فناوری اینترنت اشیا چه تاثیری بر آینده دوقلوهای دیجیتال دارد؟

دوقلوی دیجیتال نمایش دیجیتالی یک جسم فیزیکی یا فرآیند است. فناوری دوقلوی دیجیتال برای شبیه‌سازی هر چه بهتر این اجسام با دنیای اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل داده‌­ها ادغام شده است. دانشمندان داده و متخصصان فناوری اطلاعات می‌­توانند از داده‌­های لحظه‌ای اینترنت اشیا و تحلیل آن‌ها توسط هوش مصنوعی، در شبیه‌سازی‌های قبل از ساخت استفاده کنند. 

همچنین، با وجود این فناوری‌ها، دانشمندان داده و سایر متخصصان فناوری اطلاعات می­‌توانند منابع را برای حداکثر کارایی به بهینه‌ترین شکل مستقر کرده و سناریوهای «اگر، آنگاه...» ایجاد کنند.

 

دوقلوی دیجیتال چیست؟

دوقلوی دیجیتال، نمایش دیجیتالی یک شی یا سیستم فیزیکی است. امروزه، فناوری دوقلوهای دیجیتال به قدری گسترش یافته است که شبیه‌سازی ساختمان‌ها، کارخانه‌ها و حتی شهرها را نیز شامل می‌شود. 

 

دوقلوی دیجیتال ابزاری حیاتی برای کمک به مهندسان و اپراتورها است تا بتوانند عملکرد محصولات را درک کرده و آن را در آینده نیز پیش‌­بینی کنند؛ امکان این پیش‌بینی از طریق تجزیه و تحلیل داده‌­های سنسورهای متصل، همراه با سایر منابع اطلاعاتی، فراهم می­‌شود. همچنین، با این اطلاعات، سازمان‌ها می‌توانند سریع‌تر و بیشتر آموخته و مرزهای قدیمی پیرامون نوآوری محصول، چرخه عمر پیچیده و ایجاد ارزش را بشکنند.

دوقلوهای دیجیتال به تولیدکنندگان و مهندسان در انجام موارد زیر کمک می‌کنند:

• مصورسازی محصولات در حال استفاده توسط کاربران واقعی، در زمان واقعی
• ایجاد یک رشته دیجیتال، اتصال سیستم‌­های متفاوت و ارتقای قابلیت ردیابی
• پالایش فرضیه‌ها همراه با تجزیه و تحلیل قابل پیش­بینی
• عیب‌­یابی تجهیزات دوردست
• مدیریت پیچیدگی‌­ها در بین سیستم­ سیستم‌­ها

برای مثال، مهندسی که به دنبال آزمودن عملکرد سیستم ترمز خودرویی است، ابتدا می­تواند این ترمز را به صورت کامپیوتری شبیه‌سازی کند تا عملکرد این سیستم را در سناریوهای مختلف دنیای واقعی متوجه شود. با وجود سریع­‌تر و ارزان‌­تر بودن این روش نسبت به ساخت چندین اتومبیل فیزیکی برای آزمایش، هنوز کاستی­‌هایی نیز در این فناوری وجود دارند:

• اولا، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای ذکر شده در بالا، به رویدادها و محیط‌های فعلی دنیای واقعی محدود می‌شوند. آن­ها نمی‌­توانند واکنش خودرو را هنگام وقوع سناریوهای محتمل در آینده و شرایط در حال تغییر پیش‌بینی کنند.
• دوما، شبیه‌سازی سیستم‌­های ترمز مدرن، پیچیده‌تر از سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی بوده و از میلیون‌­ها خط کد تشکیل شده‌­اند.

