIM）
DigitalTwin與BIM（建筑信息實體模型）軟件之間出現一些重要共同之處。簡單地講，BIM致力于建筑物的設計方案和建造，DigitalTwin能夠 仿真模擬人們怎樣與建筑環境互動交流。具體來講，數字孿生與建筑信息實體模型之間存在著下列差別：
1.BIM用以設計方案和工程施工
BIM在設計方案和建造流程中（并非經營和維護保養）展開了協作和交互調節。BIM的目的并不是建立可運作建筑物的活的實體模型，只是協助建筑師和建造建筑物。
BIM軟件的關鍵是建立可交互建筑物物理和功能層面的合作設計方案和建造流程。在新建筑的設計方案和原型制做環節中展開交互對于AEC解讀室內空間關聯尤為重要。與DigitalTwin不一樣，此物理信息實體模型對于運作中的建筑物展開了調節，而不是對于每天占用和應用的建筑物展開調節。
2.BIM并不是為實時操作回應而設計的
數字孿生很快被認可為建筑物技術堆棧中最有使用價值的一部分–它實時地全面體現了您所搭建的自然環境。一個數字孿生能夠 給你有關構建子系統的當下情況，他們是如何被居民行為的影響時，像HVAC或照明財產的運作狀況。該實體模型會伴隨著時間的變化而發展，以在財產生命期的每一個新環節提供了大量使用價值。BIM是一切DigitalTwin的重要數據信息輸入，但是僅BIM不能回應設施主管可能對優化經營提出的經營難題。
3.BIM致力于建筑物，而不是人
數字孿生的下一個發展趨勢將看到用例將不僅局限于財產，還包含整個組織或機構的數字孿生（DTO）。這代表著人員、流程和行為也將是關鍵的數據庫，這種數據信息將為DigitalTwins提供有關已搭建環境的更多上下文。
四、數字孿生的意義
數字孿生技術是Gartner公司在17年評比的十大發展戰略技術性發展趨勢之一。數字孿生定義代表了物理世界和虛擬世界的結合，每一個工業品都將得到 動態性的數字表明。從設計到布署環節的全部產品研發生命周期中，機構都可以擁有詳細的商品數字蹤跡。這種“連接的數字事物”實時轉化成數據信息，這能夠協助公司更好地提前剖析和預測難題或得出預警信息，防止宕機，開發新機會，甚至通過應用模擬仿真以更低的成本為未來計劃更強的商品。所有這些都是對提供更好的顧客業務流程感受產生更大的影響。結合了互聯網大數據，人工智能（AI），機器學習（ML）和物聯網技術的數字孿生技術是工業生產4.0的核心，關鍵用以工業互聯網，工程項目和生產制造業務領域。物聯網技術的普遍覆蓋和應用已使DigitalTwins具備更高的成本效益和商業服務領域的可訪問性。
做為最開始涉足匹配技術（當下數字孿生的先行者）的人，NASA是對數字孿生的意義和運用了解更為深入也最受益的組織?！皵底謱\生的最終愿景是在虛擬環境中建立、檢測和搭建我們的機器設備，”NASA領跑的生產制造權威專家兼NASA國家高級生產制造管理中心主管JohnVickers說?！爸挥性谧龅揭幎ǖ奶匦詴r，我們才展開物理生產制造。隨后，大家期待該物理建筑物通過傳感器關聯到其數字孿生子，以便該數字孿生子包括通過查驗物理建筑物可能擁有的全部信息內容?！?
五、數字孿生的運用
通過執行數字孿生，機構能夠更好地掌握商品特性，改進顧客服務并根據這種見解作出更強的經營和戰略決策。我們早已開始看到數字孿生在下列行業的關鍵運用：
加工制造業：數字孿生對商品的設計生產制造和維護保養方法具有重大影響。它使生產制造更為高效和優化，另外降低了生產制造時間。
汽車：可用以汽車行業，以建立互聯車輛的虛擬實體模型。它捕捉車輛的行為和實際操作數據信息，并有利于剖析車輛的總體特性及其所連接的作用。它還有利于為顧客出示真正的人性化/定制服務。
零售：吸引用戶體驗是零售行業的核心。數字孿生執行能夠在提高零售用戶體驗層面充分發揮主導作用。還能夠展開更強的店面計劃，安全執行和能源管理體系。
保健醫療：數字孿生與來源于物聯網技術的數據信息能夠在保健醫療行業充分發揮主導作用，從降低成本到病人監管，預防性維護及其出示人性化保健醫療。
新型智慧城市：新型智慧城市的整體規劃和執行及其數字孿生和物聯網技術數據信息有利于推動社會經濟發展，合理資源管理，降低生態足跡并提升公民的總體生活品質。根據獲取各類傳感器網絡和智能系統軟件的看法，數字孿生實體模型能夠協助大城市規劃者和領導者展開智能城市規劃建設。來源于數字孿生的數據信息也有利于他們就未來作出明智的決策。
工業互聯網：執行數字孿生的工業生產企業現在可以以數字方法監控、追蹤和操縱工業生產系統軟件。除了運營數據外，數字孿生還捕獲環境數據信息，比如位置、配置、財務模型等，有利于預知未來的經營和異?，F象。