一、數字孿生平臺架構包括哪些內容

數字孿生技術通過構建物(wu)理(li)(li)對(dui)象(xiang)的數字化鏡(jing)像，描(miao)述(shu)物(wu)理(li)(li)對(dui)象(xiang)在現實(shi)(shi)世(shi)界(jie)中的變化，模(mo)擬物(wu)理(li)(li)對(dui)象(xiang)在現實(shi)(shi)環境(jing)中行為(wei)和影(ying)響，以(yi)實(shi)(shi)現狀態監測、故(gu)障診斷(duan)、趨勢預測和綜合優化。

為(wei)了(le)構(gou)建(jian)(jian)數(shu)字化鏡像(xiang)并實現上述目標，需(xu)要IOT、建(jian)(jian)模、仿真等基礎支撐技術通(tong)過平臺化的架構(gou)進(jin)行融合，搭建(jian)(jian)從物理世界(jie)到孿(luan)生空間的信息(xi)交互閉環。整體(ti)來看，一個完整的數(shu)字孿(luan)生平臺應包(bao)含以下(xia)五個實體(ti)層級：

1、物理層

物(wu)理(li)層所涉(she)及的(de)(de)物(wu)理(li)對象既包(bao)括(kuo)了物(wu)理(li)實(shi)體(ti)，也(ye)包(bao)括(kuo)了實(shi)體(ti)內(nei)部及互相之間存(cun)在(zai)的(de)(de)各類運行邏輯、生產流程等(deng)已存(cun)在(zai)的(de)(de)邏輯規則。

2、數據層

數據層的(de)數據來源于物理(li)空間中(zhong)的(de)固有(you)數據，以(yi)及由各類傳(chuan)感(gan)器實時(shi)采集到(dao)的(de)多(duo)(duo)模式、多(duo)(duo)類型的(de)運行(xing)數據。

3、模型層

數(shu)(shu)字孿(luan)生(sheng)中的模(mo)型(xing)(xing)既包含(han)了對(dui)應已知物理對(dui)象的機(ji)理模(mo)型(xing)(xing)，也(ye)包含(han)了大量的數(shu)(shu)據驅(qu)動模(mo)型(xing)(xing)。其中，“動態(tai)”是模(mo)型(xing)(xing)的關(guan)鍵，動態(tai)意(yi)味著這些(xie)模(mo)型(xing)(xing)需要具(ju)備自我學(xue)習、自主調整的能力。

4、功能層

功(gong)(gong)能層的(de)(de)核心(xin)要素(su)“功(gong)(gong)能模塊”則是指由各類(lei)模型通過或(huo)獨立或(huo)相互(hu)聯系作(zuo)用(yong)的(de)(de)方式形成(cheng)的(de)(de)半自主性(xing)的(de)(de)子(zi)系統，或(huo)者說是一(yi)個數(shu)字孿生的(de)(de)小型實例(li)。半自主性(xing)是指這(zhe)些功(gong)(gong)能模塊可(ke)以(yi)獨立設計(ji)、創新，但(dan)在設計(ji)時需要遵守(shou)共同的(de)(de)設計(ji)規則，使(shi)其互(hu)相之間(jian)保持一(yi)定的(de)(de)統一(yi)性(xing)。這(zhe)種(zhong)特征使(shi)得數(shu)字孿生的(de)(de)模塊可(ke)以(yi)靈(ling)活的(de)(de)擴(kuo)展、排除(chu)、替換(huan)或(huo)修(xiu)改，又(you)可(ke)以(yi)通過再次組合的(de)(de)方式，實現復(fu)雜應用(yong)、構(gou)成(cheng)成(cheng)熟完整的(de)(de)數(shu)字孿生體系。

5、能力層

最終，通(tong)過功能(neng)模(mo)(mo)塊(kuai)的(de)(de)搭配組合解決特(te)定應用(yong)(yong)場景中(zhong)某類具體(ti)問(wen)題(ti)的(de)(de)解決方案，在(zai)歸(gui)納總結后會沉淀(dian)為一套專業知識體(ti)系，這便是數字孿(luan)生可對外(wai)提供(gong)的(de)(de)應用(yong)(yong)能(neng)力(li)，也可稱(cheng)為應用(yong)(yong)模(mo)(mo)式。因(yin)為其內部的(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)和(he)模(mo)(mo)塊(kuai)具有的(de)(de)半自(zi)主特(te)性，使得(de)形成(cheng)的(de)(de)模(mo)(mo)式可以在(zai)一定程度上實現自(zi)適應調整。

二、數字孿生平臺架構的四大技術層級

數字孿生平臺的(de)架(jia)構(gou)一般有四個技(ji)術(shu)層級，分別是(shi)：

1、數據采集與控制實體

主要涵蓋(gai)感知(zhi)、控(kong)(kong)制(zhi)、標識等技術，承擔孿生體與物(wu)理對象間上行感知(zhi)數(shu)據(ju)的(de)(de)采集和下(xia)行控(kong)(kong)制(zhi)指令的(de)(de)執行。

2、核心實體

依托通(tong)用支(zhi)撐(cheng)技術，實現(xian)模型構建與融合、數據集成、仿真分析(xi)、系統擴展等功(gong)能(neng)，是生成孿生體并拓展應用的主要載體。

3、用戶實體

主(zhu)(zhu)要以可視(shi)化技(ji)術(shu)(shu)和虛擬現實技(ji)術(shu)(shu)為主(zhu)(zhu)，承擔人(ren)機交互的職能(neng)。

4、跨域實體

承擔各(ge)實體層(ceng)級(ji)之間的數據互通和安(an)全保障職(zhi)能。