數(shù)字孿生將推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來白皮書_第1頁
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數(shù)字孿生將推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來白皮書VANTIQ首席執(zhí)行官2020年2月編寫VANTI 3 5 6第一代數(shù)字孿生 6 6 8 8 9示例3:煉油廠 可持續(xù)性和環(huán)境效益 可視化實時數(shù)據(jù) 16 動態(tài)響應(yīng)感興趣情況 模擬未來 跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)互操作 數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來23我們周圍世界的運轉(zhuǎn)方式正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。物理系統(tǒng)越來越多地被可以虛用數(shù)字化方式模擬復(fù)雜的物理環(huán)境,如大型建筑、工廠、機場或煉油廠等,我們就能以這種創(chuàng)新的方式監(jiān)控事物。這種方式就是采用數(shù)字孿生技術(shù)可以顯著提高運營效率、安全性和防護(hù)性,同時降低成本、減少浪費和冗數(shù)字孿生可以實時分析和處理復(fù)雜的問題,如:洪水、重大交通事故、工廠故障或機場可疑行為等。它還可以提前模擬此類事件,以便發(fā)生時能夠做好應(yīng)對準(zhǔn)雜性,并創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)營收。例如,在VANTIQ平臺的幫助下,福特公司正在開發(fā)智慧交通和停車管理系統(tǒng),日本軟銀正在開發(fā)提供個性化廣告的智能建筑,中國深圳的畢美公司正在開發(fā)一款新產(chǎn)品,以改善復(fù)雜建筑的運營基礎(chǔ)設(shè)施管理。隨著數(shù)字孿生技術(shù)得到進(jìn)一步的認(rèn)同和應(yīng)用,將極大影響企業(yè)的數(shù)字創(chuàng)新戰(zhàn)略。企業(yè)需要實施該技術(shù)才能保持競爭力;各國政府需要創(chuàng)建數(shù)字孿命。數(shù)字孿生技術(shù)的影響將是重大的,而且發(fā)展會比預(yù)期快得多。高級的數(shù)字孿生需要采用物聯(lián)網(wǎng)(使計算和數(shù)據(jù)存儲更接近實際需要的位置,更多信息請參閱VANTIQ的分布式業(yè)務(wù)應(yīng)用程序白皮書)?;谀柖?,硬件成本以指數(shù)級降低,這些先進(jìn)技術(shù)所以現(xiàn)在正是創(chuàng)建高級數(shù)字孿生的時候。VANTIQ與市面上其他平臺不同,它有快速創(chuàng)建和運行數(shù)字孿生的核心技術(shù),包括:可以將信息分發(fā)到任意節(jié)點的事件代理,敏捷地創(chuàng)建和實施業(yè)務(wù)邏輯的低代碼開發(fā)模式,以及在高度分布式環(huán)境中順暢運行的靈活部署方式。使用VANTIQ創(chuàng)建的高級數(shù)字孿生還包括智能人機協(xié)作,以便人可以監(jiān)控整個流程,并在必要時VANTIQ平臺簡化了構(gòu)建數(shù)字孿生的復(fù)雜性,是當(dāng)前最完整的可用解決方綜上所述,在創(chuàng)建高級數(shù)字孿生方面,VANTIQ比其他解決方案有更高的成這里可以參考眾多行業(yè)分析師的結(jié)論:數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案實施過程中通常有50-84%的失敗率(這個歷史統(tǒng)計包含了數(shù)字孿生在內(nèi)的廣泛行業(yè)類我們還處于數(shù)字孿生技術(shù)的早期階段。出于安全和性能的原因,網(wǎng)絡(luò)會在不久的將來改變其表現(xiàn)方式。