Un gemelo digital es la simulación virtual de un producto, proceso o sistema que las organizaciones pueden usar para realizar pruebas para detectar vulnerabilidades, optimizar el desempeño y obtener insights para tomar mejores decisiones.
Los gemelos digitales (también conocidos como tecnología de gemelos digitales o también como “digital twinning” en inglés) se usaron por primera vez en el desarrollo del programa espacial Apollo de la NASA durante los años 60. Desde entonces, han ayudado a transformar la forma en que las organizaciones en varias industrias distintas usan los datos y los analíticos, optimizan sus sistemas y procesos, y mejoran su toma de decisiones.
Los gemelos digitales funcionan por medio de la creación de una representación virtual de un producto, proceso o sistema de acuerdo con datos en tiempo real provenientes de una variedad de fuentes, incluyendo sensores inteligentes, fuentes de código abierto, escaneos y capturas en 1D, 2D y 3D, IA generativa y dispositivos de Internet of Things (IoT). Esta conexión “en vivo” entre el original y el gemelo permite que los gemelos digitales imiten el comportamiento y el desempeño del objeto o sistema que están replicando.
Debido a que los gemelos digitales se actualizan constantemente con información del objeto o sistema original, pueden crear un sandbox virtual para monitorear o realizar pruebas que son precisas, escalables, y con información que siempre está actualizada. Esto permite que las organizaciones monitoreen, analicen y corran la cantidad de pruebas que sea necesaria sobre la simulación de un objeto o sistema sin desperdiciar recursos o causar cualquier tipo de interrupción en el mundo real.
Los Gemelos Digitales en la Ciberseguridad
En el campo de la ciberseguridad, las organizaciones pueden usar los gemelos digitales para evaluar de forma constante su ambiente para detectar vulnerabilidades, simular ciberataques de amenazas emergentes y mejorar el alcance y la precisión de sus capacidades de detección y respuesta ante amenazas para predecir y prevenir los ciberataques de forma proactiva.
Gemelos digitales vs. gemelos virtuales
Tanto los gemelos digitales como los gemelos virtuales son simulaciones virtuales que las organizaciones pueden usar para optimizar sus productos o sistemas sin correr el riesgo de provocar consecuencias adversas en el mundo real. Pero existen varias distinciones importantes entre ellos, ya que sirven propósitos distintos.
Los gemelos virtuales se usan para crear una simulación detallada de un nuevo producto o proceso cuando este aún se encuentra en la etapa de diseño, de forma que las organizaciones pueden probar distintas funcionalidades o características sin tener que crear varios prototipos. Esto significa que los gemelos virtuales operan dentro de un sistema cerrado en un punto específico en el tiempo, y que típicamente ya no son útiles después del lanzamiento del producto o sistema que ayudaron a modelar.
Los gemelos digitales, por otra parte, son modelos “vivos” que replican un producto, proceso o sistema usando información dinámica y actualizada que se obtiene continuamente desde el original en tiempo real. Esto permite que se puedan utilizar para analizar y optimizar el desempeño de un producto, proceso o sistema de forma continua a través de su ciclo de vida completo, y conforme evolucionan las condiciones del mundo real.
Mientras que los gemelos virtuales replican un producto o sistema en su totalidad, los gemelos digitales simulan únicamente de forma estratégica los componentes que son esenciales para monitorear o probar, entregando una emulación efectiva y precisa de la infraestructura. Esto les permite ofrecer los mismos beneficios, pero sin el tiempo o el costo que conllevaría crear un clon virtual perfecto.
¿Cuáles son los beneficios de los gemelos digitales?
Los gemelos digitales ofrecen numerosos beneficios y ventajas para empresas de todos los tamaños, sin importar en qué industria se encuentren, incluyendo:
- Ahorros significativos de costos gracias a la aceleración del desarrollo y manufactura de productos, además de mejorar la eficiencia de las operaciones y su mantenimiento a través del ciclo de vida de un producto o un sistema.
- Procesos más optimizados de diseño, planeación, mantenimiento, operaciones y manufactura.
- Visibilidad en tiempo real sobre los riesgos, sistemas y procesos.
- Capacidad de simular múltiples ambientes, circunstancias y escenarios distintos sin ningún downtime, interrupción o necesidad de hacer pruebas a los productos o sistemas físicos.
- Reducción en el impacto ambiental con menos desperdicio del que se incurriría con prototipos físicos.
- Gestión mejorada del ciclo de vida del producto, desde el diseño y la manufactura hasta las operaciones y el mantenimiento.
- Toma de decisiones más inteligente, clara e informada.
¿Cuáles son los tres tipos principales de gemelos digitales?
Aunque existen varios tipos de gemelos digitales, hay tres tipos principales en los que nos debemos enfocar: gemelos digitales para productos, procesos y sistemas.
1. Gemelos digitales para productos
Un gemelo digital para producto es una réplica virtual de todos los componentes, especificaciones y características físicas de un producto, como un motor para automóvil, un compresor de aire o las alas de un avión.
