一、數字孿生平臺架構包括哪些內容

數字孿生技術通(tong)過構(gou)建物理對(dui)象(xiang)的(de)數字化(hua)(hua)鏡(jing)像，描述物理對(dui)象(xiang)在現實世界中的(de)變化(hua)(hua)，模擬物理對(dui)象(xiang)在現實環(huan)境(jing)中行為(wei)和(he)影響，以實現狀態監(jian)測(ce)、故障(zhang)診斷、趨勢預測(ce)和(he)綜(zong)合優化(hua)(hua)。

為了構(gou)建(jian)(jian)數字化(hua)鏡(jing)像并實現上述目標，需要IOT、建(jian)(jian)模、仿真等基礎支撐技術(shu)通(tong)過平臺化(hua)的架構(gou)進行(xing)融合，搭建(jian)(jian)從物理世界(jie)到孿生(sheng)空間的信息(xi)交互閉環。整體來(lai)看，一個(ge)完整的數字孿生(sheng)平臺應包含以下(xia)五個(ge)實體層(ceng)級：

1、物理層

物(wu)(wu)理(li)層(ceng)所涉(she)及的(de)物(wu)(wu)理(li)對象既包括了(le)物(wu)(wu)理(li)實(shi)體，也包括了(le)實(shi)體內部及互(hu)相之(zhi)間存在的(de)各類運行邏輯(ji)、生產流程等已(yi)存在的(de)邏輯(ji)規則。

2、數據層

數(shu)(shu)據層的數(shu)(shu)據來源于(yu)物理空間中的固有數(shu)(shu)據，以(yi)及由各類傳感器實時采集到的多模式(shi)、多類型的運行數(shu)(shu)據。

3、模型層

數(shu)(shu)字孿生中的(de)(de)(de)模型(xing)(xing)(xing)既包含了對應已知(zhi)物理對象的(de)(de)(de)機(ji)理模型(xing)(xing)(xing)，也包含了大量的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)驅動(dong)模型(xing)(xing)(xing)。其中，“動(dong)態(tai)”是(shi)模型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)關鍵，動(dong)態(tai)意味著(zhu)這些模型(xing)(xing)(xing)需要具備自我學(xue)習、自主調整(zheng)的(de)(de)(de)能力。

4、功能層

功(gong)能(neng)層的(de)(de)核(he)心要(yao)素“功(gong)能(neng)模(mo)塊”則是(shi)(shi)指由(you)各(ge)類模(mo)型通過或(huo)(huo)獨立或(huo)(huo)相(xiang)互聯系作用的(de)(de)方式(shi)形成的(de)(de)半(ban)自(zi)主性的(de)(de)子系統，或(huo)(huo)者(zhe)說是(shi)(shi)一個數(shu)字孿生的(de)(de)小(xiao)型實例(li)。半(ban)自(zi)主性是(shi)(shi)指這(zhe)些功(gong)能(neng)模(mo)塊可以獨立設計(ji)、創(chuang)新，但在設計(ji)時(shi)需要(yao)遵守共(gong)同(tong)的(de)(de)設計(ji)規則，使其互相(xiang)之間保持(chi)一定的(de)(de)統一性。這(zhe)種(zhong)特征使得數(shu)字孿生的(de)(de)模(mo)塊可以靈活的(de)(de)擴展(zhan)、排(pai)除、替(ti)換(huan)或(huo)(huo)修(xiu)改，又可以通過再(zai)次組(zu)合的(de)(de)方式(shi)，實現復雜應用、構(gou)成成熟完整的(de)(de)數(shu)字孿生體系。

5、能力層

最終(zhong)，通過功(gong)能模(mo)塊的搭配(pei)組合解決特定(ding)應(ying)用(yong)場景中某類(lei)具體(ti)問(wen)題的解決方(fang)案(an)，在(zai)歸納總結后(hou)會(hui)沉(chen)淀為(wei)一套專業知識體(ti)系，這便是數(shu)字孿(luan)生(sheng)可(ke)對外(wai)提供的應(ying)用(yong)能力(li)，也可(ke)稱(cheng)為(wei)應(ying)用(yong)模(mo)式。因為(wei)其內(nei)部(bu)的模(mo)型和模(mo)塊具有的半自(zi)主特性(xing)，使得形成(cheng)的模(mo)式可(ke)以(yi)在(zai)一定(ding)程度上實現自(zi)適應(ying)調(diao)整。

二、數字孿生平臺架構的四大技術層級

數字孿生平臺的架構一般有(you)四個技術層級，分別是：

1、數據采集與控制實體

主(zhu)要涵蓋感(gan)知、控制、標識等技術，承擔孿生體與物(wu)理對象間上行(xing)(xing)感(gan)知數據的(de)采集(ji)和下行(xing)(xing)控制指(zhi)令的(de)執(zhi)行(xing)(xing)。

2、核心實體

依托通用(yong)支撐(cheng)技術，實現(xian)模型(xing)構建與融(rong)合、數據(ju)集成、仿真分析、系(xi)統擴(kuo)展等功(gong)能，是生(sheng)成孿生(sheng)體并拓展應(ying)用(yong)的主(zhu)要(yao)載體。

3、用戶實體

主(zhu)要(yao)以可視(shi)化(hua)技術和虛擬現實技術為主(zhu)，承擔人機交互的職能。

4、跨域實體

承擔各(ge)實體層(ceng)級之(zhi)間的數據互通和安全保障(zhang)職(zhi)能。