小編說：歡迎來到微軟“進(jìn)博會(huì)”特輯！2021年中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)即將開始。今年以來，元宇宙（Metaverse）火遍全球，而 “Metaverse” 一詞源于1992年出版的科幻小說《雪崩》（Snow Crash），它描述了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬現(xiàn)實(shí)世界。在這個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)中，人們以自己設(shè)計(jì)的形象出現(xiàn)，像玩游戲一樣從事真實(shí)世界中存在或者不存在的活動(dòng)，并可以與現(xiàn)實(shí)世界互動(dòng)。

回頭來看，“元宇宙”這樣一個(gè)科幻概念的突然火熱，既和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字空間越發(fā)真實(shí)化、數(shù)字空間和現(xiàn)實(shí)空間日益融合有關(guān)，但背后也反映了這樣一個(gè)全新的發(fā)展方向，那就是物聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的結(jié)合已成不可逆的趨勢(shì)，特別是借助數(shù)字孿生（Digital Twins）這樣的新技術(shù)，企業(yè)可通過可視化手段解決數(shù)字化轉(zhuǎn)型中存在的應(yīng)用架構(gòu)復(fù)雜、管理工具分散、認(rèn)知效率低、缺乏全景分析和掌控能力等問題，由此加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。

也正因此，Gartner 此前就曾連續(xù)三年（2017—2019年）將數(shù)字孿生列為十大新興技術(shù)之一，而根據(jù) IDC 的報(bào)告顯示，到2020年底，65%的制造企業(yè)將利用數(shù)字孿生運(yùn)營(yíng)產(chǎn)品和/或資產(chǎn)，25%的企業(yè)希望借助數(shù)字孿生降低質(zhì)量缺陷成本和服務(wù)交付成本，可見數(shù)字孿生在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中擁有著巨大的應(yīng)用前景和空間。

在此過程中，作為物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生領(lǐng)域的探索者和推動(dòng)者，通過多年的技術(shù)沉淀和實(shí)踐驗(yàn)證，微軟也打造出了一套端到端就緒的 Azure 數(shù)字孿生（Azure Digital Twins）服務(wù)，今天越來越多的企業(yè)都可利用基于 Azure 數(shù)字孿生的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)來構(gòu)建自定義的連接解決方案，從而更好地推動(dòng)產(chǎn)品改進(jìn)、運(yùn)營(yíng)優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)成本降低和客戶體驗(yàn)的突破。

那么，什么是微軟的 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)？作為目前市場(chǎng)領(lǐng)先的端到端就緒的數(shù)字孿生 PaaS 服務(wù)，Azure 數(shù)字孿生服務(wù)有何獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)？更為關(guān)鍵的是，在 Azure 數(shù)字孿生的“加持”之下，企業(yè)又能夠構(gòu)建出哪些新技術(shù)，新能力和新服務(wù)呢？

撬動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新支點(diǎn)

當(dāng)前，數(shù)字孿生在學(xué)術(shù)界和企業(yè)界有多種不同的定義和理解，但從根本上講，數(shù)字孿生是以數(shù)字化的形式對(duì)某一物理實(shí)體過去和目前的行為或流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)和反饋，它的真正作用在于能夠在物理世界和數(shù)字世界之間全面建立準(zhǔn)實(shí)時(shí)的關(guān)系，而這也是它最大的價(jià)值所在。

與此同時(shí)，過去一段時(shí)間以來，隨著“新基建”的提速，在建筑行業(yè)和智慧城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，往往也通過借助 BIM （建筑信息模型）或 CIM （城市信息模型）技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息的可視化，這些技術(shù)也具有全域全時(shí)、精準(zhǔn)映射、虛實(shí)交互、仿真模擬等能力，同樣也成為了“新基建”下建筑地產(chǎn)、智慧城市等領(lǐng)域必備的新型基礎(chǔ)設(shè)施。

雖然借助 BIM 或 CIM 等技術(shù)，的確可以把建筑、樓宇、城市等領(lǐng)域的物理世界“可視化”出來，再加上三維模型的應(yīng)用，這讓很多人誤以為基于三維模型的虛擬可視化就是數(shù)字孿生，但微軟認(rèn)為，“可視化”僅僅只是數(shù)字孿生的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景而已，數(shù)字孿生本質(zhì)上要解決的，是要在數(shù)字世界中反映出現(xiàn)實(shí)世界中的物理對(duì)象、物理對(duì)象之間的交互，以及由這些對(duì)象參與驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)流程，并結(jié)合各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，構(gòu)建真正的數(shù)字孿生應(yīng)用來解決企業(yè)的實(shí)際問題。

