真正的数字孪生,
第一点,最起码得是个“孪生”吧,得长得一样,数字化模拟和物理实体要在这个不断变化的过程中保持一致;
第二点,而且这个孪生世界得跟物理世界始终保持一致啊,
这个一致还得是通过数据让他自动进行的。
这3点是基本要求。
对了 还有最重要的一点,是必须保持一致。
不光是实时数据能看见,有告警了能提示,更是面向对象的管理方式,也要清晰明了。
真正的数字孪生得达到上面这几条才行。
想要更深入的了解和体验,可以去搜索一些数字孪生的平台试用体验一下。作为现在的热门科技,未来肯定有很好的就业前景。
对了,很多人都认为从事这个行业,需要很高的代码水平或者建模水平,但新科技的发展远超乎我们的想法。这不前几天,我就发现了一个叫ThingJS-X的0代码数字孪生可视化应用平台。里边有2万多个模型,六百多个效果模板,不需要代码也能搞定数字孪生可视化。说是可以省下95%学习&交付成本,普通大学生培训10小时就能上岗。不知道这个产品的研发人员,是怎么做到既高级呈现又简单使用的呢?厉害了!
路过的也给个赞呗一、元宇宙的6大核心技术
分类:
(1)基建:物联网技术、网络通信及算力技术、数字孪生技术
(2)底层:区块链技术、人工智能技术
(3)前端:交互技术(全息影象技术、脑机交互技术、传感技术)
1、区块链技术
对于元宇宙,区块链技术极其重要,是元宇宙的重要底层技术,元宇宙的最基础保障,同样一个文件很难区分谁是复制品,区块链技术完美的解决了这一点利用防赏改和可追溯性使得区块链天生具备了“防复制”的特点,区块链还为元宇宙带来去中心化的支撑,为元宇宙提供数据去中心化、存储-计算-网络传输去中心化、规则公开、资产等支持。
2、交互技术
交互技术为元宇宙提供了沉浸式虚拟现实验阶梯,例知VR、AF、MR全息影象技术、脑机交互技术及传感技术等。在这个世界里,内容可以由用户自己输入,带来了无限可能。
3、网络通信及算力技术(5G\6G、云计算、边缘计算)
元宇宙的续用会产生巨大的数据吞吐,为了同时满足高吞吐和低延时的要求,就必须使用高性能通信技术。“5G”具有“高网速、低延迟、高可靠、低功率、海量连接”等特性。“5G”时代的到来,将提供元宇宙的通讯技术支撑。此外,正处于起步阶段的元宇宙,若想实现沉浸式、低延迟、高分辨率等功能,提供用户易于访问、零宕机的良好的用户体验,离不开现实世界中数字基础设施的支撑,包括计算能力、3D视觉效果、虚拟现实技术、互联网连接和其他技术支撑,云计算是其中的重要组成部分之一。元宇宙的发展需要大规模的计算和存储,需要大量的数据交互。真实世界的计算、存储能力直接决定了元宇宙的规模和完整性。
4、物联网技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络 。感官是真实世界与虚拟“元宇宙”的链接,是元宇宙升沉浸感体验的关键所在。物联网的首要条件是设备能够接入互联网实现信息的交互,无线模组是实现设备联网的关键环节。
5、数字孪生技术(游戏引擎、3D建模、实时渲染)
数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
6、人工智能技术
人工智能技术是使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。元宇宙中主要用到其中的计算机视觉、机器学习、自然语音学习、自然语音处理、智能语音等技术支撑。
扩展资料:
1、新型显示技术
沉浸式的体验必然要求沉浸式的显示技术,目前在AR/VR显示领域,无论是显示器件还是图像处理与渲染算法,尚不能完全满足元宇宙应用的技术指标要求。市面上主流的AR/VR显示器件(主要是光学波导片)大多存在着重量大,功耗大,解析度差,色偏严重,常伴有眩晕感等问题,要获得一款又轻又好的显示模组,需要材料学与光学的重大突破。
2、算力约束
