簡述現(xiàn)代化數(shù)字孿生技術(shù)如何打造智能化建筑
2021-04-02 17:41:21 臻圖信息 1751
數(shù)字孿生的理念早在02年就已經(jīng)出現(xiàn)了，而現(xiàn)如今伴隨著科技信息的持續(xù)發(fā)展，數(shù)字孿生技術(shù)也獲得了天翻地覆的改變，可以說是智能建筑的核心。接下來，我們就更深入些了解一下吧！ 一、什么才是數(shù)字孿生 DigitalTwin數(shù)字孿生通過運(yùn)用傳感器采集有關(guān)物理項(xiàng)目的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，作為物理世界和數(shù)字世界之間的橋梁。隨后，這些數(shù)據(jù)將用以搭建項(xiàng)目的副本，進(jìn)而使其可以被理解，操縱或優(yōu)化。即便數(shù)字孿生的理念自02年以來就已經(jīng)出現(xiàn)，但是僅由于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的實(shí)現(xiàn)，它才變得具備成本效益。用以描述類似技術(shù)的其他術(shù)語包含虛擬原型，混合雙胞胎技術(shù)，虛擬雙胞胎和數(shù)字資產(chǎn)管理。 就比如，城市中的實(shí)體道路與導(dǎo)航軟件中的虛擬道路便是一對(duì)“數(shù)字孿生”；在電腦中的word文檔與打印出來的紙質(zhì)文檔便是一對(duì)“數(shù)字孿生”。這般延伸下去，這樣的實(shí)體物可以拓展到任何實(shí)物上，小到一顆螺絲，大到人體、城市、地球，甚至于是整個(gè)宇宙（如果有那么大的數(shù)據(jù)能力的話），都可以形成對(duì)應(yīng)的“數(shù)字孿生”對(duì)應(yīng)的虛擬（信息）體。簡單點(diǎn)來說，數(shù)字孿生是流程，產(chǎn)品或服務(wù)的虛擬模型。虛擬世界和物理世界的這種匹配允許對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，以在問題發(fā)生之前就及時(shí)解...
詳細(xì)探究一下何為數(shù)字孿生技術(shù)，它的來源與價(jià)值又為何？
2021-03-10 17:18:00 臻圖信息 2413
我相信很多人都聽聞過數(shù)字孿生。在過去的幾年里，這個(gè)詞的關(guān)注度不斷地飆升，經(jīng)常出現(xiàn)在各種峰會(huì)論壇的演講主題當(dāng)中，深受行業(yè)內(nèi)外的特別關(guān)注。到底何為數(shù)字孿生？它又是誰提出來的？它會(huì)給人們的生活帶來怎樣的變化？ 一、數(shù)字孿生究竟是什么？ 數(shù)字孿生，英文名為DigitalTwin(數(shù)字雙胞胎)，也稱之為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。它的官方定義十分復(fù)雜： 數(shù)字孿生是充分運(yùn)用物理模型、傳感器更新、運(yùn)作歷史等數(shù)據(jù)信息，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的模擬仿真過程，在虛擬空間中進(jìn)行映射，進(jìn)而反映對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。簡便而言，數(shù)字孿生便是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。這個(gè)“克隆體”也稱之為“數(shù)字孿生體”。 它被創(chuàng)建在信息化平臺(tái)上，是虛擬的。數(shù)字孿生體最大的特性就在于：它是對(duì)實(shí)體目標(biāo)(本體)的動(dòng)態(tài)模擬仿真。這也就是說，數(shù)字孿生體是會(huì)“動(dòng)”的。它“動(dòng)”的依據(jù)來自于本體的物理設(shè)計(jì)模型，還有就是本體上面?zhèn)鞲衅鞣答伒臄?shù)據(jù)信息，以及本體運(yùn)作的歷史數(shù)據(jù)。倘若需要做系統(tǒng)設(shè)計(jì)變動(dòng)，或者需要知道系統(tǒng)在特殊外部條件下的反應(yīng)，工程師們可以在孿生體上進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)”。如此一來，既避免了對(duì)本體的影響，...
