數字孿生、物聯網邊緣框架及工業自動化的將來
工業自動化正在經歷一場數字革命，"工業4.0"和數字孿生技術引入了新的創新方法來執行製造流程。web
隨着物聯網、人工智能（AI）、機器學習和深度學習的浪潮，到2020年，製造商將在這些新技術上花費近700 億美圓來知足新的需求。
在這些技術中，數字孿生正在改變工業製造商處理產品設計、運營和售後服務的方式。算法
Forrester 報告稱：「數字孿生解決方案爲工業企業加快了大數據和 AI 驅動的創新轉型工做提供了新的機會。」編程
供應商營銷和教育相結合，加上數字孿生使用案例中體現的實際優點，正在推進工業製造商採用數字孿生，使得它們成爲公司物聯網和數字戰略投資不可或缺的一部分。設計模式
什麼是「數字孿生」？
數字孿生——人員、流程和事物的數字表示——與生產生活將變得更加緊密，從而提供公司流程和設備的豐富、實時視圖。框架
數字孿生是真實物體的數字模型，一般是物理機器。Gartner 將數字孿生體定義爲"一種演示物理對象的軟件設計模式，其目標是瞭解設備的狀態、響應變化、改善業務運營和增長價值。
對於工業製造商來講，數字孿生機容許他們建立真實機器的數字模型，而後結合數字和物理數據，以便更好地瞭解這些物理機器的性能和潛在價值。這適用於機器功能的全部方面-生產、維護、用戶體驗等。機器學習
每一個數字孿生都用做真實機器的代理，容許製造商在將想法和假設應用於物理機器以前進行測試。svg
這種數字技術（稱爲"封裝"）容許製造商在將更改應用於實際硬件以前調整數字"機器"，避免調試實際硬件代價高昂，同時可能會影響其餘鏈接的系統的風險。工具
所以，數字孿生具備普遍的優點和應用。製造商能夠零風險的模擬計劃、流程和系統，幫助他們可視化各類新戰略及其結果，而後再將實際資源投入其開發。性能
從概念上講，數字孿生很簡單。有一個每件物品的數字雙胞胎，而這個雙胞胎隨着「物品」一塊兒更新。學習
這容許在實驗過程當中得到最佳結果。可是，儘管數字孿生機制簡單，但它的應用範圍很廣，並且適合幾乎任何機器型號。
如何使用數字孿生體實現工業自動化？
數字孿生在工業製造中與物聯網系統集成時已證實特別有用。
Gartner 研究副總裁貝諾伊特·勒厄勒說：「咱們看到各類組織採用數字孿生。可是，與 IoT 相關的產品的製造商是走在最前的，由於這個區分其產品、創建新服務、提高收入流的機會是明顯的業務驅動因素。」
隨着物聯網在工業製造環境中變得愈來愈廣泛，這一點尤爲重要。IoT 傳感器已經在雲環境中收集真實機器上的數據，用於分析數據 — 與每臺機器一塊兒構建一個對應的數字孿生體是該已鏈接的模型的性價比極高的補充，而且能幫助製造商改進供應鏈中的機器和流程。
數字孿生並非一個新想法：機器的設計師和製造商早就認識到在計算機屏幕上模擬這些機器這項技術的價值。可是，人們愈來愈熱衷於將機器鏈接到物聯網 （IoT）以及提供服務而不是隻銷售產品，這意味着數字孿生與更普遍的受衆愈來愈相關。
數字孿生能夠顯著下降維護和加強物理設備所需的成本和工做，AI、機器學習和深度學習也提升了這些流程的自動化程度。製造商能夠在數字環境中引入新概念，而後依靠數字工具來優化它們並在物理本體中執行它們。
數字孿生和工業自動化用例
工業自動化簡化了多個製造環境和用例中的流程，它一樣能夠集成數字孿生。人類能夠操縱數字環境，提出建議或進行更改，並引入額外的資源來優化數字孿生（以及對應的機器）性能。
工業自動化容許這些流程在數字環境中自動展開，而後再將新的想法應用於物理環境。這減輕了人工的責任，同時保護設備，直到自動化解決方案在數字環境中獲得確認。
正如Gartner 描述的那樣，"當將孿生數據與業務規則、優化算法或其餘規範性分析技術相結合時，數字孿生數據能夠支持人工決策，甚至實現決策自動化。
這在物聯網環境中特別有用，在物聯網環境中，來自計算機的數據能夠直接輸入到集成的數字孿生和商業智能 （BI） 解決方案中。IoT 傳感器容許 BI 解決方案在開發全面的解決方案以前肯定問題領域和優化機會。
在一個場景中，工業機器人實現了數字孿生。數字孿生體讓製造商實現了對機器人應對多個場景的離線編程並進行系統的虛擬調試。
