Cyfrowy bliźniak odnosi się do cyfrowej reprezentacji namacalnego podmiotu świata rzeczywistego, takiego jak pojazdy, maszyny fabryczne, turbiny wiatrowe, budynki, a nawet całe miasta. Zasadniczo są to wirtualne repliki systemów fizycznych ożywione za pomocą danych i algorytmów, wykorzystujące Internet Rzeczy (IoT) do odzwierciedlania cyklu życia zasobów fizycznych w czasie rzeczywistym. Eksperci przewidują, podkreślając rosnące wykorzystanie cyfrowych bliźniaków, że w nie tak odległej przyszłości każdy noworodek może otrzymać swój własny cyfrowy model, narzędzie predykcyjne ułatwiające opcje leczenia i wspomagające podejmowanie decyzji w diagnozach medycznych, skutecznie tworząc rewolucję w opiece zdrowotnej.

Koncepcja cyfrowego bliźniaka polega na gromadzeniu danych z rzeczywistego odpowiednika za pomocą czujników lub innych źródeł danych, które są następnie mapowane na wirtualny model. Ta cyfrowa transformacja umożliwia wizualizację cyklu życia produktu, zrozumienie rzeczywistej wydajności i przeprowadzanie symulacji w wielu warunkach w celu stworzenia analizy predykcyjnej wydajności. Paradygmat cyfrowego bliźniaka składa się z trzech elementów: fizycznego obiektu lub systemu wraz z jego otoczeniem, wirtualnej reprezentacji obiektu lub procesu oraz kanału komunikacyjnego, który przekazuje dane w czasie rzeczywistym między nimi, tworząc w ten sposób wysokiej jakości lustro fizycznego zasobu.

Koncepcja cyfrowych bliźniaków została pierwotnie wprowadzona w 2002 roku przez Michaela Grievesa na konferencji Society of Manufacturing Engineers. Mimo to, NASA często przypisuje się pierwsze praktyczne zastosowanie w 2010 roku, kiedy to wykorzystano technologię Digital Twin do ulepszenia symulacji modelu fizycznego statku kosmicznego. Zrozumienie i zastosowania cyfrowych bliźniaków, czy to w przemyśle lotniczym, czy produkcyjnym, ewoluowały w ciągu ostatnich dwóch dekad, przy czym stały wymóg wprowadzania danych w czasie rzeczywistym pozostaje niezmienny.

Wykorzystanie cyfrowych bliźniaków

W 2017 r. firma Gartner wymieniła cyfrowe bliźniaki jako jeden z 10 najważniejszych strategicznych trendów technologicznych, przewidując, że do 2022 r. wiele fizycznych podmiotów będzie miało swoje cyfrowe bliźniacze modele. Chociaż prognoza ta nie została w pełni zmaterializowana, nadal obserwujemy wzrost przypadków użycia cyfrowych bliźniaków. Na przykład, sektory motoryzacyjny i inżynierii lądowej wiodą prym. Departament Transportu w Los Angeles stworzył cyfrowego bliźniaka infrastruktury transportowej miasta, Centrum Operacji i Zarządzania Miejskiego w Szanghaju opracowało cyfrowego bliźniaka całego miasta, a producent samochodów Tesla tworzy cyfrowego bliźniaka dla każdego ze swoich pojazdów, aby zminimalizować potrzebę serwisowania.

Korzyści z cyfrowych bliźniaków

Podczas gdy niektóre branże wykorzystują cyfrowe bliźniaki bardziej niż inne, każda branża, która korzysta z danych w czasie rzeczywistym w czasie rzeczywistym.

• Opieka zdrowotna - Jak wspomniano na początku tego artykułu, cyfrowe bliźniaki zapewniają opiece zdrowotnej wiele możliwości zapobiegania i leczenia. Wykorzystując technologię Digital Twin do leczenia swoich pacjentów, pracownicy służby zdrowia mogą przewidzieć, jak choroba lub przewlekły stan pacjenta zareaguje na określone metody leczenia. Będą również w stanie zilustrować pacjentom, w jaki sposób zmiany stylu życia mogą pozytywnie wpłynąć na ich ogólny stan zdrowia i samopoczucie, co może prowadzić do szybszego i łatwiejszego przyjęcia zdrowego stylu życia. Możliwości te są szczególnie ważne teraz, gdy usługi telezdrowia są bardziej rozpowszechnione.

• Motoryzacja - Podczas gdy producenci samochodów, tacy jak Tesla, już włączają Digital Twins do swojego procesu produkcyjnego, inni mogliby skorzystać z danych gromadzonych w czasie rzeczywistym w celu obniżenia kosztów i poprawy wydajności operacyjnej.

