Платформа цифровых двойников кампусов превращается в ключевую тенденцию в цифровизации образования. Это не простая трехмерная визуализация, а использование Интернета вещей, больших данных, искусственного интеллекта и других технологий для создания динамического зеркала в цифровом пространстве, которое синхронизируется с физическим кампусом в реальном времени и взаимодействует с виртуальным и реальным. Основная ценность этой платформы заключается в объединении разрозненных бизнес-систем на территории кампуса, разрушении «хранилищ данных», достижении комплексного восприятия, интеллектуального анализа и оптимизации моделирования операций кампуса, тем самым способствуя преобразованию управления кампусом с управления на основе опыта на управление данными.
Как кампусы цифровых двойников могут разрушить разрозненность данных и обеспечить единое управление
В традиционном управлении кампусом система академического управления, система логистики, безопасности и другие системы часто независимы друг от друга, образуя таким образом «дымоход данных», что делает невозможным обмен информацией, что значительно ограничивает эффективность управления. Ключевой задачей платформы цифровых двойников является создание единой базы данных для решения этой основной проблемы.
В процессе строительства необходимо создать стандартизированную систему управления данными для цифрового определения таких объектов, как люди, места, вещи и объекты, по всей школе, а также связывать различную мультимодальную информацию с помощью единой системы меток. Практика показала, что путем создания единой промежуточной платформы данных или базовой платформы данных данные из различных бизнес-систем можно эффективно агрегировать для формирования пула активов данных на уровне кампуса. Когда разрозненные данные интегрируются в единое трехмерное пространство, менеджеры могут получить панорамное и визуальное представление о работе кампуса, совершая переход от «фрагментов данных» к «информационной панораме» и обеспечивая поддержку для принятия научных решений.
Как технология цифровых двойников оптимизирует энергопотребление и управление объектами кампуса
В области управления энергопотреблением платформа цифровых двойников может собирать данные о потреблении энергии в режиме реального времени, подключаясь к терминалам IoT, таким как интеллектуальные счетчики воды и электроэнергии, разбросанные по всему кампусу. В виртуальном кампусе эти данные будут динамически отображаться и анализироваться. Система может автоматически выявлять аномальные модели энергопотребления, такие как включение света в классах поздно ночью или ненормальную работу кондиционеров на холостом ходу, и немедленно выдавать предупреждения. Это не только помогает выявить расточительное поведение, но также позволяет провести углубленный анализ на основе исторических данных, погоды, расписания занятий и многих других факторов, тем самым обеспечивая точную поддержку данных для формулирования усовершенствованных стратегий энергосбережения и достижения цели «двойного углерода».
Благодаря интеллектуальному управлению и обслуживанию объектов кампуса платформа может обеспечить мониторинг второго уровня условий эксплуатации зданий, кондиционеров, лифтов и другой инфраструктуры, а также подавать сигналы тревоги в случае нештатных ситуаций. Анализируя данные о прошлых операциях оборудования, система также может прогнозировать потенциальные сбои и трансформировать «реактивное обслуживание» в «прогностическое обслуживание». Опыт университетов показывает, что эта модель может увеличить среднее время между отказами оборудования более чем на одну треть, тем самым значительно сокращая ежегодные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Как интеллектуальные системы безопасности используют цифровых двойников для повышения скорости реагирования на чрезвычайные ситуации
Традиционная система безопасности университетских кампусов, основанная на ручных проверках и воспроизведении видео, часто отстает в реагировании. Кампус цифрового двойника объединяет множество подсистем безопасности, таких как видеонаблюдение, контроль доступа, пожарная сигнализация и электронное патрулирование, для создания комплексной и интегрированной платформы предотвращения и контроля безопасности.
На трехмерной карте можно точно расположить все камеры и точки сигнализации, а менеджеры могут получать изображения в реальном времени одним щелчком мыши. Что еще более важно, при возникновении чрезвычайных ситуаций, таких как пожар, система может автоматически определять местонахождение и отображать окружающее противопожарное оборудование, состояние канала эвакуации и тепловые карты потоков людей в реальном времени, быстро моделировать и предлагать наилучший путь эвакуации. Такая интегрированная модель управления преобразует различные элементы безопасности из изолированного состояния в скоординированные операции, обеспечивая переход от «людей, смотрящих на экран», к «интеллектуальному раннему предупреждению и быстрому взаимодействию», что значительно сокращает время реагирования на чрезвычайную ситуацию.
