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(wu)理(li)對象(xiang)的(de)數字化鏡像，描(miao)述物(wu)理(li)對象(xiang)在現(xian)實(shi)世界中的(de)變化，模(mo)擬物(wu)理(li)對象(xiang)在現(xian)實(shi)環(huan)境(jing)中行為和(he)影響(xiang)，以實(shi)現(xian)狀態監測、故障診斷、趨勢預測和(he)綜合優化。

為了(le)構建數字化鏡像并實現(xian)上(shang)述目標，需要(yao)IOT、建模、仿真(zhen)等(deng)基礎支撐技術通過(guo)平(ping)臺化的架構進(jin)行融合，搭建從物理世(shi)界(jie)到孿生(sheng)空(kong)間的信息(xi)交互閉環。整體(ti)來(lai)看(kan)，一個完整的數字孿生(sheng)平(ping)臺應包含以下五個實體(ti)層(ceng)級：

1、物理層

物(wu)理層(ceng)所涉(she)及(ji)的物(wu)理對象(xiang)既包括(kuo)了(le)物(wu)理實(shi)體(ti)，也包括(kuo)了(le)實(shi)體(ti)內部及(ji)互相之間(jian)存(cun)(cun)在的各類運行邏(luo)輯、生產流程等已存(cun)(cun)在的邏(luo)輯規(gui)則。

2、數據層

數(shu)(shu)據(ju)層的(de)數(shu)(shu)據(ju)來源于物理(li)空(kong)間中的(de)固有數(shu)(shu)據(ju)，以及由各(ge)類傳感器實時采集到的(de)多模式、多類型的(de)運行數(shu)(shu)據(ju)。

3、模型層

數字孿生中(zhong)的模型(xing)既包含(han)了對應已(yi)知物理(li)對象的機理(li)模型(xing)，也包含(han)了大量的數據驅動模型(xing)。其(qi)中(zhong)，“動態”是(shi)模型(xing)的關鍵，動態意味著(zhu)這些模型(xing)需要具備自我學習、自主(zhu)調(diao)整的能力。

4、功能層

功能(neng)(neng)層的(de)(de)核心要(yao)素“功能(neng)(neng)模塊”則是(shi)指(zhi)由各類模型通過或(huo)獨立(li)或(huo)相互(hu)聯系(xi)(xi)作用(yong)的(de)(de)方式(shi)形成的(de)(de)半自主性(xing)的(de)(de)子(zi)系(xi)(xi)統(tong)，或(huo)者說是(shi)一個數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生的(de)(de)小型實例(li)。半自主性(xing)是(shi)指(zhi)這些功能(neng)(neng)模塊可以獨立(li)設(she)計、創新，但在設(she)計時(shi)需要(yao)遵守共同(tong)的(de)(de)設(she)計規則，使其互(hu)相之間保(bao)持(chi)一定的(de)(de)統(tong)一性(xing)。這種特(te)征使得數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生的(de)(de)模塊可以靈活(huo)的(de)(de)擴展(zhan)、排除、替換或(huo)修改，又可以通過再(zai)次組合的(de)(de)方式(shi)，實現復雜應用(yong)、構成成熟完整的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生體系(xi)(xi)。

5、能力層

最終，通過功(gong)能模(mo)塊的(de)(de)搭配組合解決(jue)特定應(ying)用場景中某類具體問題(ti)的(de)(de)解決(jue)方案，在歸納總結后(hou)會(hui)沉淀為(wei)一套(tao)專(zhuan)業知識體系，這便(bian)是數字(zi)孿(luan)生可對外提供的(de)(de)應(ying)用能力，也可稱為(wei)應(ying)用模(mo)式(shi)。因為(wei)其內(nei)部的(de)(de)模(mo)型(xing)和模(mo)塊具有的(de)(de)半(ban)自主特性(xing)，使得(de)形成的(de)(de)模(mo)式(shi)可以在一定程(cheng)度上實現自適(shi)應(ying)調(diao)整(zheng)。

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(bie)是(shi)：

1、數據采集與控制實體

主要(yao)涵蓋感(gan)(gan)知(zhi)、控制(zhi)、標識等技術，承(cheng)擔孿生(sheng)體與物理(li)對(dui)象間(jian)上行感(gan)(gan)知(zhi)數(shu)據的采集(ji)和下行控制(zhi)指(zhi)令的執(zhi)行。

2、核心實體

依托通用支撐技術，實現模型(xing)構建與融合、數(shu)據集(ji)成(cheng)、仿真(zhen)分析、系統擴展等功能，是生(sheng)成(cheng)孿生(sheng)體(ti)并拓展應(ying)用的主要載體(ti)。

3、用戶實體

主要(yao)以(yi)可視(shi)化(hua)技(ji)術和虛擬現實技(ji)術為主，承擔(dan)人機(ji)交互的職能(neng)。

4、跨域實體

承擔(dan)各實體層(ceng)級之間的數據互通和安全保障(zhang)職能。