¿Qué significa emparejamiento digital?
Veamos la definición de gemelo digital. El documento técnico de la aplicación de hermanamiento digital establece:
“El hermanamiento digital es una expresión digital de una entidad o proceso físico específico con conexión de datos, que puede garantizar la convergencia del estado físico y el estado virtual al mismo ritmo. , proporcionando una visión física integrada de todo el ciclo de vida de una entidad o proceso ayuda a optimizar el rendimiento general".
En pocas palabras, los gemelos digitales asignan cosas del mundo real a espacios digitales virtuales para construir entidades físicas. La "clonación digital" utiliza modelos de datos para lograr mapeo, análisis, optimización, diagnóstico y predicción de escenas u objetos reales basándose en datos históricos y datos en tiempo real.
Después de leer una gran cantidad de datos e información, este artículo resume a grandes rasgos el proceso de construcción y aplicación de Digital Twin Cities, que se puede dividir en tres pasos: grabado, construcción y aplicación.
Replicación: reconstrucción digital del espacio real
El primero es utilizar equipos de adquisición de espacio para reproducir con precisión el espacio real y realizar la interacción virtual y real entre el espacio físico y el espacio digital. a través del Internet de las Cosas. En este proceso, los datos relevantes del espacio real incluyen datos estructurales, datos de sensores, datos de operación, etc. , se recopilarán y transmitirán para prepararlos para la construcción y optimización posteriores del modelo.
Construcción: optimización del aprendizaje de modelos basado en datos
Cuando los espacios reales y las entidades físicas se reproducen digitalmente, los datos relevantes también se cargan en la nube. Después de limpiar los datos, podemos combinar los datos procesados y utilizar capacidades técnicas relevantes para construir un modelo de gemelo digital y continuar verificando y optimizando.
Aplicación: desarrollo de funciones y aplicación práctica
Una vez establecido el modelo, se utilizará en aplicaciones específicas. En esta etapa, se desarrollarán y aplicarán funciones específicas en función de escenarios de aplicación específicos y características de la industria, como mantenimiento predictivo en talleres de fábrica, planificación de simulación del tráfico rodado, etc.
Habiendo dicho tanto sobre el valor de aplicación de los gemelos digitales, ¿cuáles son los usos de los gemelos digitales? ¿A qué escenarios o industrias se puede aplicar? Luego les responderé una por una.
Predicción y simulación aeroespacial: como el campo de aplicación de ciencia y tecnología más vanguardista, se puede decir que la aplicación de la tecnología de gemelos digitales en el campo aeroespacial tiene sus orígenes más tempranos. En el programa Apolo de los Estados Unidos de 1969 a 1969, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) produjo dos naves espaciales idénticas para formar "gemelos físicos", que fue el primer prototipo de tecnología de gemelos digitales. Con el desarrollo iterativo de la tecnología, la tecnología de gemelos digitales se ha utilizado ampliamente en el desarrollo de productos aeroespaciales, la detección de fallas, la gestión y el control de sistemas y otros campos.
Fábrica de gemelos digitales: se puede decir que la tecnología de gemelos digitales es la favorita de la producción industrial. Puede realizar la asignación de recursos y la producción inteligente, y mejorar significativamente la eficiencia de la producción. La fábrica de gemelos digitales traslada la fábrica física a un espacio virtual, que puede obtener datos en la fábrica en tiempo real y realizar un seguimiento en tiempo real de la fábrica, así como simular el proceso de producción y optimizar el proceso de producción; toma de decisiones y análisis predictivo a través del análisis de datos. Se puede decir que la tecnología de gemelos digitales juega un papel muy importante en el campo de la producción industrial.
La aplicación de gemelos digitales de simulación de transporte inteligente en la industria del transporte inteligente incorpora principalmente datos de tráfico en tiempo real en el sistema de modelo de tráfico establecido y realiza tráfico vial real y virtualización a través de análisis de big data, inteligencia artificial AI y tecnología de simulación de tráfico La integración profunda del entorno, como la deducción de cambios de flujo de tráfico simulados, cambios de semáforo simulados, etc., ayuda a planificar mejor las rutas de tráfico y proporciona soporte técnico a los departamentos de gestión para optimizar la gestión y el despacho del tráfico.
Construcción de ciudades inteligentes: utilizando la tecnología de gemelos digitales, se pueden construir ciudades gemelas correspondientes al mundo físico en el ciberespacio virtual. A través de la identificación de datos globales, la percepción precisa del estado y el análisis de datos en tiempo real, se puede realizar la simulación, monitoreo y control de la ciudad, y se pueden resolver muchos problemas en el proceso de planificación, diseño, construcción, gestión y servicio urbano.
Actualmente, los gemelos digitales se utilizan ampliamente en industrias importantes como la fabricación industrial, las ciudades inteligentes, el transporte inteligente y la energía. Como campo importante de la simulación virtual, los gemelos digitales están creando innovaciones sin precedentes en diversas industrias con sus poderosas capacidades.