這極大地加快了測試過程，並最大限度地減小了物理計算機自己的停機時間，"從而提升了可用性，提升了可靠性，同時減小了故障風險。「在此方案中引入自動化可快速加快虛擬調試過程，從而更快、更有效地交付結果。
因爲機器經過物聯網向數字孿生體組提供實時反饋，製造商可使用數字孿生實現機器性能和維護的自動化預測方面。
在另外一個場景中，機車的數字孿生能夠分析實時和歷史數據，並提供有關板載系統狀態的建議，以便進行預測性維護和遠程監控，而僅需最少的人工監督。
工業自動化、物聯網和數字孿生技術的共同發展
IoT使工業製造商可以更多地瞭解其設備，並實時地更好地瞭解流程。可是，IoT 爲製造環境增長了新的複雜性，其中 IoT 傳感器的最佳應用和投資策略並不老是事先明確。
工業 BI 領導者可使用數字孿生技術優化 IoT 應用程序並充分利用其數據。與不協調的系統不一樣，數字孿生可幫助製造商改進其 IoT 戰略，闡明是哪些IoT 應用程序在反映其物理本體的數字孿生環境中提供理想的、高效益的結果。
數字孿生機還簡化了真實世界物聯網數據的交付，由於其數字孿生系統的設計與物理機器系統一致。這是一些數據必須通過處理來適應系統的分析環境中識別 IoT 數據的可取替代方案。
製造商和其餘公司正在將物聯網和數字孿生技術相結合的價值變現。實施 IoT 項目的集團中，已有 13% 的集團至少使用一個數字孿生;Gartner 報告稱，62% 的人正在創建或計劃創建集成數字孿生的IoT 流程。
利用智能優化數字孿生
工業製造商已經實現了自動化和 BI 工具（如機器學習、AI 和深度學習系統）等方面不少成功的用例。
而數字孿生適用於這些環境，由於它們在現有機器應用程序中無縫鏈接。在應用這些技術以優化結果時，它們就是物理機器的替代方案。
學者們將此應用程序定義爲"智能數字孿生"。它包含數字孿生的全部特性以及實現自主系統的人工智能。
所以，智能數字孿生能夠在數字孿生的可用模型和數據上實施機器學習算法，以優化操做，並持續測試假設方案，爲預測性維護鋪平道路，並經過即插即用和生成方案實現總體更靈活、更高效的生產。
結論：數字孿生與咱們的自動化工業將來
Gartner預測，到 2022 年，超過三分之二已經實施 IoT 的公司將至少部署一個數字孿生。
現在，數字孿生解決方案一般由公司投資的物理設備製造商協調交付，甚至由實際設備製造商提供。可是，儘管這種模式在今天有意義，但公司將愈來愈多地但願將數字孿生一個接一個的集成以適應日益擴展的製造環境中的每個"東西"。
正是經過邊緣分析解決方案，特別是物聯網邊緣計算框架，工業製造商就能實現他們理想的數字孿生集成。
如上圖所示，Eurotech Everyware Software Framework物聯網邊緣框架提供了一個用戶友好和簡化的應用程序開發環境。它使設備數字化並可以管理其數字孿生體，以進行高級分析和數據管理。
物聯網邊緣解決方案
虹科的Eurotech多服務物聯網邊緣網關ReliaGATE系列，已集成了Eurotech Everyware Software Framework物聯網邊緣框架，由此提供了一種開源、易拓展、易開發的最佳數字孿生解決方案。
除此以外，這款產品還具備如下優點：
01
搭載高性能處理器，集合多協議、多鏈接方式、多接口的硬件特色，助力工業將數字孿生應用到邊緣。
02
同時支持Eurotech雲服務Everyware Cloud或者第三方雲服務，將您的數字孿生模型上傳到雲端進行分析管理。
關於咱們
虹科是一家在工業物聯網IIoT行業經驗超過3年的高科技公司，虹科與世界領域頂級公司包括EXOR、Eurotech、Unitronics、Matrikon、KUNBUS等合做，提供先進的高端工業4.0 工業觸摸屏、高端邊緣計算機、IoT開發框架、PLC與HMI一體機、OPC UA、工業級樹莓派等解決方案。物聯網事業部全部成員都受過專業培訓，並得到專業資格認證，平均3年+的技術經驗和水平一致贏得客戶極好口碑。咱們積極參與行業協會的工做，爲推廣先進技術的普及作出了重要貢獻。至今，虹科已經爲行業內諸多用戶提供從硬件到軟件的不一樣方案，並參與和協助了衆多OEM的設備研發和移植項目，以及終端用戶的智能工廠和工業4.0升級改造項目。