因此如何借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)去獲取來自物理世界的數(shù)據(jù)，如何借助數(shù)據(jù)建立物理環(huán)境的數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝流程等領(lǐng)域的效率改善和優(yōu)化，讓企業(yè)真正通過新技術(shù)得到實(shí)實(shí)在在的業(yè)務(wù)價(jià)值，才是數(shù)字孿生最重要的方向和目的。

確實(shí)如此，今天數(shù)字孿生之所以“炙手可熱”，成為整個(gè)市場(chǎng)，尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)智能制造等領(lǐng)域優(yōu)化整個(gè)制造價(jià)值鏈和創(chuàng)新新產(chǎn)品的關(guān)鍵工具，歸根結(jié)底在于數(shù)字孿生可以真正幫助物理資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)從“隱”到“顯”的重要切入點(diǎn)，讓企業(yè)有機(jī)會(huì)看清物理資產(chǎn)現(xiàn)在正在發(fā)生或未來可能發(fā)生的具體情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)分析和優(yōu)化。

例如，在產(chǎn)品研發(fā)方面，工程師可以從數(shù)字孿生中獲益，因?yàn)樗兄谠诎l(fā)布前測(cè)試即將推出的產(chǎn)品的可行性；在設(shè)計(jì)定制方面，數(shù)字孿生也能幫助企業(yè)設(shè)計(jì)多種類型的產(chǎn)品，并為其客戶提供個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)；而在車間性能改進(jìn)方面， 數(shù)字孿生同樣有助于監(jiān)控和分析成品，幫助工程師發(fā)現(xiàn)批次中的缺陷和低性能產(chǎn)品；

此外，在預(yù)測(cè)性維護(hù)方面，數(shù)字孿生更是可以幫助制造商預(yù)測(cè)機(jī)器的潛在停機(jī)時(shí)間，通過最大限度地減少非增值維護(hù)活動(dòng)時(shí)間來提高整體的生產(chǎn)效率。從這個(gè)角度來說，微軟所推出的數(shù)字孿生服務(wù)，不僅僅只具有單一的數(shù)字孿生技術(shù)服務(wù)能力，而是一個(gè)能夠與各種數(shù)字化平臺(tái)技術(shù)集成，構(gòu)建跨行業(yè)、且端到端就緒的數(shù)字孿生解決方案的開放平臺(tái)服務(wù)；

同時(shí)，它不單單適用于智能制造、智能樓宇等行業(yè)，它的開放數(shù)字孿生服務(wù)能力可以“復(fù)用”到醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、教育、能源等行業(yè)，由此賦能并加速各行各業(yè)的企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生技術(shù)能夠解決困擾人們已久的數(shù)字世界和物理世界連接交互的問題，它充分利用數(shù)據(jù)、模型、智能并集成多學(xué)科的技術(shù)，不僅能夠在數(shù)字世界中模擬出小到一顆螺絲、大到一座城市，甚至精密復(fù)雜的各種設(shè)備，因此不僅具有強(qiáng)大的落地應(yīng)用價(jià)值，更是撬動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新支點(diǎn)。

三個(gè)維度讀懂 Azure 數(shù)字孿生

也正是洞察到這種新的變化，作為物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生領(lǐng)域的探索者和推動(dòng)者，微軟也“與時(shí)俱進(jìn)”推出了 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)，它不僅是微軟在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)建模、人工智能、混合現(xiàn)實(shí)等技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的“集大成者”，更是微軟在數(shù)字孿生領(lǐng)域經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間技術(shù)沉淀和實(shí)踐驗(yàn)證的端到端就緒的 PaaS 服務(wù)平臺(tái)，具體來看：

