Skaitmeninius dvynius turės ne tik daiktai, bet ir miestai ar net žmonės

Kam analizuoti tai, kas įvyko ir ko nebepakeisi, jei pokyčių poveikį ir ilgalaikę įtaką galima patikrinti iš anksto bei prognozuoti įvykius ateityje? Taip būtų galima apibendrinti naujos technologijų šakos, skaitmeninių dvynių, idėją, kuri tam tikrose srityse jau virsta realybe. 5G ryšys, daiktų internetas ir didieji duomenys šį potencialą leis dar labiau išplėsti.

„Virtualios tikrų objektų kopijos – skaitmeniniai dvyniai – padeda užbėgti incidentams, gedimams ir kitokiems nesklandumams už akių. Tai panašu į skaitmeninį modeliavimą, kuris gamyboje ir kosmoso pramonėje naudojamas ne vieną dešimtmetį. Pagrindinis skirtumas tas, kad skaitmeniniams modeliams duomenis pateikia ir poveikį analizuoja žmonės, o skaitmeniniai dvyniai gauna realaus laiko, realaus pasaulio duomenis tiesiai iš įvairių jutiklių ir daviklių, įrengtų objektuose, kuriuos jie atkartoja, ar aplink juos“, – sako „Telia“ kompiuterių ekspertas Simonas Tilindis.

Vertina tikrus, realaus laiko duomenis

Skaitmeninio modeliavimo pradininkais galima vadinti NASA, kuri dar „Apollo“ misijų laikais kūrė skaitmenines erdvėlaivių kopijas ir analizavo, kokią įtaką jiems turi kiekvienas veiksmas ar sprendimas. Vėliau tokia praktika persikėlė į įvairias pramonės šakas, nuo lėktuvų ir automobilių iki elektronikos gamybos.

Tačiau skaitmeninis modeliavimas turi ne vieną trūkumą: kadangi duomenys įkeliami rankiniu būdu, procesas dažnai būna imlus laikui, be to, ne visada įvertinama aplinkybių visuma. Pavyzdžiui, analizuojant gamykloje veikiančio roboto būklę gali būti tikrinamas jo fizinis nusidėvėjimas, bet neįvertinami tokie faktoriai, kaip kintanti aplinkos temperatūra, drėgmė ar oro užterštumas, kurie taip pat gali turėti įtakos jo detalių būklei ilguoju laikotarpiu.

Taip gimė nauja koncepcija – skaitmeniniai dvyniai, kurie gauna realius duomenis ir, jais remdamasi, sistema atlieka skaičiavimus, pateikia prognozes bei rekomendacijas, dažnu atveju be jokio žmogaus įsikišimo. Skaitmeninis dvynys gali pasitelkti tiek naujus, tiek istorinius duomenis, taip pat žmonių įžvalgas, juo galima atlikti uždarus bandymus, simuliacijas, o visa tai leidžia padidinti prognozių tikslumą, rasti naujus priežastinius ryšius ir gerinti efektyvumą.

Šiandien daiktai ir įrenginiai, rytoj – miestai

Skaitmeniniai dvyniai jau vystomi ir naudojami tose pačiose kosmonautikos, gamybos šakose, visgi jų potencialas yra kur kas platesnis.

„Vis garsiau kalbama apie savivaldžių automobilių skaitmeninius dvynius, kurie padėtų juos greičiau vystyti ir įveikti įvairius iššūkius. Kita sritis – prekyba: sensoriai ir vaizdo stebėjimo sprendimai parduotuvėse gali padėti apsispręsti dėl jų išdėstymo ar kainodaros. Na ir, žinoma, miestai: į virtualią erdvę perkėlus visus miesto duomenis galima geriau suprasti esamą situaciją, priimti geresnius sprendimus susijusius su miesto infrastruktūra ir priežiūra, prognozuoti plėtros sprendimų poveikį keliems metams ar net dešimtmečiams į priekį“, – sako S. Tilindis.

Ir tai nėra mokslinė fantastika, dalis dalykų jau vyksta. Pavyzdžiui, skirtingo lygio skaitmenines kopijas turi Šanchajus (Kinija), Velingtonas (Naujoji Zelandija), Damaskas (Sirija) ir daug kitų miestų, tiesa, dažnu atveju tai tik į kompiuterį perkelti trimačiai miestų modeliai, kuriuose galima atlikti įvairias simuliacijas. Tikra skaitmeninė kopija turėtų apimti ne tik pastatus, gatves, bet ir viską, kas realiai vyksta mieste – nuo orų permainų, žmonių ir transporto judėjimo, iki vandentiekio, elektros tinklų ir šiukšlių išvežimo.

Visa tai yra net sudėtingiau nei skamba, kadangi norint pasiekti tokį rezultatą būtini milžiniški skaičiavimo ir duomenų perdavimo pajėgumai.

Naujas galimybes atveria 5G ryšys ir debesija

„Uždarose patalpose – gamyklose, laboratorijose, parduotuvėse – patikimu ryšiu pasirūpinti lengviau, dažnai tam užtenka kokybiško „Wi-Fi“ sprendimo. Tačiau norint skaitmeninių dvynių idėją perkelti už patalpų sienų kyla rimtų iššūkių. Čia žengia naujos kartos 5G ryšys, kuris užtikrina didžiulę tinklo talpą, spartą ir nejuntamą delsą – viską, ko reikia pažangiems technologiniams sprendimams“, – sako „Telia“ ekspertas.

Jis pateikia palyginimą: pradėjus diegti 4G ryšį, jis leido vienu metu prijungti 10 tūkst. įrenginių kvadratiniame kilometre. Dabar diegiamas 5G ryšys šį skaičių padidina iki milijono įrenginių. Čia gali tilpti viskas – nuo telefonų, maršrutizatorių ir vaizdo stebėjimo sprendimų, iki orų stotelių, šviesoforų valdiklių ir parkavimo jutiklių.

Tuo tarpu praktiškai bet kokius duomenų talpinimo ir apdorojimo poreikius jau šiandien gali patenkinti debesija.

„Skaitmeninių dvynių naudojimui plečiantis, kas žino, galbūt ateityje atsiras ir žmonių virtualios kopijos, kurios realiu laiku stebės ir analizuos sveikatos būklę, primins išgerti vaistų ar vitaminų, patars, kada ir kaip sportuoti, maitintis. Kita vertus, čia jau ne tik technologinių galimybių, bet ir žmonių privatumo klausimas – anaiptol ne kiekvienas sutiktų būti nuolat stebimas, kad ir kokios saugumo bei patikimo garantijos suteikiamos“, – svarsto S. Tilindis.