智能傳感器將更好地應(yīng)對安全威脅。邊緣計算和云計算將在邏輯上合并,這樣一來,處理邏輯(軟件)可以動態(tài)實時改變運行位置。舉例,如果一臺攝像機識別到恐怖分子,我們希望附近所有攝像機都能實時關(guān)注此人的去本文檔介紹了當(dāng)今數(shù)字孿生所需的技術(shù),以及VANTIQ平臺架構(gòu)如何滿足數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來5數(shù)字孿生的市場機會數(shù)字孿生市場能夠如此快速地成長,主要是因為相關(guān)支持的技術(shù)已經(jīng)被廣泛"大多數(shù)新"大多數(shù)新的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要實時或接近實時的數(shù)據(jù),標(biāo)明物理事物相關(guān)的事件和狀態(tài),這些物理事物包括機器、員、建筑物或其他資產(chǎn)等。”為什么和如何設(shè)計數(shù)字孿生2018年9月最近,關(guān)于數(shù)字孿生市場有許多研究和分2019年2月),數(shù)字孿生市場正以每年45%的速度增長,到2025年將達(dá)到150億美元。2025年數(shù)字孿生市場將達(dá)到240億美元。月)相信到2025年,年增長率將達(dá)到35%。2019年9月25日),“應(yīng)用數(shù)字孿生正在成為應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的同義詞”和“到2024年,超過四分之三已實施物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公司將部署至少一個生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)字孿生平臺”。數(shù)字孿生的影響可能比預(yù)測的還要大得多,因為相比上面報告提到的簡單場景,更加復(fù)雜和有價值的場景將被開發(fā)出來。業(yè)內(nèi)大部分預(yù)測是基于第一代數(shù)字孿生技術(shù),而不是本VANTIQ平臺目前正在被很多系統(tǒng)集成商(Sls)選擇來構(gòu)建高級數(shù)字孿生,以滿足客戶需求;電信公司用來增強其戰(zhàn)略產(chǎn)品;領(lǐng)先的工業(yè)企業(yè)(汽車、石油和天然氣)選擇VANTIQ平臺來進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新以面對市場競爭;政府也用來解決環(huán)境問題。與智能手機或互聯(lián)網(wǎng)一樣,所有的創(chuàng)新應(yīng)用無法被準(zhǔn)確預(yù)測出來,但是一定會加速全球的創(chuàng)造力。數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來6數(shù)字孿生技術(shù)的演進(jìn)第一代數(shù)字孿生使用計算機輔助設(shè)計一臺設(shè)備(例如發(fā)動機)已經(jīng)存在了幾十年。傳感器被安裝在各種設(shè)備中用來檢測溫度和頻率等參數(shù),再通過數(shù)據(jù)分析來預(yù)測設(shè)備故障。到現(xiàn)在,數(shù)字孿生已經(jīng)可以為各種設(shè)備建立模型,比如發(fā)動機、發(fā)電機、醫(yī)療設(shè)備等,提高這些設(shè)備在生命周期中的運行性能。在過去10年里,云架構(gòu)、邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成本極大降低,可用性也有了很大提高,尤其是在過去幾年中進(jìn)步尤為顯著?,F(xiàn)在比起以往任何時候,我們更能獲得大量和全面的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不僅能為大型復(fù)雜的物理環(huán)境進(jìn)行建模,還能通過傳感器、攝像頭和監(jiān)控系統(tǒng)將模型帶入真實世界。