數字孿生主流服務模式
國內外企業紛紛在數字孿生領域進行布局，數字孿生平台構建成為打造產業生態的關鍵。
目前主流的數字孿生服務模式可分為領域服務模式和通用服務模式。
一是領域服務模式。領域服務模式與具體的應用場景及應用目標有關，是對特定應用、行業等領域的部分或全環節、多層次的感知和信息化支撐的數據應用聚合模式，推動產品改進、運營優化。
在領域服務模式中，可涵蓋一個產業的各個環節，包括理論研究、設計、生產、使用、維護的各個環節；多層次是指感知的信息，既包括各種物理對象的基礎信息，也包括產品的性能和應用情況信息。
領域服務模式的服務提供商主要以打造品牌化的平台或產品為主要目標，多采用按平台或軟件產品的授權收費方式。典型廠商包括西門子、Ansys、GE、51world等。
二是通用服務模式。構建數字孿生往往涉及多個領域的技術，例如構建模型、數據傳遞、服務接口、連接識別等，因此，要想釋放數字孿生的全部價值，整合整個數字孿生生態系統中的所有數據和模型就非常必要。
而構建服務平台是數據集成、數據共享、模型整合的關鍵，是數字孿生發展的關鍵基礎設施。通過公共的開發平台、場景構建等數字孿生服務平台、網絡和信息，可支撐在不同產業之間的數據孿生體融合集成與交叉集成，實現各自孿生體的互聯互通，不僅實現上下游企業間的數據集成和數據共享，也要實現上下游企業間的產品協同開發、協同制造和協同運維等，從而以開放運營模式促進產業協同發展。
通用服務模式的服務提供商主要以打造綜合性的平台為主要目標。多采用按基礎資源服務（如設備連接）+增值服務（能力調用等）的收費模式。典型廠商包括微軟、亞馬遜、達索、PTC、泰瑞數創平行世界等。
典型服務提供商
1、領域服務模式
一是Ansys。Ansys Twin Builder是Ansys推出的一款針對數字孿生的整合多物理領域，用於建模、仿真和分析虛擬系統原型的系統級仿真軟件，主要應用於電力電子、馬達、機電控制系統方面的仿真。
Ansys仿真軟件和平台已經過驗證，能夠與目前常見的物聯網平台協同使用，包括PTC的ThingWorx、SAP的Predictive Engineering Insights、Microsoft的Azure、Rockwell Automation等。如Ansys和微軟合作，利用AnsysTwinBuilder擴展微軟Azure數字孿生模型。Ansys和PTC聯合研發了支持數字孿生模型的平台解決方案，重點服務運行泵、電機和電力傳動領域。目前主要按軟件產品的授權（license）收費。
二是西門子。西門子提供一系列的工業軟件服務，如PlantSight、COMOSPlatform、Xcelerator等。Plant Sight是西門子與Bentley Systems聯合開發的流程行業解決方案，它將所有數據和信息匯總在一起，建立場景，驗證並可視化。COMOSPlatform采用面向對象技術，在一個中央數據庫實現跨專業、跨部門的工廠工程設計和管理，為工廠生命周期的各個階段提供支持。
2019年推出的Xcelerator是西門子的工業互聯網平台MindSphere與低代碼編程平台endix融合的產物。Xcelerator的關鍵特征是：閉環的數字孿生、個性化配置、靈活開放的生態。西門子希望通過Xcelerator來加快工業互聯網的落地速度。
西門子與阿里雲建立合作關系，2019年推出了部署於阿里雲的MindSphere雲平台，面向中國市場提供服務，目前主要采用定制化解決方案提供方式，阿里雲提供基礎設施服務，包括雲主機、雲存儲等，MindSphere提供MindSphere連接和監控等服務。
小結
作為領域服務提供商，在拓展自身領域服務的同時，紛紛尋求、嘗試與物聯網平台服務商合作，一是拓展數字孿生服務領域，加速產品落地；二是擴展物聯網平台服務提供商的物聯網服務能力。
合作模式可分為緊耦合、松耦合兩種方式，緊耦合方式為將仿真建模等工具在物聯網服務平台上集成部署，通過PaaS、SaaS等方式為物聯網服務平台的客戶提供服務，如Ansys；松耦合方式為依托物聯網服務平台的品牌優勢及成熟的訂購、服務通道和客戶渠道，將數字孿生服務作為物聯網服務平台的一個產品或產品組合的方式提供給客戶，如物聯網服務平台提供商提供連接、雲存儲等基礎資源服務。
2、通用服務模式
一是微軟。微軟作為主流的雲計算和物聯網服務平台，基於Azure IoT Hub平台推出的Azure Digital Twin是一個服務型平台(PaaS），也即托管IoT服務，可用於基於整個環境的數字模型創建知識圖。提供的數字孿生功能包括：使用開放式建模語言，為互聯環境創建自定義領域模型；使用實時執行環境，在可靠的事件系統上構建動態業務邏輯和數據處理，用實時圖形表示形式可讓數字孿生活靈活現。
