در عصر دادهمحور امروزی، درک درست و عمیق از منابع فناوری در دسترس، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. دوقلوی دیجیتال (digital twin) و اینترنت اشیا(IoT) دو نمونه از بازیگران اصلی این عرصه هستند.
با وجود شباهتهای ظاهری بین دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا، این دو فناوری عملکردهای متفاوتی دارند. اینترنت اشیا با متصل کردن دستگاهها به یکدیگر و جمعآوری داده از محیط فیزیکی، امکان نظارت و کنترل آنی را فراهم میکند؛ اما دوقلوی دیجیتال با ایجاد نسخههای مجازی از اشیای واقعی، امکان شبیهسازیهای پیچیدهتر و تحلیل پیشبینی را فراهم میکند.
در این مقاله ضمن بررسی تفاوتهای دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا به نقش تکمیلی این دو تکنولوژی در متحول کردن صنایع میپردازیم.
اینترنت اشیا چیست؟
اصطلاح اینترنت اشیا (IoT) به صدها میلیون دستگاه قابلکنترل و متصل به اینترنت اشاره دارد. بهعنوان مثال، روشن کردن چراغهای خانه از طریق بلوتوث گوشی شما نمونهای از کارکرد اینترنت اشیاست. این مفهوم شامل تمامی دستگاههایی است که در حال حاضر به اینترنت متصل هستند یا قابلیت اتصال و مدیریت از طریق اینترنت را دارند.
دوقلوی دیجیتال چیست؟
دوقلوی دیجیتال به معنای یک بازنمایی دیجیتال از سیستم، شیء، فرایند یا خدمات است که بهصورت دیجیتالی درمیآید و روی یک پلتفرم مدلسازی قرار میگیرد. به این فرایند ساخت یک موجودیت مبتنی بر واقعیت روی یک پلتفرم اینترنتی، دوقلوسازی دیجیتال گفته میشود.
برای مثال، میتوانید مدل دوقلوی دیجیتال یک کارخانه تولیدی را طراحی کنید. این مدل، عملکردها و فعالیتهای واحد تولیدی را به شما نشان میدهد و هشدارهایی درباره خرابیها یا نقصهای دستگاهها ارائه داده و از این طریق منجر به کاهش هزینه و صرفهجویی در زمان میشود. همچنین، دوقلوسازی دیجیتال محدود به اشیا نیست و میتواند برای فرایندهای کسبوکار، روشها یا ایدههای غیرمشهود ولی اساسی نیز استفاده شود.
تفاوتهای دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا در چیست؟
با درک درست از تفاوتهای دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا، کسبوکارها بهتر میتوانند از هر دو تکنولوژی برای سادهسازی عملیات و تقویت نوآوری استفاده کنند. دوقلوی دیجیتال قدرت تحلیل و توانایی پیشبینی را برای تبدیل دادهها به بینشهای معنادار فراهم میکند؛ از سوی دیگر، اینترنت اشیا اطلاعات و ارتباطات اساسی را فراهم میکند.
در ادامه به تفاوتهای دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا اشاره خواهیم کرد.
۱.جمعآوری داده در مقابل استفاده از داده
- اینترنت اشیا برای جمعآوری داده
هدف اصلی دستگاههای اینترنت اشیا، جمعآوری داده از دنیای واقعی است. این دستگاهها به حسگرهایی مجهز هستند که متغیرهایی مانند حرکت، دما و رطوبت را اندازهگیری میکنند. برای مثال، یک ترموستات هوشمند اطلاعاتی درباره رطوبت و دمای محیط جمعآوری میکند تا سیستمهای گرمایشی و سرمایشی را بر اساس آنها تنظیم کند. اگرچه جمعآوری داده برای نظارت و کنترل آنی ضروری است، اما برای ارائه بینشهای تحلیلی عمیقتر، به چیز بیشتری نیاز است.