探討一下在科技發(fā)達(dá)的當(dāng)下數(shù)字孿生技術(shù)的起源及運(yùn)用
2021-03-09 17:11:04 臻圖信息 2081
在科技發(fā)達(dá)的當(dāng)下，數(shù)字化成為了諸多行業(yè)領(lǐng)域正在進(jìn)行的變革轉(zhuǎn)型。世界各地相繼采取措施，將數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用到能源生產(chǎn)、輸送、交易、消費(fèi)及監(jiān)管等各個(gè)重要環(huán)節(jié)。相對(duì)于能源企業(yè)而言，數(shù)字化轉(zhuǎn)型既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。 最近幾年，數(shù)字孿生這個(gè)概念引發(fā)了大家愈來愈多的關(guān)注，從初期在學(xué)術(shù)界引進(jìn)這個(gè)概念，到現(xiàn)在諸多數(shù)字化領(lǐng)先企業(yè)都在制定數(shù)字孿生解決方案，數(shù)字孿生無疑是成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)手段。本篇文章將帶大家一起探尋——數(shù)字孿生在制造業(yè)、電力以及智慧城市三大領(lǐng)域是怎樣發(fā)揮作用的？ 一、數(shù)字孿生的起源和定義 有關(guān)于數(shù)字孿生的想法最開始是由佛羅里達(dá)理工學(xué)院的MichaelGrieves教授在2002年的制造工程師學(xué)會(huì)會(huì)議上公開引進(jìn)的，他覺得通過物理設(shè)備的數(shù)據(jù)，可以在虛擬（信息）空間創(chuàng)建一個(gè)可以表征該物理設(shè)備的虛擬實(shí)體和子系統(tǒng)，并且這種聯(lián)系不是單向和靜態(tài)的，而是在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期中都聯(lián)系在一起。Shafto和Vickers等人于十幾年前在美國NASA的路線圖中明確定義了數(shù)字孿生這個(gè)名詞并將其運(yùn)用在航空領(lǐng)域。 然后，科學(xué)研究中提出了許多關(guān)于數(shù)字孿生的在不同應(yīng)用領(lǐng)域的具體定義，雖然其通用定義由于不同場景下需求不同...
現(xiàn)代化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下數(shù)字孿生技術(shù)在其中扮演著怎樣的角色
2021-03-08 18:01:45 臻圖信息 1641
1、數(shù)字孿生不僅僅是復(fù)制。 孿生，即雙胞胎；數(shù)字孿生，顧名思義，便是數(shù)字形式的雙胞胎。在"數(shù)字孿生"中，雙胞胎中的一個(gè)是存在于現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，小到零部件，大到加工廠，簡單如螺絲，復(fù)雜如人體結(jié)構(gòu)。而雙胞胎中的另一個(gè)則只存在虛擬和數(shù)字世界當(dāng)中，是運(yùn)用數(shù)字技術(shù)打造的與現(xiàn)實(shí)世界對(duì)稱的鏡像。要是以家用電腦為例子，Word文檔和打印出來的文稿便是"數(shù)字孿生"。若以導(dǎo)航軟件為例子，城市中的實(shí)體道路和軟件中的虛擬道路也是"數(shù)字孿生"。除此之外，這個(gè)數(shù)字孿生體，不僅是對(duì)現(xiàn)實(shí)實(shí)體的虛擬重現(xiàn)，還能夠模擬目標(biāo)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為。故此可以說，數(shù)字孿生是將物理目標(biāo)以數(shù)字化方式在虛擬空間呈現(xiàn)出，模擬其在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為特征。 2、數(shù)字孿生有何用？ 首先，它可以通過設(shè)計(jì)工具、仿真工具、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種數(shù)字化的手段，將物理設(shè)備的各種屬性映射到虛擬空間中，生成可拆解、可復(fù)制、可轉(zhuǎn)移、可更改、可刪除、可重復(fù)操作的數(shù)字鏡像。 這極大程度的加快了操作人員對(duì)物理實(shí)體的了解，激發(fā)仿真模擬、批量復(fù)制、虛擬裝配等設(shè)計(jì)活動(dòng)。以往，在沒有數(shù)字化模型協(xié)助下，生產(chǎn)制造一件產(chǎn)品要經(jīng)過很多次迭代設(shè)計(jì)?，F(xiàn)如今，運(yùn)用了數(shù)字化模型的設(shè)計(jì)技術(shù)，就...
