工业中的数字孪生：全面综述

主要观点总结

本文全面调查了数字孪生技术在工业网络中的应用，包括其基本概念、组成部分和关键支撑技术。文章深入探讨了数字孪生在关键工业服务中的角色，以及其在广泛工业领域中的应用。此外，还讨论了数字孪生在各个层级的安全和隐私问题，并总结了主要研究成果，指出了未来的研究方向。

关键观点总结

关键观点1: 数字孪生技术的概述和基本原理

介绍了数字孪生的基本概念、组成部分和支撑技术，包括其作为物理世界的数字对应物的角色，以及其在工业网络中的重要作用。

关键观点2: 数字孪生在关键工业服务中的应用

详细讨论了数字孪生在数据共享、数据卸载、集成感知与通信、内容缓存、资源分配、无线网络和元宇宙等工业服务中的应用，突出了其在提高工业效率和优化操作方面的作用。

关键观点3: 数字孪生在广泛工业领域中的应用

全面调查了数字孪生在制造业、医疗健康、运输与物流、能源、农业与食品、航天、石油与天然气以及机器人行业中的应用，展示了数字孪生技术如何改变这些行业的运作方式。

关键观点4: 数字孪生的安全性和隐私问题

深入探讨了数字孪生在各个层级的安全和隐私问题，包括物理层、数字层、通信层和人机交互层，并提出了解决这些漏洞的有效对策。

关键观点5: 研究的贡献和未来方向

总结了本文的主要贡献，包括全面的数字孪生技术调查、对数字孪生在工业服务中应用的深入探讨、对数字孪生在各工业领域中的应用的全面分析，以及解决数字孪生的安全和隐私问题的对策。同时，还指出了未来的研究方向，以推动这一前沿领域的进一步发展。

文章预览

摘要 ——工业网络正在经历由新兴技术的融合推动的快速转型，这些技术正在革新传统工作流程、提升操作效率，并在各个行业领域中根本性地重塑工业格局。在这场革命中，数字孪生（DT）作为一种变革性创新，成功地将现实世界系统与其虚拟对应物相结合，架起了物理世界与数字世界之间的桥梁。本文提供了一个全面的调查，介绍了各行业中基于数字孪生（DT）的新兴服务和应用，从数字孪生的基本概念和组成部分概述，到对数字孪生关键 enabling 技术的讨论。与现有文献不同，本文深入探讨并分析了数字孪生在广泛工业服务中的应用能力，包括数据共享、数据卸载、集成感知与通信、内容缓存、资源分配、无线网络以及元宇宙等领域。特别地，本文对数字孪生在各个工业应用领域中的作用进行了深入的技术讨论，涵盖制造、医疗保健、交通运 ………………………………