Di solito pensiamo ai digital twins nel quadro dell'Industria 4.0. Fondamentalmente, sono rappresentazioni digitali di un oggetto fisico, che è dotato di vari sensori per monitorare caratteristiche rilevanti o aree di funzionalità. I sensori permettono di raccogliere dati come la produzione di energia, la temperatura, le condizioni operative e altro ancora. Queste informazioni vengono applicate alla copia digitale per eseguire simulazioni, analizzare problemi di prestazioni e definire possibili soluzioni, il tutto con l'obiettivo di capire come migliorare l'oggetto fisico originale.

Mentre i digital twins sono già molto diffusi in ambito industriale, sono sempre più utilizzati per replicare interi edifici, città e persino aree più grandi. La Lettonia ha recentemente lanciato un'iniziativa per sviluppare una replica digitale del Mar Baltico con cui mitigare l'impatto del cambiamento climatico. Tra gli ambienti marini più inquinati del mondo, il Mar Baltico ha urgente bisogno di essere rigenerato, quindi il suo digital twin fornirà un ambiente simulato per modellare le attività umane e cercare innovazioni per combatterne gli effetti collaterali negativi.

Le città stanno per lo più utilizzando i digital twins per ridurre la loro impronta ambientale e dirigere gli investimenti nella sostenibilità. Secondo ABI Research, si prevede che le città possano risparmiare $280 miliardi entro il 2030 con una pianificazione urbana più efficiente attraverso i digital twins.

Negli Stati Uniti, un'esperienza interessante è stata fatta dalla città di Chattanooga, Tennessee. In collaborazione con i ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory, la città è riuscita a costruire un modello virtuale integrando i dati di 500 fonti diverse, tra cui telecamere del traffico, rilevatori radar, stazioni meteorologiche e servizi di emergenza. Il gemello digitale ha permesso di studiare il traffico e fare degli esperimenti - per esempio, i ricercatori hanno scoperto che più del 90% delle auto si fermavano al rosso durante il picco di mezzogiorno su Shallowford Road e hanno deciso di ricalcolare i tempi dei segnali stradali. Come riportato da Smart Cities Dive, i modelli di segnalazione ora cambiano ogni quattro minuti in base alle condizioni del traffico, e questo ha migliorato i flussi di traffico fino al 30%, risultando anche in una maggiore efficienza energetica.

La città di Las Vegas ha allestito una replica virtuale di edifici, sistemi di trasporto e infrastrutture del centro. Grazie a sensori IoT e una rete 5G, la città mira a utilizzare il digital twin per migliorare la mobilità, la qualità dell'aria, l'inquinamento acustico, la gestione dell'acqua e le emissioni dai principali edifici. L'iniziativa potrà ricomprendere l'area più ampia della Valle e diventare più sofisticata nel tempo grazie a tecniche di machine learningmolto innovative.

I digital twins stanno rapidamente diventando vitali per la gestione delle città. Ora a Las Vegas avremo un digital twin su scala cittadina che è guidato dall'ambiente fisico, e in definitiva ci permetterà di controllare i sistemi chiave", ha detto Michael Sherwood, CIO di Las Vegas a Cities Today. "La linea di fondo è che i digital twins saranno il futuro della gestione urbana".