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数字孪生的关键技术和解决方案

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个人摘录和总结,供仿真领域学者参考。数字孪生背后的关键技术是什么?(来源:知乎),物联网应用中的数字孪生——一种实现物联网数字孪生的全面的解决方案(来源 Steel虫虫)
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物联网应用中的数字孪生——一种实现物联网数字孪
生的全面的解决方案
年 月 日
虫虫 阅读数:
原文链接:http://www.oracle.com/us/solutions/inter...twins-for-iot-
apps-wp-3491953.pdf
简介
随着物联网应用的增加,物理实体的数字化化身概念的重要性在最近几年得到
了极大的关注。
最典型的一个例子是 在 年 月发布的名为“ 的十大战略
趋势”的报告,在这个报告中,数字孪生名列第五。这些数字化代理预计将构建
在业务专家的知识领域和从设备中采集的实时数据之上。
大多数的物联网平台提供商已经开始进行某种形式的数字孪生的实施,通常会
被命名为孪生、影子、设备虚拟化等等。
在本文中,我们将会讨论数字孪生的起源,以及行业中的多种实现。然后,我
们将会讨论在 物联网云服务中实现数字孪生。
起源
术语“数字孪生”是由密歇根大学的 博士在 到 年
期间定义的。他的最初定义是在产品生命周期管理当中。在他的论文当
中,“数字孪生”的概念是对所生产的产品的虚拟展现。他提议将数字孪生与工

程设计进行对比,来更好的理解产品的生产与设计,在设计与执行之间形成紧
密的闭环。
博士为定义数字孪生定义了如下术语:
.数字孪生原型(DTP): ! 描述了所创建的资产的信息。比如, ! 会包
含资产的 模型以及描述如何对资产进行制造的物料清单"和流程清单。
数字孪生模型指的不是资产的特定实例,它更像是一个资产制造的配方。
#数字孪生实例(DTI): !$ 是关于资产的一个特定的物理实例。它包括了这
个特定资产进行生产所需的精确的零件编号的列表,以及其生产时所遵循的精
确的过程步骤。数据孪生实例也包含了从连接到资产的探测器上所捕捉到的当
前操作的状态。
.数字孪生汇总(DTA): !% 是对多个 !$ 的简单汇总,它能够对一组资产
的信息进行查询。
数字孪生的价值
数字孪生的概念非常大。我们简单的看一下这个概念所提供的典型的好处
#可见性:数字孪生能够实现机器操作的可见性,以及制造工厂或者机场中大
型的互联系统的可见性。

#预测性:使用多种建模技术基于物理和基于数学的,数字孪生模型能够用
于预测机器未来的状态。
#假设分析:通过适当设计的接口,可以很容易的与模型进行交互,并且对模
型询问假设问题,来模拟现实中无法创建的各种条件。
#对行为进行理解和解释的记录与沟通机制:数字孪生模型能够作为一种沟通
和记录机制,能够对单独的机器或者机器的集合的行为进行理解和解释。
&#连接不同的系统,比如后端的业务应用:如果设计的正确,数字孪生模型能
够用来连接后端的业务应用,在供应链运作中实现业务成果,包括制造、采购、
仓储、运输、物流、现场服务等。
行业实现
看到上面所列的好处,那么,大多数的物联网提供商都对这个概念产生浓厚的
兴趣,就不奇怪了。几乎每一个物联网平台都会实现某些数字孪生的功能——
尽管他们的成熟度和视野还存在着明显的差异。广义上讲,这些实现通常会分
为两类:
1. 简单的设备模型
这些实现通常使用包含两个主要属性集的 '( 文档:
a. 一组观测值或者报告值:通常,设备上的探测器读取当前值,并更新这些
观测属性。比如,一台机器当前观察的转速比如 )。

b. 一组期望值:这是控制程序希望在设备上设置的值。比如,一个应用能够
设置引擎转速到 )。
除了这两组主要的属性,这些实现也在 '( 文档中存储了相关的信息,比如
设备的名字或者序列号,或者当前的位置。
从本质上讲,这些简单的设备模型构成了一个简单的使用 *!!+,!! 传输协
议的设备状态异步通讯机制。请注意,异步通信机制是必须的,因为设备可能
是脱机的;或者当后端需要与设备进行通讯时,却无法有效的对它进行轮询。
从这个意义上讲,这些模型只实现了 博士的 !$ 概念中的“从实际传
感器数据中捕捉的操作状态——当前、过去实际”部分。
2. 工业孪生
这类实现通常被工业物联网供应商所采用,它包括 工具设计机器的信息
类似 博士提出的 ! 概念和一台设备的模型类似于部分 !$ 概念。
一些工业供应商关注物理属性、设计信息和实时数据,并且将他们展现在一个
资产+设备模型图当中。值得注意的是,这些模型通常都基于机器的物理属性。
甲骨文的战略(甲骨文物联网云服务中的数字
孪生)
下图描述了在 物联网云当中实现数字孪生的方式:
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资源评论

- baidu_266600732022-01-09网上复制的不成体系的文字,不要下载,浪费钱!
- betterlc2019-10-04同意楼上,强烈不推荐!建议取消
- fanniaoer2019-09-10是网上复制的基本概念,毫无价值。 强烈不推荐! 强烈不推荐! 强烈不推荐!!!

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