什么是数字双胞胎?

什么是数字双胞胎?

数字双胞胎是物理或数字对象或系统的详细虚拟副本。数字双胞胎类似于设计文件,但也结合了现实世界的实时变化,这些变化基于直接观察和物体本身的反馈,通常是通过传感器或物联网设备进行的。可以为建筑物、机器或海上钻井平台创建数字双胞胎,甚至可以为重建巴黎圣母院解决了NASA火星探测器的技术难题

数字双胞胎是如何工作的?

数字双胞胎软件创建了一个要双胞胎的系统的虚拟模型,并将其呈现为视觉表现形式,它可以是任何东西,从2D图表到视频馈送,再到通过耳机体验的虚拟现实。

与许多模型不同,数字双胞胎模型不是静态的。该模型使用嵌入式传感器和摄像头等设备,从系统本身或相关外部系统设置数据流,提供有关当前状况或操作指标的信息。由于它结合了这些数据流,数字双胞胎可以实时反映系统。在数据管理和处理的帮助下,数字孪生可以提醒涉众注意变化,预测即将发生的事件,并提供系统健康状况的高级视图。

除了反映正在进行的流程外,数字孪生体还将有关其物理孪生体的所有档案和上下文数据集中到一个地方。数字双胞胎将存储使用中的每个物理对象的深入元数据,甚至可以精确到单个机器部件。例如,办公大楼的数字孪生体可以包括大楼HVAC系统的服务记录。

这种数字双胞胎可以由一组较小的数字双胞胎组成,这些数字双胞胎可以作为构建模块。例如,工厂的数字孪生体可能还包含各种二级流程、使用中的每一件设备,甚至值班人员的孪生体。工厂数字孪生体本身可能是公司生产基地或整个企业的更大数字孪生体的一部分。

拥有或运营复杂资产(如办公楼和运输系统)的组织需要改进运营、降低成本并交付更具竞争力的产品。借助高速计算机网络、先进的数据处理技术,尤其是物联网技术,数字双胞胎可以整合更多数据,并以前所未有的速度产生洞察。

你能用数字双胞胎做什么?

数字双胞胎有无数种用途,其中包括:

  • 利用该平台进行原型设计
  • 监控和故障排除系统
  • 测试系统
  • 使用数据分析优化流程
  • 培训新员工或现有员工
  • 创建虚拟现实环境
  • 指定一个数字双胞胎作为唯一的真相来源

数字双胞胎的影响在哪里?

  • 建筑、工程和建筑(AEC)行业:作为计算机辅助设计和建筑信息建模(BIM)的产物,AEC的资产所有者和管理者通过创建建筑和系统的详细数字双胞胎而受益。这些数字双胞胎有助于保持大型、复杂的建筑项目按时、按预算运行。
  • 物流:数字双胞胎可以为管理港口或航运设施的相互依赖系统和不可预测的外部因素的复杂组合提供所需的高级视图。
  • 制造业数字双胞胎在制造业中广泛存在,它们被用于监控和操作系统,跟踪制造过程,并分析性能。
  • 智能城市:世界各地城市,包括新加坡在美国和伦敦,都在使用数字双胞胎来模拟整个大都会地区,这些数字双胞胎可用于观察交通模式、分析增长、绘制公共卫生地图,并预测规划决策的影响。

构建和管理数字双胞胎的挑战

广泛使用的物联网技术正在为更多的行业和用例带来数字双胞胎的好处,但技术、物流甚至法律挑战仍然存在:

  • 数据管理数字双胞胎依靠数据运行——越多越好——但要确保所有数据都被发送到正确的地方而没有冗余,并且不会形成瓶颈,这可能具有挑战性。
  • IT和网络架构:一个成功的数字双胞胎需要一个网络,也许是一个网络的组合,可以处理数据负载和使用物联网设备的模式。数字双胞胎也可能需要边缘计算来减少延迟和优化网络性能。
  • 知识产权:丰富的数字双胞胎所需要的数据的广度和细节,使得在访问敏感的公司数据方面不可避免地会出现冲突。也许,有了互惠共享的可能性,公司就如何在多个资产所有者和管理者之间安全地共享这些有价值的数据达成协议。

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