数字孪生如何加速创新的采用

从新奇变为必需，快得超乎想象

作者：是德科技全球企业和产品营销副总裁 Jeff Harris

对您来说，手机只是为了方便通信还是生活中不可或缺的伙伴？我来谈谈如何分辨。在疫情发生之前，我参加了一次会议。会议主持人当时做了一项实验，目的是证明我们对先进技术的依赖，或者说先进技术对我们的影响。实验过程是这样的：在剧院式的会场里约有一千人就座。主持人让大家将自己的手机交给坐在右边的邻座。在大多数情况下，这个邻座并不是我们认识的人。然后，由邻座将手机传给他们右边的邻座，再由他们传给下一个右边的邻座。  

整场实验只持续了几分钟。开始的时候大家只是发出紧张的笑声，很快他们表现出明显的不适。当手机远离他们的视线时，您可以感觉到观众的焦虑程度不断上升。对我们而言，手机绝对是必不可少的伴侣。那么问题来了，它们是在什么时候从方便通信的工具变成了必不可少的伴侣？ 

第一款能够上网的智能手机在 2001 年面市，Apple 和 Google 于 2007 年进入智能手机市场。根据 Gartner 的数据，截至 2007 年，全球手机销量已超出 10 亿部 。Statistica 的统计数据显示 ，今年全球智能手机用户数已超过 66 亿，相当于全球人口的 83.7%。今时今日，手机不仅是我们离不开的伴侣，手机上安装的许多应用软件（甚至是那些最近才上市的应用软件）也是如此。  

加速技术开发和采用

人们现在对从 4G 到 5G 这样的蜂窝网络升级抱有极大期待。我们希望服务水平能够顺利提升，希望随时随地都能保持连接，希望获得其所承诺的各种前所未见的新连接。我们还希望手机有更快的处理器、更大的内存、更长的电池续航时间以及能够在众多设备之间无缝转换的联网应用软件。 

我们不再只是把新技术看成是新奇事物。我们会去了解新技术的承诺，也会勇于尝试；一旦觉得有用，我们会迅速加以采用。新技术的功能越丰富，我们对它们的依赖就会越强。从“新奇事物”转变为“期待的产品”过去需要好几年时间，现在逐渐缩短为几个月甚至是几个星期。 

假设您是一名开发人员，正雄心勃勃地开发新产品，希望彻底改变我们的生活和工作方式。您构思了各种各样的新特性、新算法、新协议，希望能够将过去繁琐的手动操作变为自动操作。您设想了很多新的使用场景；考虑到了需要仿真的所有操作条件；仔细衡量了功率预算以及每种功能的功耗；设计了各种操作模式和用户界面；并且考虑到了用户可能会以哪些方式使用您的新技术，包括预期的和出乎预期的方式。 

现在，您要进行的测试种类已经相当繁杂。每当您做出即使最细微的改变，都需要对每一个软件 流程、每一个硬件接口、每一种操作模式对电池续航时间的影响进行测试。如果错过其中一两个测试，并且该特性恰恰出现异常，会有什么后果？后果就是客户的期望值下降，您可能会发现产品仅仅是新奇，再没有更多吸引人的地方，您已经错失了被市场接纳的时机。 

互联技术仍在飞速发展，从我们对新技术的依赖程度来看，5G 基础设施将发挥越来越重要的作用。我们对 5G 的期待远远超过了 4G 或 3G 网络推出时的期待。只要得到初步的认可，5G 网络赋能的新技术将迅速从新奇事物变成为我们带来方便的产品，再变为我们期待获得的物品，到最后成为我们离不开的伴侣。 

验证难题和数字孪生解决方案

新技术的复杂性、可靠性、交互性越来越高，推出速度也越来越快，这一切为矢志突破极限、不断创新的科技公司提供了一种新的发展范式：需要建立更广泛的数字孪生开发环境。  

长期以来，硬件开发人员一直依赖仿真环境来完成原型设计之前的版图工作。使用仿真器或数字孪生使他们能够对照已知的良好参考来衡量不同操作环境、条件和协议演变的影响，从而减少设计迭代次数。同样，软件开发人员使用 Scrum 方法并在仿真沙箱中进行测试，也能够以更小组合逐步构建和部署新特性，这样也有助于减少设计迭代次数。

通信协议和云平台持续演进，软件和固件不断更新，导致产品交互变得日益复杂，给开发人员构成现实挑战，因为每一次演进、每一次更新都意味着出现了一系列新变更。通过尽量使用不断更新的数字孪生，开发团队能够减少与具体设计相关的变更。使用“已知良好的”数字孪生参考减少

设计变更，也让创新在实际应用中可以大大贴近开发人员的预期。总之，数字孪生方法有助于加速产品上市并降低因产品问题而错过采用时机的风险。  

无论您是在研发新一代物联网器件、自动驾驶汽车、新一代蜂窝标准还是量子计算，您只有一次机会用创新吸引住用户。用户的期望值很高，因此，如果您想打造下一个必不可少的伴侣而不仅仅是新奇事物，请务必将可靠的数字孪生策略纳入您的设计框架，从而轻松满足当今用户对快速采用创新产品的期待。