从计算架构角度看,元宇宙必然是一种“云-边-端”协同的模式。然而,目前无论是云端还是终端,主流芯片的算力储备远远满足不了元宇宙应用的要求。特别是端侧算力瓶颈巨大,这是因为端侧不仅承担了部分智能感知算法,且更重要的是承担了最核心的虚实融合的真实感图像渲染算法,这类算法算力要求巨大且要求超低功耗,目前主流的端侧计算芯片均不满足如此严苛的技术指标。
3、低时延通讯
元宇宙的核心在于无处不在、无时不在的交互,这些交互了产生天量的实时数据通讯需求。目前5G技术是否能够完全满足如此高带宽、高并发的实时通讯,依然是一个未知数,也许我们要等到6G甚至7G时代的到来才能圆满解决这些问题。
4、新型传感器技术
元宇宙应用对于用户态势感知的需求是前所未有的,对于用户全维度的信息感知(例如外观、位置、姿态、运动、各种生命体征、甚至心情、意图等)需要轻便而高可靠的全系列新型可穿戴传感器。
元宇宙将给我们带来无限的可能,大众可以准备拥抱它所带来的生活和工作方式的改变,期待生活更加美好,人生更加精彩。
而对于相关的企业与投资机构,笔者在这里想说的是,与其热衷于概念炒作,不如沉下心来积极投入到元宇宙相关支撑技术的研发投入中来。毕竟,如果能突破芯片、显示器件、传感器、计算架构等“卡脖子”的关键核心技术,未来才真正无可限量。斌哥与你一道,盘点2021物联网十大热词,共创2022新未来
物联网的2021年,极不容易的一年。年初,做IoT平台toB业务的涂鸦巨亏上市;年末,做IoT共享出行toC业务的滴滴美国退市。大半年,ofo押金没退多少,还花样作死;一整年,围绕芯片,停产、断供、涨价、囤货、断货,多少做IoT集成的亟待续命。
物联网的2021年,极不平凡的一年。疫情常态化的背后,是5G远程医疗/云监工、非接触式防控/时空伴随者报备、无人驾驶/配送/零售等物联网技术与场景支撑。中美贸易战的核心,是5G/6G等国际标准话语权、数字经济运作规则制定权、数字产业全球占地圈地、新型类OS平台与杀手级应用生态扶植等云大物智链孪下的新 科技 +新应用+新模式之争。
斌哥这就带大家梳理一下,十大热词下的物联网2021年。
一、非接触式防疫
年初到年末,疫情常态化,大伙儿时刻备战、时刻战役。在防疫过程,甚于物联网的非接触式技术,功劳不小。
非接触式通道,把 健康 码、红外测温、身份核验、自助消杀等集成,3-5秒结束全流程。
非接触式物流,可通过无人货车、AGV+机械臂自助卸货,通过机械臂自助消杀,实现货物无人运货、配货的全流程。
这些非接触式场景,均需要物联网的端(温湿度/机械臂/AGV/货车定位等采集)、管(4G/5G/Wifi等)、云(各类应用)能力。
二、5G远程医疗/云监工
从去年起,移动成功落地“5G远程医疗”在武汉火神山医院及多家医院,采集现场视频、环境与患者状态数据,助力一线医务人员将本地医疗数据共享远程专家,实现专家远程诊断。
医生远程问诊,而线上的伙伴们远程观看火神山、雷神山医院直播,为此云监工一词也成了去年年底的网络热词。
三、自动驾驶+网联车
2021的自动驾驶又在坎坷中,前进了一步。
特斯拉的纠纷不断,数据采集风险曝光。蔚小理们、传统车企与BATH等造车大厂缺芯得厉害,交付压力颇大,但他们都在努力创新中。阿里丰富了小蛮驴的无人配送场景,小鹏出了无人马玩具、无人飞行器,华为在不断积极调整车联网战略。
四、Cat1/NB-IoT+5G标准
7月9日,国际电信联盟ITU会议将我国的NB-IoT写入5G技术标准,为此NB-IoT正式纳入5G标准,这是我国在国际领先的标准制定组织的又一话语权的体现。
同样是ITU标准,Cat1作为4G通信LTE网络用户终端的标准,充分发挥其低成本、低功耗、较低时延、较广范围、较高速率优势,已在近两年得到爆发性的增长。
五、无源物联网
