Simulatsioon digitaalsete kaksikutega aitab suurte süsteemide puhul otsustada

Mis siis, kui telemaatikarakendused suudaksid jälgida iga sõidukipargi telemeetriat ja seda kohe analüüsida, et tuvastada probleeme, nagu kadunud või ebakorrapärased juhid või esilekerkivad mehaanilised probleemid? Mis siis, kui lennufirmad saaksid pidevalt jälgida reisijate edenemist oma marsruutide ajal ning reageerida ennetavalt hilinemistele ja tühistamistele, et vähendada stressi ja toimida sujuvalt? Mis siis, kui raudteeoperaatorid suudaksid tuvastada eelseisvad mehaanilised rikked enne rööbastelt mahasõitu?

Sellised rakendused peavad samaaegselt jälgima paljude andmeallikate (nt IoT-seadmete ja andurite) dünaamilist käitumist, et tuvastada võimalikult kiiresti probleemid (või võimalused), pakkudes operatiivjuhtidele parimat võimalikku olukorrateadlikkust. The ScaleOut Digital Twin Streaming Service võimaldab luua voogedastusanalüütika rakendusi väljakutsetega toimetulemiseks. Oma uue versiooniga lisab see teenus nüüd ka võimaluse neid rakendusi simulatsioonis käivitada nii sünteetiliste töökoormustega testimiseks kui ka keerukate interaktsioonide modelleerimiseks. 

Tarkvara "digitaalne kaksik" mudel lihtsustab rakenduste arendamist nii voogesitusanalüütika kui ka simulatsioonide jaoks. Digitaalsed kaksikud pakuvad ka ehitusplokke, mis on vajalikud rakenduse disaini eraldamiseks tuhandete üksustega suuremahuliste juurutuste korraldamisest.

Simuleerige analüütika voogesituse töökoormust

Perioodilisi telemeetriasõnumeid saatvate andmeallikate suure hulga simuleerimiseks saavad arendajad luua digitaalse kaksikmudeli ühele füüsilisele andmeallikale, näiteks sõidukipargis olevale sõidukile, ja seejärel käivitada tuhandeid digitaalseid kaksikuid, et luua telemeetria kõigi andmeallikate jaoks. Töökoormuse generaatorina toimides saavad nad testida simulatsioonis töötavat voogesitusanalüütika rakendust, näiteks telemaatikarakendust, mida saab rakendada ka digitaalsete kaksikutega. Kui analüütikakood on kinnitatud, saavad arendajad selle reaalajas süsteemi jälgimiseks juurutada.

Voogesitusanalüütika simulatsioonist saavad kasu paljud vertikaalsed rakendused. Näiteks võivad digitaalsed kaksikud simuleerida perimeetriseadmeid, mis tuvastavad suures infrastruktuuris turbe sissetungi, et aidata hinnata, kui hästi suudab voogesitusanalüütika ohte tuvastada ja klassifitseerida. Samuti saavad nad modelleerida raudteevaguneid üleriigilises raudteesüsteemis, et kinnitada voogesitusanalüütika, mis jälgib iga raudteevaguni mehaanilisi probleeme ja hoiatab insenere enne rööbastelt mahasõitu.

Simuleerige suurt süsteemi paljude üksustega

Operatiivplaneerimise ja otsuste tegemise hõlbustamiseks saavad digitaalsed kaksikud modelleerida ka tuhandeid üksusi, mis suhtlevad suures süsteemis. Näiteks saavad nad rakendada lennufirma simulatsiooni, mis hõlmab tuhandeid lennureisijaid, õhusõidukeid, lennujaama väravaid ja lennuliikluse sektoreid. Need digitaalsed kaksikud säilitavad olekuteavet füüsiliste üksuste kohta, mida nad esindavad, käivitavad koodi simulatsiooni täitmise igal ajahetkel ja vahetavad sõnumeid, mis modelleerivad interaktsioone. Simulatsioon värskendab aja jooksul digitaalset kaksikolekut, et jälgida interaktsioonide tulemusi ja anda operatiivjuhtidele teadmisi. 

Näiteks saab lennufirma simulatsiooni abil mõõta lendude hilinemise mõju väravate ummikutele ja reisijate marsruudi muutustele. Praktikas võiksid lennuettevõtjad kasutada selliseid simulatsioone ilma viivituste ja süsteemi katkestuste (nt maapealsete peatuste) modelleerimiseks ning nendele olukordadele reageerivate alternatiivsete sõiduplaaniotsuste hindamiseks. Reaalajas kiiremini töötades võivad simulatsioonid aidata teha ennustusi, mis aitavad reaalajas kasutatavate süsteemide juhte nende otsuste tegemisel.

Simulatsioone on lihtne skaleerida

ScaleOut Digital Twin Streaming Service kasutab skaleeritavat mälus olevat andmetöötlustehnoloogiat, et pakkuda kiirust ja mälumahtu, mis on vajalik suurte simulatsioonide käitamiseks paljude üksustega. See salvestab digitaalsed kaksikud mällu ja jaotab need automaatselt simulatsiooni hostivas serveriklastris. Igas ajaetapis käivitab iga server digitaalsete kaksikute alamhulga simulatsioonikoodi ja määrab järgmise ajaetapi, mille simulatsioon peab käivitama. Voogedastusteenus juhib simulatsiooni edenemist klastris ja pikendab simulatsiooni aega kasutaja valitud kiirusega. 

Digitaalsete kaksikutega simulatsioonimudelite ehitamine võimaldab rakenduse koodi ja simulatsiooni orkestratsiooni selge eraldamise. Voogedastusteenus saab kasutada nii palju servereid, kui on vaja suure simulatsiooni hostimiseks ja selle maksimaalse läbilaskevõimega käitamiseks. See võib simulatsiooni töötamise ajal lisada uusi servereid ja suudab läbipaistvalt käsitleda serveri katkestusi, kui need tekivad. Arendajad peavad keskenduma ainult digitaalsete kaksikmudelite loomisele ja nende kasutuselevõtule voogedastusteenuses.

Uue tee kaardistamine

Digitaalseid kaksikuid on ajalooliselt kasutatud vahendina ühe keeruka füüsilise olemi, näiteks reaktiivmootori, üksikasjaliku käitumise modelleerimiseks. ScaleOut Digital Twin Streaming Service suunab digitaalsed kaksikud uude suunda: suurte süsteemide simuleerimine paljude interakteeruvate üksustega. ScaleOut Software'i väga skaleeritav mälusisene andmetöötlusarhitektuur võimaldab hõlpsasti simuleerida tuhandeid üksusi ja nende koostoimeid. See on uus võimas tööriist, mille abil saada teadmisi keeruka käitumisega suurte süsteemide kohta ning annab operatiivjuhtidele olulisi uusi analüüsi- ja prognoosimisvõimalusi.

(Pildi autor Donny Jiang on Unsplash)

Sildid: digitaalsed kaksikud, ScaleOut