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强大的数据生态系统是释放数字双胞胎潜力的关键

强大的数据生态系统是释放数字双胞胎潜力的关键
(图片来源:SumitAwinash/Wikimedia Commons)

建筑、工程和建筑行业越来越热衷于数字双胞胎的概念——可以用于各种目的的物理资产、流程和系统的复制品。市场研究公司Markets & Markets的数据显示,到2026年,数字双胞胎的市场规模预计将达到482亿美元。高德纳(Gartner)最近对六个国家不同行业的公司进行了一项调查,75%的受访者表示,他们已经或计划在一年内实施数字双胞胎。

但是,尽管数字双胞胎准备改变建筑环境,许多人想知道利益相关者如何从中获得价值。根据软件即服务提供商Asite的说法,答案就在关于伦敦格伦费尔大厦(Grenfell Tower)悲剧的《哈基特报告》(Hackitt Report)中阐述的“金线”概念中。在构建过程中,金线概念指的是维护和操作资产所需的准确且最新的数据记录。

“金线引入了正式的流程来维护数字信息,确保准确性,并确保可访问性和安全性,”Asite说。“简而言之,它应该充当连接所有资产数据的活动存储库。对于希望从数据中获取价值的企业来说,弄清楚如何实现这条信息黄金线是必不可少的,也是部署数字孪生体的基本步骤。这个过程包括逐步扩大我们所掌握的信息,并使用越来越多的数据来了解数字双胞胎如何与特定的业务需求联系起来,并在这些领域增加价值。”

Asite的报告认为,当从项目开始到整个生命周期及以后都有不受阻碍的数据流时,数字双胞胎的效果最好。然而,碎片化和缺乏健壮和安全的数据交换方法会导致从项目到项目的知识转移不足。

剑桥大学智能基础设施和建设中心主任詹妮弗·斯库林(Jennifer Schooling)表示:“由于我们的细分供应链的性质,我们只考虑自己组织结构内的数据,而不是资产生命周期内的数据。”她说,这种碎片化导致了与数据的孤立接触,抑制了数据的潜力。

根据Asite的说法,通过建立新的合作形式以及促进新的采购和合同实践,行业可以成功地使用数字双胞胎。Asite补充说,建立一个全球数字框架,可以确定如何使用、维护和共享数据,这将使利益相关者获得可操作的见解。行业可以通过一个开放的环境最大限度地发挥这个框架的潜力,在这个环境中,共享这些数据驱动的见解是很常见的。

Asite写道:“如果没有一个能够成功的环境,创建一个鼓励数据交换的系统是没有意义的。”“随着数字双胞胎技术将各种利益相关者聚集在一起,行业将从围绕数据自由流动的开放平台构建的相互关联的生态系统中受益。这个开放平台由确保标准化的开放数据方案和本体支持,将使应用程序能够安全地相互交互和获取数据,允许生态系统发送、接收、捕获、存储、共享和协作。最终,与项目相关的所有数据都将保存在这里。”

在美国,Asite是一个名为“数字双胞胎联盟”(Digital Twin Consortium)的组织的成员,该组织希望通过开源开发来推动数字双胞胎技术的发展。它汇集了AEC领域的一些大品牌,包括Autodesk, Bentley和Lendlease。该联盟战略的一个核心要素似乎是与志同道合的团体建立联盟,如buildingSMART International、大陆自动化建筑协会(Continental Automated Buildings Association)和智能水网论坛(Smart Water Networks Forum)。

在英国,数字建设中心的英国国家数字双胞胎项目正在通过创建一个覆盖交通、能源、水和电信等广泛领域的互联数字双胞胎国家生态系统,最大限度地发挥该技术的价值。

Asite写道:“通过建立一个框架来建立一个基础,以支持有效的信息管理,并实现数据的安全和弹性互操作性(即可以被不同系统轻易交换和利用的数据),他们的数字双胞胎产生的见解将被用于现实世界中的决策。”

另一家在AEC数字双胞胎领域引起轰动的公司是Cityzenith,该公司认为该技术有潜力帮助城市避免无意中少报碳排放量。在最近的一份新闻稿中,该公司引用了北亚利桑那大学的一项研究,该研究发现,城市平均少报了18.3%的温室气体排放量。根据NAU研究员Kevin Gurney的说法,部分问题在于取暖油的统计数据很难获得,因此,城市往往无法将取暖油包括在他们的总建筑估算中。

然而,在另一份报告中,NAU发现,之前对新冠肺炎大流行封锁高峰期美国温室气体排放下降的估计“严重低估了”。NAU开发了一种名为Vulcan的工具,它使用发电厂、工厂、建筑物和车辆的污染数据,帮助城市估计特定地理点和大面积的化石燃料排放。Cityzenith表示,其数字双胞胎软件可以聚合所有新数据,然后使用人工智能开发解决方案,以解决NAU和Vulcan团队强调的问题。

该软件已在多个项目中投入使用,其中最著名的是奥兰多体育和娱乐区。这个多功能项目的业主希望创造一种“类似视频游戏的体验”,游客可以在逼真的3D模型中与开发项目的元素互动,查看体育赛事时间、零售优惠、停车位供应,甚至从酒店房间或活动座位上看到的风景。Cityzenith还与敏捷分形网格合作,帮助新墨西哥州开发一个综合电力和宽带网络,预计将改变整个州的生活和经济。这两个项目都支持该公司的“清洁城市-清洁未来”承诺,即捐赠其技术,帮助世界各地的城市实现碳中和。

然而,更大的科学界并没有止步于城市和国家。今年,欧洲联盟预计将开始“目的地地球”的工作,这是一项发展高精度地球数字模型的倡议,以监测和模拟自然和人类活动,并制定和测试情景,以实现更可持续的发展和支持欧洲的环境政策。该项目将使用一个基于云的建模和仿真平台,该平台将集成各种系统和现象的数字副本,如天气预报和气候变化、粮食和水安全、全球海洋环流和海洋生物地球化学。与英国的努力非常相似,其想法是逐步建立一个数字双胞胎生态系统,共同帮助该项目在2023年至2030年期间达到几个里程碑。预计最终结果将有助于公共部门制定、监测和评估拟议的有关环境和气候的政策和立法措施的影响。

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