首先，在 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)的輸入環(huán)節(jié)中（INPUT），用戶可借助微軟在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力，實(shí)現(xiàn)物理環(huán)境中的人、機(jī)、物的互聯(lián)，包括通過使用微軟 Azure 以合規(guī)性、安全性和隱私優(yōu)勢(shì)構(gòu)建企業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)連接解決方案，并通過與 Azure IoT Hub 集成，以高水平的安全性和可伸縮性監(jiān)控、管理和更新物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這樣用戶就可以安全可靠地連接數(shù)百萬臺(tái)設(shè)備及其后端解決方案，且目前幾乎任何的設(shè)備都可以連接到 Azure IoT Hub；此外，通過 Workflow integration 及 REST APIs 等方式，用戶也可完成工作流集成和業(yè)務(wù)系統(tǒng)/服務(wù)的集成，向 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)提供用于數(shù)字孿生應(yīng)用所需要實(shí)時(shí)和建模數(shù)據(jù)。其次，在 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)的實(shí)時(shí)執(zhí)行環(huán)境中（LIVE EXECUTION ENVIRONMENT），用戶可通過微軟提供的開放數(shù)字孿生建模語(yǔ)言（Digital Twins Definition Language），定義和創(chuàng)建任何領(lǐng)域的反映其現(xiàn)實(shí)環(huán)境的數(shù)字孿生自定義域模型，并根據(jù)模型的定義在數(shù)字孿生服務(wù)中創(chuàng)建模型的實(shí)體，構(gòu)建出反映現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字孿生圖譜。同時(shí)利用Azure數(shù)字孿生資源管理器（Azure Digital Twins Explorer），可以直觀地可視化 Azure 數(shù)字孿生圖譜（Azure Digital Twins Graph），這樣就可以以更加直接和直觀的方式，通過圖形化的形式完成和用戶（主要是開發(fā)者）的交互。其中，Azure 數(shù)字孿生服務(wù)中提供的開放的數(shù)字孿生建模語(yǔ)言，是采用 JSON-LD 語(yǔ)言進(jìn)行模型定義的，簡(jiǎn)稱 DTDL。它可根據(jù)屬性、遙測(cè)、命令、組件和關(guān)系等來描述數(shù)字孿生模型。在此基礎(chǔ)上，借助其實(shí)時(shí)執(zhí)行環(huán)境所提供的 REST API 和類 SQL 的查詢引擎，可方便地根據(jù)所建立的數(shù)字孿生模型構(gòu)建數(shù)字孿生實(shí)體進(jìn)而建立完全反映現(xiàn)實(shí)環(huán)境的數(shù)字孿生圖譜。同時(shí) Azure 數(shù)字孿生提供了豐富的事件系統(tǒng)，能夠使數(shù)字孿生圖譜實(shí)體跟上數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)邏輯的變化，用戶也可以利用其事件輸出端口連接外部分析計(jì)算資源（如 Azure Functions），以靈活的自定義方式來驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的分析處理。除此之外，用戶也能夠使用 Azure 數(shù)字孿生的提供的強(qiáng)大 API 查詢功能，從實(shí)時(shí)執(zhí)行環(huán)境中提取“見解”，包括屬性值、關(guān)系、關(guān)系屬性、模型信息等，進(jìn)而實(shí)時(shí)展現(xiàn)出數(shù)字孿生的應(yīng)用價(jià)值。

最后，在 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)的輸出環(huán)節(jié)（OUTPUT），用戶也可以通過使用Azure提供的創(chuàng)新技術(shù)，從而獲得更加全面、多維度的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，讓企業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的洞察力和分析能力，由此指導(dǎo)企業(yè)去做相應(yīng)的業(yè)務(wù)決策。具體包括用戶可將 Azure 數(shù)字孿生連接到時(shí)序見解 （TSI），以跟蹤每個(gè)孿生的時(shí)序歷史記錄，也能將時(shí)序見解中的時(shí)序模型與 Azure 數(shù)字孿生中的源保持一致；同時(shí)，用戶也可以在 Azure Data Lake 中存儲(chǔ) Azure

數(shù)字孿生數(shù)據(jù)；此外，用戶也能通過使用 Azure Synapse Analytics 或其他微軟提供的數(shù)據(jù)分析工具分析 Azure 數(shù)字孿生數(shù)據(jù)，并能夠?qū)⑤^大的工作流與邏輯應(yīng)用集成，最終讓數(shù)字孿生服務(wù)發(fā)揮出更大的作用與價(jià)值。

換句話說，通過微軟所提供的端到端就緒的 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)平臺(tái)，企業(yè)就能實(shí)現(xiàn)工廠中的生產(chǎn)過程控制以及優(yōu)化，樓宇地產(chǎn)中的能源管理和優(yōu)化等各種應(yīng)用場(chǎng)景的數(shù)字孿生應(yīng)用解決方案，此外微軟還將 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)同各種不同的體驗(yàn)終端和應(yīng)用連接起來，如 Web 應(yīng)用、移動(dòng) APP、MR、Office365等，以實(shí)現(xiàn)各種不同的用戶體驗(yàn)，這樣就提供了一整套全面的基于數(shù)字孿生的解決方案。

值得一提的是，和市場(chǎng)上其他的解決方案相比，Azure 數(shù)字孿生還有著三個(gè)方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：一是，它不僅是業(yè)界首個(gè)端到端就緒的數(shù)字孿生服務(wù)，更是業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)落地的數(shù)字孿生服務(wù)；二是，Azure

