小编说:欢送来到微软“进博会”特辑!2021 年中国国内进口博览会行将开始。今年以来,元宇宙(Metaverse)火遍寰球,而“Metaverse”一词源于 1992 年出版的科幻小说《雪崩》(Snow Crash),它形容了一个网络化的虚拟现实世界。在这个虚拟现实中,人们以本人设计的形象呈现,像玩游戏一样从事真实世界中存在或者不存在的流动,并能够与事实世界互动。
回头来看,“元宇宙”这样一个科幻概念的忽然炽热,既和虚拟现实技术的倒退、数字空间越发实在化、数字空间和事实空间日益交融无关,但背地也反映了这样一个全新的倒退方向,那就是物联网与产业数字化的联合已成不可逆的趋势,特地是借助数字孪生(Digital Twins)这样的新技术,企业可通过可视化伎俩解决数字化转型中存在的利用架构简单、管理工具扩散、认知效率低、不足全景剖析和掌控能力等问题,由此减速数字化转型的步调。
也正因而,Gartner 此前就曾间断三年(2017—2019 年)将数字孪生列为十大新兴技术之一,而依据 IDC 的报告显示,到 2020 年底,65% 的制作企业将利用数字孪生经营产品和 / 或资产,25% 的企业心愿借助数字孪生升高品质缺点老本和服务交付老本,可见数字孪生在企业数字化转型中领有着微小的利用前景和空间。
在此过程中,作为物联网和数字孪生畛域的探索者和推动者,通过多年的技术积淀和实际验证,微软也打造出了一套端到端就绪的 Azure 数字孪生(Azure Digital Twins)服务,明天越来越多的企业都可利用基于 Azure 数字孪生的畛域专业知识来构建自定义的连贯解决方案,从而更好地推动产品改良、经营优化、实现老本升高和客户体验的冲破。
那么,什么是微软的 Azure 数字孪生服务?作为目前市场当先的端到端就绪的数字孪生 PaaS 服务,Azure 数字孪生服务有何独特的劣势?更为要害的是,在 Azure 数字孪生的“加持”之下,企业又可能构建出哪些新技术,新能力和新服务呢?
撬动企业数字化转型的新支点
以后,数字孪生在学术界和企业界有多种不同的定义和了解,但从根本上讲,数字孪生是以数字化的模式对某一物理实体过来和目前的行为或流程进行动静出现和反馈,它的真正作用在于可能在物理世界和数字世界之间全面建设准实时的关系,而这也是它最大的价值所在。
与此同时,过来一段时间以来,随着“新基建”的提速,在建筑行业和智慧城市的数字化转型中,往往也通过借助 BIM(修建信息模型)或 CIM(城市信息模型)技术来实现信息的可视化,这些技术也具备全域全时、精准映射、虚实交互、仿真模仿等能力,同样也成为了“新基建”下修建地产、智慧城市等畛域必备的新型基础设施。
尽管借助 BIM 或 CIM 等技术,确实能够把修建、楼宇、城市等畛域的物理世界“可视化”进去,再加上三维模型的利用,这让很多人误以为基于三维模型的虚构可视化就是数字孪生,但微软认为,“可视化”仅仅只是数字孪生的一个利用场景而已,数字孪生实质上要解决的,是要在数字世界中反映出事实世界中的物理对象、物理对象之间的交互,以及由这些对象参加驱动的业务流程,并联合各种实时数据,构建真正的数字孪生利用来解决企业的理论问题。因而如何借助物联网技术去获取来自物理世界的数据,如何借助数据建设物理环境的数字孪生模型,实现企业经营、产品研发设计和生产工艺流程等畛域的效率改善和优化,让企业真正通过新技术失去实实在在的业务价值,才是数字孪生最重要的方向和目标。
的确如此,明天数字孪生之所以“煊赫一时”,成为整个市场,尤其是工业互联网和企业智能制作等畛域优化整个制作价值链和翻新新产品的要害工具,归根结底在于数字孪生能够真正帮忙物理资产实现从“隐”到“显”的重要切入点,让企业有机会看清物理资产当初正在产生或将来可能产生的具体情况,从而实现对其无效的监测、预测剖析和优化。
