數字孿生在業內有著各種各樣的定義，今天小編先帶大家從工程角度來看看數字孿生的實現過程。

來看一個具體的例子。

下圖是物理發動機，如果我們要建立它的數字孿生體到底要怎么做呢？

首先，我們需要給針對發動機這類孿生對象建立出它的元模型，因為我們在實現數字孿生的過程中并不是僅針對某一個發動機，而是一批發動機。

因此需要通過元模型來定義發動機這一類數字孿生對象的模型標準，比如它的描述屬性字段、數據指標等內容。

Tips

元模型是關于模型的模型。這是特定領域的模型，定義概念并提供用于創建該領域中的模型的構建元素。

接下來，數字空間內的每一個數字孿生對象需要能夠與它的物理對象一一映射。有了這些基礎，孿生對象才能通過各種數據（比如，發動機的轉速、耗電量等）來反映物理對象的狀態。

這些數據也并不僅僅是孿生對象自身的，有時候外部環境的數據也很重要。比如天氣的數據，當發生雷暴這種極端天氣時也會對發動機形成電磁干擾。

有了內外部數據后，這個孿生體在數字空間里就基本成型了。但是我們不僅僅是在數字空間里建立出來，重要的是要給各類數字應用來提供服務。所以，就需要有能夠供各類應用程序使用的接口來供其消費。

而在應用程序的使用過程中，不僅僅是單向地通過數據來感知到物理對象的狀態，也會涉及到對物理對象的控制。所以數字孿生對象也需要有反過來控制物理實體的能力。

能夠感知并控制物理體，同時還能給應用程序進行消費調用，這就基本滿足了機器類的數字孿生應用。

但數字孿生還有一個很大的作用是幫助人類去認知、決策、控制物理世界。所以，需要數字孿生對象提供一套可視化交互能力，確保人們能理解并管理物理對象。

既能實現讓機器消費，同時還能滿足人為管理，這樣數字孿生的能力就基本完整了。但是業內也有學者認為每個孿生對象也需要具備基于自然規律的仿真和基于數據的各種分析能力，因此仿真和分析能力也必然是數字孿生的要素之一。

剛才的例子都是個體的孿生，那么對于復雜系統呢？比如說一架飛機，它首先會有自己的孿生體，但是它也是由不同的零件組成。所以，復雜孿生體在構建過程中會通過服務即刻調用個體孿生體的數據，并通過接口來控制對應的物理體。

通過分析數字孿生是如何實現的，我們總結出要實現數字孿生的8大要素：

①元模型，用來定義標準；

②唯一映射，明確孿生體和物理體對應關系；

③數據，確保孿生體能夠反映物理體的狀態；

④接口，能夠讓應用程序消費；

⑤反向控制能力，確保數字體能夠操控物理體；

⑥可視交互，讓人能夠通過孿生體認知和管理物理體；

⑦仿真，能夠通過自然規律來推演；

⑧分析能力，可以基于數據和算法模型進行診斷和預測。