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理(li)(li)對(dui)象(xiang)的數字化鏡像(xiang)，描述物理(li)(li)對(dui)象(xiang)在現實(shi)世(shi)界中(zhong)的變化，模擬物理(li)(li)對(dui)象(xiang)在現實(shi)環(huan)境中(zhong)行(xing)為(wei)和影響，以實(shi)現狀態監測、故(gu)障(zhang)診斷、趨勢預測和綜合優化。

為了構建數(shu)字化鏡(jing)像并實現上述目標，需要IOT、建模、仿(fang)真(zhen)等基(ji)礎支撐技術通過平臺(tai)化的(de)(de)架構進行融(rong)合，搭建從(cong)物理世界到孿(luan)生(sheng)空間的(de)(de)信息交互閉環。整體(ti)(ti)來看，一(yi)個(ge)完整的(de)(de)數(shu)字孿(luan)生(sheng)平臺(tai)應包含以下(xia)五(wu)個(ge)實體(ti)(ti)層級：

1、物理層

物(wu)理層所涉及(ji)的(de)物(wu)理對(dui)象(xiang)既包(bao)(bao)括(kuo)了物(wu)理實體，也(ye)包(bao)(bao)括(kuo)了實體內部及(ji)互相之間存在的(de)各(ge)類運行邏輯(ji)、生產(chan)流(liu)程等已存在的(de)邏輯(ji)規則。

2、數據層

數(shu)(shu)據層的(de)數(shu)(shu)據來源(yuan)于(yu)物理空間中(zhong)的(de)固有(you)數(shu)(shu)據，以(yi)及由各類傳(chuan)感(gan)器實時(shi)采集到的(de)多模式(shi)、多類型的(de)運行數(shu)(shu)據。

3、模型層

數字孿生(sheng)中的(de)模(mo)(mo)型(xing)既(ji)包(bao)(bao)含了對(dui)應已知(zhi)物理對(dui)象的(de)機理模(mo)(mo)型(xing)，也(ye)包(bao)(bao)含了大量的(de)數據驅動模(mo)(mo)型(xing)。其(qi)中，“動態(tai)”是模(mo)(mo)型(xing)的(de)關(guan)鍵，動態(tai)意(yi)味(wei)著這些模(mo)(mo)型(xing)需要具備自我學習、自主調整(zheng)的(de)能力。

4、功能層

功能(neng)層的(de)(de)核(he)心要素“功能(neng)模塊”則是指(zhi)由各類模型(xing)通(tong)過或獨立或相互聯系作用的(de)(de)方式形成的(de)(de)半自(zi)主性的(de)(de)子系統，或者說(shuo)是一(yi)個數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)小型(xing)實例。半自(zi)主性是指(zhi)這(zhe)些功能(neng)模塊可(ke)以獨立設(she)計、創新，但在設(she)計時需要遵守共同的(de)(de)設(she)計規則，使其互相之間保持一(yi)定的(de)(de)統一(yi)性。這(zhe)種特征使得(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)模塊可(ke)以靈(ling)活的(de)(de)擴展、排除、替換(huan)或修改，又可(ke)以通(tong)過再次組合的(de)(de)方式，實現復雜應用、構成成熟完整(zheng)的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)體系。

5、能力層

最終，通過功能模(mo)塊(kuai)的搭(da)配組合解決特定應(ying)用(yong)場景中某類具體問題的解決方案(an)，在(zai)歸納總結后(hou)會沉淀為(wei)(wei)一套(tao)專業知識體系，這便(bian)是數(shu)字孿生可(ke)對外提供的應(ying)用(yong)能力，也(ye)可(ke)稱(cheng)為(wei)(wei)應(ying)用(yong)模(mo)式(shi)。因為(wei)(wei)其內部(bu)的模(mo)型和模(mo)塊(kuai)具有的半自主特性，使得形成的模(mo)式(shi)可(ke)以(yi)在(zai)一定程度上(shang)實(shi)現自適應(ying)調整。

二、數字孿生平臺架構的四大技術層級

數字孿生平臺的架構一般有四個技術(shu)層級(ji)，分別是(shi)：

1、數據采集與控制實體

主要涵蓋感(gan)知、控制、標識(shi)等技術，承(cheng)擔孿生體與物理對象(xiang)間上行感(gan)知數據的(de)采集和下行控制指令(ling)的(de)執行。

2、核心實體

依托(tuo)通用(yong)支撐技術(shu)，實現模型構建與融合、數據集(ji)成、仿真分析、系(xi)統擴(kuo)展等功能，是(shi)生成孿生體(ti)(ti)并拓展應用(yong)的主要載體(ti)(ti)。

3、用戶實體

主要以(yi)可(ke)視化技(ji)術和虛(xu)擬現實技(ji)術為主，承(cheng)擔人(ren)機交互的職能。

4、跨域實體

承(cheng)擔(dan)各實體層級之間的數據互通和安全保障(zhang)職能。