اینجا است که اینترنت اشیا به کمک دوقلوی دیجیتال می‌آید. دوقلوی دیجیتال از داده‌ی سنسورهای متصل استفاده می‌کند تا داستان یک دارایی را در طول چرخه عمرش، از آزمایش تا استفاده در دنیای واقعی، بیان کند. با جمع‌آوری داده‌های اینترنت اشیا می‌توان شاخص‌های خاص مربوط به سلامت و عملکرد یک دارایی، مانند دما و رطوبت، را اندازه‌گیری کرد و در مدل مجازی یا همان دوقلوی دیجیتال گنجاند. بنابراین، مهندسان خودرو قادرند از طریق دریافت بازخورد وسیله نقلیه در زمان واقعی، دید کاملی از عملکرد خودرو به دست آورند.

 

کابردهای نوین دوقلوهای دیجیتال

کاربردهای تجاری دوقلوهای دیجیتال معمولا در حوزه‌های زیر یافت می­‌شوند:

• صنعت تولید: تولید نسبت به سایر حوزه‌ها در استفاده از این فناوری پیشتازتر بوده و در حال حاضر، بسیاری از کارخانه‌ها از دوقلوهای دیجیتال برای شبیه‌سازی فرآیندهای خود استفاده می‌کنند.
• صنعت خودرو: از آن‌جایی که اکثر خودروها در کشورهای پیشرفته با سنسورهای IoT تعبیه شده‌اند، شبیه‌سازی دوقلوی دیجیتال خودروهای جدید بر مبنای داده‌های واقعی، قابل انجام است و حتی، با توجه به درخواست روزافزون برای خودرو، ضروری می‌باشد. 
• حوزه سلامت: می‌توان از انسان‌ها نیز دوقلوی دیجیتالی ایجاد کرد و با ارسال علائم حیاتی وی از طریق سنسورهای یک بازوبند هوشمند به دو قلوی دیجیتال، وضعیت سلامت بیمار را در آینده پیش‌بینی نمود.

البته، فناوری دوقلوی دیجیتال در سایر بخش‌ها نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، دوقلوی دیجیتالی یک ساختمان را در نظر بگیرید؛ این دوقلوی دیجیتال شبیه یک مدل سه بعدی پیچیده خواهد بود. ذینفعان این ساختمان می‌توانند از این شبیه‌سازی برای درک سریع ساختار ساختمان و انتخاب بهینه‌ترین روش ادغام سیستم‌­های گرمایش، تهویه مطبوع (HVAC) و لوله‌­کشی استفاده کنند.

یکی دیگر از کاربردهای دوقلوهای دیجیتال در بخش خرده‌فروشی است؛ مدیریت قادر است از طریق دوقلوی دیجیتال یک زنجیره تامین، دید جامعی نسبت به جریان گردش کالاها در زنجیره تامین به دست آورد تا بتواند فرآیندهای کسب و کار را در آینده پیش‌بینی کرده و گردش کار خود را بهبود ببخشد. 

همچنین، IBM (شرکت چند ملیتی فناوری اطلاعات در آمریکا) پروژه‌های زیادی را مبتنی بر فناوری دوقلوهای دیجیتال انجام داده است. مثلا، نرم افزار مدیریت دارایی سازمانی این شرکت، با به کارگیری بسیاری از ویژگی‌های بصری و صوتی، امکان نمایش دارایی‌­های سازمان را در قالب یک دوقلوی دیجیتال ایجاد می‌کند. از این طریق، می‌توان به داده­‌های ضروری، دسترسی فوری داشت. سپس، می‌توان با ادغام دوقلوی دیجیتال محیط کار با فناوری واقعیت افزوده، با نیروی کار تعامل بهتری ایجاد کرد.

 

دوقلوهای دیجیتال و اینترنت اشیا

گسترش سریع سنسورهای اینترنت اشیا موجب پیشرفت فناوری دوقلوهای دیجیتال شده است. با حذف عناصر اضافی از دستگاه‌های اینترنت اشیا، اشیای کوچک‌تر و ساده‌تر نیز قابل شبیه‌سازی توسط فناوری دوقلوهای دیجیتال خواهند بود.

