数据孪生的概念及应用

本思维导图主要介绍了数据孪生的概念及技术要点，未来在城市管理中的应用！

数字孪生(Digital Twin)

• 概念
  • 把眼见为实的物理世界，用数字技术在网络空间“再造”一个“一模一样”的虚拟镜像，物理世界在信息世界拥有一个数字化的“双胞胎”，彼此之间全面建立实时联系，进而对操作对象全生命周期的变化进行记录、分析和预测。
  • 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”。
    • 这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。
    • 它被创建在信息化平台上，是虚拟的。
• 特点
  • 利用计算机技术建立的虚拟模型是对物理对象的真实映射，并对物理对象的各类数据实时感知并集成融合；
  • 通过参与物理对象的全生命周期，不断积累相关信息，并与其共同进化；
  • 虚拟空间的数字化模型能够对现实中的物理对象准确描述，而且能够控制物理对象的运行过程，孪生数据能够促使物理对象不断优化，直到最优。
  • 如果需要做系统设计改动，或者想要知道系统在特殊外部条件下的反应，工程师们可以在数字孪生体上进行“实验”。
  • 这样一来，既避免了现实中物理对象的影响，也可以提高效率、节约成本。
• 技术
  • 通过以上这些智能计算设施可以让城市部件进行数字孪生，但数据并不是“智慧”，汇聚海量城市数据，也不等同于智慧的“城市大脑”。关键还在于如何让数据发挥出自己的价值。
  • 端口智能化
    • 作为数字孪生城市与真实世界的连接入口，端的存在感尤为突出。
    • 端主要由芯片、物联网传感器以及监控设备等完成。
    • 如何将端口的数据采集做的更精准，离不开智能化。
  • 端-边-云协同
    • 通过端边云协同，使城市全域感知体系满足低时延、高效能的设备协同要求，降低对传输网络的要求，达到就近计算、高效反馈、按需分析的设计目标，城市立体感知体系更丰满。
  • 空间信息产业
    • 在数字孪生生态构建中，需要空间信息采集、建模、开发、服务、应用全产业链的深度参与。
• 应用
  • 数字孪生城市
    • 数字孪生城市，将智慧城市建设推入新阶段。
    • 新型智慧城市以新一代信息技术为基础，令物理世界和数字世界并行共生，精准映射。
    • 将全域、全行业数据加载至数字模型，从而实现全景可视化和动态职能管理。
    • 通过对数据的分析，可敏锐发现城市管理中的关键节点；依托算法，可给出智能决策建议，并可在数字城市中仿真预演，以虚拟服务于现实。
    • 未来的城市，将虚实协同，具备自主学习、不断优化、全面交互的能力，从而进化为高度智慧的城市新形态。