Digital Twin és IoT

A digitális ikerpár vagy digital twin gyakorlatilag a fizikai eszköz, tárgy vagy rendszer digitális leképezése, replikája, amelyen kísérleteket végezhetünk, szimulációk futtatásra használhatjuk mielőtt a végleges eszközünket, termékünket kialakítanánk vagy megépítenénk.

A digitális ikerpár elterjedése és használata az olyan technológiák, mint IoT, mesterséges intelligencia és analitika optimalizálásának módját is megváltoztatják. A digitális ikerpárnak köszönhetően az ún. “mi lenne ha” forgatókönyvek létrehozásával és kísérletek lefuttatásával meghatározott peremfeltételek mentén optimalizálhatók az összekapcsolt adattermelő képességekkel bíró, egyre növekvő komplexitású eszközök és rendszerek.

A digital twin koncepció nem újkeletű: anno a NASA kezdte gyakorlatba átültetni a koncepciót a korai űrkapszulák teljes méretű makettjeinek megalkotásával, amelyeket a földön használnak a földkörüli pályán felmerülő problémák tükrözésére és diagnosztikára. Ezeket később teljesen digitális szimulációkra cseréltek.
A koncepció végül azáltal vált igazán népszerűvé, amikor a Gartner 2017-ben a digitális ikerpárat a tíz legfontosabb stratégiai technológia trend közé sorolta. Ezek után pedig nem volt megállás, a koncepció alkalmazása exponenciálisan nőni kezdett és a negyedik ipari forradalom buzz word-je lett és szinte kötelező elemmé vált.

Hogyan működik a digitális ikerpár?

Lényegében a fizikai tárgyat vagy rendszert egy számítógépes program segítségével leképezik egy digitális modellbe, amely modell a rendszerre vonatkozó valós adatokat vesz fel bemenetként az adatokat gyűjtő szenzoroktól. A modellen különböző kísérleteket végeznek, ún. “mi lenne ha” szimulációkat futtatnak. A digitális iker valós időben szimulálja a fizikai tárgyat, és közben betekintést nyújt annak teljesítménybe és feltárja a lehetséges problémákba. A digital twin megtervezhető a prototípus alapján, amely esetben az iker visszajelzést adhat a prototípus finomítása során, továbbá szolgálhat prototípusként is, mielőtt megépülne a fizikai változat.

Felhasználási területek

A digital twin koncepció széles körben elterjedt és újabb és újabb területeket hódít meg:

• Gyártás: A gyártási folyamatok szimulálása mára kifejezetten elterjedt és egyre jobban bevett metodika, amely nagymértékben támogatja a gyártók optimalizációs törekvéseit.
• Autóipar: Ebben az ipari szegmensben is számottevő a digitális iker térhódítása köszönhetően a telemetriai szenzorokkal ellátott autóknak. Az önvezető autók elterjedésé pedig a technológia további finomítását fogja előidézni.
• Egészségügy: A sebtapasz méretű érzékelők egészségügyi információkat küldenek vissza egy digitális ikernek, amelyet a beteg jólétének nyomon követésére és előrejelzésére használnak.

Digital Twin és IoT

A dolgok internete és a digitális iker határozottan megváltoztatják a digitális és a fizikai világ kölcsönhatásának módját. Az IoT kapcsolatot és hozzáférést biztosít a fizikai világ intelligenciájához, és összekapcsolódik a digitális ikerpárral.
Az IoT kulcsfontosságú stratégia annak érdekében, hogy a fizikai eszközök, működési folyamatok vagy személyi feladatok digitális ikreinek teljes potenciálját ki lehessen aknázni. A digitális ikerpár alapvető követelménye a szenzorok és az IoT segítségével az eszközökről, a folyamatokról és a személyekről/felhasználókról érkező adatok rögzítése.
Az IoT növeli a digitális ikerpár hatékonyságát az összekapcsolt okoseszközök használatával. Immár a feltételezések helyet valós tényeket és adat kapunk valós időben. A digitális ikrek felhasználhatók arra, hogy változó adatok alapján különböző végkimeneteleket előre jelezzenek. Ez hasonlít a tudományos-fantasztikus filmekben gyakran látott futtatható szimulációs forgatókönyvhöz, ahol egy lehetséges forgatókönyvet a digitális környezetben tesztelnek. További szoftverekkel és adatelemzéssel a digitális ikrek gyakran képesek optimalizálni az IoT telepítést a maximális hatékonyság érdekében, valamint segítenek a tervező szakembereknek meghatározni, hogy az eszközöknek hova kellene kerülniük vagy hogyan kellene működniük, még azok fizikai telepítését megelőzően.

Minél inkább képes a digitális iker a fizikai tárgyat lemásolni, annál valószínűbb, hogy hatékonyságjavulást és egyéb előnyöket lehet elérni. Például a gyártásban, ahol minél jobban műszerezettek az eszközök, annál pontosabban szimulálhatják a digitális ikerpárok, hogy az eszközök hogyan teljesítettek az idők során, ami segíthet a jövőbeli teljesítmény és az esetleges meghibásodás előrejelzésében.

Tovább olvasna? Nézze meg, mely fő trendek határozzák meg az egyedi szoftverfejlesztés fejlődését. Tovább a blogbejegyzéshez.