Digital Twins – Sự kết hợp giữa thế giới thực và ảo – Xu hướng công nghệ trong lĩnh vực IoT (Phần 1)

Trong thời đại công nghệ ngày nay, khái niệm Digital Twins đang mở ra một cánh cửa mới, nơi thế giới vật lý và thế giới ảo giao thoa. Digital Twins không chỉ là một mô hình tĩnh, mà là một phiên bản số động, sống động của đối tượng thực tế, nhờ vào sự hỗ trợ của IoT, trí tuệ nhân tạo và tính toán đám mây.

Ông Vương Quân Ngọc – Giám đốc Chuyển đổi số FPT Digital trình bày về xu hướng Digital Twins trong lĩnh vực IoT

Digital Twins là gì? Định nghĩa Digital Twins

Digital Twins là một khái niệm xuất phát từ ngành công nghiệp và công nghệ, mô tả sự kết hợp giữa thế giới thực và thế giới ảo thông qua việc tạo ra một phiên bản số của một đối tượng, quá trình, hoặc hệ thống tồn tại trong thế giới vật lý. Đối tượng này, thường được gọi là “twin” hoặc “digital twin,” được liên kết với phiên bản ảo của nó thông qua các dữ liệu số được thu thập và cập nhật liên tục.

Digital Twins không chỉ đơn thuần là một mô hình 3D tĩnh, mà là một hệ thống động thay đổi theo thời gian. Thông qua việc sử dụng các công nghệ như Internet of Things (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), và tính toán đám mây, chúng ta có thể thu thập dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến và thiết bị, từ đó tạo ra một phiên bản số độc đáo và đầy đủ về đối tượng thực tế.

Các tân học viên chương trình Thạc sĩ Kỹ thuật phần mềm – MSE lắng nghe chia sẻ về Digital Twins

Ứng dụng rộng rãi của Digital Twins

Digital Twins không chỉ giới hạn trong một lĩnh vực cụ thể mà đã mở rộng ứng dụng của mình sang nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau. Từ sản xuất, y tế, quản lý đô thị đến quản lý tài sản, Digital Twins đang trở thành một công cụ quan trọng để tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu suất, và dự báo xu hướng.

Việc tạo ra một bản sao số của đối tượng thực tế mang lại cho các tổ chức khả năng theo dõi và quản lý một cách chính xác và hiệu quả. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro và chi phí mà còn tạo ra cơ hội cho sự đổi mới và phát triển.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ đào sâu hơn vào cơ sở lý thuyết của Digital Twins và cách nó hoạt động trong thực tế.

Nguyên tắc hoạt động của Digital Twins

• Tạo bản sao số động: Digital Twins không chỉ là bản sao tĩnh mà là một mô hình động của đối tượng thực tế. Qua sự tích hợp của các dữ liệu số thu thập từ cảm biến và thiết bị, Digital Twins được tạo ra để phản ánh trạng thái và hành vi của đối tượng theo thời gian thực. Các thông tin này không chỉ là hình ảnh 3D mà còn bao gồm các tham số đo lường như nhiệt độ, áp suất, và tốc độ.
• Liên kết thế giới thực và thế giới ảo: Digital Twins thực hiện việc liên kết giữa phiên bản ảo và đối tượng thực tế thông qua các kết nối số hóa. Dữ liệu được truyền từ đối tượng thực tế đến phiên bản số, và ngược lại, tạo ra một môi trường tương tác liên tục. Điều này cho phép người dùng theo dõi và quản lý đối tượng một cách chính xác, nhưng trong môi trường ảo.

Ứng dụng cụ thể của Digital Twins

• Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng: Digital Twins đã làm thay đổi cách sản xuất hoạt động bằng cách tạo ra một phiên bản số động của dây chuyền sản xuất. Dữ liệu từ cảm biến trên máy móc và thiết bị sản xuất được liên kết với Digital Twins, giúp theo dõi và đánh giá hiệu suất theo thời gian thực. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lỗi và tăng cường khả năng đáp ứng. Ngoài ra, Digital Twins cũng mở ra cơ hội mới cho quản lý chuỗi cung ứng bằng cách theo dõi và dự báo tình trạng của các thành phần khác nhau trong chuỗi cung ứng. Từ việc quản lý tồn kho đến dự đoán nhu cầu, Digital Twins đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa hiệu suất toàn bộ hệ thống.
• Ứng dụng trong y tế và quản lý chuỗi bệnh viện: Trong lĩnh vực y tế, Digital Twins được sử dụng để tạo ra một bản sao số động của bệnh nhân hoặc thiết bị y tế. Thông qua cảm biến và IoT, Digital Twins có thể theo dõi các chỉ số sức khỏe, thu thập dữ liệu về hoạt động và cảnh báo sớm về các vấn đề y tế tiềm ẩn. Digital Twins cũng đóng vai trò quan trọng trong quản lý bệnh viện và tài nguyên. Từ việc theo dõi vị trí của thiết bị y tế đến quản lý lịch trình phòng mổ, Digital Twins giúp tối ưu hóa nguồn lực và cải thiện chất lượng dịch vụ y tế.
• Ứng dụng trong quản lý đô thị thông minh: Digital Twins đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý giao thông trong các đô thị thông minh. Việc theo dõi vị trí của phương tiện và tình trạng đường thông qua cảm biến giúp tối ưu hóa luồng giao thông, giảm ùn tắc và làm giảm tiêu thụ năng lượng. Bên cạnh đó, Digital Twins được sử dụng để giúp quản lý năng lượng và môi trường trong các đô thị thông minh. Việc theo dõi tiêu thụ năng lượng của các toà nhà, hệ thống điều hòa và nguồn nước giúp giảm lượng lãng phí và tăng cường bảo vệ môi trường.Phần tiếp theo (phần 2) sẽ đàm phán về thách thức và nguy cơ liên quan đến việc triển khai Digital Twins cũng như những ưu tiên bảo mật cần được xem xét, đồng thời sẽ có cái nhìn khái quát về tương lai của công nghệ này (Hết phần 1).