汽车设计师用风洞来设计。架构师做it模型。但是如何测试一个复杂的物联网系统的设计呢?
这并不容易，因为成千上万的传感器可能会持续发送数百万的读数。你如何检查以确保你的物联网设计在现实生活中正常工作?检查以确保不同的错误情况得到正确处理，并及时采取纠正措施。
模拟物联网设备可以消除设计复杂系统时的猜测。
背景
迈克尔·格里夫斯博士密歇根大学首先提出了“数字双胞胎”的想法。数字双胞胎是物理设备的虚拟表示，以确保设计按预期执行。他将数字双原型(DTP)定义为资产信息。比如一个设备的3D模型，它的材料清单和流程，以全面描述资产和它应该如何工作。这些数字代理生成传感器读数，就像它们的物理对等物一样进行通信，并帮助物联网设计者:
- 机器操作和更大的互联系统(如制造厂或机场)的可见性。
- 预测建模用基于物理和数学的技术来预测机器的未来状态。
- 如果分析模拟在现实生活中不切实际的各种条件，并提出模型中的假设问题。
- 理解一台机器或数千台设备在不同情况下的行为。
- 网络设计，以了解如何连接传感器与后端业务应用程序，如供应链操作，制造和物流。
为什么创造一个现实的数字双胞胎如此困难?它所产生的传感器读数必须反映真实世界中将要发生的事情，而不能只是单一读数的重演。以某人的心率为例。测量五分钟，然后重放录音是不够的，因为它没有考虑到体育活动、体重增加或温度变化。数字双胞胎必须准确地反映不断变化的环境。
仓库运营案例研究
举个例子，一个仓库里有几十台叉车，运送数百个集装箱。每台叉车都有多个传感器来报告位置、引擎温度、轮胎压力和刹车磨损等信息。一些功能，如轮胎压力和刹车磨损(例如)相互影响。叉车的使用根据一天的时间和大量货物到达仓库的时间而有所波动。传感器读数被发送到云中，用于路由叉车和安排预防性维护，从而优化操作。
对于这个仓库应用程序的物联网设计者来说，模拟叉车、通信瓶颈和可能出现的故障来设计最优解决方案是非常有价值的。
甲骨文虚拟双
Oracle通过设计中需要的物理设备的基于云的虚拟表示来帮助解决这一挑战。解决方法有两个方面(正如你对双胞胎的期望):
- 数字双其中可以包含设备的描述、3D渲染以及设备中所有传感器的详细信息。它不断地生成传感器读数来模拟真实生活中的操作。
- 预测的双胞胎为设备的未来状态和行为建模。这是基于来自其他设备的历史数据，这些设备可以模拟故障和其他需要注意的情况。
设计师可以使用数字双制造几十台“虚拟叉车”，让它们将传感器读数发送到基于云的物联网监控系统。可以模拟不同的错误条件，以查看警报是否正确生成，以及修复叉车所需的供应品是否正确订购。这使得物联网设计可以在部署之前进行压力测试和改进。
预测问题
石川薰开创了质量管理设计流程。他提出，主动识别潜在的故障点对于设计良好的解决方案至关重要。设计过程应该考虑到“整个系统”以及上下文数据。他的石川图方法通过分析5Ms:人、机器、方法、材料和管理来识别问题。数字双胞胎在设计解决方案时考虑了所有五个因素，将5M模型应用到物联网中。
测试物联网设备的风洞可能永远不会实现。但物联网设计者可以通过一些先进的规划和模拟工具，如甲骨文数字双。