這將導(dǎo)致一種新型的高級數(shù)字孿生:一個對企業(yè)影響范圍更廣,更強大的數(shù)字孿為了解釋高級數(shù)字孿生如何運行,讓我們使用Waze軟件做一個簡單的示例。在Waze里,您可以添加交通、天氣和道路堵塞等多種環(huán)境條件,使用“如果怎樣-將會怎樣”(What-If)的模式模擬從A點到B點的駕駛旅程。您可以通過Waze軟件來監(jiān)控和導(dǎo)航,自動通過社交網(wǎng)絡(luò)從其他司機處獲取相關(guān)路況信息,實時更新行程中的路況。和上面說到的較簡單的第一代數(shù)字孿生相比,這款軟件提供了不同的體驗:Waze與復(fù)雜的物理環(huán)境密切互動,使用地圖和定位服務(wù)(GPS)與其他系統(tǒng)的相關(guān)信息進(jìn)行結(jié)合,同時與用戶實現(xiàn)實時協(xié)同。還可以有比這更綜合的應(yīng)用--通過數(shù)以萬計或十萬計的傳感器連續(xù)更新數(shù)據(jù)來監(jiān)控城市的交通,并協(xié)調(diào)相關(guān)的交通控制系統(tǒng)。一個數(shù)字孿生應(yīng)用可以通過優(yōu)化交通信號燈、事故管理、基礎(chǔ)設(shè)施利用和應(yīng)急響應(yīng)等,智能地控制車輛的整體流量,提高交通系統(tǒng)的有效性。數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來7數(shù)字孿生技術(shù)的演進(jìn)(續(xù)上頁)接上頁數(shù)字孿生可以表現(xiàn)一個復(fù)雜的環(huán)境,如:大型建筑物、石油和天然氣設(shè)施或港口等。為了準(zhǔn)確反映這個環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài),需要不斷捕捉和分析物理環(huán)境(空間)里的事VANTIQ正與很多合作伙伴(軟銀、道達(dá)爾、福特和高重、北京機場)合作,賦能數(shù)字孿生技術(shù)對這樣的復(fù)雜物理環(huán)境進(jìn)行建模和監(jiān)控。在原有的體系基礎(chǔ)上創(chuàng)建數(shù)字孿生而產(chǎn)出重大價值的,建筑行業(yè)就是一個經(jīng)典例子。大多數(shù)高端建筑項目都會在設(shè)計階段就進(jìn)行3DBIM建模(建筑信息模型),一直在施工期間使用。一個BIM(建筑信息模型)連接上傳感器和其他數(shù)據(jù),就可以逼真地展示實時運行狀態(tài)。這樣的數(shù)字孿生可以提高效率、增強安全性和防護(hù)性,減少浪費和盜竊,可以應(yīng)用于智慧樓宇、智慧商店、智慧基礎(chǔ)設(shè)施、智慧鐵路、智慧港口等環(huán)境中。圖1:新的數(shù)字孿生將從許多系統(tǒng)中獲取信息,并實時了解正在發(fā)生的事情。這將使智能空間的有效運行成為可能。數(shù)據(jù)輸入數(shù)字孿生特點智慧空間人員數(shù)據(jù)流模擬3D模型人機協(xié)作復(fù)雜事件處理系統(tǒng)集成實時規(guī)則處理地理定位數(shù)據(jù)安全可視化煉油廠城市機場辦公室工廠醫(yī)院數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來8示例1:智慧建筑建的商業(yè)建筑3D數(shù)字孿生,由事件驅(qū)動應(yīng)用程序?qū)崟r監(jiān)控和控制。圖片由深圳畢美提供。對數(shù)字孿生需求日增的其中一個場景是在智慧樓宇領(lǐng)域。如今大多數(shù)智慧樓宇模型被用來模擬物理系統(tǒng),在施工的過程中檢測可能的問題。然而關(guān)聯(lián)適當(dāng)傳感器的事件驅(qū)動應(yīng)用可以隨時捕捉變化、收集數(shù)據(jù),使樓宇模型更加貼合實際地運行,展示正在進(jìn)行從建筑信息建模(BIM)開始,操作員可以建立一個實時模型,對反映建筑物實時狀態(tài)的流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這個應(yīng)用能夠全自動地或人際協(xié)同地提高運營效率,檢測安全事故,調(diào)整環(huán)境參數(shù)。