為什么智慧城市需要數(shù)字孿生？

2022-07-22作者：捷碼瀏覽：次

數(shù)字孿生究竟是什么？

按照最簡(jiǎn)潔的定義，數(shù)字孿生就是物理實(shí)體的3D模型，而且該3D模型的動(dòng)畫(huà)是由真實(shí)實(shí)體的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。

一套數(shù)字孿生包括：

一個(gè)物理實(shí)體，它生成關(guān)于其運(yùn)作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，或使用傳感器收集關(guān)于其周邊活動(dòng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

一個(gè)該物理實(shí)體的3D模型。

從物理實(shí)體到3D模型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流送。

一個(gè)基于軟件的機(jī)制，根據(jù)收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使3D模型的視覺(jué)表現(xiàn)或運(yùn)行表現(xiàn)與物理實(shí)體保持一致。

不過(guò)，理解數(shù)字孿生的定義是一回事，理解你可能需要數(shù)字孿生的原因則是另一回事。

為什么智慧城市需要數(shù)字孿生？

假設(shè)工作要求優(yōu)化一家工廠的生產(chǎn)流水線(xiàn)，嘗試減少制造時(shí)間或成本。第一步工作就是構(gòu)建該工廠的3D模型，其中包含了生產(chǎn)涉及的一切——機(jī)器、機(jī)器人、原材料、傳送帶、叉車(chē)、推車(chē)，乃至工人。然后，在那座實(shí)體工廠里，對(duì)機(jī)器和機(jī)器人進(jìn)行配置，讓它們發(fā)送關(guān)于自身運(yùn)作情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，例如完成一個(gè)循環(huán)的時(shí)間長(zhǎng)度等等。在關(guān)鍵區(qū)域布置傳感器，以便了解什么時(shí)候會(huì)發(fā)生變化，比如一個(gè)貨盤(pán)的原材料送達(dá)，或者成品裝滿(mǎn)某個(gè)容器。

接下來(lái)，設(shè)置一個(gè)軟件界面，用于處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)更新3D模型。這時(shí)候就有了這家工廠的最新情況的表示，可以在電腦屏幕乃至VR中查看——這就是這家工廠的數(shù)字孿生。

在任何時(shí)候，主管和工程師都可以通過(guò)觀察數(shù)字孿生來(lái)“看到”工廠車(chē)間實(shí)況，甚至可以與其交互?？梢岳暯莵?lái)查看某個(gè)特定流程的運(yùn)行情況，也可以拉遠(yuǎn)視角來(lái)查看它對(duì)整體流程的影響。還可以通過(guò)數(shù)學(xué)模型和工具，進(jìn)一步分析捕獲的數(shù)據(jù)。

從這個(gè)例子你就可以看出，數(shù)字孿生能夠服務(wù)于多種用途：

- 工廠管理

- 智慧城市規(guī)劃

- 無(wú)人駕駛汽車(chē)測(cè)試和運(yùn)行

- 各種設(shè)備的使用情況、流量、工作流程分析等

以智慧城市規(guī)劃為例

如果獲得交通模式的鳥(niǎo)瞰圖以及精確到毫秒的車(chē)流變化和交通信號(hào)燈數(shù)據(jù)，就可以幫助城市規(guī)劃人員分析交通模式，確定在哪些位置添加新的信號(hào)燈，或改變現(xiàn)有信號(hào)燈的切換時(shí)機(jī)。這樣的數(shù)字孿生還可以幫助他們判斷增加新購(gòu)物中心或辦公樓的可行性，或者新增一條高速公路出口匝道，是否能緩解市中心的擁堵，等等。

對(duì)于無(wú)人駕駛汽車(chē)，可以將來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)與車(chē)輛的速度、制動(dòng)、啟動(dòng)和轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)相結(jié)合，應(yīng)用于3D模型，從而了解車(chē)輛任何時(shí)候的動(dòng)態(tài)?？梢詫⒁暯抢絻x表盤(pán)，查看那里的視野，也可以在車(chē)輛運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得不斷變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)指標(biāo)。使用數(shù)字孿生，工程師可以獲得單靠數(shù)據(jù)流送難以把握的深刻見(jiàn)解。

通過(guò)工廠的數(shù)字孿生，你可能會(huì)注意到，如果把某些原材料或機(jī)器人放置在離特定機(jī)器更近的地方，可以大大縮短生產(chǎn)時(shí)間。通過(guò)智慧城市的數(shù)字孿生，城市管理者也能大幅提升城市公共服務(wù)的便捷性、穩(wěn)定性、高效性、安全性。

簡(jiǎn)而言之，數(shù)字孿生想要與各行各業(yè)的具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)充分融合，發(fā)揮其突破性的作用，則必然面臨要開(kāi)發(fā)大量的智能化、數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)的過(guò)程。而捷碼低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，恰好是國(guó)內(nèi)最擅長(zhǎng)開(kāi)發(fā)智能化、數(shù)字化軟件的一款通用型、全技術(shù)棧低代碼平臺(tái)。它提供一個(gè)低成本的敏捷開(kāi)發(fā)模式，能為各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程，提供PAAS層的云化開(kāi)發(fā)工具，以低成本的優(yōu)勢(shì)，加速數(shù)字孿生的普及與場(chǎng)景滲透。

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