数字孪生技术如何保证虚拟和现实的一致性？

主要体现在传感器数据的采集和快速传输。

高精度传感器数据的采集和快速传输是整个数字孪生系统的基础，各个类型的传感器性能，包括温度、压力、振动等都要达到最优 状态，以复现实体目标系统的运行状态。传感器的分布和传感器网络的构建以快速、安全、准确为原则，通过分布式传感器采集系统的各 类物理量信息表征系统的状态。同时，搭建快速可靠的信息传输网络，将系统状态信息安全、实时地传输至上位机供其应用，具有十分 重要的意义。

数字孪生系统是物理实体系统的实时动态超现实映射，数据的实时采集传输和更新对数字孪生具有至关重要的作用。大量分布的各类 型高精度传感器在整个孪生系统的前线工作，起着最基础的感官作用。

目前，数字孪生系统数据采集的难点在于传感器的种类、精度、可靠性、工作环境等各个方面都受到当前技术发展水平的限制，导致 采集数据的方式也受到局限。数据传输的关键在于实时性和安全性，网络传输设备和网络结构受限于当前的技术水平无法满足更高级别的 传输速率，网络安全性保障在实际应用中同样应予以重视。

随着传感器水平的快速提升，很多微机电系统(Micro-Electro- Mechanical System，MEMS)传感器日趋低成本化和高集成度，而如 loT这些高带宽和低成本的无线传输等许多技术的应用推广，能够为获取更多用于表征和评价对象系统运行状态的异常、故障、退化等复杂状态提供前提保障，尤其对于旧有复杂装备或工业系统，其感知能力 较弱，距离构建信息物理系统(Cyber Physical System，CPS)的智能体系尚有较大差距。

许多新型的传感手段或模块可在现有对象系统体系内或兼容于现有系统，构建集传感、数据采集和数据传输于一体的低成本体系或平 台，这也是支撑数字孪生体系的关键部分。