再有,機器學(xué)習(xí)算法就可以被用來預(yù)測建筑系統(tǒng)的未來狀態(tài),并給出對應(yīng)的操作建議,例如派單給VANTIQ正在與畢美合作,將3DBIM(3D建筑信息模型)和VANTIQ平臺的實時事件驅(qū)動處理能力相結(jié)合,創(chuàng)建成一套無縫銜接的系統(tǒng)。這將是一個完全動態(tài)模擬的3DBIM,刻畫出建筑物各種設(shè)備的實時操作,包括其居住者和其他相關(guān)的環(huán)境狀況。這個實時BIM操作更簡化,在出現(xiàn)問題時能與供應(yīng)商協(xié)調(diào),能為居住者提高安全性和防護(hù)性。實時3D可視化功能會突出問題狀況,屏蔽冗余的信息。當(dāng)有狀況發(fā)生時,VANTIQ的協(xié)作功能會為操作員提供操作建議。wsm數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來9數(shù)字孿生示例(續(xù)上頁)示例2:機場孿生與物體檢測技術(shù)結(jié)合使用,確定建筑物內(nèi)人員的運動和狀態(tài)。圖片由伴高重信息提供。大型公共設(shè)施(如機場和火車站)是實施數(shù)字孿生的理想場所,可用于模擬可能的事況和優(yōu)化場地的營運。VANTIQ合作伙伴高重信息科技是一家高端Al公司,正為中國北京的首都機場建設(shè)下與圖像識別技術(shù)相結(jié)合時,能深度了解一個場所,獲取每個設(shè)施中人員的位置和當(dāng)前狀態(tài)(參見圖處于危險區(qū)或禁區(qū),這些特殊情況都能被立刻檢測出來。另外,通過行為的識別還能判斷某人是否受傷或行為可疑。相應(yīng)的處理方式可以預(yù)先編排好,作出實時有效的應(yīng)對。通過VANTIQ的協(xié)作模型,可以立即分配距離事件最近的專業(yè)安保人員去處理問題,同時相關(guān)事況會被通知到關(guān)數(shù)字孿生示例(續(xù)上頁)示例3:煉油廠面對某些復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施(如煉油廠中的各類設(shè)施),能夠提前模擬問題的發(fā)生是極其有幫助的。而更加有意義的是通過真實物理系統(tǒng)的數(shù)字化展示能力去實時指導(dǎo)行動決策,以便拯救生命。法國道達(dá)爾是歐洲領(lǐng)先的石油和天然氣公司,已使用VANTIQ開發(fā)了煉油廠運營的高級數(shù)字孿生應(yīng)用,作為道達(dá)爾異常檢測體系 (TADI)的一部分。這個體系的主要目的是在發(fā)生事故時挽救生命,例如有毒氣體泄漏、設(shè)備故障等事故。通過創(chuàng)建煉油廠的實時模型,事故區(qū)域附近的人員可以得到警報以及疏散指引(可結(jié)合其他技術(shù)去實現(xiàn),例如現(xiàn)場機器人),同時發(fā)起相關(guān)的事故響應(yīng)機制(見圖4)。處理如此復(fù)雜的情況時,最大的挑戰(zhàn)之一是讓人們及時感知到異常已經(jīng)發(fā)生。道達(dá)爾聘請了心理學(xué)博士來解決人們的認(rèn)知偏差可能帶來的問題,并具體了解了VANTIQ如何能令異常事況凸顯,以便幫助操作員接收和識別。因此,最好使用軟件邏輯結(jié)合人為判斷去識別異常事況以減少疏漏,因為人們心目中對事故的發(fā)生已經(jīng)有了自己的預(yù)期,這往往會導(dǎo)致某些問題沒能被發(fā)現(xiàn)(這稱為認(rèn)知偏差)。人機協(xié)作模型是道達(dá)爾選擇VANTIQ的兩個主要原因之一,另一個原因是開發(fā)的敏捷性。道達(dá)爾與VANTIQ合作,正在推動石油和天然氣行業(yè)的數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展。孿生設(shè)備用于實時檢測問題和管理操作。戶道達(dá)爾提供。商機世界5000強的公司、系統(tǒng)集成商(Sls)和獨立軟件供應(yīng)商(ISVs)意識到數(shù)字孿生的需求井率先進(jìn)入市場,將創(chuàng)造更多創(chuàng)新的商業(yè)機會。