قد يَظهر الأمر أن التوائم الرقمية هي موضوع من عالم الخيال العلمي، ولكنها في الواقع تُستغل بالفعل في الحلول التجارية باستخدام التقنيات الذكية الاصطناعية وتحليل البيانات وعمليات التحويل الرقمي لتمكين شبكات المستقبل.
تعالوا معنا في رحلة استكشاف عوالم الاحتمالات الافتراضية هذه في مجال هندسة الاتصالات.
في السنوات القليلة الماضية، شهدت أجهزتنا تطورات كبيرة تجاوزت التوقعات. لم يعد الهاتف مقتصرًا على المكالمات والرسائل فحسب، و باتت السيارات قادرة على معرفة الطريق إلى وجهتك بشكل أفضل حتى منك، وأصبحت صناعاتنا ومدننا أكثر ذكاءً وتكاملًا.
وكل ذلك بفضل الثورة التقنية وشبكات الجيل الخامس وإنترنت الأشياء IoT. إذ نرى مستقبلنا كمنظومة مبنية حولنا، تتكون من شبكات معقدة وأنظمة بيئية رقمية ترتبط ببعضها البعض.
مع تزايد حجم البيانات في الوقت الفعلي التي تتولد باستمرار من قبل كل جهاز، يعتمد نجاح إدارة هذه الشبكات وضمان عملها بكفاءة بشكل كبير على تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML).
ومع ذلك، يعتبر تدريب هذه الخوارزميات تحديًا. فكيف يمكن تدريب خوارزمية التعلم الآلي بأمان لتعلّم وتنفيذ إجراءات سريعة الاستجابة في شبكة ديناميكية لا يُعتبر التوقف عن العمل فيها خيارًا؟ هذا هو المجال الذي تأتي فيه التوائم الرقمية لتلعب دورًا حاسمًا!
يمثل ببساطة نسخة برمجية تمثيلية لجميع المكونات والمعلومات والعمليات المتواجدة في الواقع الفعلي، ولكنها مبنية في بيئة سحابية. تفتح التوائم الرقمية أبوابًا إلى عالم افتراضي مليء بالاحتمالات، إذ يمكنك بأمان تجريب وتشغيل سيناريوهات “ماذا لو” لنموذجك التدريبي، دون أي خطر على نظرائك في الواقع الحقيقي.
يمكن استخدام التوائم الرقمية في مجموعة متنوعة من المجالات ، بما في ذلك هندسة الاتصالات.
تعمل التوائم الرقمية على تقديم تمثيلات مبنية على البيانات للأنظمة الفعلية، وذلك من خلال استخدام مستشعرات وتحليلات إنترنت الأشياء.
إلى جانب نماذج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، تقدم التوائم الرقمية أدوات افتراضية للمهندسين تمكنهم من إدارة الموارد بكفاءة وتحسين أداء الأنظمة. كما وتتيح الشركات تطوير التوائم الرقمية من خلال ربط أجهزة الاستشعار بمنتجاتها ومعداتها، بهدف مراقبة الأنظمة ونمذجة ديناميكيتها.
تتفوّق التوائم الرقمية عن مجرد مخططات، إذ تجمع بين محاكاة ديناميكيات النظام في الوقت الحقيقي وعناصر تحكم تنفيذية.
تُحدث التوائم الرقمية ثورة في مجال الهندسة من خلال دمج بيانات الخبراء البشريين والقدرات الذكية للذكاء الاصطناعي، بهدف توجيه التطوير نحو مسارات جديدة وغير مستكشفة. من خلال اعتمادها على البيانات من مختلف المصادر، تمكِّن التوائم الرقمية من كشف الحالات النادرة وتنفيذ عمليات إصلاح تلقائية، مما يتيح لها نمذجة ومحاكاة الإجراءات والعمليات بشكل شامل. ولكن الأمر الأهم بلا شك هو قدرتها على تمكين الشركات من التنبؤ بالمشكلات ومنع الأخطاء قبل حدوثها، مما يعزز من كفاءة الأنظمة والعمليات بشكل عام.
تُعَدُّ التكنولوجيا الرقمية المزدوجة، وهي ميزة أساسية في أي تطبيق يتعلق بإنترنت الأشياء، من الوسائل التي تمكِّن الشركات من محاكاة العمليات وتحسينها على مرّ الزمن. يميل الصناعيون عمومًا إلى الاستفادة من التكنولوجيا الرقمية المزدوجة لتحسين العمليات، سواءً كانت ذلك في عمليات الإنتاج أو أداء الآلات، بهدف تعزيز سلاسل التوريد، كمت وتُقدِّم التوائم الرقمية في مجموعة واسعة من المجالات، من التخطيط والتصنيع إلى مجالات مثل مزارع الرياح والزراعة الصناعية.
كما توفر هذه التوائم تحليلات تنبؤية في الوقت الفعلي، تقيس وتحسِّن تشغيل الأنظمة والعمليات الهندسية. وتمكِّن العاملين في مختلف الصناعات من اختبار الأنظمة افتراضيًا قبل تنفيذ أي تغييرات في الواقع الفعلي من ناحية. ومن ناحية أخرى يمكن أن تسهم الدروس المستفادة من العالم الافتراضي بشكل كبير. في تحسين الآلات والأنظمة في بيئة الواقع الملموس.
ومن خلال الاستفادة من تقنيات الواقع المعزز والواقع الافتراضي (AR/VR)، تُقدم التوائم الرقمية أدوات تعليمية تسهم في تعزيز عمليات التدريب وتسريع عمليات التعلم داخل المؤسسات. إلا وبفضل دمجها مع الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تستمد التوائم الرقمية بياناتها من عدد من المصادر، بما في ذلك أنظمة التحكم في الوقت الفعلي وبيانات الاستشعار التاريخية وأنظمة إدارة الأصول، والمكونات الثلاق الرئيسية هي:
يمكن استخدام التوائم الرقمية لتحسين تصميم وتشغيل الشبكات في مجموعة متنوعة من الطرق. إذ تساعد في:
فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية استخدام التوائم الرقمية في هندسة الاتصالات:
مع استمرار تطور التكنولوجيا ، من المرجح أن تصبح التوائم الرقمية أكثر أهمية في هندسة الاتصالات. يمكن أن تساعد في تحسين أداء الشبكة وخفض التكاليف وتحسين الموثوقية والأمن، وبناءً عليه أعدّت لك أكاديمية My-Communication دورة الذكاء الاصطناعي وتعلّم الآلة للغوص في أسرار التوائم الرقمية والمستقبل التقني لاحتراف هذا المجال لمهندسي الاتصالات ومواكبة كل التطورات الجديدة.
Optimized by Seraphinite Accelerator