例如,在产品研发方面,工程师能够从数字孪生中获益,因为它有助于在公布前测试行将推出的产品的可行性;在设计定制方面,数字孪生也能帮忙企业设计多种类型的产品,并为其客户提供个性化的产品和服务;而在车间性能改良方面,数字孪生同样有助于监控和剖析成品,帮忙工程师发现批次中的缺点和低性能产品;此外,在预测性保护方面,数字孪生更是能够帮忙制造商预测机器的潜在停机工夫,通过最大限度地缩小非增值保护流动工夫来进步整体的生产效率。
从这个角度来说, 微软所推出的数字孪生服务,不仅仅只具备繁多的数字孪生技术服务能力,而是一个可能与各种数字化平台技术集成,构建跨行业、且端到端就绪的数字孪生解决方案的开放平台服务 ;同时,它不单单实用于智能制作、智能楼宇等行业,它的凋谢数字孪生服务能力能够“复用”到医疗、农业、教育、能源等行业,由此赋能并减速各行各业的企业数字化转型。
不难发现,数字孪生技术可能解决困扰人们已久的数字世界和物理世界连贯交互的问题,它充分利用数据、模型、智能并集成多学科的技术,不仅可能在数字世界中模拟出小到一颗螺丝、大到一座城市,甚至精细简单的各种设施,因而不仅具备弱小的落地利用价值,更是撬动企业数字化转型的新支点。
三个维度读懂 Azure 数字孪生
也正是洞察到这种新的变动,作为物联网和数字孪生畛域的探索者和推动者,微软也“与时俱进”推出了 Azure 数字孪生服务,它不仅是微软在云计算、物联网、数据建模、人工智能、混合事实等技术创新畛域的“集大成者”,更是微软在数字孪生畛域通过长时间技术积淀和实际验证的端到端就绪的 PaaS 服务平台,具体来看:
首先, 在 Azure 数字孪生服务的输出环节中(INPUT),用户可借助微软在物联网畛域的弱小技术实力,实现物理环境中的人、机、物的互联,包含通过应用微软 Azure 以合规性、安全性和隐衷劣势构建企业级物联网连贯解决方案,并通过与 Azure IoT Hub 集成,以高水平的安全性和可伸缩性监控、治理和更新物联网设施,这样用户就能够安全可靠地连贯数百万台设施及其后端解决方案,且目前简直任何的设施都能够连贯到 Azure IoT Hub;此外,通过 Workflow integration 及 REST APIs 等形式,用户也可实现工作流集成和业务零碎 / 服务的集成,向 Azure 数字孪生服务提供用于数字孪生利用所须要实时和建模数据。
其次, 在 Azure 数字孪生服务的实时执行环境中(LIVE EXECUTION ENVIRONMENT),用户可通过微软提供的凋谢数字孪生建模语言(Digital Twins Definition Language),定义和创立任何畛域的反映其事实环境的数字孪生自定义域模型,并依据模型的定义在数字孪生服务中创立模型的实体,构建出反映事实世界的数字孪生图谱。同时利用 Azure 数字孪生资源管理器(Azure Digital Twins Explorer),能够直观地可视化 Azure 数字孪生图谱(Azure Digital Twins Graph),这样就能够以更加间接和直观的形式,通过图形化的模式实现和用户(次要是开发者)的交互。
其中,Azure 数字孪生服务中提供的凋谢的数字孪生建模语言,是采纳 JSON-LD 语言进行模型定义的,简称 DTDL。它可依据属性、遥测、命令、组件和关系等来形容数字孪生模型。在此基础上,借助其实时执行环境所提供的 REST API 和类 SQL 的查问引擎,可不便地依据所建设的数字孪生模型构建数字孪生实体进而建设齐全反映事实环境的数字孪生图谱。同时 Azure 数字孪生提供了丰盛的事件零碎,可能使数字孪生图谱实体跟上数据处理和业务逻辑的变动,用户也能够利用其事件输入端口连贯内部剖析计算资源(如 Azure Functions),以灵便的自定义形式来驱动数据的剖析解决。除此之外,用户也可能应用 Azure 数字孪生的提供的弱小 API 查问性能,从实时执行环境中提取“见解”,包含属性值、关系、关系属性、模型信息等,进而实时展现出数字孪生的利用价值。
最初, 在 Azure 数字孪生服务的输入环节(OUTPUT),用户也能够通过应用 Azure 提供的翻新技术,从而取得更加全面、多维度的产品数据,让企业实现更大的洞察力和剖析能力,由此领导企业去做相应的业务决策。