數(shù)字孿生同時(shí)也是一個(gè) PaaS 平臺(tái)型服務(wù)，“PaaS 化”的最大價(jià)值在于，用戶可以“拿來即用”，這樣就有更多的時(shí)間專注于業(yè)務(wù)的創(chuàng)新上，且通過“PaaS 化”的交付方式，用戶在提升效率的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)整體 TCO 成本的降低；

三是，Azure 數(shù)字孿生既能賦能開發(fā)者，為開發(fā)者提供建模語(yǔ)言和數(shù)字孿生圖譜等服務(wù)，更能賦能最終的用戶，讓用戶能夠“所建即所得”，最大化的發(fā)揮出數(shù)字孿生所帶來的全新價(jià)值。

由此可見，通過全面解讀 Azure 數(shù)字孿生提供的技術(shù)能力，Azure 數(shù)字孿生是真正地端到端就緒的數(shù)字孿生 PaaS 服務(wù)，它基于微軟成熟可靠的云技術(shù)產(chǎn)品、沉淀了微軟多年來在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生等領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，同時(shí)它還從企業(yè)實(shí)際的需求本源出發(fā)，讓新技術(shù)和新服務(wù)更靠近用戶，是“名副其實(shí)”的基于用戶使用視角的數(shù)字孿生服務(wù)平臺(tái)，不僅為企業(yè)廣泛應(yīng)用數(shù)字孿生，并基于數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)更多的數(shù)字化業(yè)務(wù)創(chuàng)新，更提供了全新的選擇和全新的體驗(yàn)。

讓數(shù)字孿生體驗(yàn)“更上一層樓”

那么，為何說 Azure 數(shù)字孿生既是一種新技術(shù)和新服務(wù)，更能帶來全新的體驗(yàn)?zāi)兀勘澈蟮暮诵脑谟谖④?HoloLens 混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以和數(shù)字孿生服務(wù)一起，提供一種更加直觀的數(shù)據(jù)疊加和立體視覺效果，能夠在操作培訓(xùn)、遠(yuǎn)程協(xié)同與支持、維修巡檢等不同的應(yīng)用場(chǎng)景中，讓企業(yè)的業(yè)務(wù)人員也能通過“可視化”的標(biāo)準(zhǔn)前端產(chǎn)品，快速理解并融入到數(shù)字孿生體中進(jìn)行實(shí)操工作，最終達(dá)到業(yè)務(wù)優(yōu)化、效率提升等目標(biāo)。

事實(shí)上，在微軟所提供的端到端就緒的 Azure 數(shù)字孿生服務(wù)中，基于 HoloLens 所提供的數(shù)字孿生混合現(xiàn)實(shí)服務(wù)正如“皇冠上的明珠”，無論是展現(xiàn)的形式，以及在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中能夠發(fā)揮的作用不但是非常“炫酷”，同時(shí)也能帶來前所未有的新體驗(yàn)。

而更為重要的是，圍繞 Azure 數(shù)字孿生混合現(xiàn)實(shí)服務(wù)的落地，微軟 Azure 智能云平臺(tái)也提供了大量的支持，包括前端混合現(xiàn)實(shí)的接入支持，也包括物理世界中的數(shù)字信號(hào)采集或者設(shè)備的管理，同時(shí)在后端的數(shù)據(jù)服務(wù)上，微軟也可以根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，提供不同的存儲(chǔ)服務(wù)，以及利用數(shù)倉(cāng)做一些數(shù)據(jù)分析服務(wù)，最后形成一個(gè)非常好的用戶端的使用體驗(yàn)，因此微軟 Azure

智能云平臺(tái)和 Hololens 這個(gè)端的互動(dòng)和支持的服務(wù)不僅是非常領(lǐng)先的，也是業(yè)界中走在靠前的。總的來看，在數(shù)字孿生領(lǐng)域，微軟不僅提供就緒的 Azure 數(shù)字孿生 PaaS 服務(wù)平臺(tái)，更通過獨(dú)有的“云+端”的交互新體驗(yàn)，幫助每一個(gè)行業(yè)，每一家企業(yè)整合和簡(jiǎn)化所需要的一切，真正為企業(yè)借助數(shù)字孿生服務(wù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新，并加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)筑了堅(jiān)實(shí)的創(chuàng)新基石，而這也正是微軟在數(shù)字孿生領(lǐng)域始終領(lǐng)先于時(shí)代，更創(chuàng)造時(shí)代的真實(shí)寫照。

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