ادغام محاسبات، لبه دوقلوهای دیجیتال و واقعیت افزوده مجازی به منظور ارتقای کارایی و هوشمندی در سیستم های سایبری فیزیکی

هم گرایی فناوری های دوقلوی دیجیتال Digital Twin، محاسبات لبه Edge Computing و واقعیت افزوده مجازی AR/VR آینده ی سیستم های سایبری-فیزیکی را شکل می دهد؛ آینده ای که در آن پردازش داده های زمان واقعی، رابط های کاربری فراگیر و تصمیم گیری غیرمتمرکز با هم ترکیب می شوند. دوقلوهای دیجیتال نمایشی مجازی و پویا از دارایی ها و سیستم های فیزیکی ارائه می کنند. به کمک آنها می توان وضعیت تجهیزات و فرایندها را به صورت پیشرفته زیر نظر گرفت، رفتار آینده ی آنها را پیش بینی کرد و فرایندهای صنعتی را بهینه تر مدیریت نمود. محاسبات لبه این امکان را فراهم می کند که داده ها در نزدیکی منبع تولیدشان پردازش شوند نه لزوما در مراکز داده دور؛ این کار باعث کاهش قابل توجه تاخیر Latency و افزایش سرعت واکنش سیستم ها می شود. از سوی دیگر واقعیت افزوده و واقعیت مجازی AR/VR نحوه ی تعامل انسان و ماشین را دگرگون می کنند. با تلفیق AR/VR با دوقلوهای دیجیتال می توان کنترل سیستم ها را در زمان واقعی از طریق محیط های بصری، فراگیر، شهودی و تعاملی انجام داد؛ یعنی کاربر در فضایی غوطه ور می شود که در آن مدل دیجیتال وضعیت دنیای واقعی را به طور زنده نشان می دهد. این مقاله بر جدیدترین پیشرفت ها در هر یک از این حوزه ها تمرکز دارد و به بررسی هم افزایی ها، کاربردهای مشترک، چالش ها و مسیرهای تحقیقاتی آینده می پردازد. در واقع ادغام دوقلوهای دیجیتال، محاسبات لبه و AR/VR تنها محدود به صنعت و تولید نخواهد بود بلکه حوزه هایی مانند بهداشت و درمان، انرژی و طراحی شهرهای هوشمند را نیز متحول خواهد کرد. این تحول خود را در شکل گیری راهکارهای نو برای پایش و نگهداری و همچنین شکل های خلاقانه ی آموزش و تربیت نشان می دهد. با این حال، مسیر تحقق کامل این چشم انداز خالی از چالش نیست؛ مسائلی مانند تاخیر، شبکه، مقیاس پذیری سامانه ها، امنیت داده و زیرساخت، امکان همکاری و سازگاری بین سیستم ها و پلتفرم های مختلف باید به طور جدی مورد توجه قرار گیرند و برای آنها راه حل های موثر ارائه شود تا این آینده هوشمند و یکپارچه به واقعیت تبدیل شود.

کلیدواژه ها:

تویین دیجیتال ، محاسبات لبه ، واقعیت افزوده ، واقعیت مجازی ، زمان واقعی