這些數(shù)字孿生可以創(chuàng)建為模板,并復(fù)用。這也適用于員工體驗和滿意度。(SoftBank)正在為其新總部打造數(shù)字孿生環(huán)境,使之成為世界上最智慧的建筑群(見圖5)。的圖像識別和情境感知的智能廣告。圖片伴軟銀提供。大型商業(yè)區(qū)有許多行人,例如在機場或火車站,可以使用數(shù)字孿生改善客戶體驗。例如火車站的數(shù)字孿生可以引導(dǎo)乘客使用AR(增強現(xiàn)實)從一個站臺去到另一個站臺。在令人沮喪的時刻,好比火車突然晚點25分鐘,當(dāng)?shù)氐牧闶鄣旰褪称返昕梢岳眠@個機會自動提供打折商品或外賣。精準(zhǔn)廣告可以結(jié)合人群的畫像和關(guān)聯(lián)場景(如等候車次的時間等),了解當(dāng)前的客戶感受來創(chuàng)造新的銷售機會。對數(shù)字孿生的高級應(yīng)用一遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作真實物理環(huán)境一可以創(chuàng)造新的市場機會。通過此類技術(shù),安全、安保和精準(zhǔn)操控可以隨時得到顯著提升。偏遠(yuǎn)地區(qū)的礦山、石油平臺、或者大型工地可以只保留少量工人在現(xiàn)場操作,大量工作將通過遠(yuǎn)程操控來完成。這種新型的服務(wù)會催生很多新企業(yè)。還有更多案例說明高級數(shù)字孿生的應(yīng)用能夠并將要創(chuàng)造新商機。與其他創(chuàng)新一樣,全世界的創(chuàng)造力會衍數(shù)字孿生的機會(續(xù)上頁)可持續(xù)性和環(huán)境效益理水系統(tǒng)和提高糧食產(chǎn)量的智能農(nóng)業(yè)解決方案。圖片由為了實現(xiàn)可持續(xù)性,人類需要提高運營效率,使用可替代資源,減少浪費。據(jù)估計,世界上40%的食品生產(chǎn)出來后是被浪費的。創(chuàng)建數(shù)字孿生來監(jiān)控和改進(jìn)供應(yīng)鏈運營和生產(chǎn)管理可以改變通過提高材料、能源、發(fā)展空間和生態(tài)系統(tǒng)的使用效率,將建筑對環(huán)境的負(fù)面影響降至最低?!币痪S基百科數(shù)字孿生技術(shù)可以通過對智慧建筑的有效建模和實時管理來實現(xiàn)數(shù)字孿生還可以幫助識別出環(huán)境問題和事故。例如當(dāng)發(fā)生天然氣泄漏時,道達(dá)爾利用VANTIQ開發(fā)的數(shù)字孿生及時啟動維修,并引導(dǎo)人員安全撤離泄漏區(qū)域。VANTIQ正在與一個法國合作伙伴合作開發(fā)應(yīng)用,指引和幫助人們應(yīng)對洪水的威脅。此外,數(shù)字孿生的災(zāi)難模擬可以訓(xùn)練人員逃生并規(guī)劃自動響應(yīng)(如打開的逃生門、關(guān)閉燃?xì)獾?,以拯救生命。數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來13數(shù)字孿生平臺要求數(shù)字孿生需要一個從頭開始構(gòu)建的現(xiàn)代平臺:·實時和事件驅(qū)動——能夠接收事件并在任何節(jié)點分析事件,從相關(guān)外部來源添加關(guān)聯(lián)場景,并在事件發(fā)生時傳遞信息。例如,當(dāng)火災(zāi)警報響起,該事件會立即被分析,并進(jìn)行場景化模擬以確定是否有威脅性,警報將被發(fā)送到相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng),如安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)及和應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng),以便聯(lián)動這些系統(tǒng)能夠?qū)崟r響應(yīng),并根據(jù)情況發(fā)展而動態(tài)地改變應(yīng)對策略。這類的異步數(shù)據(jù)必須在它發(fā)生時就實時處理,而不是放在數(shù)據(jù)庫中供以后分析?!