无源就是无电源/能量来源的物联网。物联网碎片得很,场景很碎片,所需要采集的传感器种类、功耗需求、区域位置均很多样、分散,为此,可自己获取能源的传感器、物联网装置就非常重要。当然,太阳能、动力转换都可以作为无源的来源。今年快速进步的新型无源,则是通过电磁/辐射转换来实现。比现有的RFID功耗更低,应用场景更广,当然市场价值更大。
六、卫星物联网
目前,物联网仅在陆地覆盖20%,海洋5%,天/太空基本为0,卫星物联网就是通过卫星,把卫星变成基站,要与未来的6G、量子通信等,补足剩余的网络覆盖,与传输速度与带宽的持续提升。
七、双碳+碳追踪
实现国家的双碳战略,碳追踪是关键环节。碳追踪是啥,就是监测碳排放,搞明白碳从哪儿排放的,怎么排放的,排放多少。有碳追踪才能有更好的对碳排放、回收、交易管理。而监测碳排放,用的是物联网的各种传感、传输、云与数据分析能力。
八、数字虚拟人+数字孪生+元宇宙
这几个一并来。物联网的动作捕捉、表情采集,将实体人(虚拟人替身)与数字虚拟人联结;物联网的端管云,将数字孪生的设备、产线、车间、工厂、园区、街道、城市等物体、场景实体与数字体联结;而数字虚拟人+数字孪生就是融合人+物的CPS世界,将人与物与元宇宙的雏形联结。
年初数字孪生(数孪)当道;年中元宇宙火爆(斌哥翻了下朋友圈,在8月初受邀写《元宇宙》一书的荐语,随后元宇宙大爆发);年末数字虚拟人喷发,表面看得热闹,而物联网便是其技术的里子。
九、物联网安全
年中的滴滴退市事件,可谓物联网安全/网络安全的里程碑式事件。滴滴通过物联网技术,数采近10亿用户,多年的、全国绝大多数的位置、语音信息。这些海量的数据如果没有牢牢掌握在国人手中,国家数据谈何安全。 同样的,越是物联网平台类公司,越是要在保障其平台与生态的物联网数据安全上,慎之又慎、如履薄冰。
十、芯片荒
最后讲芯片荒,因为部分芯片现在还荒着呢。车联网的雷达、动态控制、影像芯片,物联网/5G场景通用的USB、网卡、模拟芯片,价格暴涨10倍、50倍,甚至100倍。天灾、人祸,已道不清。
芯片这事,不被掐脖子的话,还得国产当自强,国人当团结。
2022年的物联网,斌哥期望有三:
一、杀手级应用不再搁又搁。物联网杀手级应用一直在说,却一直耽搁。斌哥希望,2022年产业互联网杀手级应用真正涌现,特别是在与垂直产业结合的5G、工业互联网、车联网三个方向。
二、新技术概念不再割又割。年初起,不知多少吃瓜群众,在股市K线上、投资圈内、传销窝里,被区块链、量子技术、数字孪生、数字货币、NFT、虚拟数字人、元宇宙……割韭菜。斌哥希望,来年物联网与VR/AR、区块链进一步融合,进一步夯实数字孪生底座,支撑元宇宙框架搭建,促进电商30(虚拟直播)、数字虚拟人、产业数孪的真正落地。
三、半导体芯片不再鸽又鸽。最后,由衷希望2022年,现在还囤着芯片的,有一定利润,就抓紧出吧,见好就收。切记:吃相=死相。
罗胖在今年的跨年《时间的朋友》为百度5G云代驾(通过5G远程 *** 控无人车,实现代驾)代言,期待5G云代驾能成为新一年的杀手级应用。
来自专栏
2021年12月1日,亚马逊云 科技 在2021 re:Invent全球大会上宣布推出Amazon IoT TwinMaker,可以让开发人员更加轻松、快捷地创建现实世界的数字孪生,如楼宇、工厂、工业设备和生产线。
数字孪生是物理系统的虚拟映射,可根据其所代表的现实世界对象的结构、状态和行为定期更新。Amazon IoT TwinMaker让开发人员可以轻松汇集来自多个来源(如设备传感器、摄像机和业务应用程序)的数据,并将这些数据结合起来创建一个知识图谱,对现实世界环境进行建模。客户可以通过Amazon IoT TwinMaker,使用数字孪生来构建反映现实世界的应用程序,提高运营效率并减少停机时间。使用Amazon IoT TwinMaker无需预付费用,客户只需为使用的服务付费。