- دوقلوی دیجیتال برای استفاده از داده
دوقلوی دیجیتال با استفاده از دادههای جمعآوریشده توسط سنسورهای اینترنت اشیا، نسخههایی مجازی را از سیستمها، فرایندها یا اجسام دنیای واقعی ایجاد میکند. این مدلها امکان مدلسازی پیچیده، آزمایش سناریو و تحلیل پیشبینی را فراهم میکنند.
برای مثال، دوقلوی دیجیتال در صنعت تولید به کارخانه کمک میکنند تا با استفاده از اطلاعات جمعآوری شده توسط سنسورهای اینترنت اشیا، خرابی تجهیزات را قبل از وقوع پیشبینی کند. این فناوری، زمان تعمیر و نگهداری را بهینه میکند و وقفهها را به حداقل میرساند. همچنین این استفاده پیشرفته از داده با تبدیل اطلاعات ساختارنیافته به اطلاعات مفید، فرایندهای تصمیمگیری دقیقتر را امکانپذیر میکند.
۲.اتصال فیزیکی در مقابل نمایش مجازی
- اینترنت اشیا برای اتصال فیزیکی
پایه و اساس اینترنت اشیا آنلاین کردن اشیای فیزیکی است. این ارتباط امکان تعامل دستگاهها با سیستمهای مرکزی و با یکدیگر را فراهم میکند و با این اتصال، یک سیستم از دستگاههای متصل را تشکیل میدهد. برای مثال، یک مرکز کنترل یا هاب (hub) مرکزی، دستگاههای مختلف اینترنت اشیا مانند لوازم خانگی، دوربینهای امنیتی و چراغهای هوشمند را به یکدیگر متصل میکند تا امکان مدیریت و اتوماسیون یکپارچه را در یک خانه هوشمند فراهم کند. نکته مهم، ایجاد و حفظ این پیوندهای فیزیکی است.
- دوقلوی دیجیتال برای نمایش مجازی
دوقلوی دیجیتال نمایشهای مجازی از سیستمها یا محصولات دنیای واقعی هستند. اطلاعات جمعآوری شده از دستگاههای اینترنت اشیا بهطور مداوم در این محیط شبیهسازیشده بهروزرسانی میشود و یک نسخه واقعی و پویا از دنیای واقعی را ایجاد میکند. برای مثال، یک دوقلوی دیجیتال در بخش بهداشت و درمان میتواند جریان حرکت (flow) بیماران را شبیهسازی کند، استفاده از تجهیزات را پیشبینی کند و منابع را بهطور بهینه تخصیص دهد. این موضوع به ایجاد یک تصویر کامل از عملیات در راستای افزایش اثربخشی عملیاتی و برنامهریزی استراتژیک کمک میکند.
۳.نظارت آنی در مقابل شبیهسازی پیشبینیکننده
- اینترنت اشیا برای نظارت آنی
دستگاههای اینترنت اشیا در ردیابی آنی بسیار عالی هستند و به کاربران جدیدترین اطلاعات را در مورد متغیرهای مختلف ارائه میدهند. این اطلاعات آنی برای تصمیمگیریهای سریع و ایجاد سازگاریهای موردنیاز ضروری هستند. برای مثال، سنسورهای اینترنت اشیا میتوانند مکان و وضعیت کالاها را در حین حملونقل ردیابی کنند. قابلیت ردیابی و نظارت آنی به حل سریع مشکلات کمک میکند و همچنین تضمین میکند که شرایط غیرعادی بلافاصله مورد بررسی قرار بگیرند.