み吘壎撕驮贫苏稀皶r處理時間敏感信息,而且避免網(wǎng)絡(luò)過載。分析計算和Al計算將會在邊緣端上運行,因為即使通過高度可靠的網(wǎng)絡(luò),您也不希望運算能力距離信息源太遠(yuǎn)。邊緣端必須實時動態(tài)根據(jù)當(dāng)前情況進(jìn)行分析,井給出操作指引。更進(jìn)一步來說,考慮到這些系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)規(guī)模之大,邊緣端的有效利用能夠使相關(guān)事件只向有需要的位置傳遞能確保整體性能的可靠性?!と藱C協(xié)作——使人們能夠運用自己的經(jīng)驗、直覺和推理能力為處理特殊情況加分。人類和機器充分發(fā)揮所長的有效協(xié)作,能夠得到1+1=3的結(jié)果。在有需要的時候,人類應(yīng)該做決策的主導(dǎo)者,畢竟機器不能獨立自動化地運作這個世界——至少在可預(yù)見的未來不應(yīng)如此。例如,當(dāng)飛機在自動駕駛儀的掌管下飛行時,駕駛儀系統(tǒng)應(yīng)該與飛行員協(xié)作,而不是否決飛行員的操作——在很多情況下,人類的推理能力比軟件算法能做出更正確的決策。數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來數(shù)字孿生平臺要求(續(xù)上頁)可靠性、安全性和性能。隨著世界越來越依賴物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生,這一需求將不斷增長。例如,當(dāng)事故發(fā)生,負(fù)責(zé)處理事故的相關(guān)系統(tǒng)必須可靠地發(fā)送和接收該事件,以便解決問題。當(dāng)生命受到威脅時,不能容許任何通信錯誤的發(fā)生?!っ艚荨軌蚍浅?焖俚貥?gòu)建和發(fā)展數(shù)字孿生,以便在這不斷增長的新市場中跟上需求的變化,從而進(jìn)行驗證和實現(xiàn)功能的快速添加。例如,如果一組新的自動門出現(xiàn)故障井傷害到人,那這組自動門的控制軟件要立即更新,即使在數(shù)百個邊緣節(jié)點上也要馬上實現(xiàn)。圖7:VANTIQ使圖7:VANTIQ使用低代碼開發(fā)環(huán)境快速有效地將環(huán)境中的實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為智能業(yè)務(wù)響應(yīng)狀態(tài)管理數(shù)字VANTIQ數(shù)字孿生數(shù)據(jù)模型狀態(tài)感知業(yè)務(wù)響應(yīng)行動傳感器數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)豐富數(shù)據(jù)模型數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來15下一代數(shù)字孿生的特點可視化實時數(shù)據(jù)可視化對于數(shù)字孿生極其有用,可幫助人們解析真實的或模擬的事態(tài)。例如用2D或者3D模型展示物理環(huán)境可以呈現(xiàn)出當(dāng)前真實世界中發(fā)生的情況,也可以在重要事況發(fā)生時警示用戶。(下面的圖8)是一張與實時圖像結(jié)合的地圖,讓操作人員更好的感知事態(tài)。SwowyDh②關(guān)注的情況,例如一輛車阻塞了通道入口或引發(fā)了安全問題。圖片由VANTIQ客戶福特汽車公司提供。數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來16下一代數(shù)字孿生的特點(續(xù)上頁)圖9:控制室操作員和數(shù)字孿生系統(tǒng)必須協(xié)同工作,人類能夠根據(jù)需要干預(yù)和更新系統(tǒng)。城市是一套隨著時間推移逐漸演進(jìn)的復(fù)雜系統(tǒng)。它們之所以非常復(fù)雜是因為包含了方方面面:車輛/交通、廢物/污水清除、食物/水分配、配電、現(xiàn)場服務(wù)等等。這種復(fù)雜性是如何演進(jìn)的?