开发人员可以将Amazon IoT TwinMaker连接到设备传感器、视频源和业务应用程序等数据源,快速开始构建设备、装置和流程的数字孪生。为方便从各种数据源收集数据,Amazon IoT TwinMaker包含适用于Amazon IoT SiteWise、Amazon Kinesis Video Streams和Amazon S3的内置连接器(客户也可以为Amazon Timestream或Snowflake等数据源添加自己的连接器)。
Amazon IoT TwinMaker会自动创建一个知识图谱,整合并理解所连接数据源的关系,因此它可以使用被映射系统的实时信息更新数字孪生。客户可以将现有的3D模型(例如CAD和BIM文件、点云扫描等)直接导入Amazon IoT TwinMaker,轻松创建物理系统(例如楼宇、工厂、设备、生产线等)的3D视图,并将知识图谱中的数据叠加到3D视图上,创建数字孪生。
数字孪生创建完毕后,开发人员就可以使用适用于Amazon Managed Grafana的Amazon IoT TwinMaker插件创建基于Web的应用程序,在工厂 *** 作员和维护工程师用于监控和检查设施和工业系统的设备上,即可显示该应用程序的数字孪生。例如,开发人员可以通过将来自工厂设备传感器的数据与运行中的各种机器的实时视频以及这些机器的维护 历史 相关联,创建金属加工厂的虚拟映射。然后,开发人员可以设置规则,在检测到工厂熔炉中的异常情况(例如温度已超过阈值)时向工厂 *** 作员发出警报,并在工厂 3D 模型的熔炉实时视频中显示这些异常,这可以帮助 *** 作员在熔炉发生故障之前快速做出预测性维护决策。
亚马逊云 科技 IoT总经理Michael MacKenzie表示:“客户对有机会使用数字孪生来改善其运营和流程感到兴奋,但为不同使用场景创建数字孪生和自定义应用程序所涉及的工作复杂且昂贵,令大多数企业望而却步。Amazon IoT TwinMaker包括大多数客户构建数字孪生模型所需的内置功能,例如连接不同来源的数据,建模物理环境,以及可视化具有空间维度的数据。Amazon IoT TwinMaker的推出让更多客户可以全面了解他们的工业设备、设施和流程,实时监控和优化其运营的各个环节。”
Amazon IoT TwinMaker现已在美国东部(弗吉尼亚北部)、美国西部(俄勒冈)、亚太地区(新加坡)和欧洲(爱尔兰)区域提供预览,其他区域也将很快推出。
目前,已有一些企业使用了Amazon IoT TwinMaker进行数字化升级。
开利(Carrier Global)是一家建筑与冷链解决方案提供商。“通过我们的Abound平台,我们可以从各种系统和传感器中汇总楼宇性能数据,让客户实时了解其互联空间。为物业主和运营商提供数字孪生以增强该平台一直是我们的首要任务。”开利数字化和云高级总监Dan Levine表示:“然而,内部开发这一能力并非易事,面临着成本高昂、进展缓慢等一系列问题。通过Amazon IoT TwinMaker,我们发现了可以显著加快Abound平台技术战略的关键推动力。Amazon IoT TwinMaker将帮助我们的开发团队专注于快速创建差异化的客户成果,既不用将大量精力投入到繁重的数字孪生数据抽象工作中,也无需向我们的解决方案添加3D可视化。”
另一个典型案例是埃森哲。制造业的数字化转型对埃森哲的客户而言是一个巨大的机会,但他们经常会面临零散、孤立和非结构化工业数据的挑战,导致许多概念验证无法扩展。埃森哲Industry X行业数字制造与运营全球技术主管Maikel van Verseveld认为:“我客户希望在开始并扩展他们的数字化制造之旅时,拥有能够快速应对这些挑战的工具。通过Amazon IoT TwinMaker,他们现在可以轻松地创建数字孪生,从不同的 IT 和 OT 系统中获得更加情境化、数据驱动和实时的制造运营视图,从而让最终用户可以做出更好的决策并优化运营。通过埃森哲与亚马逊云 科技 紧密协作的团队,我们已经能够开始借助Amazon IoT TwinMaker为客户带来价值。”