• Produkcja - producenci zawsze szukają sposobów na usprawnienie procesów produkcyjnych oraz zabezpieczenie i optymalizację łańcucha dostaw. Dzięki Digital Twins mogą znaleźć obszary do wprowadzenia zmian bez obawy o przestoje lub przerwanie przepływu pracy. Na przykład, modelowanie zmian w śledzeniu i wysyłce floty może przynieść wydajność, która doprowadzi nie tylko do oszczędności kosztów, ale także przyczyni się do realizacji inicjatyw organizacji w zakresie zrównoważonego rozwoju.

• Inżynieria lądowa - Internet rzeczy (IoT ) jest częścią naszego codziennego życia, nic więc dziwnego, że całe miasta stały się inteligentnymi miastami, a Digital Twins są w centrum tej cyfrowej transformacji. Niezależnie od tego, czy chodzi o śledzenie stanu pierwszego na świecie stalowego mostu wydrukowanego w 3D, czy też o budowę najnowocześniejszego na świecie obiektu sportowo-rozrywkowego, cyfrowe bliźniaki są wykorzystywane do gromadzenia danych w czasie rzeczywistym i odpowiadania na pytania wszystkich, od inżynierów, przez organizatorów wydarzeń, po działy utrzymania ruchu.

• Zrównoważony rozwój - w połączeniu ze sztuczną inteligencją, Digital Twins są wykorzystywane zarówno przez miasta, jak i organizacje, aby określić, w jaki sposób zmniejszyć ich wpływ na środowisko. Teraz planiści mogą używać tych technologii razem, aby zrozumieć, jak zmniejszyć emisje, zanieczyszczenie i inne zagrożenia dla środowiska, analizując dane z różnych źródeł i testując różne zmienne w wirtualnym modelu.

Podsumowując, technologia Digital Twin oferuje niezliczone korzyści w zakresie optymalizacji i automatyzacji w wielu dziedzinach, przekształcając tradycyjne przepływy pracy w usprawnione procesy oparte na danych. Dzięki agregacji ilości danych z różnych źródeł, cyfrowe bliźniaki mogą oferować konserwację predykcyjną, zmniejszając w ten sposób przestoje i optymalizując proces produkcyjny.

PubNub i cyfrowe bliźniaki

Kluczowym elementem wielu inicjatyw Digital Twin jest dane w czasie rzeczywistym które mogą być dwukierunkowe. W przeciwieństwie do zwykłej platformy IoT w chmurze, gdzie dane z wielu czujników trafiają do centralnej chmury. W przypadku cyfrowych bliźniaków istnieje mapowanie 1-1 między cyfrowym bliźniakiem a obiektem fizycznym i jest to prawie jak przesyłanie wiadomości w czasie rzeczywistym między nimi. Ponadto, ponieważ obiekty fizyczne mogą być w jakiś sposób ze sobą połączone, oznacza to, że cyfrowe bliźniaki będą to naśladować, wysyłając również wiadomości do siebie nawzajem.

Jako rozszerzalna platforma do przesyłania wiadomości w czasie rzeczywistym, PubNub ma wyjątkową pozycję do współpracy z organizacjami, które pracują nad ofertami Digital Twin, dzięki usługom takim jak App Context. Funkcja ta automatycznie wysyła wiadomość, gdy dane zmieniają się w czasie rzeczywistym, zapewniając integralność danych. W rzeczywistości App Context został zaprojektowany z myślą o "szybko zmieniających się danych".

Czy chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak pracować z PubNub, aby zasilić swój produkt oparty na danych? Nasz zespół jest tutaj, aby pomóc odpowiedzieć na wszelkie pytania lub możesz zapisać się na bezpłatny okres próbny i rozpocząć testowanie naszej platformy.

Jak PubNub może ci pomóc?

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany na PubNub.com

Nasza platforma pomaga programistom tworzyć, dostarczać i zarządzać interaktywnością w czasie rzeczywistym dla aplikacji internetowych, aplikacji mobilnych i urządzeń IoT.

Podstawą naszej platformy jest największa w branży i najbardziej skalowalna sieć komunikacyjna w czasie rzeczywistym. Dzięki ponad 15 punktom obecności na całym świecie obsługującym 800 milionów aktywnych użytkowników miesięcznie i niezawodności na poziomie 99,999%, nigdy nie będziesz musiał martwić się o przestoje, limity współbieżności lub jakiekolwiek opóźnienia spowodowane skokami ruchu.

Poznaj PubNub

Sprawdź Live Tour, aby zrozumieć podstawowe koncepcje każdej aplikacji opartej na PubNub w mniej niż 5 minut.

Rozpocznij konfigurację

Załóż konto PubNub, aby uzyskać natychmiastowy i bezpłatny dostęp do kluczy PubNub.

Rozpocznij

Dokumenty PubNub pozwolą Ci rozpocząć pracę, niezależnie od przypadku użycia lub zestawu SDK.