一,、數(shù)字孿生平臺架構包括哪些內(nèi)容
數(shù)字孿生技術通過構建物理對象的數(shù)字化鏡像,描述物理對象在現(xiàn)實世界中的變化,,模擬物理對象在現(xiàn)實環(huán)境中行為和影響,,以實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷,、趨勢預測和綜合優(yōu)化,。
為了構建數(shù)字化鏡像并實現(xiàn)上述目標,需要IOT,、建模,、仿真等基礎支撐技術通過平臺化的架構進行融合,搭建從物理世界到孿生空間的信息交互閉環(huán),。整體來看,,一個完整的數(shù)字孿生平臺應包含以下五個實體層級:
1、物理層
物理層所涉及的物理對象既包括了物理實體,也包括了實體內(nèi)部及互相之間存在的各類運行邏輯,、生產(chǎn)流程等已存在的邏輯規(guī)則,。
2、數(shù)據(jù)層
數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)來源于物理空間中的固有數(shù)據(jù),,以及由各類傳感器實時采集到的多模式,、多類型的運行數(shù)據(jù)。
3,、模型層
數(shù)字孿生中的模型既包含了對應已知物理對象的機理模型,,也包含了大量的數(shù)據(jù)驅動模型。其中,,“動態(tài)”是模型的關鍵,,動態(tài)意味著這些模型需要具備自我學習、自主調(diào)整的能力,。
4,、功能層
功能層的核心要素“功能模塊”則是指由各類模型通過或獨立或相互聯(lián)系作用的方式形成的半自主性的子系統(tǒng),或者說是一個數(shù)字孿生的小型實例,。半自主性是指這些功能模塊可以獨立設計,、創(chuàng)新,但在設計時需要遵守共同的設計規(guī)則,,使其互相之間保持一定的統(tǒng)一性,。這種特征使得數(shù)字孿生的模塊可以靈活的擴展、排除,、替換或修改,,又可以通過再次組合的方式,實現(xiàn)復雜應用,、構成成熟完整的數(shù)字孿生體系,。
5、能力層
最終,,通過功能模塊的搭配組合解決特定應用場景中某類具體問題的解決方案,,在歸納總結后會沉淀為一套專業(yè)知識體系,這便是數(shù)字孿生可對外提供的應用能力,,也可稱為應用模式,。因為其內(nèi)部的模型和模塊具有的半自主特性,使得形成的模式可以在一定程度上實現(xiàn)自適應調(diào)整,。
二,、數(shù)字孿生平臺架構的四大技術層級
數(shù)字孿生平臺的架構一般有四個技術層級,分別是:
1,、數(shù)據(jù)采集與控制實體
主要涵蓋感知,、控制,、標識等技術,承擔孿生體與物理對象間上行感知數(shù)據(jù)的采集和下行控制指令的執(zhí)行,。
2,、核心實體
依托通用支撐技術,實現(xiàn)模型構建與融合,、數(shù)據(jù)集成,、仿真分析、系統(tǒng)擴展等功能,,是生成孿生體并拓展應用的主要載體,。
3、用戶實體
主要以可視化技術和虛擬現(xiàn)實技術為主,,承擔人機交互的職能,。
4、跨域實體
承擔各實體層級之間的數(shù)據(jù)互通和安全保障職能,。