信息化時(shí)代背景下數(shù)字孿生技術(shù)與區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用
2021-03-05 17:31:09 臻圖信息 2739
企業(yè)一直以來都很擔(dān)憂有人生產(chǎn)假冒他的產(chǎn)品。技術(shù)無所不在，并且迅速發(fā)展。因此，欺詐者構(gòu)建副本并將其售賣給全無戒心的顧客變得容易得多。并且產(chǎn)品隨附的文書工作也很容易復(fù)制，進(jìn)而提升了這些假冒產(chǎn)品的真實(shí)性。這類情況不僅僅會(huì)給既有品牌造成財(cái)務(wù)損失，還會(huì)造成永久性的名譽(yù)損失。數(shù)字孿生和區(qū)塊鏈可以為我們提供解決方案，以阻止這類欺詐行為，并協(xié)助企業(yè)維系其產(chǎn)品的真實(shí)性。到2020年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將超過兩百億。這些設(shè)備將能夠支持?jǐn)?shù)百萬的數(shù)字孿生。數(shù)字孿生將構(gòu)成物理對(duì)象數(shù)字化的基本支柱之一。而另一方面，區(qū)塊鏈技術(shù)以及去中心化架構(gòu)將帶來透明性，進(jìn)而進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的安全性。 1、了解數(shù)字孿生和區(qū)塊鏈 數(shù)字孿生的概念在技術(shù)界是眾人皆知的。數(shù)字孿生基本上是物理對(duì)象，系統(tǒng)和過程的數(shù)字表示。建筑物的數(shù)字化藍(lán)圖將是其數(shù)字孿生。同樣的，汽車變速箱系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真也可以視作數(shù)字孿生。因此，術(shù)語“數(shù)字孿生”可以運(yùn)用于物理實(shí)體的任何數(shù)字表示。 而另一方面，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種去中心化的分類帳，這其中包含所有實(shí)物和交易的公共記錄?？梢怨_查詢和驗(yàn)證數(shù)據(jù)。但是，只能由授權(quán)實(shí)施人員對(duì)其進(jìn)行更改，并且分類帳保存每次更改的歷史記錄。...
簡單聊一聊如今火爆當(dāng)下的數(shù)字孿生技術(shù)到底為何物
2021-03-04 17:41:16 臻圖信息 2843
一、數(shù)字孿生發(fā)展背景 “孿生”的概念起源于美國國家航空航天局的“阿波羅計(jì)劃”，即搭建兩個(gè)相同的航天飛行器，其中一個(gè)發(fā)射到太空?qǐng)?zhí)行任務(wù)，另一個(gè)留在地球上用作反映太空中航天器在任務(wù)期內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而輔助工程師深入分析處理太空中發(fā)生的突發(fā)事件。當(dāng)然了，這里的兩個(gè)航天器全部都是真實(shí)存在的物理實(shí)體。 2003年前后，關(guān)于數(shù)字孿生（DigitalTwin）的構(gòu)想首次發(fā)生于Grieves教授在美國密歇根大學(xué)的產(chǎn)品生命周期管理課程上。但是，當(dāng)時(shí)“DigitalTwin”一詞還沒被正式提出，Grieves將這個(gè)構(gòu)想稱為“ConceptualIdealforPLM（ProductLifecycleManagement）”，如下圖所示。即便如此，在該構(gòu)想中數(shù)字孿生的基本思想已經(jīng)有所體現(xiàn)，即在虛擬空間搭建的數(shù)字模型與物理實(shí)體交互映射，忠實(shí)地描述物理實(shí)體生命周期的運(yùn)作軌跡。 直至2010年，“DigitalTwin”一詞在NASA的技術(shù)報(bào)告中被正式提出，并被定義為“集成了多物理量、多尺度、多概率的系統(tǒng)或飛行器仿真過程”。2011年，美國空軍探究了數(shù)字孿生在飛行器健康管理中的應(yīng)用，并詳盡探討了實(shí)施數(shù)字孿生的技...