Как платформа цифровых двойников обеспечивает точное управление обучением и научными исследованиями
В рамках управления обучением платформа имеет возможность глубоко интегрировать данные образовательной системы со сценами трехмерной визуализации. Администраторы могут положиться на этот интегрированный контент, чтобы интуитивно просматривать структуру курсов в каждом учебном корпусе, а также статус использования классных комнат, то есть простаивают ли они или находятся в классе, а также соответствующую информацию, такую как уровень посещаемости учащихся, тем самым обеспечивая визуальное планирование операций учебных ресурсов. Это поможет оптимизировать планировку классной комнаты и повысить эффективность использования пространства. С помощью такого рода анализа одна школа успешно увеличила средний коэффициент использования классов с 62% до 78%.
Что касается научных исследований и экспериментального обучения, технология цифровых двойников позволяет обеспечить точный мониторинг лабораторной среды и состояния оборудования. Подключив датчики температуры, влажности, дыма и другие, система может обеспечить безопасность экспериментальной среды. В то же время, благодаря интеграции технологии виртуальной реальности (VR), студенты могут управлять моделями цифрового оборудования в высокоточных виртуальных лабораториях для предварительного просмотра или неоднократной практики, не беспокоясь об износе оборудования. Учителя также могут оценивать траектории действий учащихся на основе исходных данных для получения персонализированных рекомендаций.
Каковы общие этапы создания университетами кампусов цифровых двойников?
Для большинства университетов комплексное строительство кампуса цифрового двойника является системным проектом, и подходит стратегия «общего планирования и поэтапной реализации». Общий путь состоит в том, чтобы разделить его на три этапа для устойчивого продвижения.
Первый этап – создание инфраструктуры. Его основная цель — создание единой цифровой базы. Основные задачи включают усовершенствованное трехмерное моделирование кампуса и построение системы восприятия Интернета вещей для достижения «глобальной видимости» базовой среды кампуса, а также предоставление услуг иммерсивной навигации по кампусу для преподавателей и студентов. Второй этап – углубление операций. Целью является глубокая интеграция цифровой базы с основными бизнес-системами, такими как управление государственным жильем, контроль энергопотребления и лабораторная безопасность, открытие данных, достижение «управляемых и контролируемых» ключевых бизнес-показателей и стимулирование реинжиниринга процессов управления. Третий этап — это разумное лидерство, цель которого — превратить платформу в командный центр для интеллектуальных операций в кампусе. Этот командный центр обладает расширенными возможностями, такими как сотрудничество между университетами, глобальный анализ данных, моделирование и прогнозирование, тем самым обеспечивая перспективную поддержку принятия стратегических решений в школе.
Каковы основные проблемы, с которыми в настоящее время сталкивается строительство кампусов цифровых двойников?
Несмотря на многообещающие перспективы, строительство и применение кампусов цифровых двойников по-прежнему сталкивается с множеством проблем с реалистичными характеристиками. Прежде всего, существует проблема объединения данных. Как разрушить барьеры между десятками или даже сотнями бизнес-систем, построенных разными поставщиками в разное время, и добиться стандартного доступа и взаимосвязи данных. Это краеугольный камень успеха проекта. Во-вторых, существуют технологическая интеграция и ценовое давление. Платформа должна интегрировать BIM, ГИС, Интернет вещей, искусственный интеллект, большие данные и другие передовые технологии, что предъявляет высокие требования к возможностям интеграции технологий и постоянным капиталовложениям.
Создание и эффективная эксплуатация платформы цифровых двойников, которая предполагает углубленное сотрудничество между несколькими отделами, такими как инфраструктура, логистическая поддержка, безопасность и информатизация, а также реорганизацию бизнес-процессов и изменения в существующих моделях работы, является серьезной проблемой для сотрудничества руководства и организационных изменений. В этой задаче нельзя игнорировать безопасность данных и защиту конфиденциальности, поскольку платформа собирает огромные данные учителей и студентов, данные о безопасности кампуса и энергопотреблении, а также создает полный механизм защиты сетевой безопасности и иерархическую систему управления данными, которая является краеугольным камнем долгосрочной стабильной работы системы. Предоставляйте глобальные услуги по закупкам слабых текущих интеллектуальных продуктов!
После понимания внутренней ценности, сценариев применения и путей реализации кампусной платформы цифровых двойников, считаете ли вы, что в нынешней школьной среде самым большим препятствием на пути создания такой интегрированной платформы является сложность интеграции технологий, организационные трудности межведомственного сотрудничества или проблема постоянных инвестиций и оценки результатов? Не стесняйтесь поделиться своими наблюдениями и идеями в области комментариев.
Добавить комментарий