什么是数字双和为什么它是重要的物联网

数字双胞胎是数据科学家和IT专业人士可以用它来运行模拟实际的设备构建和部署之前物理设备的虚拟复制品。他们还改变了如何将技术,如物联网,人工智能和分析进行了优化。

盖蒂图片社

数字孪生技术已经超越了制造业,进入了一个融合的世界物联网,人工智能和数据分析。

随着更复杂的“事物”与生成数据的能力联系起来,拥有数字等效物使数据科学家和其他IT专业人员能够优化部署以达到最高效率,并创建其他假设场景。

什么是数码孪生兄弟?

数字双是一个物理对象或系统的一个数字表示。数字背后的双胞胎技术已经扩展到包括大型项目,如建筑物,工厂甚至城市,有的说人与流程可以有数字双胞胎,甚至进一步扩大的概念。第一的思想出现在美国国家航空航天局:早期的太空舱,地面上用于镜子和在轨诊断问题的全面样机,最终让位给了全数字化的模拟。

但这个词才真正起飞Gartner评选为数字作为双胞胎之一后,其十大战略技术趋势2017年说,在三到五年,“数十亿的东西会被数字双胞胎的物理事物或系统动态软件模型来表示。”一年后,Gartner公司再次命名数字孪生兄弟顶部趋势他说,“到2020年,估计将有210亿个连接的传感器和终端,在不久的将来,数字双胞胎将存在于数十亿的事物中。”

从本质上讲,数字孪生是一个计算机程序,它将一个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。

数字双胞胎是如何工作的?

数字双胞胎的诞生是由数据科学或应用数学领域的专家们构建的。这些开发人员研究被模仿的物理对象或系统的基础物理,并使用这些数据开发数学模型,以模拟数字空间中的真实世界。

双子被构造成使得它可以从传感器从一个现实世界的对应物收集数据接收输入。这使得双模拟物理对象的实时,在这个过程中提供见解的性能和潜在的问题。双子也可以基于在原型上其物理对应物,在这种情况下作为产品精制而成的双能提供反馈设计的;双甚至可以作为一个原型本身的任何物理版本是建立之前。

本文详细介绍了这一过程从Eniram发布该公司为承载世界大部分商业活动的大型集装箱船创建了数字双胞胎,这是一种极其复杂的数字双胞胎应用程序。然而,一个数字双胞胎可以像你喜欢的那样复杂,也可以像你喜欢的那样简单,你用来构建和更新它的数据量将决定你如何精确地模拟一个物理对象。例如,本教程概述了如何构建简单的数字孪生汽车,以短短的输入变量来计算里程。

数字双用例

T这两个数字孪生的例子——汽车和货船——给你一种潜在用例的感觉。飞机引擎、火车、海上平台和涡轮机等物体可以在实体生产之前进行数字化设计和测试。这些数字双胞胎也可以用来帮助维护操作。例如,技术人员可以使用一个数字孪生体来测试某个设备的修复方案是否可行,然后再对物理孪生体进行修复。

数码双商务应用于多个行业:

  • 制造业随着工厂已经开始使用数字双胞胎来模拟他们的生产过程,数字双胞胎的生产可能是最早出现的领域吗这是来自德勤的案例研究
  • 汽车数字孪生之所以成为可能,是因为汽车上已经安装了遥测传感器,但改进这项技术将变得更加重要更多的自主车上路
  • 卫生保健是产生我们上面提到的数字双胞胎的部门。创可贴大小的传感器送健康信息回用于监控数字双和预测病人的福祉。

数字双胞胎与物联网

显然,爆炸物联网传感器是使数字双胞胎成为可能的部分原因。随着物联网设备的精细化,数字双场景可以包括更小、更简单的对象,这给企业带来了额外的好处。

数字双胞胎可以用来根据不同的数据预测不同的结果。这类似于科幻电影中常见的模拟场景,在这种场景中,一个可能的场景在数字环境中得到了验证。通过额外的软件和数据分析,“数字双胞胎”通常可以优化物联网部署,以达到最高效率,并帮助设计师在实际部署之前确定物品的去向或操作方式。

数字孪生兄弟越多地复制物理对象,就越有可能发现效率和其他好处。例如,在制造业中,设备的仪表化程度越高,数字双胞胎可能就越准确模拟设备在一段时间内进行,这可能有助于预测未来业绩和可能的失败。

Digital-twin供应商

构建一个数字双胞胎是复杂的,目前还没有这样做的标准化平台。Ian Skerrett是该领域的一名顾问,他在开源领域有着悠久的历史,他提出了数字双平台的轮廓,虽然这只是第一步,因为这符合太空尚处于萌芽阶段的性质。

与许多新兴技术相比,商业数字孪生产品实际上来自该领域一些最大的公司。例如,通用电气,作为其喷气发动机制造过程的一部分,在内部开发了数字孪生技术为客户提供专业服务,如西门子这是另一家大规模参与制造业的工业巨头。IBM不会被这些工厂的供应商超越销售数字双胞胎作为物联网努力的一部分和微软提供自己的数字双平台在蔚蓝的伞下。

数字双胞胎和预测双胞胎

在2017年11月文章网络世界,贡献迪帕克普里概述足球竞猜app软件一个Oracle数字双工具的一个例子这为用户提供了两个选择 - 数字双和预测双。

数字双“可以包括的设备的描述中,3D渲染和细节上设备中的所有传感器。它不断地产生传感器读数来模拟现实生活中的选项“。

预测双胞胎“车型的未来状态和设备的行为,”普里写道。“这是基于来自其他设备的历史数据,可模拟故障等情况下需要注意。”

作为其数字孪生计划的一部分,微软正在将这一概念应用到物理产品之外的流程中。在白皮书,微软提出了数字流程孪生的想法:

微软表示:“数字双胞工艺是数字转型的下一个阶段,将产品数字双胞的优势整合到整个工厂和供应链中。”相关的白皮书强调了一些先进的制造场景,产品数字双胞胎不支持,但过程数字双胞胎会支持。

数字双胞胎的好处

数字双胞胎提供实时看看做什么用的实物资产,这可以从根本上减轻维护负担发生。雪佛龙公司推出的数字双高科技其油田和炼油厂,预计将节约数百万美元的维修费用。而西门子在其宣传中表示,使用数字双胞胎来模拟和原型那些尚未制造出来的物体是可以做到的减少产品缺陷,缩短产品上市时间

但是要记住Gartner警告说,数字双胞胎并不总是要求,并且可以不必要地增加复杂性。“[数字双胞胎]可能是一个特定的业务问题,技术矫枉过正。还有人担心成本,安全,隐私,以及集成的担忧“。

数字双技能

想成为数码双胞胎专家吗?这些技能要求很高,并且需要在机器学习、人工智能、预测分析和其他数据科学能力方面的专业知识。这是大公司在这个领域挂出招牌的部分原因:小人物可能会发现,聘请顾问团队比提升内部员工的技能更合理。

数字双胞胎新闻

英国政府创建一个数字孪生兄弟的整个国家基础设施为未来的挑战做准备。

其他digital-twin资源

甲骨文 - 数字双胞胎物联网应用(PDF)。

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