关于亚马逊云 科技
超过15年以来,亚马逊云 科技 (Amazon Web Services)一直以技术创新、服务丰富、应用广泛而享誉业界。亚马逊云 科技 一直不断扩展其服务组合以支持几乎云上任意工作负载,目前提供超过200项全功能的服务,涵盖计算、存储、数据库、网络、数据分析、机器学习与人工智能、物联网、移动、安全、混合云、虚拟现实与增强现实、媒体,以及应用开发、部署与管理等方面;基础设施遍及25个地理区域的81个可用区(AZ),并已公布计划在澳大利亚、加拿大、印度、印度尼西亚、以色列、新西兰、西班牙、瑞士和阿联酋新建9个区域、27个可用区。
从2017年和2019年Gartner将数字孪生(Digital Twin)作为十大战略性技术发布以来,数字孪生正在从虚拟产品生命周期管理、工业物联网专业技术,发展为企业数字化的核心通用技术。作为企业数字化通用技术,数字孪生为企业的运营创新、产品与服务创新、商业模式创新、管理创新带来了新的机会,本文结合PLM、工业互联网及企业领域数字孪生技术的发展演进探讨如何规划和实施企业数字孪生战略。
数字孪生的技术演进:从虚拟产品技术到数字化战略技术
2021年上海车展特斯拉车主维权事件中,特斯拉分别向市场监管部门、维权的张女士发送了整理为Excel表格的48页6697组后台服务器数据,详细记录了车主在事故前30分钟的车辆状况和驾驶动作。
特斯拉的用户不仅可以通过特斯拉的数字孪生追溯设备的过去和当前使用状况,还可以发现,在使用过程中,特斯拉 汽车 的功能似乎越来越智能,特斯拉 汽车 似乎会越来越懂你。特斯拉通过数字孪生给用户提供了一种“持续智能”,可以持续适配用户、持续优化。特斯拉通过这种服务,每年可以从每辆特斯拉获得超过1200美元的收入。
要构建类似特斯拉这样的数字化产品、服务和商业模式,首先需要理解数字孪生技术的由来、发展及持续演进。数字孪生迄今经历了三个演进阶段:
1、虚拟产品管理发展阶段
2003年迈克尔·格里夫斯(Michael Greives)第一次提出将数字孪生(Digital Twin) 作为PLM的一个概念模型,将虚拟产品纳入PLM的管理范畴,重新定义了PLM。到2011年NASA将“数字孪生”(Digital Twin)列入美国航空航天发展规划,这个阶段是数字孪生的概念形成阶段。这个阶段数字孪生主要被定位为下一代PLM系统的“虚拟完美模型”(Virtually perfect Model)。
2、工业互联网发展阶段
2011年以来,GE公司发布雄心勃勃的工业互联网计划,随后,在GE和西门子、PTC等公司的倡导和支持下,数字孪生作为工业互联网的核心技术得到了前所未有的重视,这个阶段,无论是GE、PTC还是西门子,都不仅将数字孪生用于CAD、CAE、PLM等虚拟产品系统工程,还在设备(APM)、过程控制、网络等工业互联网各个领域以数字孪生和数字主线作为核心技术支持,各个厂商分别发布了设备、网络、过程、产品、生产、运营等不同应用场景数以百万计的数字孪生体。数字孪生通过工业互联网的发展进入到商用阶段,不过迄今大约只有1%的企业资产应用了数字孪生技术。
3、数字化战略技术发展阶段
2017年Gartner将数字孪生列入10大战略技术趋势,数字孪生从工业互联网的核心技术进一步发展为基于物联网的智慧城市和企业数字化的核心战略技术。数字孪生作为战略技术,从复杂系统工程(iMBSE)和工业互联网等特定领域发展为智慧城市和企业的数字化基础设施。Gartner数字孪生分为离散数字孪生、组合数字孪生、组织数字孪生三个基本类型。产品数字孪生也好,设备数字孪生也好,实际都是一种离散的数字体,这样的数字孪生的作用是局部的,Gartner的建议实际是将这种离散的数字孪生能力“组装”起来,打造具备特定的业务模式和运营模式的组织数字孪生(DTO),让企业具备数字孪生的持续智能能力。这样,数字孪生就成为企业数字化的一种核心战略技术。
