關于數(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：122 評論

導讀：近年來，我國高度重視數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級戰(zhàn)略正在推進中，引導數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合，促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

　　【智慧城市網(wǎng) 企業(yè)關注】近年來，我國高度重視數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級戰(zhàn)略正在推進中，引導數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合，促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。數(shù)字孿生作為新一代高新技術，結合人工智能、5G、區(qū)塊鏈等前沿技術與各產(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，實現(xiàn)智能互聯(lián)網(wǎng)時代的升級與變革。

　　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)建物理實體的虛擬實體，充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、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，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。主要通過對物理世界的人、物、事件等所有要素數(shù)字化，在網(wǎng)絡空間再造一個與之對應的“虛擬世界”，形成物理維度上的實體世界和信息維度上的數(shù)字世界同生共存、虛實交融的格局。物理世界的動態(tài)，通過傳感器精準、實時地反饋到數(shù)字世界。數(shù)字化、網(wǎng)絡化能實現(xiàn)由實入虛的目的，網(wǎng)絡化、智能化可實現(xiàn)由虛入實的目標，通過虛實互動，持續(xù)迭代，實現(xiàn)物理世界的最佳有序運行。

　　數(shù)字孿生如何工作？

　　數(shù)字孿生能夠在數(shù)字空間中模擬真實世界的原始模型。孿生的構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)實世界的對應物收集數(shù)據(jù)。這使孿生模型實時模擬物理對象，由此來實現(xiàn)對現(xiàn)實環(huán)境性能和潛在問題的洞察。孿生也可以基于其物理對應物的原型進行設計，在這種情況下，孿生可以在產(chǎn)品改進時提供反饋；在構建任何物理版本之前，孿生甚至可以作為原型本身。

　　數(shù)字孿生可以是復雜或簡單的，用于構建和更新其的數(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，只需要輸入幾個變量就可以計算里程。

　　數(shù)字孿生架構的五項關鍵技術

　　(1)感知
為了實時感知物理實體及其運行環(huán)境，需要傳感技術、監(jiān)測技術的支撐。例如，為了建立面向風電、光伏出力預測和故障診斷的數(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)，需要利用先進的通信技術傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺或數(shù)據(jù)庫中進行存儲、處理和建模。

　　(3)建模
建模方法包括機理建模方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動建模方法。一般將機理建模方法和數(shù)據(jù)驅(qū)動方法相結合，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。

(5)應用
數(shù)字孿生應用的領域很多，智慧城市、精準醫(yī)療、智能制造、智慧能源是最重要的應用領域。

　　數(shù)字孿生應用案例

　　數(shù)字孿生應用的領域很多，智慧城市、精準醫(yī)療、智能制造、智慧能源是最重要的應用領域。如民生安全，智慧社區(qū)網(wǎng)格管理。數(shù)字孿生結合公安、交通、消防、醫(yī)療市政等多部門實時數(shù)據(jù)，實現(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?員監(jiān)控，獨居老人關懷，樓宇安全事件，人員聚集預警，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，實時監(jiān)控感知及時分析與處理，并做出相應的處理結果輔助決策建議，以更加高效智能的方式輔助各環(huán)保部門進?管理和運維，提升河長制效率，打造綠色城市。

　　結語:盡管,當前數(shù)字孿生與平行系統(tǒng)的研究非?；馃幔墒窍嚓P關鍵技術的發(fā)展仍不成熟，同時，缺乏基礎數(shù)字化模型、結構化數(shù)據(jù)、實時虛實交互接口等導致其行業(yè)典型應用不足，還需要學術界和產(chǎn)業(yè)界共同努力，推動其進一步研究。

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