数字孪生技术 课件 第二章 数字孪生中的物联网和人工智能.pptx

第二章数字孪生中的物联网和人工智能;

2.1数字孪生与物联网;2.1.1物联网概述（1/2）;物联网可简单的理解为：

各种设备和物品连接到互联网

各种设备和物品能够相互通信和交换数据

实现各种设备和物品的智能化控制和管理;图1物联网体系结构图;（1）工业物联网(1/2);工业物联网的应用

制造业

能源管理

供应链管理

物流

……;（2）数字孪生中的物联网技术;（3）物联网的数据采集（1/3）;图2物联网的数据采集过程;基于物联网的水质自动监测的数据采集案例：

首先选择合适的水质检测传感器，根据需求在需要监测的水体或水处理设施中选择位置并安装传感器。

当传感器与水体接触时，传感器内部敏感元件便开始感知相关的水质参数，如酸碱度、电导率等并输出相应的电信号或其他形式的信号。?

这些信号被传输到与之相连的数据采集器，数据采集器对采集到的信号进行处理并将其转化为数字数据。

?借助无线或有线网络将这些数据传输并存储到数据库中或者云服务器上，以便后续分析和使用。?;2.1.2物联网在数字孪生系统中的作用;（1）数据采集（1/2）;物流配送：利用RFID、条码、无线传感器网络等技术，采集物流配送过程的状态信息，提高仓储效率，优化配送路线。

智慧交通：通过部署在城市道路上的传感设备，采集监测车流量、道路环境状态等，为出行者优化路线规划。

生态环保：利用无线传感器长期、连续采集大气、地表水、噪声等相关环境指标数据，为生态保护决策提供数据支撑。

医疗保健：通过可穿戴设备采集患者的生理数据，为诊断和健康管理提供科学依据。;（2）实时监控（1/2）;工业领域：可以实时监测生产设备的运行状态、生产线的生产进度以及产品质量等信息，从而及时发现并解决潜在问题，提高生产效率和产品质量。

智能家居：可以实时监测家庭环境参数，如温度、湿度、光照等，以及家电设备的状态和使用情况，从而实现智能控制和节能。

城市管理：可以实时监测城市基础设施的运行状态，如交通流量、环境监测等，为城市规划和应急响应提供数据支持。;（3）远程操作;（4）维护优化;2.1.3物联网与数字孪???的互助协同;（1）数据反馈与更新;（2）预测与决策支持（1/2）;决策支持：利用数据和分析结果来辅助决策者做出科学的选择。结合物联网和数字孪生技术通过提供实时、准确的数据和模拟仿真能力，使决策者能够在复杂的环境中快速做出反应。

根据实时监测交通流量，结合数字孪生模型的仿真结果，决策者可以优化交通规划，改善城市居民的出行体验。

在农业领域，物联网传感器可以收集土壤湿度、温度、光照等数据，帮助农民做出科学的种植决策;（3）故障诊断与维护;（4）定制与创新 ;2.1.4物联网在数字孪生系统中的应用;图5西安塔力科技有限公司自主研发的PrimateIOTS/数字孪生物联网平台架构;2.1.5物联网与数字孪生的融合面临的挑战与发展趋势;（2）数字孪生与物联网融合的发展趋势;2.2数字孪生与人工智能;2.2.1人工智能概述;（1）人工智能的诞生;（2）人工智能的发展（1/4）;形成期：大致在1956-1970年之间。自达特茅斯会议之后的十多年间，关于人工智能的研究组织和实验室相继出现，人工智能的研究取得了引人瞩目的成就，尤其是在定理证明、问题求解、博弈和自然语言处理方面取得了重大突破。1969年，国际人工智能联合会议(InternationalJointConferenceonArtificialIntelligence,IJCAI)成功举行，成为人工智能发展史上的一个重要里程碑，标志着人工智能学科得到全世界的公认和肯定。;发展期：1970年之后被认为是人工智能的发展期。

70年代前后，在大量成果不断涌现的同时越来越多的困难和挫折也相继出现，过高的期盼和预言的失败使人工智能的发展曾一度陷入困境，经费被削减，一些研究组织也被撤销。

经历了一段时间的萧条，直到一系列带来巨大的经济和社会效益的专家系统的出现，人工智能才从困境中再度崛起。;20世纪90年代以来，随着计算机网络、通信技术的发展，关于人工智能的研究逐步呈较稳健的增长态势。

现阶段，随着大数据、云计算、深度学习等技术的兴起，人工智能再次迎来了新的发展热潮。;（3）人工智能的研究和应用领域（1/2）;机器人学（Robotics）

模式识别（PatternRecognition）

智能控制（IntelligentControl）

机器视觉(MachineVision，MV)

智能决策支持系统(IntelligentDecisionsSupportSystem，IDSS)

人工心理(ArtificialPsychology，AP)、人工情感(Art