詳細(xì)談一談數(shù)字孿生技術(shù)如何為現(xiàn)代化社會(huì)帶來發(fā)展契機(jī)
2021-03-03 17:26:03 臻圖信息 1824
伴隨著人類進(jìn)入信息化、數(shù)字化時(shí)代，人們對(duì)虛擬數(shù)字化世界的好奇和探尋就從未停止過。如今，數(shù)字孿生已開始推動(dòng)人類生產(chǎn)力革命和升級(jí)，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式。 中國是加工制造業(yè)大國，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級(jí)正在推進(jìn)中，數(shù)字孿生的應(yīng)用有無限廣闊的空間，加上政策支持，數(shù)字孿生在我國迎來了快速的發(fā)展機(jī)遇期。 1、數(shù)字孿生迎來發(fā)展新契機(jī) 我國十分重視發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，在創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念引導(dǎo)下，我國正積極推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，引導(dǎo)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深層次融合，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。 2020年4月，國家發(fā)改委、中央網(wǎng)信辦發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“上云用數(shù)賦智”行動(dòng)培育新經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)施方案》的通知，將數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等并列，并專辟章節(jié)談“開展數(shù)字孿生創(chuàng)新計(jì)劃”，要求“引導(dǎo)各方參與提出數(shù)字孿生的解決方案”；同月，工信部在發(fā)布的《智能船舶標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》（征求意見稿）中，也明確的將建設(shè)“數(shù)字孿生（體）”列入關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用。2020年9月，國資委下發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》，要求國有企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作中，加快推進(jìn)數(shù)字孿生、北斗通信等技術(shù)的應(yīng)用。 業(yè)界對(duì)數(shù)字孿生的關(guān)注也熱度...
簡單談一談數(shù)字孿生技術(shù)在信息化時(shí)代下如何推進(jìn)電網(wǎng)的數(shù)字化發(fā)展
2021-03-02 17:09:56 臻圖信息 1489
現(xiàn)如今，數(shù)字孿生被廣泛的運(yùn)用在電力、交通、醫(yī)療、城市管理等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，正呈現(xiàn)出非同一般的璀璨光輝。其做為實(shí)現(xiàn)數(shù)字電網(wǎng)比特和瓦特深度融合目標(biāo)的重要實(shí)現(xiàn)手段，正在不斷演進(jìn)。需要深層次認(rèn)識(shí)和理解數(shù)字孿生的本質(zhì)與機(jī)理，明確其對(duì)數(shù)字電網(wǎng)的價(jià)值與作用，推動(dòng)數(shù)字比特革命與能源瓦特革命的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)清潔低碳、安全高效的電力系統(tǒng)支持下的數(shù)字經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。 一、對(duì)數(shù)字孿生的認(rèn)知 伴隨著企業(yè)界和學(xué)術(shù)界對(duì)數(shù)字孿生的不斷解析，其定義、內(nèi)涵和其他一些有關(guān)概念的界限也變得越來越模糊。如NASA從與系統(tǒng)工程能力結(jié)合的角度，提出了MBSE（基于模型的系統(tǒng)工程）；國外公司用數(shù)字孿生來支持其工業(yè)4.0、智慧制造和數(shù)字工廠。我們還看到了智慧城市語境下的數(shù)字孿生，建筑BIM語境下的數(shù)字孿生，機(jī)器人語境下的數(shù)字孿生，等等等等。從現(xiàn)如今公開的科研資料來看，絕大部分還是把數(shù)字孿生視為某種技術(shù)集成體系，少有人意識(shí)到，放大到社會(huì)學(xué)的角度上，數(shù)字孿生具備一般科技難以具備的思想價(jià)值。 我們不應(yīng)簡單地從技術(shù)或技術(shù)集成的角度來理解數(shù)字孿生，而應(yīng)認(rèn)識(shí)到數(shù)字孿生將是在未來信息化社會(huì)形態(tài)下構(gòu)建“數(shù)字世界”重要基礎(chǔ)方法之一，需要從思想和理論角...