具体包含用户可将 Azure 数字孪生连贯到时序见解 (TSI),以跟踪每个孪生的时序历史记录,也能将时序见解中的时序模型与 Azure 数字孪生中的源保持一致;同时,用户也能够在 Azure Data Lake 中存储 Azure 数字孪生数据;此外,用户也能通过应用 Azure Synapse Analytics 或其余微软提供的数据分析工具剖析 Azure 数字孪生数据,并可能将较大的工作流与逻辑利用集成,最终让数字孪生服务施展出更大的作用与价值。
换句话说,通过微软所提供的端到端就绪的 Azure 数字孪生服务平台,企业就能实现工厂中的生产过程管制以及优化,楼宇地产中的能源管理和优化等各种利用场景的数字孪生利用解决方案,此外微软还将 Azure 数字孪生服务同各种不同的体验终端和利用连接起来,如 Web 利用、挪动 APP、MR、Office365 等,以实现各种不同的用户体验,这样就提供了一整套全面的基于数字孪生的解决方案。
值得一提的是,和市场上其余的解决方案相比,Azure 数字孪生还有着三个方面的独特劣势:一是,它不仅是业界首个端到端就绪的数字孪生服务,更是业界率先实现落地的数字孪生服务;二是,Azure 数字孪生同时也是一个 PaaS 平台型服务,“PaaS 化”的最大价值在于,用户能够“拿来即用”,这样就有更多的工夫专一于业务的翻新上,且通过“PaaS 化”的交付形式,用户在晋升效率的同时也能实现整体 TCO 老本的升高;三是,Azure 数字孪生既能赋能开发者,为开发者提供建模语言和数字孪生图谱等服务,更能赋能最终的用户,让用户可能“所建即所得”,最大化的施展出数字孪生所带来的全新价值。
由此可见,通过全面解读 Azure 数字孪生提供的技术能力,Azure 数字孪生是真正地端到端就绪的数字孪生 PaaS 服务,它基于微软成熟牢靠的云技术产品、积淀了微软多年来在云计算、物联网、人工智能、数字孪生等畛域的教训和实际,同时它还从企业理论的需要根源登程,让新技术和新服务更凑近用户,是“货真价实”的基于用户应用视角的数字孪生服务平台,不仅为企业广泛应用数字孪生,并基于数字孪生实现更多的数字化业务翻新,更提供了全新的抉择和全新的体验。
让数字孪生体验“更上一层楼”
那么,为何说 Azure 数字孪生既是一种新技术和新服务,更能带来全新的体验呢?背地的外围在于微软 HoloLens 混合事实技术,能够和数字孪生服务一起,提供一种更加直观的数据叠加和平面视觉效果,可能在操作培训、近程协同与反对、培修巡检等不同的利用场景中,让企业的业务人员也能通过“可视化”的规范前端产品,疾速了解并融入到数字孪生体中进行实操工作,最终达到业务优化、效率晋升等指标。
事实上,在微软所提供的端到端就绪的 Azure 数字孪生服务中,基于 HoloLens 所提供的数字孪生混合事实服务正如“皇冠上的明珠”,无论是展示的模式,以及在理论利用场景中可能施展的作用不然而十分“炫酷”,同时也能带来前所未有的新体验。
而更为重要的是,围绕 Azure 数字孪生混合事实服务的落地,微软 Azure 智能云平台也提供了大量的反对,包含前端混合事实的接入反对,也包含物理世界中的数字信号采集或者设施的治理,同时在后端的数据服务上,微软也能够依据不同的数据类型,提供不同的存储服务,以及利用数仓做一些数据分析服务,最初造成一个十分好的用户端的应用体验,因而微软 Azure 智能云平台和 Hololens 这个端的互动和反对的服务不仅是十分当先的,也是业界中走在靠前的。
总的来看,在数字孪生畛域,微软不仅提供就绪的 Azure 数字孪生 PaaS 服务平台,更通过独有的“云 + 端”的交互新体验,帮忙每一个行业,每一家企业整合和简化所须要的所有,真正为企业借助数字孪生服务实现业务的翻新,并减速数字化转型构筑了松软的翻新基石,而这也正是微软在数字孪生畛域始终当先于时代,更发明时代的真实写照。
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