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早在2002年，“数字孪生（Digital Twin）”这一概念被美国Michael Grieves教授提出。12年后，他再次详细地解释了数字孪生概念，是指在信息空间构建一个可以映射表征物理设备的虚拟系统，他们之间的联系并不是单向和静态的，而是在整个产品的生命周期中都联系在一起。 关于数字孪生的朴素想法，也许早在几千年前就已经出现并被运用到城市建设和战争中，比如古代行军打仗必备的军事推演工具——沙盘。 数字孪生的概念也越来越频繁地出现在智慧城市领域。通过模型搭建，在虚拟的数字网络中将某城市的道路、楼宇信息进行映射。通过互联网或移动终端，人们就可以看到实时场景信息。通过物联网设备及GIS、BIM等核心技术集合，把物理世界的客观物体反映到虚拟的数字网络中。 其核心技术主要是这2大方面： 1、三维可视化技术：以三维GIS、BIM、VR等核心技术为支撑，实现现实世界事务对象的三维建模，线上可视化。 2、物联网技术（IOT）：将现实世界的事务对象的状态等信息，通过各种设备、传感器等进行实时监测采集，获取其运行状态信息。 伴随着时代的发展，数字孪生技术作为重要的数字化手段深度运用到工业制造和智慧城市建设中。中国信息通信研究院产业与规划研究所高级工程师高艳丽在《数字孪生城市如何推动了新型智慧城市》一文中，也对数字孪生提出了明确的定义。 数字孪生，是通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，由此形成物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的格局，这是用数字化方式为物理对象创建虚拟模型，由此来模拟其在现实环境中的行为……数字孪生是数字化发展的必经之路，数字孪生城市是智慧城市的起点。 上面那是术语。简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。它被创建在信息化平台上，是虚拟的。 数字孪生体最大的特点在于：它是对实体对象（姑且就称为“本体”吧）的动态仿真。也就是说，数字孪生体是会“动”的。 而且，数字孪生体不是随便乱“动”。它“动”的依据，来自本体的物理设计模型，还有本体上面传感器反馈的数据，以及本体运行的历史数据。 说白了，本体的实时状态，还有外界环境条件，都会复现到“孪生体”身上。所以数字孪生技术能够在虚拟世界模拟制造流程，并帮助企业在数字孪生模型中灵活配置资源，并优化工作流程，快速响应不断变化的产品需求和订单渠道。 当然，在数字孪生的实际应用当中,没有必要盲目追求所有数字孪生模型的"高保真"因为保真度的提升意味着构建数字孪生模型的难度和成本的大幅度提升,同时,对数字孪生模型进行分析的复杂性和耗时也会迅速攀升。 因为数字孪生模型越复杂,也就越难以实现虚实映射的实时性。 在实际应用当中,对所有流程的多物理场都进行复杂的三维仿真耗时很长,往往会进行降阶处理,通过一维仿真对产品的整体性能进行分析。因此,企业需要根据实际应用需求和性能价格比来选择构建不同保真度的数字孪生模型。 同时，考虑到物理对象和维度和可能的数据量，构建一个成功的全量感知的企业孪生的成本可能会相当惊人。而对企业来说，不可能构建物理对象的100%的镜像数字孪生，也完全没必要做。 企业内部的每个数字孪生实际上只是对象最有价值的一个或几个方面的数字模型。面向应用，由业务驱动价值，最大限度的降低成本的获取回报后，才能逐步的打造孪生的数字世界。 埃森哲《数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验》白皮书提出了推进数字孪生应用的四个阶段 而华为的数据之道中也吸取了埃森哲的经验提出推进数字孪生应用的成熟阶段。
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