Azure數字孿生一般與其他Azure服務結合使用，如可通過IoT平台獲取來自IoT和業務系統的輸入，通過Azure IoT中心、邏輯應用和REST API連接IoT設備等資產，並可與Azure數據、分析和AI服務集成。
微軟還與Ansys、霍尼韋爾等數字孿生領域的服務提供商展開合作，如將霍尼韋爾的Honeywell Forge工業分析平台與微軟Azure公有雲中的許多服務（包括Azure Digital Twins）相連接，從而可以創建物理資產的虛擬副本，並在模擬中利用這個功能發現提高運營效率的方式。Azure Digital Twin的收費模式為采用按連接的設備數量收費，目前免費提供服務。
二是亞馬遜。亞馬遜也為數字孿生實施提供了一個服務：AWS IoT Greengrass，可將AWS無縫擴展至邊緣設備，因此，可以在本地操作其生成的數據，也可將雲用於管理、分析和持久存儲。利用AWS IoT Greengrass，用戶可以使用熟悉的語言和編程模型在雲中創建和測試設備軟件，然后將其部署到設備中。可對AWS IoT Greengrass進行編程，管理設備上的數據的生命周期，使之可篩選設備數據，並將必要信息傳輸回AWS中。可以使用AWS IoT Greengrass連接器連接到第三方應用程序、本地軟件和即時可用的AWS服務。
AWS IoT Greengrass的收費模式包括：根據指定月份中與AWS雲進行交互的AWS IoT Greengrass Core設備數量付費。
AWS IoT Greengrass免費套餐含3個為期一年的免費Greengrass Core。3～10000個設備，可按需付費或年度承諾用量付費，10000個以上單獨計費。連接到AWS IoT Greengrass Core設備且支持AWS IoT開發工具包的設備免費。
三是IBM。IBM將數字孿生體作為驅動技術，成為其物聯網戰略的一部分。通過IBM GBS數字化運營和IBM Watson IoT物聯網服務向制造商提供IBM數字孿生解決方案。
IBM Digital Twin Exchange是一個平台，主要面向資產密集型行業的資源，平台包含內容服務提供商、客戶、IBM三方。內容提供商負責向資產客戶提供其資產的數字孿生資源，將產品列表逐一或批量上傳到Digital Twin Exchange，自行管理庫存，並為其數字孿生設置定價。數字孿生客戶可以瀏覽、購買、下載和管理平台提供的數字孿生。
平台采取的是合作分成的收費模式，數字孿生內容提供商自主定價，可獲得其數字孿生銷售凈收入的70%，其余歸IBM。目前Digital Twin Exchange服務僅在美國開放。
四是PTC。PTC的ThingWorx平台作為一個工業物聯網服務平台，提供了工業IoT應用程序和AR快速開發所需要的各種軟件工具，可使企業快速開發、部署和擴展IoT應用程序與AR體驗。並聯合ANSYS設計了一套“仿真驅動設計”的解決方案部署在平台上，為用戶提供統一的建模和仿真環境，從而消除設計與仿真之間的界限。
ThingWorx平台主要由三部分構成，分別是Kepware、Foundation和Analytics。Kepware負責設備連接和數據接入；Foundation主要負責整個數據源的建模，表明業務對象之間以及設備對象之間建模的關聯關系。包括所有數據的存儲、建模和前台應用的UI開發等；Analytics是指數據的分析建模，例如通過機器學習對數據的潛在價值進行挖掘。
ThingWorx平台采用訂閱收費模式，也就是以即用即付模式訪問PTC軟件許可證的方式。
小結
國內外主流雲計算和物聯網服務提供商為擴大雲產品使用量、擴大連接場景，紛紛依托已有的雲服務、IoT服務平台進入數字孿生方案領域，將數字孿生作為擴展現有業務的一種手段。
采用的模式基本為與數字孿生專業服務提供商合作，在提供連接、計算、存儲等基礎資源的基礎上，提供數字孿生增值服務，在設備接入的基礎上，按產品授權等方式收取數字孿生增值服務費用。
根據Gartner 2019年的物聯網實施調查報告，有13％正在實施物聯網（IoT）項目的企業組織已經使用了數字孿生，另有62％的企業組織正在創建或者計划使用數字孿生。
Gartner預測，到2022年，實施物聯網的企業中有超過三分之一的企業在生產中部署至少一個數字孿生。IDC預計到2022年，40%的物聯網平台供應商整合模擬平台、系統、功能，創建數字孿生，70%的制造商使用該技術進行過程模擬和場景評估。
隨着5G時代的到來，運營商作為國內幾大物聯網服務平台的主要提供者，可以充分發揮網絡接入優勢，依托現有物聯網服務平台，擴大物聯網連接場景，與主流數字孿生專業服務提供商合作，作為數字孿生數據的收集和分發者、數字孿生服務平台的提供者和產業鏈的整合者，深入服務工業互聯網、智慧城市、智慧商業等。
——–END——–