数字孪生实施路线:从离散可视、数据驱动到持续智能
数字孪生的概念虽然出现已久,但是在企业数字化转型中的应用还刚刚开始,即使引入数字孪生的企业也还处于试点和 探索 阶段。但是在未来一年内,65%的大型企业都表示会投入启动数字孪生项目。未来两到三年,是企业数字孪生建设的战略机遇期,有的放矢的拟定数字孪生战略,无疑将获得先行优势。
目前推行数字孪生的制造企业,基本有两条战略实施路线,一条是从产品数字孪生开始,基于产品数字孪生,实现虚拟样机、虚拟仿真,缩短产品研发周期,降低产品研发成本。典型代表是中车集团如中车株机;一条是设备和车间数字孪生开始,基于设备和车间数字孪生,实现透明化的装备生产、运维和服务。典型代表是树根互联参与的三一重工8号工厂;
从企业战略发展角度,为了实现通过数字孪生构建未来的竞争优势,企业的数字孪生的战略可以按照四个步骤展开:
1、第一阶段:实现离散数字孪生的连接与可见
离散数字孪生,是实现设备、人员等单一的资源数据连接和数据可视以实现资源优化的单一数字孪生体。这一阶段,基于边缘网络技术、设备及资源管理系统,通过选定的设备、流程、系统的数字化连接和数据采集、数字化标识、数字化监测,实现数字化设备、流程和系统的诊断、描述性分析和预测;目前在不少企业推行的RPA(流程机器人)其实也是一种离散数字孪生的应用。设备的离散数字孪生未来将主要通过设备供应商提供;流程的离散数字孪生主要通过应用软件服务商提供;
2、第二阶段:实现复合数字孪生的互联与数据驱动
复合数字孪生是基于内部离散数字孪生和外部数据资源复合而成的数字孪生体,如一条产线,一个端到端的服务线。数字孪生的复合过程不是简单的数据互通,包括基于 历史 数据的机器学习和模型训练、基于实时数据的模型实时运行和监测。所以复合数字孪生的能力是需要通过一个包括AI和大数据能力在内的物联网平台实现的。符合数字孪生一般通过企业个性化定制实现。
3、第三阶段:实现企业数字孪生的数据驱动与持续智能
企业数字孪生(DTO)重点是面向企业全流程,通过数据孪生监测和驱动的业务运行,形成一种可以持续自动采集、自动分析、自主执行、自主决策的数据驱动闭环。在2020年的战略技术趋势预测中,Gartner提出了一个“持续智能”的新概念刚好可以解释企业数字孪生的价值。持续智能指的是基于数字化在线平台实时获取数据流,实时进行情景分析并给出响应方案,实现决策与运营的一体化。企业数字孪生的的建设是一个系统工程,基本的建设内容包括全价值链的数据获取、模型构建、数据监测及支持持续智能的数据与分析平台建设。这种需求很多企业都是存在的,不过大多数企业因为不了解企业数字孪生的概念,可能将这个项目简单等同于大数据中心。
4、第四阶段:实现数字孪生的生态服务与价值共生
将产业上下游的数字孪生组织集合起来,就成为以链主为核心的产业数字孪生,如 汽车 制造商上下游数字孪生体集合起来就可以构成一个包括消费者、供应商、4S店及 社会 服务资源在内的 汽车 产业数字孪生。产业数字孪生将改变传统的产业协同关系,衍生出全新的基于数据和智能的生他服务和价值共生模式。个性化订制、网络化协同最终将体现在客户参与数字孪生、生态伙伴共享产业数字孪生的价值。
数字孪生的创新策略:模型驱动、架构引领, 探索 中前进
从离散数字孪生,复合数字孪生到企业数字孪生、生态数字孪生,数字孪生在企业的应用深度不断加深、实施的复杂性和应用的难度也会逐级加大。在实施的过程中必然面临不确定的风险,在行业内实际还缺少行之有效的数字孪生实施方法。
在复杂系统工程领域,有基于模型的系统工程方法(iMBSE)对产品定义、领域建模与仿真给出了方法论指导;
在虚实融合的数字化方法论层面,德国工业40参考架构、中美工业互联网参考架构也已经发表了发表了相关的架构框架。
