Technologiemonitor Digital Twins: digitale spiegelwerelden maken experiment en innovatie mogelijk
Een virtueel hart waarmee een pacemaker kan worden getest. Een voorspelling van de verkeersstromen rond een evenement. Een simulatie van het functioneren van een windpark. Dit concept staat bekend onder de naam ‘Digital Twins’- digitale klonen. Digital Twins maken het mogelijk te experimenteren en te innoveren in een virtuele ruimte. De technologiemonitor ‘Digital Twins in an Urban Environment’ analyseert de toepassing van Digital Twins in een aantal Nederlandse steden.
Verschillende niveaus
De monitor identificeert verschillende niveaus waarop Digital Twins kunnen functioneren. Het eerste niveau is een statische digitale versie van bijvoorbeeld een stad, gebouw of riolering. Het tweede niveau voegt de mogelijkheid toe een situatie te simuleren, bijvoorbeeld hoe water door een riolering stroomt. Op het derde niveau wordt ook realtime informatie toegevoegd vanuit de ‘echte’ wereld, zoals het actuele waterniveau in de riolering. Het vierde niveau tenslotte kan ook ingrijpen vanuit de Digital Twin in de echte wereld. Bijvoorbeeld door automatisch afwateringsbuizen te sluiten, het water om te leiden en een overstroming te voorkomen.
Technisch gezien is een Digital Twin van een hoger niveau geavanceerder. Sociaal gezien echter is het vaak wenselijk om een minder geavanceerde Digital Twin te gebruiken waarin menselijke controle en goedkeuring wordt geïntegreerd. De auteurs van de monitor concluderen dat de meeste belemmeringen voor grootschalig gebruik eerder sociale dan technologische factoren zijn. Zo is de benodigde samenwerking van verschillende partijen bij het gebruik van Digital Twins complex en zijn wetten en regels met betrekking tot het gebruik van Digital Twins nog niet vastgesteld. Veel kennis moet nog ontwikkeld en gedeeld worden.
Stedelijke toepassingen
Veel gemeentes ontwikkelen Digital Twin-toepassingen. Ons onderzoek heeft zich beperkt tot de gemeenten Amsterdam, Breda, Den Bosch en Den Haag. Zo bestaat er in Amsterdam een virtuele versie van de stad: 3D Amsterdam - deze wordt gebruikt door architecten en stadsontwikkelaars. Breda en Den Bosch gebruiken Digital Twins onder andere om fietsverkeer te analyseren. Den Haag heeft een digitale spiegelstad die bijvoorbeeld is gebruikt om de drukte in Scheveningen op een zonnige dag te simuleren.
Het rapport geeft onder andere de volgende aanbevelingen: maak Digital Twin-toepassingen onderdeel van een bredere politieke agenda, begin kleinschalig en breidt uit, zorg voor een structureel budget en een goede inbedding in de organisatie. In de loop der tijd is het technologische niveau van Digital Twins toegenomen, hebben ze meer toepassingen gekregen en zijn ze grootschaliger geworden. Te verwachten is dat deze veelbelovende technologie steeds meer zal worden gebruikt om allerlei aspecten van steden te managen.
Oratie Prof. dr. Roland Ortt
Auteur prof.dr. Roland Ortt is benoemd tot bijzonder hoogleraar bij Erasmus School of Social and Behavioural Sciences, vanwege de Stichting Toekomstbeeld der Techniek (STT), met de leeropdracht Stedelijk Innovatie Management. Op woensdag 5 juli geeft hij zijn inaugurele rede. De titel van zijn rede is ‘Technologische Innovatie in Steden: een evenwichtsoefening’.
De Technologiemonitor is opgezet als een dashboard, waarmee het perspectief van doorbraaktechnologieën verkend en gemonitord kan worden. De voorgaande Technologiemonitoren focusten op blockchain, 3D-printen, autonome voertuigen, augmented reality, quantumtechnologie, groene waterstof en smart roofs.
Publicatie: The Technology Monitor 2022. Digital Twins in an Urban Environment. J. Roland Ortt and Lassi V. Tiihonen. Stichting Toekomstbeeld der Techniek, 2023.