什么是数字孪生以及为什么它在物联网中很重要？

面向未来的企业使用数字孪生有效地创建、排除故障、更新和创新物理或数字产品。 不知道它是什么？ 在下面找到！

物联网 (IoT) 使企业能够从现实世界中收集大量数据。 当出于商业原因应用时，物联网彻底改变了各种制造和服务交付流程。 它还可以帮助企业为新的和现有的产品/服务创建实时模拟。

由 IoT 提供支持的高级模拟或数字双胞胎概念可为您提供来自现场的准确数据。

如果您从技术和理论上了解数字双胞胎概念，您将打开一个巨大的机会。

您可以为大企业构建解决方案作为数字孪生机构，或在顶级公司获得高薪工作。 更不用说，您还可以在业务中使用技术。 因此，让我们了解有关数字孪生的内容、方式、原因以及其他所有内容。

什么是数字孪生？

数字孪生是物理产品、资产、劳动力、业务流程工作流和数字软件的虚拟和计算机化模型。

在整个产品生命周期中，数字孪生通过传感器和调查输入获取实时数据。 数据分析算法分析收集的数据以显示未来的预测。

因此，产品开发团队可以调试任何产品、在下一个开发周期改进产品、发现新颖的商业理念等等。

任何具有商业利益的事物都可能存在数字孪生。 一切都可以在计算机程序中复制，从简单的产品仓库到公司总部、航天器、海上石油钻井平台、超级高铁系统、CRM 和网络安全软件。

数字孪生如何工作？

数字双胞胎的旅程始于物理对象的图形副本创建。 例如，如果您想要办公楼的数字副本，您可以使用任何 CAD 软件来构建建筑。 然后，您还可以对建筑物的各种内部空间使用 3D 扫描仪，使数字复制品近乎真实。

接下来，您需要放置用于数据收集的物联网设备。 这些可能是恒温器、支持 OCR 的智能安全摄像头、网状 Wi-Fi 盒、温度传感器、水传感器、空气传感器、环境声音传感器等。

使用一个或多个边缘分析设备，您可以从这些物联网设备和传感器收集有价值的数据。 本地分析后，您可以将数据存储在云端，并利用这些见解在计算机上使用 CAD 模型构建建筑物的实时模型。

数字双胞胎将复制建筑物内发生的一切。 通过连续的数据流，您可以预测客流量、用电量、Wi-Fi 覆盖范围、AC 使用情况、最佳商业空间利用率等。

数字孪生的类型

#1。 商业资产双胞胎

当两个或多个业务组件协同工作以交付有价值的结果时，您将其称为业务资产。 现在，当您创建此类资产的数字双胞胎时，您将获得资产双胞胎。

此类数字副本可帮助您研究组件在现实世界中的交互并收集性能数据以改进流程。

#2。 零件或组件的双胞胎

组件或零件孪生是业务流程最小单元的数字副本。 例如，传送带、机械臂等可以在计算机程序上进行数字建模以用于仿真目的。

#3。 单元或系统双胞胎

单元孪生是具有业务系统实时工作数据的数字副本，可以生产产品的中间产品或成品。 例如，矿泉水装瓶机为贴标单元生产包装矿泉水。

#4。 流程或 Wokflow 双胞胎

工作流或流程级数字孪生是数字副本的最高状态。 例如，创建真实汽车制造厂的数字模拟是一个过程孪生体。

过程双胞胎展示了人力、机器人资产、生产单元和其他微型设备如何协同工作来生产汽车。

数字孪生与。 模拟

尽管两者听起来相同，但请在下表中找到细微差别：

数字孪生的用例

#1。 制造业

数字孪生在这里反映产品的生命周期。 因此，当您知道数字孪生已成为所有制造阶段不可或缺的一部分时，您不会感到惊讶，它指导产品从设计阶段到成品以及所有其他步骤。

#2。 卫生保健

就像产品和服务一样，患者也可以从数字孪生技术中受益。 一系列医疗保健物联网设备将收集不同级别的数据。

专家可以将此类医疗保健数据和治疗策略应用到数字副本上来模拟情况。 这种方法产生了治疗疾病的最佳方法。

#3。 汽车

车辆包含许多类型的复杂、可变和协同运行的系统。 设计师和工程师在汽车设计和制造中广泛使用数字孪生。

这种方法改进了车辆，最大限度地降低了生产成本，并为汽车行业带来了可观的收入。

#4。 零售

大型连锁店已经在他们的购物中心和广场应用了数字孪生技术。

他们通过一系列物联网设备收集客户数据，跟踪客户对产品展示、包装、特定品牌的选择、定价考虑等方面的情绪。

然后，通过分析这些数据，零售营销团队可以制定零售策略以最大限度地提高销售额。

数字孪生在物联网中的应用

物联网和数字孪生技术相互关联。 您需要部署物联网设备来收集有关真实对象的实时数据，并将数据传输到计算机服务器中的数字副本。

由于 IoT 可以相互通信并与中央服务器通信，因此收集有关您监控的物理对象的整体数据变得容易。 IoT 设备不断提供数据，以便数字孪生模型可以分析和呈现性能洞察。

同样，物联网制造商也可以创建一个设备或整个家庭或办公室的数字副本，并测试他们愿意开发的各种物联网设备的功效。

例如，物联网制造商可以使用 CAD 和实体住宅的 3D 扫描来创建智能家居的模拟。 然后，在其数字双胞胎上，它可以将各种物联网设备放置在不同的位置，并确定它们是否可以连接到家庭 Wi-Fi 或是否需要改进。