但是在企业数字孪生领域,在面向企业运营和流程优化领域,原有的BPM(业务流程管理)的方法论已经不能支持模型驱动、虚实融合的数字化业务模式和运营模式创新需求,企业需要新的业务和运用模式优化方法论。
作者:金蝶软件(中国)有限公司
组稿:李艾离
本文内容仅代表作者观点,不构成购买或投资建议。
数字孪生(Digital Twin)是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”,也被称为“数字孪生体”,它被创建在信息化平台上,是虚拟的,它是对实体对象(姑且就称为“本体”吧)的动态仿真。理解数字孪生主要关注四个关键词:动态、全生命周期、实时或准实时、双向。
数字孪生体是会“动”的,数字孪生体依据来自本体的物理设计模型、历史数据或传感器反馈的数据进行动态运转;
全生命周期,是指数字孪生可以贯穿本体的整个生命周期,它不仅仿真本体的历史,还可以模拟本体的未来。
实时/准实时,是指本体和孪生体之间,可以建立全面的实时或准实时联系。两者并不是完全独立的,映射关系也具备一定的实时性。
双向,是指本体和孪生体之间的数据流动可以是双向的。并不是只能本体向孪生体输出数据,孪生体也可以向本体反馈信息。
5G开启了“万物互联”的时代,在5G的支持下,云和端之间可以建立更紧密的连接,越来越多的数据将被采集并集中在一起。这些数据,可以帮助构建更强大的数字孪生体。例如,一个数字孪生城市。
城市中布满了各种各样的传感器、摄像头。借助包括5G在内的物联网技术,这些终端采集的数据可以被更快地被提取出来并反馈到数字孪生城市中。在数字孪生城市中,基础设施(水、电、气、交通等)的运行状态,市政资源(警力、医疗、消防等)的调配情况,都会通过传感器、摄像头、数字化子系统采集出来,并通过包括5G在内的物联网技术传递到云端。城市的管理者,基于这些数据,以及城市模型,构建数字孪生体,从而更高效地管理城市。
城市规划、基建工程则是数字孪生城市全生命周期的另一个应用。在修建居民区、商务区、高速公路、桥梁等前,完成对工程的数字化建模,然后在虚拟的数字空间对工程进行仿真和模拟,评估规划的分布、结构和承受能力,还可以时间变迁的影响及人流量数据,评估规划的合理性。物联网(IoT)是英文Internet of Things的缩写。简单的说,它是指以某种方式将一切设备连接到互联网的意思,从智能手机、平板电脑到汽车、冰箱。
你可能在某些时候会听到物联网这个词,但是你对它可能不知所以然,究竟这个物联网是什么样的网?
物联网(IoT)是英文Internet of Things的缩写。简单的说,它是指以某种方式将一切设备连接到互联网的意思,从智能手机和平板电脑(普通)到汽车和冰箱。
物联网主要功能在于如何将设备、服务、应用程序都连接到互联网,让其发挥更大的作用,至于将什么设备连入物联网以及连入原因几乎没有任何限制。
物联网提高生活质量的重要方式在于让数据共享变得更加容易:物联网将有助于简化我们的生活,从长远来看可以为我们处理一些琐碎的事情。
还是不明白?看以下例子:
健康监测:物联网意味着患者可以随时监控健康状态,及时发现问题,从而避免更严重问题出现,如果出现问题,医疗保健专业人员将会立即得知。
自动驾驶:你听说过自动驾驶汽车吗?它们通过连接到互联网,实时访问不断更新的地图数据库,以确保到达目的地的最佳路线。它们能够感知到其他自动驾驶车辆,能够通过特殊传感器来检测道路上的障碍物和交通标志、信号等,它们实际上比人为驾驶的汽车更加安全。
智慧农业:借鉴以前的一个例子,农民也可以通过物联网获益,可以使用特殊传感器告诉作物何时需要浇水(以及浇水量),然后通过自动供水系统精确地完成浇水,这时候,农民完全可以忙于其他事情。
所以,物联网正在积极改善各个行业的应用标准。以上三个例子只是物联网所能实现功能的一小部分而已。
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