Los gemelos digitales para productos permiten que las organizaciones prueben el diseño, la ingeniería y el desempeño de un producto en cualquier etapa de su ciclo de vida, desde los diseños iniciales hasta su uso en condiciones del mundo real. También pueden incrementar dramáticamente la velocidad del desarrollo de nuevos productos al permitir que hagan pruebas y análisis de múltiples iteraciones sin necesidad de crear prototipos físicos.
2. Gemelos digitales para procesos
Los gemelos digitales para productos son simulaciones digitales de un proceso completo de principio a fin, como un proceso de manufactura, una red logística o de operaciones, o una línea de producción en una fábrica.
Estos gemelos permiten que las organizaciones monitoreen y prueben cómo funcionan juntos todos los diferentes componentes de incluso los procesos más complicados, y entonces identificar formas de mejorar su desempeño o eficiencia.
3. Gemelos digitales para sistemas
Los gemelos digitales para sistemas son réplicas virtuales de sistemas completos interconectados, desde cadenas de suministro y redes energéticas hasta redes de infraestructura y transporte, “journeys” de experiencia del cliente, u operaciones de ventas minoristas.
Este tipo de gemelos permite que las organizaciones optimicen el diseño y desempeño de sistemas completos, de punta a punta, incluyendo cada componente individual, además de evaluar cómo todas las piezas trabajan juntas.
¿Cuáles son las tecnologías que habilitan a los gemelos digitales?
Los gemelos digitales son posibles gracias a la integración de un conjunto de tecnologías avanzadas distintas, pero interrelacionadas. Estas incluyen:
- Tecnologías de sensores avanzados y redes de IoT para brindar las vastas cantidades de información en tiempo real necesarias para crear simulaciones precisas.
- Soluciones de cómputo en la nube y almacenamiento de datos para almacenar y procesar de forma segura grandes volúmenes de datos, y para llevar a cabo análisis y cálculos complejos.
- Algoritmos de Machine Learning (ML) para analizar y evaluar la información, y llevar a cabo acciones autónomas sin requerir instrucciones, supervisión o intervención humana explícita.
- Tecnologías de IA generativa y modelos de lenguaje de gran tamaño (LLM) para generar la información necesaria, acelerar el desarrollo de los gemelos digitales y mejorar la eficiencia y la precisión de las simulaciones.
Ejemplos de las aplicaciones de los gemelos digitales
La eficiencia y versatilidad de los gemelos digitales significa que la tecnología ha encontrado una gran variedad de aplicaciones en un gran número de industrias. Algunas de las más prominentes se encuentran en manufactura y gestión de la cadena de suministro, desarrollo de infraestructura para ciudades inteligentes y el sector salud.
Uso de los gemelos digitales en manufactura y gestión de la cadena de suministro
Los gemelos digitales permiten que las organizaciones puedan crear simulaciones de cualquier cosa desde productos individuales hasta líneas enteras de producción. Es posible probar funcionalidades y componentes sin la necesidad de crear versiones físicas de cada iteración, lo cual ayuda a optimizar el desempeño y a mejorar la eficiencia en cada aspecto del ciclo de vida de manufactura, desde el diseño y la ingeniería del producto hasta la gestión de la cadena de suministro y del ciclo de vida del producto.
Los gemelos digitales también permiten que las organizaciones puedan monitorear remotamente sus instalaciones y operaciones de la cadena de suministro en tiempo real, de forma que pueden identificar cuellos de botella o hacer pruebas usando la información más reciente.
Aplicaciones de los gemelos digitales en ciudades inteligentes e infraestructura
Los gemelos digitales pueden aprovecharse para modelar, gestionar y mejorar sistemas urbanos complejos, como redes de infraestructura y transporte, sistemas de drenaje, redes eléctricas y servicios públicos.
Al permitir que los planeadores urbanos y otras partes interesadas den seguimiento y optimicen los patrones de flujo de tráfico, servicios de respuesta de emergencia, consumo de energía y más, los gemelos digitales pueden ayudar a las ciudades a ser más inteligentes, limpias y eficientes.
Gemelos digitales en el sector salud y el monitoreo de los pacientes
En el sector salud, los gemelos digitales pueden usarse para acelerar el desarrollo de nueva tecnología y dispositivos médicos, entregar un cuidado más personalizado y mejorar la forma en que los pacientes son monitoreados y tratados por el personal.
Por ejemplo, los cirujanos pueden hacer uso de los gemelos digitales para modelar órganos o practicar nuevas técnicas quirúrgicas. Los doctores pueden correr una gran variedad de simulaciones en los gemelos digitales de pacientes individuales para asistir en el diagnóstico, o para determinar cuál es el tratamiento que tendrá mejores resultados.
Los hospitales pueden emplear los gemelos digitales para optimizar sus operaciones, dar seguimiento a la propagación de enfermedades o monitorear el progreso de un paciente en tiempo real. Y las empresas de tecnología médica pueden usar los gemelos digitales para crear mejores equipos y herramientas, y llevar al mercado sus innovaciones en menos tiempo y con menor costo.