- دوقلوی دیجیتال برای مدلسازی پیشبینیکننده
دوقلوی دیجیتال با استفاده از ادغام آنی دادههای دریافتی از سنسورهای اینترنت اشیا، سناریوهایی را اجرا میکند که قابلیت پیشبینی وقایع آینده را دارند. توانایی این مدلها در پیشبینی شرایط و نتایج آینده، اقدامات پیشگیرانه را امکانپذیر میکند. برای مثال، یک دوقلوی دیجیتال موتور هواپیما میتواند عملکرد را در سناریوهای پروازی مختلف شبیهسازی کرده، خرابیهای احتمالی را پیشبینی و تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را توصیه کند. شبیهسازی پیشبینیکننده، قابلیت اطمینان و کارایی کلی سیستم را بهبود میبخشد و از بروز مشکلات جلوگیری میکند.
۴.تمرکز بر دستگاه در مقابل تمرکز بر سیستم
• اینترنت اشیا و تمرکز بر دستگاه
تکنولوژیهای اینترنت اشیا اغلب بر دستگاههای منفرد و شیوه ارتباط آنها در داخل یک شبکه تمرکز دارند. سنسورهای اینترنت اشیا ممکن است سطح رطوبت خاک را در یک سیستم کشاورزی هوشمند ردیابی کنند و فرایند آبیاری را متناسب با آن اصلاح کنند. این موضوع باعث میشود تمرکز بر فعالیتهای خاصی که توسط تجهیزات جداگانه انجام میشود، قرار بگیرد.
- دوقلوی دیجیتال و تمرکز بر سیستم
دوقلوی دیجیتال با ادغام دادههای دریافتی از چندین دستگاه اینترنت اشیا و تبدیل آن به یک مدل مجازی واحد، بینشی را در سطح سیستم ارائه میدهد. برای مثال، یک دوقلوی دیجیتال در کشاورزی میتواند میزان استفاده از منابع را بهینه کند، عملکرد محصول را پیشبینی و رشد محصول را شبیهسازی کند. این قابلیت به ارائه یک دید جامع از تمام اجزای سیستم در حال تعامل کمک میکند.
۵.بینش دادههای پایه در مقابل تحلیل پیشرفته
- اینترنت اشیا برای تحلیل دادههای بنیادی
اینترنت اشیا با جمعآوری دادهها بهصورت آنی، تحلیل دادههای بنیادی را امکانپذیر میکند. برای مثال، ترموستات هوشمند یک ساختمان، اطلاعات دما را جمعآوری میکند و گرمایش یا سرمایش را بر اساس آستانههای از پیش تعیینشده تنظیم میکند و بینشهای سریع اما اولیه ارائه میدهد.
- دوقلوی دیجیتال برای تحلیل پیشرفته
دوقلوی دیجیتال با استفاده از تحلیلهای پیچیده، دادههای دستگاههای اینترنت اشیا را پردازش و تفسیر میکند. برای مثال، دوقلوی دیجیتال در صنعت انرژی میتواند نقطه اوج تقاضا را پیشبینی، روندهای مصرف را تحلیل و روشهایی را برای بهینهسازی توزیع انرژی توصیه کند. این توانایی تحلیل پیشرفته، امکان تحلیل استراتژیک و تصمیمگیری بهتر را تسهیل میکند.
کاربرد دوقلوی دیجیتال در صنایع مختلف به چه شکل است؟
دوقلوی دیجیتال در صنایع مختلف کاربردهای گستردهای دارد. در ادامه کاربرد دوقلوی دیجیتال در صنایع مختلف را بررسی میکنیم:
۱.کاربردهای دوقلوی دیجیتال در تولید صنعتی
یکی از مهمترین کاربردهای دوقلوی دیجیتال در تولید صنعتی، به پیشبینی تعمیر و نگهداری مربوط میشود. با تکثیر دیجیتالی تجهیزات، تولیدکنندگان میتوانند خرابیهای احتمالی را قبل از وقوع پیشبینی کنند و بهصورت آنی بر تجهیزات نظارت کنند.
برای مثال، دوقلوی دیجیتال یک نوار نقاله میتواند با ارزیابی دادههای جمعآوری شده از سنسورهای اینترنت اشیا، علائم فرسودگی را شناسایی کند. اگر دادهها نشاندهنده یک مشکل بالقوه باشند، برنامهریزی تعمیرات پیشگیرانه انجام میشود تا از خرابیهای ناگهانی و هزینههای بالای جایگزینی قطعات جلوگیری شود.