源于現(xiàn)實(shí)的數(shù)字孿生技術(shù)在智慧交通領(lǐng)域有怎樣的應(yīng)用
2021-03-01 17:04:02 臻圖信息 2336
數(shù)字孿生，英文名為DigitalTwin（數(shù)字雙胞胎），簡單而言，便是在一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。而本文將為大家著重介紹數(shù)字孿生的技術(shù)框架及其在智慧交通領(lǐng)域的應(yīng)用。 1、數(shù)字孿生技術(shù)框架 數(shù)字孿生技術(shù)框架可分為三個(gè)層級(jí)，即數(shù)據(jù)接入層、計(jì)算仿真層和應(yīng)用層。 第一個(gè)層級(jí)是數(shù)據(jù)接入層，主要是指通過靜態(tài)建模和動(dòng)態(tài)感知來獲取數(shù)據(jù)，創(chuàng)建一個(gè)基本的客觀世界的鏡像模型。感知可分為兩大類：第一類是靜態(tài)感知，常用的是CAD/CAE/BIM/CIM技術(shù)，如對(duì)城市環(huán)境的靜態(tài)部分進(jìn)行建模；第二類是動(dòng)態(tài)感知，這個(gè)是較為關(guān)鍵的一點(diǎn)。動(dòng)態(tài)感知的發(fā)展，實(shí)際上得益于物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，諸如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G甚至未來6G技術(shù)的不斷發(fā)展。在這些技術(shù)的支持下，可以更全面、及時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀環(huán)境的狀態(tài)感知。 第二層是計(jì)算仿真層，主要是包含發(fā)掘分析和仿真預(yù)測兩個(gè)方面，是為數(shù)字孿生上層應(yīng)用提供技術(shù)支持的關(guān)鍵層級(jí)。一方面，要對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)感知所獲取數(shù)據(jù)的初級(jí)模型進(jìn)行深層次發(fā)掘，創(chuàng)建更高層的知識(shí)模型，即發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律、分布和關(guān)聯(lián)，獲取出更高層語義的知識(shí)。另一方面，運(yùn)用這些知識(shí)去做仿真演算，進(jìn)而能夠?yàn)樯蠈討?yīng)用實(shí)現(xiàn)...
簡單說一說數(shù)字孿生時(shí)代智慧城市運(yùn)營管理模式的未來
2021-02-25 16:59:59 臻圖信息 1759
數(shù)字雙胞胎，或稱為數(shù)字孿生（Digitaltwins，DT）是具備數(shù)據(jù)功能的城市模型，城市管理者可運(yùn)用這些模型來仿真模擬現(xiàn)實(shí)世界中從道路交通到自然災(zāi)害的各類城市壓力源。據(jù)聯(lián)合國預(yù)測分析，到2050年，全球三分之二的人口將生活在城市地域，這將致使全球?qū)⒊霈F(xiàn)43個(gè)特大城市（城市地域的居民超過1000萬）。人類活動(dòng)的這種聚集呈現(xiàn)出嚴(yán)重影響運(yùn)輸、公用事業(yè)和通信系統(tǒng)的潛力。再加上與氣候變化和全球大流行相關(guān)的迫在眉睫的挑戰(zhàn)，城市居民將面臨著極大規(guī)模的不確定性。 在城市人口激增的同時(shí)，傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備也在激增。到2025年，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）預(yù)期將拓展到將近420億個(gè)互聯(lián)設(shè)備，形成79兆字節(jié)以上的數(shù)據(jù)。（1ZB為1萬億GB。）如果進(jìn)行周密的應(yīng)用，這些海量的信息可以用于更好的理解、規(guī)劃和確定城市應(yīng)對(duì)機(jī)制的優(yōu)先級(jí)。通過更清晰明了地可視化數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際挑戰(zhàn)相對(duì)應(yīng)，我們可以塑造未來。 1、歡迎來到數(shù)字孿生（DT）時(shí)代！ DT是城市中心及其復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)字圖片或3D可視化。該工具使城市管理者可以模擬支持短期和長期計(jì)劃與響應(yīng)的方案。通過整合有關(guān)現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象（如建筑物、樹木、人行道）和基礎(chǔ)設(shè)施要素（如水管、下...