什么是数字孪生?再不了解就跟不上数字化时代了

2021-02-22 10:14:12
万向区块链
数字孪生
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数字“克隆体”变化的依据,来自物联网实时采集的数据、本体的物理设计模型、本体运行的历史数据等,能够反映本体的全生命周期。比如,在汽车制造中,全生命周期是指数字孪生可以贯穿产品从设计、开发、制造、服务、维修、二手车交易乃至报废回收的整个周期。它并不仅能帮助企业把产品更好地造出来,还能帮助消费者更好地使用产品。

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什么是数字孪生?

数字孪生的英文名Digital Twin(数字化双胞胎),更能让我们对它有个直观的感受。

简单来说,数字孪生就是利用物联网传感器、物理模型等,为现实世界中的设备、实体资产等建立一个数字化的“克隆体”。但要注意,这个“克隆体”不是像电脑CAD模型设计图一成不变,而是动态的,会随着本体的状态、环境条件等变化而实时变化。换句话说,它是实物的动态仿真。

数字“克隆体”变化的依据,来自物联网实时采集的数据、本体的物理设计模型、本体运行的历史数据等,能够反映本体的全生命周期。比如,在汽车制造中,全生命周期是指数字孪生可以贯穿产品从设计、开发、制造、服务、维修、二手车交易乃至报废回收的整个周期。它并不仅能帮助企业把产品更好地造出来,还能帮助消费者更好地使用产品。

数字孪生有什么价值?

为什么说数字孪生是数字化时代必不可少的技术?下面,我们通过具体案例就能很好地理解它的价值了。

1、资产数字化

通过数字孪生,万物皆可数字化。当实物资产变成数字化资产后,就能催生出很多具有想象空间的业务模式,比如金融衍生服务。

以生物资产金融服务平台中的肉牛为例。当牛只入栏时,即给每头牛绑定植入区块链模组的耳标、防盗防拆项圈等传感器,并安装智能体重称、摄像头等。传感器、体重秤、摄像头可实时采集每头牛的动态数据,包括牛只体重、体温、采食量、活动量、健康状况、活动位置等信息。当数据采集后,通过加密传输至肉牛金融监管服务平台进行存储。这就完成了牛只在线上的映射,形成了数字“克隆体”,也意味着,线下的实体牛只资产变成了线上的“数字化资产”。

因为物联网设备植入了区块链模组,所以从数据源头到云服务器的数据全流通路径加入了区块链管理,既保证了数据的安全性以及难以篡改性,还保证了数据的唯一性且可追溯性。

结合区块链特性以及牛只的数字化“克隆体”,金融机构可以对不同生长阶段“牛”的价值进行正确评估、判断资产状况,也能及时有效地对牛只动态进行监控,从而实现风险可控地为养殖企业和牧场提供融资服务,以解决牧场融资难的问题,助力产业规模化发展。保险机构也能依托平台上的数据化信息,降低勘察定损难度以及定价难度,放心地为牛只提供保险服务。

2、工业制造

数字孪生起源于工业制造领域。因此,数字孪生在工业制造领域发挥空间很大。

在产品研发的过程中,数字孪生可以构建产品数字化模型,对其进行仿真测试和验证。生产制造时,可以模拟设备的运转,还有参数调整带来的变化。在产品打包、出库、运输、销售阶段,数字孪生可以实时记录产品状态,识别产品缺损率等。在维修阶段,采用数字孪生技术,通过对运行数据进行连续采集和智能分析,可以预测维护工作的最佳时间点,也可以提供维护周期的参考依据、提供故障点和故障概率的参考。对于像汽车这样能够进行二次销售的产品,数字孪生也能发挥重要作用,它能帮助进行残值评估、精准定价,从而更好地保障二手车交易者的权益。这也是我们上面说提到的“全生命周期管理”。

而在分布式认知工业互联网中,数字孪生结合区块链、隐私计算、知识图谱等技术,质量精准溯源、金融衍生交易、生态协作等不再是难以实现的想法。

结合区块链、隐私计算、知识图谱和数字孪生的分布式认知工业互联网,会产生什么魔法效应?可以看这里:万向区块链王允臻详解什么是“分布式认知工业互联网”

3、数字城市

在数字化城市中,物联网、5G等技术主要应用在“数字孪生”层面。城市“数字孪生”可以是基础设施,可以是商户,可以是大型资源提供方。形成数字孪生以后可以进行有效管理。

比如,在数字孪生城市中,基础设施(水、电、气、交通等)的运行状态,市政资源(警力、医疗、消防等)的调配情况,都会通过物联网传感器、摄像头等数字化子系统采集出来,并通过5G传递到云端。基于这些数据,以及城市模型,即可以构建数字孪生体,从而更高效地管理城市。

但在这个过程中,如何形成可信的“数字孪生”?如何让“数字孪生”的不同节点进行良好的互动?如何让城市中不同的主体间可以放心地分享自己的数据?这些主要依靠区块链和隐私计算来做。数据需要做到可以溯源、难以篡改,在可信数据基础上调用流转的时候形成治理核心机制。因此,由区块链、隐私计算、数字孪生等共同构建的数字化城市会是今后的题中应有之意,不可或缺。

因此,万向区块链提出了融合区块链、隐私计算、知识图谱的,能够自治、自如、自适应的分布式认知数字城市。

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