Los gemelos digitales en la ciberseguridad
Los gemelos digitales también han jugado un papel crucial en cómo las organizaciones diseñan, analizan y mejoran su infraestructura de ciberseguridad.
Beneficios de los gemelos para la ciberseguridad
Una de las aplicaciones más poderosas de los gemelos digitales en la ciberseguridad es la capacidad de simular y probar continuamente las defensas de una organización para identificar vulnerabilidades potenciales. Cuando este tipo de simulación con gemelos digitales se integra a una plataforma de ciberseguridad, los hallazgos que surjan de la simulación pueden usarse para tomar acciones automáticas de remediación.
Los gemelos digitales también pueden usarse en combinación con “red teams” autónomos, usando agentes de IA para continuamente bombardear una réplica del ambiente con un número ilimitado y variado de ciberataques simulados. (Para conocer más sobre los red teams, incluyendo una definición, refiérase a la sección “Gemelos digitales vs. red/blue/purple teams”).
Estos ataques simulados pueden incrementar dramáticamente la capacidad de los equipos de ciberseguridad para identificar, evaluar y mitigar los riesgos de seguridad sin tener un impacto directo en los ambientes o recursos de TI en el mundo real.
Los gemelos digitales siempre se actualizan en tiempo real, de forma que los ataques simulados pueden usar la última inteligencia de amenazas para replicar los vectores de ataques más recientes o peligrosos. También pueden personalizarse a un sector o industria específica para imitar las amenazas emergentes más relevantes que se están enfrentando.
Por último, los gemelos digitales también pueden mejorar significativamente las capacidades de respuesta a incidentes de una organización, al permitir que los equipos de ciberseguridad mejoren, practiquen y entrenen la forma en que responden ante los ataques reales y las amenazas en su ambiente virtual.
Riesgos de seguridad de los gemelos digitales
Debido a que están conectados a los sistemas que están replicando y a que contienen información crucial sobre ellos, los gemelos digitales necesitan protecciones especiales de ciberseguridad. Es crucial que los gemelos digitales estén basados en información precisa y de alta integridad, y por lo mismo deben proteger cualquier información sensible, confidencial y propietaria. También es importante prevenir que los gemelos digitales se vean hackeados, ya que esto podría permitir que los atacantes manipulen el modelo para generar resultados falsos o incluso interrumpir las operaciones en el sistema que está imitando.
Para proteger sus operaciones en el mundo real y sus simulaciones virtuales, las organizaciones deben de monitorear y controlar estrictamente quién tiene acceso a la información original y a los gemelos digitales. También deberían asegurarse de que sus medidas de ciberseguridad son lo más robustas posible y que se encuentran actualizadas, de forma que los cibercriminales nunca siquiera tienen la oportunidad de invadir o corromper sus sistemas.
Gemelos digitales vs. red/blue/purple teams
Los red, blue y purple teams se utilizan para simular un ciberataque y mejorar las defensas de una organización. Los red teams toman el role de un atacante para identificar vulnerabilidades y evaluar la efectividad de los controles de ciberseguridad de una organización. Los blue teams toman el rol opuesto, defendiendo contra los ciberataques para mejorar la detección y respuesta ante amenazas. Los purple teams, por su parte, ayudan a los otros dos equipos a trabajar juntos de forma efectiva, comparten información e insights, y mejoran el desempeño de las medidas de seguridad.
Los red, blue y purple teams están conformados por personas que realizan tareas específicas en un punto específico en el tiempo, trabajando en un ambiente “vivo”. Como se mencionó anteriormente, esta es una poderosa forma de identificar las vulnerabilidades y evaluar la efectividad de las medidas de seguridad. Sin embargo, también existen riesgos al trabajar en un ambiente vivo.
Es aquí donde la ventaja de tener un gemelo digital se vuelve evidente. Los gemelos digitales pueden llevar a cabo millones de ataques simulados de forma continua en un ambiente completamente virtual, que además se actualiza constantemente para reflejar las condiciones del mundo real. Esto permite que las organizaciones prueben sus defensas cibernéticas en todo momento para identificar cualquier brecha, detectar nuevas amenazas y remediar cualquier deficiencia en su postura de seguridad.
¿Cuál es el futuro de los gemelos digitales?
Los avances recientes en el poder de cómputo y la IA han transformado en un nivel extraordinario la velocidad, las capacidades y la efectividad de los gemelos digitales. Conforme la tecnología continúa evolucionando, nuevas tendencias e innovaciones tienen el potencial de cambiar o incluso de revolucionar el futuro de los gemelos digitales.
Algunas son la adopción de los gemelos digitales por un creciente número de negocios y empresas, el surgimiento de los marketplaces de datos y de información de gemelos digitales, y la posibilidad de integrar a los gemelos digitales con realidad virtual (VR) o realidad aumentada (AR) para crear simulaciones más inmersivas.
Conozca más acerca del futuro de los gemelos digitales y explore cómo Trend Micro está usando esta tecnología para ayudar a las organizaciones a crear una postura de seguridad más resiliente, adaptativa y lista para el futuro.