什么是数字孪生(digital twin)

起源

David Gelernter 在1991年出版的 《Mirror Worlds》 中提到数字孪生。后来 Michael Grieves 首次将数字孪生概念应用于制造业,并在工业和学术出版物中都得到广泛认可。随后在 2002 年提出将数字孪生作为产品生命周期管理(PLM)的概念模型。
数字孪生概念由三个部分组成:物理实体,数字实体以及他们之间的连接。连接就是物理实体和数字实体之间的信息交互和数据同步。
数字孪生中包含的特定信息由实际场景驱动。
数字孪生是逻辑结构,这意味着实际的数据和信息可能包含在其他应用程序中。
数字孪生的最终愿景是在虚拟环境中构建和测试我们的设备。

从技术角度理解数字孪生

数字孪生这个概念是在物联网领域中,对现实世界里资产或设备所有的属性和功能的抽象。这就像真实世界的实体,在信息化平台中映射出的孪生兄弟。这样我们就可以借助信息化平台中的数字孪生,来了解物理实体的真实状态,甚至可以通过对物理实体中预定义的接口进行控制。

  • 数字孪生的特性:

    • 是物理实体的镜像
    • 在信息平台中,充当物理实体唯一事实来源
    • 围绕设备提供各种方面的服务
    • 保证真实世界和数字世界的信息同步
    • 可以应用于工业和消费者领域的物联网场景
  • 数字孪生框架:

    • 提供与数字孪生交互的 API
    • 能够对数字孪生操作进行鉴权
    • 支持对数字孪生的批量操作
    • 能够集成到其他后端基础架构(例如消息系统,代理)

为什么需要数字孪生

可以通过数字孪生实时查看实际物理设备的状况,方便设备监控和维护定位,甚至可以通过接口解决产品缺陷,从而可以从根本上减轻维护成本。与此同时,我们需要注意安全性、隐私性等问题。

在物联网中的应用

Kaa IoT Platform
Eclipse Ditto

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