讓我們來看看數字孿生的定義。數字結對應用白皮書指出:
“數字孿生(Digital twinning)是壹種具有數據連接的特定物理實體或進程的數字表達,可以保證物理狀態和虛擬狀態的同速率收斂,提供物理實體或進程全生命周期的集成視圖,有助於優化整體性能。”
簡單來說,數字孿生就是將現實世界中的事物映射到虛擬的數字空間中,構建物理實體的“數字克隆”,借助數據模型,基於歷史數據和實時數據,實現對現實場景或物體的映射、分析、優化、診斷和預測。
在閱讀了大量的數據和資料後,本文粗略地總結了數字雙城的建設和應用過程,可以分為刻印、建設和應用三個步驟。
復制:真實空間的數字重建
首先是利用空間采集設備精確再現真實空間,通過物聯網實現物理空間與數字空間的虛實互動。在這個過程中,真實空間的相關數據,包括結構數據、傳感器數據、操作數據等。,將被收集和傳輸,為後期的模型構建和優化做準備。
構建:數據驅動的模型學習優化
當真實空間和物理實體被數字化再現時,相關數據也被上傳到了雲端。清洗完數據後,我們可以結合處理後的數據,利用相關技術能力,建立數字孿生模型,並繼續驗證和優化。
應用:功能開發和實際應用
模型建立後,將在具體應用中使用。在這壹階段,將結合具體的應用場景和行業特點開發應用具體的功能,如工廠車間的預測性維護、道路交通的模擬規劃等。
說了這麽多數字雙胞胎的應用價值,那麽數字雙胞胎有什麽用呢?可以應用於哪些場景或行業?那我就壹壹回答。
航天預測與仿真:作為科技最前沿的應用領域,數字孿生技術在航天領域的應用可以說是有著最早的淵源。在美國65438-0969年的阿波羅計劃中,美國國家航空航天局(美國國家航空航天局)制作了兩個壹模壹樣的航天器,組成了“物理雙胞胎”,這是最早的數字雙胞胎技術的雛形。隨著技術的叠代發展,數字孿生技術已廣泛應用於航天產品開發、故障檢測、系統管理和控制等領域。
數字孿生工廠:數字孿生技術可以說是工業生產的寵兒,可以實現資源配置和智能生產,顯著提高生產效率。數字孿生工廠是將物理工廠搬到虛擬空間,可以實時獲取工廠內的數據,實現對工廠的實時監控;同時還可以模擬生產過程,優化生產流程;它還可以通過數據分析支持決策和預測分析...可以說,數字孿生技術在工業生產領域有著非常顯著的作用。
智能交通模擬數字雙胞胎在智能交通行業的應用主要是將實時交通數據納入已建立的交通模型體系,通過大數據分析、人工智能AI和交通仿真技術實現真實道路交通與虛擬環境的深度融合,如模擬交通流量變化的推演、模擬紅綠燈的變化等,有助於更好地規劃交通路線,為管理部門優化交通管理和調度提供技術支持。
構建智能城市:使用數字孿生技術,可以在虛擬網絡空間中構建與物理世界相對應的孿生城市。通過全局數據識別、精確狀態感知和實時數據分析,實現對城市的模擬、監測和控制,解決城市規劃、設計、建設、管理和服務過程中的諸多問題。
目前,數字雙胞胎廣泛應用於工業制造、智慧城市、智能交通、能源等各大行業。數字雙胞胎作為虛擬仿真的壹個重要領域,正以其強大的能力在各個行業創造著前所未有的創新。