می‌توان از دوقلوهای دیجیتال برای پیش­‌بینی نتایج مختلف (بر اساس داده‌­های متغیر) استفاده کرد. دوقلوهای دیجیتال، اغلب با تجزیه و تحلیل داده‌ها و نرم‌افزارها، قادر به استقرار بهینه منابع اینترنت اشیا برای حداکثرسازی بازدهی هستند و به طراحان کمک می‌کنند تا قبل از توسعه فیزیکی محصول، چگونگی عملکرد آن‌­ها را متوجه شوند. 

هر چه مدل­سازی دوقلوی دیجیتال بهتر انجام شود، احتمال بیشتری برای افزایش کارایی و مزایای دیگر وجود خواهد داشت. به عنوان مثال، در صنعت تولید که ابزارهای اندازه‌گیری موجود می‌باشند، دوقلوهای دیجیتال قادرند نحوه عملکرد دستگاه‌ها را در طول زمان شبیه‌سازی کرده و عملکرد آینده و خرابی احتمالی را پیش‌­بینی کنند.

 

چگونه متخصصان فناوری اطلاعات، اینترنت اشیا و دوقلوهای دیجیتال را ادغام می‌­کنند؟

فناوری دوقلوهای دیجیتال به مقدار زیادی اطلاعات نیاز دارد. جمع‌­آوری این حجم از اطلاعات و داده­‌های مورد نیاز، مخصوصا بدون داشتن تیم اختصاصی IT، بسیار چالش برانگیز است. زیرا، اکثر راه‌حل‌های نظارت در زمان واقعی ممکن است انعطاف‌پذیری یا سازگاری لازم جهت رفع نیاز شرکت‌های علاقه‌مند به پیاده‌سازی دوقلوهای دیجیتال را نداشته باشند.

اما، سنسورهای اینترنت اشیا می‌­توانند به حل این مشکلات کمک کنند. فناوری اینترنت اشیا در نظارت، دسترسی از راه دور و ردیابی لحظه‌ای دارایی­‌ها بسیار کارآمد است. داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های اینترنت اشیا به‌طور خودکار به فضای ابری ارسال شده و می‌توانند در آن‌جا، توسط سیستم‌های جانبی از جمله دوقلوهای دیجیتال مورد استفاده گیرند.

 

مزیت استفاده از داده­‌های اینترنت اشیا با دوقلوهای دیجیتال

دوقلوهای دیجیتال می­توانند مزایای قابل توجهی را برای طیف وسیعی از صنایع فراهم کنند؛ اما، برای کارکرد خوب به حجم زیادی از اطلاعات نیاز دارند. کسب و کارها قادرند از داده­‌های دریافت شده از اشیای دنیای واقعی مانند ساختمان‌ها و ماشین‌آلات سنگین توسط دستگاه­‌های اینترنت اشیا برای ساخت دوقلوهای دیجیتالی خود استفاده کنند. برخی از شرکت‌­ها نیز از این دوقلوها برای بهبود تضمین کیفیت و درک بهتر فرآیند تولید خود بهره می‌برند. دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانند کارکرد دوقلوهای دیجیتال را افزایش داده و با ارائه داده‌های real-time، یک شی مدل‌سازی شده را به طور دقیق نمایش دهند.

دوقلوهای دیجیتالی با کمک داده‌ی واقعی حاصل از فناوری IoT، به کسب و کارها در مدیریت دارایی‌ها، تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و بهینه‌سازی استقرار منابع کمک خواهند کرد. این فناوری امکان آزمودن عملکرد یک محصول و پیش‌بینی رفتار آن در آینده را، بدون نیاز به ساخت نمونه فیزیکی محصول، فراهم می‌کند و داده‌های واقعی حاصل از تکنولوژی اینترنت اشیا به شبیه‌سازی هر چه دقیق‌تر این نمونه‌های دیجیتالی کمک خواهند کرد.