從上位機(jī)到數(shù)字孿生,從硬件到軟件的克隆

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數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一直是在持續(xù)進(jìn)行著。隨著數(shù)字孿生的概念被提出,數(shù)字的概念在工業(yè)領(lǐng)域變得更為清晰。似乎所有的工業(yè)設(shè)備都在附著了數(shù)字孿生的屬性。那么,究竟什么是數(shù)字孿生。今天,就從上位機(jī)的概念,來說說數(shù)字孿生。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一直是在持續(xù)進(jìn)行著。隨著數(shù)字孿生的概念被提出,數(shù)字的概念在工業(yè)領(lǐng)域變得更為清晰。似乎所有的工業(yè)設(shè)備都在附著了數(shù)字孿生的屬性。那么,究竟什么是數(shù)字孿生。今天,就從上位機(jī)的概念,來說說數(shù)字孿生。

10年前,我曾與西南交通大學(xué)的一位教授探討過什么是模糊數(shù)學(xué)的問題。這位教授說了個(gè)段子,一輛車停在路的左邊,當(dāng)把車輪拆下來放到右邊時(shí),請(qǐng)問,車在左邊還是右邊?如果繼續(xù)拆,拆得左邊只剩下一個(gè)零件時(shí),車在左邊還是右邊?

數(shù)字孿生,大概也遇到這樣的問題。

什么是數(shù)字孿生呢?就是對(duì)設(shè)備的數(shù)字克隆體。

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這個(gè)克隆體,不僅僅克隆了外觀,或者3D模型,也克隆了運(yùn)行狀態(tài),力學(xué)、物理信息、通訊信息及其他物料等物流信息。

下面我們就從上位機(jī)的角度來說說數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生離我們并不遙遠(yuǎn)?;蛘哒f,這個(gè)概念是一種概念重定義。

就像,人類在有婚姻之前,可能已經(jīng)有長期的穩(wěn)定的男女合作形式。后來通過婚姻的形式,確定下來,形成了婚姻的概念一樣。數(shù)字孿生,就是一種新的婚姻概念。不過,是物理世界與虛擬世界的婚姻概念。

更官方一點(diǎn),就是物理世界在賽博(cyber)空間的投影。

1、上位機(jī)

上位機(jī),是指可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)??梢岳斫鉃椴倏氐拇竽X。

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上位機(jī)

對(duì)應(yīng)的下位機(jī),下位機(jī),是上位機(jī)和機(jī)器的物理翻譯層。

那么數(shù)字孿生在里面是怎么呈現(xiàn)的呢?

例如,我們住酒店,想要開空調(diào),開始的時(shí)候是按鈕,后面開始有遙控器,現(xiàn)在是墻上的控制系統(tǒng)。

這是開關(guān)和一些溫度調(diào)節(jié)等操作上,做到了和空調(diào)設(shè)備的克隆。

那么在這個(gè)地方,就實(shí)現(xiàn)了數(shù)字孿生。

所以,一定程度上來說,數(shù)字孿生,就是設(shè)備功能在虛擬環(huán)境中的投影或者備份。但是又具有互相控制的作用,信息同步的作用。

孿生的意思,就是打了一個(gè),另一個(gè)也表現(xiàn)出某種形式的疼。

你看,實(shí)際上,早就有數(shù)字孿生了。只是比較局部。問題是現(xiàn)在也沒有做到完全啊。所以,數(shù)字孿生就是上位機(jī)的新提法。

2、數(shù)字孿生=上位機(jī)+現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)

但是數(shù)字孿生真的就是上位機(jī)嗎?

顯然不是,從技術(shù)上,數(shù)字孿生增加了更強(qiáng)大的數(shù)字技術(shù)。主要有三個(gè)特征。

從2D進(jìn)入到了3D。

從單機(jī)到了集群。

從人工操作到機(jī)器視覺

人工智能

數(shù)據(jù)共享

互聯(lián)網(wǎng)

所以,數(shù)字孿生,是上位機(jī)的革命性升級(jí)版。

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3、數(shù)字孿生和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

數(shù)字孿生是利用數(shù)字技術(shù)對(duì)物理實(shí)體的特征、行為、狀態(tài)和性能等進(jìn)行描述和建模的過程和方法,建立與現(xiàn)實(shí)世界物理實(shí)體完全對(duì)應(yīng)和一致的虛擬模型,可實(shí)時(shí)模擬在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為和性能。充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體裝備的全生命周期過程。

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數(shù)字孿生是綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù),通過軟件定義,對(duì)物理空間進(jìn)行描述、診斷、預(yù)測(cè)、決策,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理空間與賽博空間的交互映射。

這就與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)應(yīng)起來。

4、總結(jié)

數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一起出現(xiàn)的概念,是現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè),通訊,傳感設(shè)備,交互設(shè)備等的綜合工業(yè)形式和經(jīng)濟(jì)形式。

上位機(jī)或者傳統(tǒng)的上位機(jī)概念,是數(shù)字孿生和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。

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從事上位機(jī)行業(yè),是切入數(shù)字孿生和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最踏實(shí)的路徑。

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