دوقلوی دیجیتال همچنین با شبیهسازی و بهینهسازی فرایندهای تولید، کارایی عملیاتی را بهبود میبخشد. یک دوقلوی دیجیتال از کل خط تولید میتواند با شبیهسازی سناریوهای مختلف، گلوگاهها (bottlenecks) را پیدا کند و بهرهوری را بهبود بخشد.
برای مثال، مدیران با تغییر پارامترها در دوقلوی دیجیتال میتوانند تأثیر هرگونه تغییر در تخصیص نیروی کار یا سرعت دستگاهها را بر خروجی تولید بسنجند. این امر تصمیمگیری مبتنی بر داده را تسهیل میکند.
بیشتر بخوانید:
۲.کاربرد دوقلوهای دیجیتال در شهرهای هوشمند
دوقلوهای دیجیتال در شهرهای هوشمند برای کنترل و حفاظت از زیرساختهای شهری ضروری هستند. برنامهریزان شهری میتوانند با شبیهسازی داراییهای عمومی مانند ساختمانها، پلها و جادهها، تعمیرات را بهطور مؤثر برنامهریزی و وضعیت آنها را ارزیابی کنند.
برای مثال، یک دوقلوی دیجیتال از شبکه آبرسانی یک شهر میتواند جریان آب را بهینهسازی، مشکلات خط لوله را پیشبینی و نشتیها را شناسایی کند.
بیشتر بخوانید:
اینترنت اشیا(IoT) برای مدیریت هوشمند شبکه آب
دوقلوی دیجیتال با بهینهسازی استفاده از منابع، شهرهای هوشمند را متحول میکند. بهعنوان مثال، یک دوقلوی دیجیتال از سیستم انرژی شهر میتواند الگوهای مصرف انرژی را شبیهسازی و مکانهایی را که پتانسیل افزایش کارایی انرژی را دارند، مشخص کند. این امر به کاهش ردپای کربن و هدررفت انرژی کمک میکند.
همچنین شبکه حملونقل یک شهر بزرگ میتواند بهصورت دیجیتالی دوقلو شود و با دادههای جمعآوری شده از سنسورهای مختلف اینترنت اشیا در چراغهای راهنمایی، سیستمهای حملونقل عمومی و بزرگراهها ادغام شود. دوقلوی دیجیتال با تجزیهوتحلیل این دادهها میتواند ترافیک را پیشبینی و جریان آن را مدلسازی کند. این امر به کاهش ترافیک خودروها و بهبود کیفیت هوا از طریق کاهش انتشار گازهای گلخانهای کمک میکند.
بیشتر بخوانید:
۳. کاربرد دوقلوی دیجیتال در بهداشت و درمان
پیادهسازی دوقلوی دیجیتال در بهداشت و درمان از طریق ساخت مدلهای شبیهسازی شده بیمار، فرایند نظارت بر بیماران را متحول میکند. این الگوریتمها با استفاده از دادههای دستگاههای پوشیدنیIoT، شاخصهای حیاتی را بهصورت مداوم ردیابی و مشکلات احتمالی سلامت را پیشبینی میکنند.
برای مثال، دوقلوی دیجیتال یک بیمار میتواند سطح قند خون او را کنترل و افزایش یا کاهش آن را پیشبینی کند و در صورت بروز بیماریهایی مانند دیابت، بهموقع به پزشکان اطلاع دهد.
