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智慧生活設計事務所

2018年11月28日 星期三

Double Vision: Using ‘Digital Twins’ To Pair Virtual And Physical Worlds


來源资本实验室


數位孿生是近幾年興起的非常前沿的新技術,簡單說就是利用實體模型,使用傳感器獲取數據的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,以反映相對應的實體的全生命週期過程。

在未來,實體世界中的各種事物,都將可以使用數位孿生技術進行複製。在工業領域,透過數位孿生技術的使用,將大幅推動產品在設計、生產、維護及維修等環節的變革。


十年之后,数字孪生将这样改变我们的工作与生活


數位孿生技術不僅可以讓我們看到產品外部的變化,更重要的是可以看到產品內部的每一個零組件的工作狀態。

例如,透過數位3D模型,我們可以看到汽車在運行過程中,發動機內部的每一個零組件、線路、各種接頭的每一個數位化的變化,從而可以對產品進行預防性維護。毫不誇張的說,數位孿生將是改變行業遊戲規則的一項新技術。


十年之后,数字孪生将这样改变我们的工作与生活


據預測,到2022年,85%的物聯網平台,將使用某種數位孿生技術進行監控,少數城市將率先利用數位孿生技術,進行智慧城市的管理。

當然,數位孿生不僅將在工廠與城市營運中發揮作用,也將在家居生活、個人健康管理等方面大有可為。全球知名的未來學家 Thomas Frey認為:在十年之後,數位孿生技術將從以下七個方面改變我們的工作和生活。

1.智慧家庭管理中心
物聯網讓我們的家居生活變得越來越智慧,因此需要一個中央管理系統對安全系統、電視網慧、WiFi、冰箱、太陽能、熱水器、廚房設備、暖氣/空調等系統進行統一管理。


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未來十年內,大多數家庭都,將擁有一個中央管理中心,數位孿生技術,將成為其中的重要組成部分,也將成為對未來家庭需求管理至關重要的智慧系統。

2.工業設備監控
未來工廠中每個設備都擁有一個數位複製體。透過它,我們可以精確地瞭解這些實體設備的運行方式。


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透過數位模型與實體設備的無縫匹配,可以即時獲取設備監控系統的運行數據,從而實現故障預判和即時維修。

3.遠端操控
監控只是數位孿生技術的初級應用,控制才是最終級的應用場景。透過數位模型,我們將可以實現設備的遠端操控。


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在未來,遠端輔助、遠端操作、遠端緊急命令,都將成為日常管理的常用匯詞。

4.智慧城市管理
未來,無人機群將為城市提供,基於圖像掃描的城市數位模型,街道、社區、娛樂、商業等各功能模組,都將擁有數位模型。


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隨著城市數位模型的擴充與發展,數位孿生技術將覆蓋城市的每條電力線、變電站、污水系統、供水和排水系統、城市應急系統、WiFi網路,高速公路,交通控制系統等,所有看見或看不見的地方,而城市管理將更加輕鬆可控。

5.推動現實世界探索
互聯網時代,搜索技術讓我們得以更輕鬆地發現、瞭解和認知事物。在未來,無人機、自動駕駛汽車、傳感器將取代當前網路爬蟲的工作。搜索技術將變得更加複雜,我們將能夠搜索氣味、味道、振動、紋理、比重、反射、氣壓等物理世界的屬性。


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隨著時間的推移,新的搜索引擎,將能夠在數位世界和現實世界中,找到幾乎所有的東西。

6.健康監測與管理
未來,我們每個人都將擁有自己的數位孿生體。


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透過各種新型醫療檢測和掃描儀器,以及可穿戴設備,我們可以完美地複製出一個數位化身體,並可以追蹤這個數位化身體,每一部分的運動與變化,從而更好地進行健康監測和管理。

7.大腦活動的監控與管理
人腦是大自然中最複雜的產品之一,很多國家的科研人員正在試圖用數位化技術,找出人類大腦的思考方式。


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例如,美國惠普公司正在與瑞士洛桑聯邦理工學院合作開展Blue Brain項目,旨在建立哺乳動物大腦的數位模型,以期發現大腦的工作原理,利用大量的計算方法,來模擬大腦的運動、感知和管理等功能,從而協助腦部疾病的診斷與治療。

目前,我們正在使用的各種有形的或無形的產品、服務都經歷了無數次的更新換代,數位孿生技術同樣如此。

總體來看,數位孿生技術還處在早期階段,要實現成熟應用,還需要克服很多困難。但可以肯定的是,在數位時代的未來,數位孿生將完全改變我們發現、認知和改造世界的方式。




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