实时数字孪生有何特别之处？
发布时间：2022-06-11 09:56:49 所属栏目：大数据 来源：互联网
导读：将实时数字孪生与内存计算相结合，可以实现复杂的实时系统，快速分析遥测数据并识别需要立即响应的新问题。 技术干货 | 实时数字孪生有何特别之处？ 数字孪生通常用于创建物理对象的虚拟表示。它们可以对应于复杂系统中的单个元素，例如飞机发动机，也可以对
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将实时数字孪生与内存计算相结合，可以实现复杂的实时系统，快速分析遥测数据并识别需要立即响应的新问题。 技术干货 | 实时数字孪生有何特别之处？ 数字孪生通常用于创建物理对象的虚拟表示。它们可以对应于复杂系统中的单个元素，例如飞机发动机，也可以对应于整个系统。但是，它们也可用于跟踪生成遥测的物理系统或设备（例如，物联网设备、装配线上的设备、智能建筑等）的动态状态。这种数字孪生被认为是实时数字孪生。 流式数据带来不同 传统数字孪生和实时数字孪生之间的区别在于它们如何利用流式遥测数据。 传统数字孪生的一个常见用途是用于产品生命周期管理 (PLM)。PLM 孪生对物理设备的行为进行建模。例如，设备制造商可能拥有用于工业装配线的产品的数字孪生。从设备收集的遥测数据可能会在事后进行分析以了解其行为。例如，工作温度升高可能与装配线输出中的缺陷增加有关。或者以高于产品设计的输出水平运行设备可能不会产生任何问题。 在任何一种情况下，遥测数据都会在以后存储和分析。从该分析中得出的发现和推论可用于改进和评估设备的设计。在一个简单的情况下，如果一个设备一直很热，则可能需要重新设计设备以增加气流或以较低的速度运行。 这些见解也可用于实施模拟。如果运行速度增加 x%，那么在增加的输出和输出质量下降之间的相应权衡是什么？ 相比之下，实时数字孪生在流式遥测数据流入时对其进行分析。具体而言，实时数字孪生跟踪有关物理设备的相关动态信息，以协助进行流式分析。它们非常适合在实时应用中使用，以识别新出现的问题并增强态势感知。 来自实时数字孪生的信息可用于立即采取行动。生产线可能会被关闭，而不是运行生产劣质最终产品的设备。或者，喷气式飞机发动机中出现问题迹象的部件可能会在制造商指定的时间之前更换。此外，这些信息可用于即时调整以调整运营效率。 其他示例包括电网、配水网络、安全系统或车队中的物联网设备。或者，一个系统可能有许多设备（即大型车队），它们共同生成大量数据，必须快速分析这些数据以应对新出现的问题。 在所有情况下，流数据可以以不同的方式使用，每一种方式都需要越来越复杂的分析和更严格的洞察时间。这可能包括将数据用于： 资产监控，其中数据有助于了解物理项目是否在运行以及它是如何执行的 假设分析，允许公司进行调整并尝试不同的运营设置以优化绩效 预测分析，可能涉及机器学习，以实时检测操作异常并实时启动操作以防止出现问题。 满足实时数字双胞胎的计算负担 实时数字孪生的一个障碍是传统的分析方法难以满足其计算需求。 使用流数据的一种常见方法是将其保存到数据湖或其他一些数据存储中，然后执行分析，通常使用大数据技术。这种方法会增加延迟并延迟对时间敏感的问题的响应。因此，如果卡车中的制冷装置出现故障，则事后会发现问题，并且冰箱中的内容会丢失。 此外，这种方法需要设计一个前端系统，该系统将消息排队并将它们分级以进行数据存储。对于高消息量，这可能具有挑战性。 相比之下，实时数字孪生可以动态分析流数据。这种方法可以实现更快的响应。但是，它需要一个可扩展的软件架构来摄取和分析传入的消息。当系统中的许多设备都具有数字孪生时，可扩展性变得更加重要。 解决这些问题的一种方法是使用内存计算(IMC)。IMC 在内存中托管阶段信息，以便快速访问和更新。它可以在几毫秒内将消息传递给各自的数字孪生，以便立即进行分析。IMC 可以通过 MapReduce 实现实时数据聚合，例如，在几秒钟内合并来自所有数字孪生的数据并实现即时可视化。 将内存计算用于实时数字孪生的好处 用于实时分析流数据的内存计算非常适合数字孪生模型的要求。它提供透明的扩展，可以处理来自大量物理设备的大量消息。它通过避免消息排队到辅助存储和离线分析来实现快速响应时间。它通过集成的数据聚合和可视化增强了态势感知。 使用该技术的实时数字孪生的应用领域包括： 远程信息处理：实时数字双胞胎跟踪车队中的每辆车，以识别发动机、货物、驾驶员和性能问题，以按计划进行。 电网：实时数字双胞胎跟踪每个节点（例如变压器、电线杆、控制器）以检测问题，例如可能导致火灾或停电的即将发生的故障。 安保和安全：实时数字双胞胎跟踪基础设施（如核电站）关键点的入口/出口，以检测未经授权的入侵和对员工安全的威胁。 实时数字孪生模型与内存计算性能相结合，有望实现复杂的实时系统，例如快速分析遥测数据并识别需要立即响应的新问题。  （编辑：荆门站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
