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元宇宙核心技术--数字孪生

  • 2022-05-07 01:00:09
元宇宙无疑就是那个我们期盼已久的未来世界,即便它离我们还有一点点遥远,但嗅觉灵敏的人们已经开始布局,如果你就是其中一员,不妨从这些技术的学习和研究入手,让你未来的人生多一些技术资本储备,当某一天元宇宙的旋风刮起来的时候,你好随风起舞炫耀人生!今天我们来学习数字孪生。


数字孪生,英文名叫Digital Twin(数字双胞胎),也被称为数字映射、数字镜像。


数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”



数字孪生的特征


1.虚实映射:数字孪生技术要求在数字空间构建物理对象的数字化表示,现实世界中的物理对象和数字空间中的孪生体能够实现双向映射、数据连接和状态交互;



2.实时同步:基于实时传感等多元数据的获取,孪生体可全面、精准、动态反映物理对象的状态变化,包括外观、性能、位置、异常等;



3.共生演进:在理想状态下,数字孪生所实现的映射和同步状态应覆盖孪生对象从设计、生产、运营到报废的全生命周期,孪生体应随孪生对象生命周期进程而不断演进更新;


4.闭环优化:建立孪生体的最终目的,是通过描述物理实体内在机理,分析规律、洞察趋势,基于分析与仿真对物理世界形成优化指令或策略,实现对物理实体决策优化功能的闭环。



数字孪生的应用价值


这些物理操作的虚拟“克隆体”可以帮助组织监控操作、执行预测性维护并为资本购买决策提供洞察力。它们还可以帮助组织模拟那些过于耗时或昂贵,而无法使用实物资产进行测试的场景,创建长期业务计划,识别新发现并改进流程。总的来说,数字孪生提供了五个关键优势:



1.加快风险评估和生产时间数字孪生可以帮助公司在产品问世之前对其进行虚拟测试和验证。工程师可以使用它们来识别流程故障;


2.预测性维护:组织可以使用数字孪生主动监控设备和系统,以便在它们发生故障之前安排维护,从而提高生产效率;


3.实时远程监控:用户可以远程监控和控制系统;


4.更好的团队协作:流程自动化和对系统信息的24×7全天候访问让技术人员可以将更多时间集中在协作上;


5.更好的财务决策:通过集成财务数据,组织可以使用数字孪生做出更好、更快地调整决策。


数字孪生市场前景


随着数字孪生技术的日益成熟,国家和地方政府纷纷将其纳入智慧城市顶层设计框架,在全国范围加快CIM平台的落地建设,并协调解决各种建模技术之间的兼容性以及数据标准统一等问题。在国家层面,发改委、科技部、工信部、自然资源部、住建部等部委密集出台政策文件,有力地推动了城市信息模型相关技术与应用的发展与落地。


数字孪生是5G赋能产业链上的重要一环,作为5G衍生应用,可以加速物联网成型和物联网设备数字化,与5G三大场景之一的万物互联需求强耦合。在未来的5G时代,随着新一代信息技术与实体经济的加速融合,工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显,将催生一批制造业数字化转型新模式、新业态,数字孪生日趋成为产业各界研究热点,未来发展前景广阔。


数字孪作为模拟和模拟领域的前沿技术,数字孪与元宇宙构造现实社会的扩展和延伸的概念度致。它已成为元宇在虚拟世界中构建真实世界数字孪的基本应程序,将提元太空建设效率和真正的体感的能。


制造业元宇宙可以促进制造业的智能升级。通过构建与真实世界相同例的业数字孪体,收集和分析产品研发,产制造和销售等数据,并将计算结果反馈到现实产的中,改进规划设计,提产效率和质量,帮助企业实现从制造向智造的转变。


零售:货场是零售的核要素,元宇宙还将从这三个重塑零售。从类的度来看,元宇宙中的不仅拥有户的数字替权,还包括虚拟偶像等。从商品的度来看,将来消费者可能会为的数字购买和搭配服,美容品,旅具甚住所。虚假的结合也将带来新的增长空间。从现场来看,品牌商也开始与元宇宙平台合作创建虚拟空间,为消费者提供新增长空间。从现场来看,品牌商也开始与元宇宙平台合作创建虚拟空间,为消费者提供新的购物场景。


娱乐:娱乐可能是元宇宙降落速度最快的场景之。技术升级带来的沉浸感将为户带来显着的体验提升。例如,游戏基于模

拟和扩展现实世界的想象构建了个虚拟世界。随着底层硬件技术的发展,该游戏的概念朝着型多,实时在线和开放

的世界的向发展。此外,元宇宙在影视,表演和活动中都有初步的落地场景,未来的发展前景阔。



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