城市數(shù)字孿生為何而生
1、數(shù)字孿生建設(shè)的最終目的是規(guī)避物理世界中存在的風(fēng)險(xiǎn),提供更好的決策指導(dǎo)。工作流程:(1)在開(kāi)發(fā)數(shù)字孿生工廠前,首先需要明確數(shù)字孿生工廠的需求和場(chǎng)景。

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2、數(shù)字孿生技術(shù)能夠創(chuàng)建虛擬模型,這些模型可以在沒(méi)有現(xiàn)實(shí)世界物理實(shí)體的條件下進(jìn)行操作、模擬和預(yù)測(cè)。

3、就像鏡子里的反射一樣,它能實(shí)時(shí)模擬城市的狀態(tài)和運(yùn)行情況,你想象一下,咱們可以用它來(lái)規(guī)劃城市發(fā)展,管理城市運(yùn)行了,所以說(shuō)是“孿生”。
4、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)的融合:數(shù)字孿生不僅提供了真實(shí)世界的“鏡像”,還允許我們對(duì)鏡像進(jìn)行操作和模擬。
5、數(shù)字孿生技術(shù)可模擬出螺絲、設(shè)備、城市,也能復(fù)現(xiàn)精密復(fù)雜如人體的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。在產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程中,數(shù)字孿生可以虛擬構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)字化模型,對(duì)其進(jìn)行仿真測(cè)試和驗(yàn)證。生產(chǎn)制造時(shí),可以模擬設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),還有參數(shù)調(diào)整帶來(lái)的變化。
什么是數(shù)字孿生技術(shù)?
數(shù)字孿生又稱(chēng)“數(shù)字雙胞胎”,是將工業(yè)產(chǎn)品、制造系統(tǒng)、城市等復(fù)雜物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、行為、功能和性能映射到數(shù)字化的虛擬世界。
數(shù)字孿生技術(shù)是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過(guò)程。
簡(jiǎn)單翻譯一下,數(shù)字孿生就是將現(xiàn)實(shí)世界中的事物在虛擬數(shù)字空間映射,構(gòu)建物理實(shí)體的“數(shù)字化克隆體”,以歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),借助數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景或?qū)ο蟮挠成涑尸F(xiàn)、分析優(yōu)化、診斷預(yù)測(cè)等。
數(shù)字孿生與AR、VR、MR之間的關(guān)系可以從數(shù)據(jù)來(lái)源與模擬、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)的融合以及現(xiàn)實(shí)與人工智能三方面來(lái)理解。
數(shù)字孿生的三個(gè)要素
數(shù)據(jù)采集與映射:其次,要采集物理實(shí)體的狀態(tài)和行為數(shù)據(jù),并將其準(zhǔn)確地映射到數(shù)字孿生體的相應(yīng)部分,這包括對(duì)其各個(gè)部件或子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。通過(guò)不斷的迭代,可以持續(xù)優(yōu)化數(shù)字模型的準(zhǔn)確性。
可見(jiàn)性:數(shù)字孿生能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)器操作的實(shí)時(shí)監(jiān)控,以及對(duì)于制造工廠或機(jī)場(chǎng)等大型互聯(lián)系統(tǒng)的全面監(jiān)控。 預(yù)測(cè)性:通過(guò)采用物理和數(shù)學(xué)建模技術(shù),數(shù)字孿生模型能夠預(yù)測(cè)機(jī)器未來(lái)的狀態(tài)。
雙向:數(shù)字孿生不僅是個(gè)靜態(tài)的數(shù)字模型,物理產(chǎn)品和數(shù)字孿生之間虛實(shí)交融,實(shí)現(xiàn)雙向的閉環(huán)信息反饋。持續(xù):數(shù)字孿生和物理產(chǎn)品之間的互動(dòng)是不間斷的,貫穿產(chǎn)品的全生命周期。
提高系統(tǒng)的可靠性和安全性:數(shù)字孿生可以通過(guò)對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè),提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。例如,在能源領(lǐng)域,數(shù)字孿生可以通過(guò)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),預(yù)測(cè)潛在的故障,及時(shí)進(jìn)行維修,減少事故發(fā)生的可能性。
