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關(guān)于數(shù)字孿生 你了解多少？

2023-03-30 08:41:45來源：智慧城市網(wǎng)整理 閱讀量：119 評論

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導(dǎo)讀：近年來，我國高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級戰(zhàn)略正在推進(jìn)中，引導(dǎo)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

　　【智慧城市網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】近年來，我國高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級戰(zhàn)略正在推進(jìn)中，引導(dǎo)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。數(shù)字孿生作為新一代高新技術(shù)，結(jié)合人工智能、5G、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)與各產(chǎn)業(yè)不斷融合深化，有力推動各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的升級與變革。
 
　　數(shù)字孿生是什么？
 
　　數(shù)字孿生是一種以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬實(shí)體，充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。主要通過對物理世界的人、物、事件等所有要素?cái)?shù)字化，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個(gè)與之對應(yīng)的“虛擬世界”，形成物理維度上的實(shí)體世界和信息維度上的數(shù)字世界同生共存、虛實(shí)交融的格局。物理世界的動態(tài)，通過傳感器精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)地反饋到數(shù)字世界。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化能實(shí)現(xiàn)由實(shí)入虛的目的，網(wǎng)絡(luò)化、智能化可實(shí)現(xiàn)由虛入實(shí)的目標(biāo)，通過虛實(shí)互動，持續(xù)迭代，實(shí)現(xiàn)物理世界的最佳有序運(yùn)行。
 
　　數(shù)字孿生如何工作？
 
　　數(shù)字孿生能夠在數(shù)字空間中模擬真實(shí)世界的原始模型。孿生的構(gòu)造使其可以接收來自傳感器的輸入數(shù)據(jù)，這些傳感器從現(xiàn)實(shí)世界的對應(yīng)物收集數(shù)據(jù)。這使孿生模型實(shí)時(shí)模擬物理對象，由此來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)環(huán)境性能和潛在問題的洞察。孿生也可以基于其物理對應(yīng)物的原型進(jìn)行設(shè)計(jì)，在這種情況下，孿生可以在產(chǎn)品改進(jìn)時(shí)提供反饋；在構(gòu)建任何物理版本之前，孿生甚至可以作為原型本身。
 
　　數(shù)字孿生可以是復(fù)雜或簡單的，用于構(gòu)建和更新其的數(shù)據(jù)量將決定模擬物理對象的精確程度。以汽車數(shù)字孿生為例，只需要輸入幾個(gè)變量就可以計(jì)算里程。
 
　　數(shù)字孿生架構(gòu)的五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)
 
　　(1)感知
        為了實(shí)時(shí)感知物理實(shí)體及其運(yùn)行環(huán)境，需要傳感技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)的支撐。例如，為了建立面向風(fēng)電、光伏出力預(yù)測和故障診斷的數(shù)字孿生，需要獲得電站周邊氣象數(shù)據(jù)以及設(shè)備溫度、聲音、振動等數(shù)據(jù)。
 
　　(2)數(shù)據(jù)
        通過監(jiān)測和傳感獲得的數(shù)據(jù)，需要利用先進(jìn)的通信技術(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺或數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲、處理和建模。
 
　　(3)建模
        建模方法包括機(jī)理建模方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法。一般將機(jī)理建模方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動方法相結(jié)合，具有一定優(yōu)勢。
 
　 　(4)可視化
        數(shù)字孿生需要很直觀的可視化效果，三維展示、地理信息系統(tǒng)(GIS)、AR/VR等都是很重要的可視化技術(shù)。

        (5)應(yīng)用
         數(shù)字孿生應(yīng)用的領(lǐng)域很多，智慧城市、精準(zhǔn)醫(yī)療、智能制造、智慧能源是最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。
 
　　數(shù)字孿生應(yīng)用案例
 
　　數(shù)字孿生應(yīng)用的領(lǐng)域很多，智慧城市、精準(zhǔn)醫(yī)療、智能制造、智慧能源是最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。如民生安全，智慧社區(qū)網(wǎng)格管理。數(shù)字孿生結(jié)合公安、交通、消防、醫(yī)療市政等多部門實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)管轄區(qū)域內(nèi)“? 、車、地、事、建筑”的全?監(jiān)控，輔助公安部門綜合掌控大范圍城市治安態(tài)勢。形成統(tǒng)一高效、互聯(lián)互通、協(xié)同共享的智慧監(jiān)管體系。重點(diǎn)?員監(jiān)控，獨(dú)居老人關(guān)懷，樓宇安全事件，人員聚集預(yù)警，城市綜合治理。
 
　　數(shù)字孿生通過采集污染源數(shù)據(jù)、水環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)、空?環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)、噪聲數(shù)據(jù)等環(huán)境信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控感知及時(shí)分析與處理，并做出相應(yīng)的處理結(jié)果輔助決策建議，以更加高效智能的方式輔助各環(huán)保部門進(jìn)?管理和運(yùn)維， 提升河長制效率，打造綠色城市。
 
　　結(jié)語:盡管,當(dāng)前數(shù)字孿生與平行系統(tǒng)的研究非?；馃?，可是相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展仍不成熟，同時(shí)，缺乏基礎(chǔ)數(shù)字化模型、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)虛實(shí)交互接口等導(dǎo)致其行業(yè)典型應(yīng)用不足，還需要學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同努力，推動其進(jìn)一步研究。
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