数字孪生的好处

在下面找到您的企业在实施该技术时享有的优势：

#1。 提高效率

当新产品处于制造阶段时，您可以实时优化整个过程，更换有故障的工厂设备，防止事故发生，并最大限度地减少系统停机时间。

#2。 具有成本效益的研发

借助真实产品或服务的数字孪生副本，您可以在中央服务器中获得大量性能数据。

因此，您可以对数据进行切片和切块以进行预测并形成假设。 如果这些假设有效，您就会从现有产品和服务中发现新的产品、服务或收入模式。

#3。 更好的性能

您还可以通过使用物联网收集实时数据并将数据投射到数字孪生模型上，确保产品和服务的持续最佳性能。

例如，任何即将发生的系统故障都会自动出现在您的屏幕上。 您可以安全地关闭流程并立即更换设备以避免损失生产时间。

#4。 无忧监控

对于危险品制造设备，您可以使用数字孪生模型进行远程监控。

#5。 预言

制造业和酒店业可以准确预测其大订单的生产或服务能力。

#6。 最短生产时间

此外，您可以通过在产品的数字孪生体上模拟各种故障和问题，大大减少产品的故障、杂质和生产时间。 找到解决方案后，将其应用到产品中以改进它。

#7。 产品报废管理

制造商甚至可以在生产原型之前就提前规划报废管理或回收策略。

数字复制品还可以提供对危险材料的洞察力，以便产品设计师可以使用更安全的替代品。

数字孪生挑战

与任何新技术一样，数字孪生也面临一些挑战，这些挑战是：

• 物联网传感器从现实世界中收集海量数据，用于数字孪生程序。 但是对庞大的数据集进行高效及时的分析是一个巨大的挑战。
• 在分析数据之前，您需要通过数据清理和格式化对其进行处理。 这也是一个瓶颈。
• 由于您正在收集数 TB 的数据，因此您需要安全地存储这些数据，直到您提取业务洞察力。 安全数据存储的成本每天都在增加。
• 数字孪生技术在很大程度上依赖于物联网。 物联网是一项成本高昂的基础设施，需要维护、庞大的存储空间、高速互联网和安全监控。
• 将数字孪生创建工具与消费软件集成是一项巨大的挑战。 大型软件开发商创建一对一的集成，例如 PLM 软件的 CAD 集成。 因此，有可能出现垄断和供应商锁定。
• 由于第三方供应商不愿共享其生产流程、供应链、库存等内部数据，数字孪生信息流可能会受到限制。
• 最后，这项技术非常复杂，学习曲线也很长。 您不能只在一夜之间培训您的员工。 您需要在一开始就聘请高薪专业人士。

接下来，您可以探索数字孪生技术的未来。

数字孪生的未来

未来数字孪生的增长将主要依赖人工智能和机器学习。 企业会将此技术应用程序从最昂贵的资产和流程扩展到与业务增长相关的任何事物，因为拥有成本会随着技术的成熟而下降。

据 Fortune Business Insights 预测，到 2029 年，数字孪生技术的市场份额将达到 964.9 亿美元。

未来，云计算、增强现实和物联网的参与也将增加数字孪生的实施。 因此，这些职业选择将对熟练的专业人员有巨大的需求。

学习资源

构建工业数字孪生

您必须阅读《构建工业数字孪生》一书，了解如何使用数字孪生技术创建最小可行产品 (MVP)。

预习	产品	评分	价格
	构建工业数字孪生：为现实世界设计、开发和部署数字孪生解决方案……		62.99 美元	在亚马逊上购买

本书还涵盖了 Microsoft Azure Digital Twin 用户界面，如何使用数字孪生技术设计、运营和维护工业资产和产品，以及这一尖端技术的实际业务使用和实际用例。

数字孪生完整指南

Digital Twin A Complete Guide 附带数字学习材料和平装书副本。

预习	产品	评分	价格
	数字孪生完整指南 - 2021 年版	暂无评分	81.85 美元	在亚马逊上购买

通过学习此资源，您将培养数字孪生技术的提问和回答能力。 最后，书末附有自我评价。

数字孪生：初学者指南

数字孪生：初学者指南可帮助您评估您是否需要这种面向未来的技术来解决业务问题。 此外，它还可以帮助您了解是否需要使用数字双胞胎来培训您的员工。

预习	产品	评分	价格
	数字孪生：初学者指南 - 第三版	暂无评分	79.00 美元	在亚马逊上购买

不同的评估模块特别有助于顾问、顾问、经理、专业人员等。

数字孪生：新数字革命的哲学

通过参加有关数字孪生的虚拟课程，您可以了解数字孪生技术的存在、现实和未来发展。

这 33 分钟的学习内容将侧重于以下内容：

• 新的数字孪生协议
• 数字孪生时代的 BIM
• 双子座原则
• 数字革命

该课程包含 5 个视频讲座。

数字孪生：全面概述

此数字孪生综合概述课程非常适合从头开始学习数字孪生概念和技术。 在 18 个部分中，您将找到 46 个视频讲座，您可以随意观看，直到您理解要点为止。

该课程将涵盖工业 4.0、数字孪生实施、挑战、职业机会等。

最后的话

到目前为止，您已经从基础层面了解了数字孪生的基本概念。 您还发现了一些学习和阅读资源，它们可以帮助您在为企业、机构或专业人士掌握数字孪生技术的过程中。

接下来，查看最好的网络攻击模拟工具。