دوقلوی دیجیتال در کارآزماییهای بالینی به انجام درمانهای شخصیسازیشده کمک میکند. این تکنولوژی تنظیمات درمانی مختلف را شبیهسازی و نتایج آنها را پیشبینی میکند. برای مثال، دوقلوی دیجیتال یک بیمار میتواند شبیهسازی کند که تومور چگونه به اشکال مختلف درمان واکنش نشان میدهد و از این طریق به پزشکان در انتخاب بهترین روش درمانی کمک میکند. این استراتژی شخصیسازیشده، آزمون و خطا را در برنامههای درمانی کاهش میدهد و در نتیجه احتمال نتیجهبخش بودن درمان را افزایش میدهد.
برای مثال، دادههای جمعآوریشده از ردیابهای فعالیت، ساعتهای هوشمند و ابزارهای پزشکی در دوقلوی دیجیتال یک بیمار که مشکلات قلبی دارد، ادغام میشوند. دوقلوی دیجیتال فشار خون، ضربان قلب و سایر علائم حیاتی را کنترل میکند. این کار به پزشکان کمک میکند مشکلات قلبی احتمالی بیمار را پیشبینی کنند و تغییرات سبک زندگی یا درمانهای پزشکی را پیشنهاد دهند. تشخیص زودهنگام، خطر ابتلا به مشکلات جدی سلامتی را بهمیزان قابل توجهی کاهش میدهد و فرایند مراقبت از بیمار را بهبود میبخشد.
بیشتر بخوانید:
اینترنت اشیا چگونه باعث پیشرفت و بهبود حوزه درمان میشود؟
اینترنت اشیا؛ آینده سلامت و مراقبتهای پزشکی
ترکیب دوقلوی دیجیتال و اینترنت اشیا (IoT) شیوه مدیریت و بهینهسازی عملیات شرکتها را بهطرزی چشمگیر متحول کرده است. دوقلوهای دیجیتال نقش حیاتی در بهرهبرداری از حجم عظیم دادههای لحظهای تولیدشده توسط IoT دارند و کمک میکنند تا پتانسیل واقعی این فناوریها محقق شود. شرکتهایی که از این ترکیب استفاده میکنند، میتوانند تصمیمگیریهای استراتژیک مبتنی بر داده را بهبود، اختلالها را کاهش و کارایی عملیاتی خود را افزایش دهند.
در آینده، با پیشرفتهتر شدن دوقلوی دیجیتال و ادغام آنها با تکنولوژیهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، اهمیت آنها افزایش خواهد یافت. این پیشرفتها، مدلسازیها و پیشبینیها را دقیقتر و نوآوری و بهرهوری را در صنایع مختلف تقویت خواهند کرد.
بیشتر بخوانید:
کلام آخر
تکنولوژیهای جدید، چه بهصورت منفرد و چه در ارتباط با یکدیگر، در بهینهسازی عملکرد کسبوکارها تاثیر چشمگیری دارند. اینترنت اشیا (IoT) و دوقلوهای دیجیتال نیز دو نمونه برجسته از این فناوریها هستند که با جمعآوری و تحلیل دادههای عظیم، امکان تصمیمگیری هوشمندانه و اتخاذ اقدامات پیشگیرانه را فراهم میکنند.
راهکارهای سازمانی ایرانسل نیز با ارائه خدمات اینترنت اشیا و راهکارهای نوآورانهای مانند مدیریت هوشمند ناوگان، گامی مهم در جهت دیجیتالی شدن کسبوکارها برداشته است. این راهکار با کمک سنسورها و دستگاههای متصل، دادههای ارزشمندی را از ناوگان حملونقل شما جمعآوری و با تحلیل آنها، امکان نظارت دقیق بر عملکرد خودروها، بهینهسازی مسیرها و کاهش هزینههای عملیاتی را فراهم میکند. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در خصوص سامانه مدیریت هوشمند ناوگان ایرانسل میتوانید کد دستوری ستاره سه مربع (#۳*) را با خطوط ایرانسلی خود شمارهگیری کنید یا از طریق ایمیل EB@mtnirancell.ir با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
منبع:
https://www.toobler.com/blog/difference-between-digital-twins-and-iot
نظرات و پیشنهادات