人人都能有“数字克隆体”?数字孪生技术带来哪些改变

数字孪生是在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。

“数字孪生”是近年来智慧城市建设的热门词汇之一,在各种论坛被人反复提及。不过很多人可能并不真的了解这项技术,也不清楚它与我们的日常生活到底有怎样的联系。

什么是数字孪生

数字孪生是在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。

这种数字版的“克隆体”,并不只是简单地将实体进行数据化。它最大的特点,就是数字孪生体对实体进行的是“动态仿真”。根据本体传感器反馈的数据,数字孪生体可以做到与实体对象的状态同步,本体的实时状态,还有外界环境条件,都可以复现到孪生体之上。

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图|Pixabay

举例来说,如果在工业生产中,需要做系统设计改动,或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应,工程师们就可以在孪生体上进行实验。这样一来,既避免了对本体的影响,也可以提高效率、节约成本。

除了这一特性外,数字孪生技术还可以覆盖实体对象的全生命周期,同时与实体保持实时性与双向性。

实时性与双向性,指的是本体和孪生体之间,可以建立全面的实时联系,并且产生双向的数据流动,即企业也可以根据孪生体反馈的信息,对本体采取及时干预,调整生产。应用在工业产品上,数字孪生从企业生产到用户使用,再到产品回收,都可以帮助制订合理的全生命周期方案。

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图|Pixabay

所以,数字孪生并不是将实体进行简单的复制粘贴,它本身就是一个复杂、全面且动态变化的系统。这项技术目前正被应用于一线生产中,而在未来,它还将继续深入普及,成为改变日常生活的关键技术。

数字孪生的价值

工业制造领域是数字孪生技术的发源地,也是现阶段最主要的应用领域。全球多数工业巨头都在布局该技术的应用与发展,已然成为制造业全新的必争之地。

不过,这并不意味着这项技术距离我们生活很遥远。相反,钢铁大大认为,在工业领域之外,数字孪生技术在智慧城市、智能家居甚至是智慧医疗等方面的应用,将更加能够体现这项技术的实用价值。

我们常用“万物互联”来形容未来的智慧城市,在数字孪生城市中,基础设施的运行状态,市政资源的调配情况,都会通过传感器、摄像头等系统采集回传,利用物联网技术传递到云端,使城市管理更加高效,城市的公共空间将真正连为一体,保障我们走到哪里都能收获全方位的城市服务。

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图|Pixabay

目前,深圳、雄安、新加坡等国内外许多城市都在进行数字孪生的探索,“智慧城市+数字孪生”正在掀起全新的技术浪潮。

在智能家居领域,借助数据模拟,我们可以通过手机、智慧屏或智能音箱等任意入口,集中查看家中所有硬件的运行状况。一旦实体出现零件损坏等异常,就会直接反应到数字孪生系统中,方便我们及时检修设备。我们还可以利用数字孪生双向性的特点,直接在智能家居的数字孪生体进行操作,来实现对家内实体设备更加精准的远程操控。

甚至,我们还可以为自己建立一个数字孪生体,利用各种新式诊疗仪器,以及平时佩戴的智能设备,即时采集我们身体的各项数据。针对平时的生活习惯精准分析,通过在数字孪生体身上的预演,指出我们自身可能存在的健康隐患,获取可信的健康预警,制订个性化健康方案,做到真正的智慧医疗。

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图|Pixabay

大到城市城市建设、工业生产,小到个体的健康状况,都需要数字孪生技术的充分参与。在未来,这将是一项让每个人都能“武装到牙齿”的基础技术。

数字孪生是一项非常有潜力的前沿技术,它高度集成了硬件信息采集、数据传输处理、数据分析演算等多种技术,对应了智能化、互联化的技术趋势。正因如此,数字孪生才蕴含了无限的可能,未来可期。

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