關鍵技術催動工業互聯網由虛向實
2019-03-25 09:56:15

       波音(yīn)737 MAX 8型飛機不到半年發生(shēng)了(le)兩次重大空難,導緻外界對該型号飛機安全問題産生(shēng)憂慮,也(yě)引發了(le)對數字孿生(shēng)(Digital Twin)技術的關注,近期甚至在A股引爆了(le)數字孿生(shēng)概念,成爲繼邊緣計算(suàn)後股市(shì)又一(yī)追逐的熱點。

  催動工業互聯網繼續走向完善的關鍵技術很多,但(dàn)而最能(néng)體現工業互聯網“助燃劑”5G拉動作(zuò)用的就(jiù)是數字孿生(shēng)和邊緣計算(suàn),它們都具有将虛拟空間和物理(lǐ)實體緊密融合的特點。

  數字孿生(shēng)重塑工業運行模式

  全國首例基于5G的遠程人(rén)體手術——帕金(jīn)森病“腦起搏器(qì)”植入手術成功完成後,通信行業著名專家甯宇說:“這就(jiù)是數字孿生(shēng)概念的落地,但(dàn)相對于這種與生(shēng)命相關的應用場景,我更看好(hǎo)(hǎo)遠程設備的檢查維修,或用機器(qì)人(rén)替代真人(rén)進行危險物體、環境處理(lǐ)等。”

  數字孿生(shēng)一(yī)詞由美國密歇根大學Michael Grieces教授2003年在他所講授的産品生(shēng)命周期管理(lǐ)課程引入。簡單地說,數字孿生(shēng)就(jiù)是用數字技術模拟、仿真物理(lǐ)對象在現實世界中的行爲。

  你也(yě)可以繞過所有技術細節來這樣理(lǐ)解數字孿生(shēng),全球每250個新(xīn)生(shēng)兒就(jiù)會出現1對同卵雙胞胎,基因的接近和生(shēng)活環境的相同,讓他們呈現很多相似之處,他們甚至在生(shēng)理(lǐ)和心理(lǐ)上(shàng)息息相通。

  洛克希德·馬丁公司視它爲未來國防工業6大頂尖技術之首,美國GE公司已爲每個引擎、每個渦輪、每台核磁共振,創造了(le)一(yī)個數字孿生(shēng)體,通過這些(xiē)拟真的數字化(huà)模型,在虛拟空間調試、實驗,以讓機器(qì)的運行效果達到最佳。

  工業互聯網聯盟(IIC)架構任務組聯合主席林詩萬強調:“數字孿生(shēng)的另一(yī)半不一(yī)定都是物理(lǐ)實體,也(yě)可以是邏輯實體。比如(rú)生(shēng)産流程、業務流程、組織結構,隻要是有數據可采的或者能(néng)夠安裝傳感器(qì)的、可以測量的、能(néng)爲我們創造價值的都可以創造數字孿生(shēng)體。”

  林詩萬說:“目前我們之所以能(néng)夠廣泛推廣這種技術,是因爲我們可以彙聚大量數據,也(yě)可以低(dī)成本對數據進行運算(suàn)。”

  基于模型、數據、服務方面的優勢,數字孿生(shēng)正成爲工業互聯網關鍵技術,同時,工業互聯網業亦成爲數字孿生(shēng)技術擴展應用場景的孵化(huà)床,從制造業逐步延伸拓展至更多的工業互聯網空間。

  數字孿生(shēng)引入國内僅幾年時間,距離廣泛應用還有很長的路(lù)要走,卻已是衆多企業發力工業互聯網的重要聚焦點。

  聯想集團副總裁、中國區商(shāng)用業務總經理(lǐ)劉征說:“未來工業物聯網最核心的應用基礎是數據,無論是在生(shēng)産線上(shàng)的工業設備,還是城市(shì)裏的垃圾箱、電燈杆,都需要采集出來并映射到數字世界,數字孿生(shēng)因此不可或缺。”

  工業互聯網托出新(xīn)計算(suàn)基石

  在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側就(jiù)近提供邊緣智能(néng)服務,無需交由雲端,邊緣計算(suàn)正在成爲工業互聯網海量計算(suàn)的新(xīn)基石。

  IDC統計,到2020年,将有超過500億終端與設備聯網,未來超過50%的數據需要在網絡邊緣側分(fēn)析、處理(lǐ)與儲存。

  聯想集團生(shēng)産的計算(suàn)設備已不僅僅出現在辦公室或機房(fáng),而是越來越多地部署到生(shēng)産環境中。劉征說:“部署這些(xiē)計算(suàn)設備的主要目的是幫助客戶獲取數據,數據可能(néng)分(fēn)散在全世界任何一(yī)個地方,不可能(néng)百分(fēn)之百實時傳輸到雲計算(suàn)中心,可能(néng)會需要設備在本地做出決策、判斷。比如(rú),一(yī)輛自動駕駛汽車上(shàng)可能(néng)有300多個傳感器(qì),但(dàn)沒法把這300多個傳感器(qì)的數據同時發到雲計算(suàn)中心,然後再告訴自動駕駛汽車應該左轉還是右轉。”

  随着從汽車、無人(rén)機、醫療設備到機器(qì)人(rén)領域設備連接數量不斷增長,越來越多的邊緣計算(suàn)設備将在室外、工廠、井下(xià)、礦山等場景中唱主角。

  如(rú)果說前10年雲計算(suàn)的發展主要靠技術驅動,邊緣計算(suàn)則讓這一(yī)技術理(lǐ)念更符合工業互聯網的實際場景。

  甯宇說:“人(rén)們漸漸發現,全部集中模式的雲計算(suàn)未必是最優的解決方案,那些(xiē)前端采集數據量大、即時交互要求高、業務連續性強的業務,不允許數據脫離自己的控制和系統的業務,集中式的雲計算(suàn)中心就(jiù)搞不定了(le),邊緣計算(suàn)技術作(zuò)爲雲計算(suàn)技術的延伸和補充因此大有可爲。”

  甯宇表示,雖然要實現邊緣計算(suàn)節點與雲計算(suàn)中心的互聯和互動,在技術方面有很多問題需要解決,但(dàn)這不妨礙不同的邊緣計算(suàn)玩(wán)家利用各自的優勢,從不同的起點、沿着不同的路(lù)徑,在邊緣計算(suàn)賽道上(shàng)狂奔,以望在未來工業互聯網場景中獲取新(xīn)的價值。