答案是一點一滴積累而成,許多人在整個設(shè)計中僅僅扮演一小部分角色。這樣的演化可能花了很長時間(幾百年),也帶來了許多創(chuàng)新,如電網(wǎng)、電梯、空調(diào)等等。今天,我們借助數(shù)字孿生技術(shù),將更容易、更快地實現(xiàn)物理世界中的各種革新。這種改變的速度可能會產(chǎn)生意想不到的后果。電影《侏羅紀(jì)公園》中失去控制的局面(雖然是虛構(gòu)的故事),也應(yīng)該帶給我們反思。我們正出處于一個“復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)”(CAS),而各種不可預(yù)測因素正是由人來定義。人們添加自身適應(yīng)后的反饋來推進(jìn)系統(tǒng)的改進(jìn),利用數(shù)字孿生可以加快改變的實現(xiàn)(圖9)。因此,快速智能地識別和修復(fù)相關(guān)問題變得至關(guān)重要。舊式傳統(tǒng)技術(shù)的生命周期管理不再是物理世界中的一個選項,而會更多地依賴數(shù)字孿生的正確應(yīng)用。如果應(yīng)用程序存在重大安全問題(如誤報或網(wǎng)絡(luò)漏洞攻擊),就必須立即解決。對數(shù)字孿生的及時修正要求系統(tǒng)支持靈活地快速更新邏輯、架構(gòu)、或VANTIQ的任何應(yīng)用都可以在系統(tǒng)運行時動態(tài)更改。下一代數(shù)字孿生的特點(續(xù)上頁)Al既能使企業(yè)更智能,又能提高員工的工作效率到目前為止,Al大多部署在云上。亞馬遜和Netflix就是早期用戶。Al的新部署模式將無處不在——在云中、邊緣、用戶設(shè)備中。此外,多個Al服務(wù)可以同時運行,例如:一張圖片可能被各種AI服務(wù)分析,以搜索不同的對象或事件一—是否有人正在奔跑,是否存在泄漏,是否有地震?在邊緣端上進(jìn)行初步處理后,可以在云端調(diào)用數(shù)據(jù)庫以進(jìn)行更深入的分析。一個數(shù)字孿生體提供一個共享的虛擬模型,這樣來自多個分布式人工智能服務(wù)的數(shù)據(jù)就可以組合世界上正在創(chuàng)建的大量Al在適用性和復(fù)雜性上呈指數(shù)級增長。這樣的趨勢是由各種規(guī)模的大學(xué)和科技公司的計算機科學(xué)團(tuán)隊創(chuàng)造出來的。隨著更具創(chuàng)新性的Al功能將不斷取代已有功能,數(shù)字孿生也會得益于這種快速增長。數(shù)字孿生將會推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來18下一代數(shù)字孿生的特點(續(xù)上頁)運行數(shù)字孿生應(yīng)用程序的軟件和業(yè)務(wù)邏輯需要動態(tài)化以滿足當(dāng)前和不斷變化的需求。有幾個示例將提供需要此情況的實際情況:●在城市公園尋找迷路的孩子●在音樂會期間,音樂大廳里追蹤恐怖分子●在人口稠密地區(qū)監(jiān)測擴散的有毒化學(xué)品的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配。即使在高速網(wǎng)絡(luò)下快速處理,整個流程也需要幾秒或幾十秒。再假設(shè),當(dāng)附近環(huán)境中的多個位置有數(shù)百甚至數(shù)千個邊緣節(jié)點與攝像頭鏈接,這就需要攝像頭邊緣節(jié)點不間斷得到信息更新(如關(guān)注對象的特征細(xì)節(jié)),才能夠更容易地實時跟蹤個人軌跡。解決方案就是為附近所有邊緣節(jié)點和攝像頭提供匹配出來的個人特征信息和Al分析需要的相關(guān)信息,讓這些邊緣節(jié)點同時進(jìn)行識別檢索。●追蹤沿著高速公路行駛的可疑車輛當(dāng)我們希望對實時發(fā)生的情況進(jìn)行更復(fù)雜的分析時(如上面的示例),必須將查找內(nèi)容的邏輯和對輸入數(shù)據(jù)的分析(Al)算法實時地預(yù)配到邊緣計算機端。我們來舉例子說明:

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