「物联网」什么是数字孪生,为什么它对物联网很重要?


【IT168评论】现如今 , 数字孪生技术不只应用在制造业 , 它已经彻底进入了物联网 , 人工智能和数据分析的融合世界 。 随着更复杂的“事物”与生成数据的能力联系在一起 , 拥有数字等同物使数据科学家和其他IT专业人员 , 能够以最高效率优化部署虚拟场景 。
「物联网」什么是数字孪生,为什么它对物联网很重要?
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【「物联网」什么是数字孪生,为什么它对物联网很重要?】
什么是数字孪生?
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 。
数字孪生技术已经扩展到包括建筑物 , 工厂甚至城市等大型项目 , 有人说流程可以拥有数字孪生 , 从而进一步扩展了这一概念 。 这个想法首先出现在NASA:早期太空舱的完整模型在地面上用于镜像和诊断轨道中的问题 , 最终被全数字模拟所取代 。
但在Gartner将“数字孪生”列为2017年十大战略技术趋势之一后 , 这个名词才真正流行起来 。 Gartner表示 , 数字孪生是物理事物或系统的动态软件模型 , 它依赖传感器数据 。
三到五年内 , 数以亿计的物件将由数字孪生呈现 。 一年后 , Gartner再次将数字孪生列为主要趋势 , 并预测 , 到2020年 , 估计有210亿个连接的传感器和终端 , 数字孪生将在不久的将来存在于数十亿个事物中 。 ”
本质上 , 数字孪生是一种计算机程序 , 它将有关物理对象或系统的真实数据作为输入 , 并将生成的数据作为输出 , 预测或模拟物理对象或系统将如何受到这些输入的影响 。
数字孪生如何工作?
数字孪生的诞生是由专家(通常是数据科学或应用数学专家)建立的 。 这些开发人员研究了被模仿的物理对象或系统基础的物理学 , 并使用该数据开发了数学模型 , 以模拟数字空间中的真实世界 。
数字孪生的构造使其可以接收来自传感器的输入 , 这些传感器从真实世界的数据 。 这使数字孪生可以实时地仿真物理对象 , 在这个过程中可以洞察性能和潜在问题 。 数字孪生也可以根据其物理对应物的原型进行设计 , 在这种情况下 , 数字孪生可以在产品精制时提供反馈 。 在构建任何物理版本之前 , 数字孪生甚至可以自己作为原型 。
数字孪生实例
这里有两个数字孪生的例子——汽车和货船——让您了解潜在应用 。 飞机引擎、火车、轮船和涡轮机等物体 , 可以在实际生产之前进行数字化设计和测试 。 这些数字孪生也可用于帮助维护操作 。 例如 , 技术人员可以在应用物理孪生之前 , 使用数字孪生胎对某件设备的建议修复进行测试 。
数字孪生业务应用程序存在于多个领域:

  • 制造业是数字孪生部署最广泛的领域 , 工厂已经在使用数字孪生来模拟其流程 , 正如德勤的案例研究
  • 汽车数字孪生之所以成为可能 , 是因为汽车已经装有遥测传感器 , 但是随着越来越多的自动驾驶汽车上路 , 完善技术将变得更加重要 。
  • 医疗保健是产生上述数字孪生的领域 。 创可贴大小的传感器将健康信息发送回数字孪生 , 用于监视和预测患者的健康状况 。
数字孪生和物联网
显然 , 物联网传感器的爆炸式增长使数字孪生成为可能 。 随着物联网设备的完善 , 数字孪生方案可以包含较小和较不复杂的对象 , 这给企业带来了额外的好处 。
数字孪生可用于根据可变数据预测不同的结果 。 这类似于科幻电影中经常出现的运行模拟场景 , 其中在数字环境中证明了可能的场景 。 借助额外的软件和数据分析 , 数字孪生通常可以优化IoT部署以实现最高效率 , 并帮助设计人员在实际部署之前确定应该去的地方或操作方式 。


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