CN110178149A

CN110178149A - 数字双胞胎图

Info

Publication number: CN110178149A
Application number: CN201780083552.5A
Authority: CN
Inventors: 阿基梅德斯·马丁内斯·卡内多; 利维奥·达洛罗
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-01-16
Publication date: 2019-08-27
Also published as: WO2018132112A1; US20200090085A1; EP3555818A1

Abstract

一种使用基于图的结构来管理多个数字双胞胎的***，该***包括存储包括多个子图的数字双胞胎图的一个或多个数据库。每个子图包括与不同物理对象相关联的多个节点。该***还包括一个或多个传感器接口，其被配置为接收与一个或多个远程物理对象相对应的数据。另外，该***包括计算***，该计算***被配置为基于经由一个或多个传感器接口接收到的数据来修改多个子图以及多个子图之间的边缘连接。

Description

数字双胞胎图

技术领域

本公开主要涉及用于创建和利用基于图的结构来管理数字双胞胎的***、方法和装置。本文描述的技术可以应用于例如分析现实世界、各种运行环境中的物理装置之间存在的关系。

背景技术

数字双胞胎(DT)为机器的数字版本。一旦创建，DT可用于以真实世界***的数字表示来表示机器。创建DT以使其在对应机器的形式和行为上相同。此外，DT可以在更大的***内反映机器的状态。例如，可以将传感器放置在机器上以从物理对象捕获实时(或接近实时)数据，以将其转发回远程DT。然后DT可以进行必要的改变，以保持其与物理双胞胎的对应关系。

常规DT实施方式的设计侧重于对象级行为。DT技术的当前焦点在于创建对象的、可用于识别提高对象效率的机会的数字对应物。例如，已经证明相比没有DT的风力涡轮机，风力涡轮机的DT可用于提供高达20％更多的能量容量。这通过收集、可视化和分析来自风力涡轮机的数据以及使用预测分析来协助运营战略规划来实现。这是一种对象级空间DT，因为它只在运行期间捕获对象(单阶段不捕获时间方面)。

其他常规***借助对象级时空DT具有更广泛的视图。该DT从设计、工程、生产、操作、服务、维护和产品结束时捕获对象的特征。为了捕获时空方面，一些***使用单片表示方法，对象的数字表示聚合不同生命周期阶段所需的所有方面和数据。这种被称为机电对象的方法效率不高，因为所得到的对象通过聚合所有必要数据会变得迅速膨胀。此外，此DT不捕获不同DT之间的交互流或对象在现实世界中遇到的业务流。

发明内容

本发明的实施例通过提供与用于管理数字双胞胎(DT)的基于图的结构相关的方法、***和装置，解决和克服一个或多个上述缺点和缺陷。这种基于图的结构在本文中称为“数字双胞胎图”或“DTG”。本文所述的DTG技术可以用于例如向制造商提供各种现实世界的物理装置与其他实体(例如人)之间的关系的详细视图。使用DTG范例、设计人员、制造商和维护提供商可以相互交互，以获得更高质量的产品和更有效的维护结果。

根据一些实施例，一种用于使用基于图的结构管理多个数字双胞胎的***，该***包括存储包括多个子图的DTG的一个或多个数据库。每个子图包括与不同物理对象相关联的多个节点。例如，在一些实施例中，图中的每个节点对应于与不同物理对象相关联的数字双胞胎单元。该***还包括一个或多个传感器接口，其被配置为接收与一个或多个远程物理对象相对应的数据。另外，该***包括计算***，该计算***被配置为基于经由一个或多个传感器接口接收到的数据来修改子图和子图之间的边缘连接。

例如，假设DTG包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图，该第二物理对象由指示第一物理对象使用第二物理对象的边缘连接。第一和第二物理对象可以分别为，例如人和车辆。如果计算***确定第一物理对象不再使用第二物理对象，则可以从DTG中删除对应的边缘。代替(或除了)指示当前使用的图边缘，边缘可以指示第一物理对象过去使用第二物理对象。基于该过去使用的指示，可以预测与第一物理对象未来使用第二物理对象相对应的时间段。此外，可以在预测时间段之外，调度对第二物理对象的更新(例如，软件升级)。在一些实施例中，使用仿真第一物理对象和第二物理对象的行为的仿真模型来预测时间段。在这些实施例中，计算***可以包括仿真平台，该仿真平台被配置为使用跨多个处理器并行执行的仿真引擎来执行每个相应的仿真模型。在一个实施例中，传感器接口包括web服务接口，其被配置为促进与远程物理对象的通信。该***还可以包括移动装置接口，该移动装置接口被配置为促进(i)远程物理对象的监测，以确定与远程物理对象相对应的数据，以及(ii)经由web服务接口与远程物理对象相对应的数据的传送。

根据本发明的另一方面，一种用于使用基于图的结构来管理对应于物理对象的数字双胞胎的计算机实现的方法包括生成包括子图的DTG的计算***。每个子图包括与不同物理对象相关联的节点。计算***接收指示一个或多个远程物理对象的使用的使用数据，例如，通过监测远程物理对象的活动。然后，计算***基于使用数据修改子图和子图之间的边缘连接。

上述方法可以还包括基于特定对象的不使用来删除边缘。例如，在一个实施例中，DTG包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图。由指示第一物理对象使用第二物理对象的边缘，连接两个子图。该方法然后可以还包括确定第一物理对象不再使用第二物理对象并从DTG删除边缘。

上述方法中的DTG可以另外用于预测目的。例如，在一个实施例中，假设DTG包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图，该第二物理对象由指示第一物理对象先前已使用第二物理对象的边缘连接。该方法然后可以还包括基于DTG中包括的一个或多个数字双胞单元，预测与第一物理对象未来使用第二物理对象相对应的时间段。另外，该方法可以包括在对应于未来使用第二物理对象的预测时间段之外，调度并可能传递对第二物理对象的更新。

根据本发明的其他实施例，用于管理数字双胞胎的计算机实现的方法包括确定第一物理对象和第二物理对象之间的关系，以及识别与DTG中的第一物理对象相对应的第一子图。该第一子图包括与第一物理对象相关联的第一数字双胞胎单元。该方法还包括识别与DTG中的第二物理对象相对应的第二子图。第二子图包括与第二物理对象相关联的第二数字双胞胎单元。基于所确定的关系，创建、更新或删除DTG中的边缘。

通过参考附图进行的说明性实施例的以下详细描述，本发明的附加特征和优点将变得显而易见。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本发明的前述和其他方面。出于说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，但是应当理解，本发明不限于所公开的具体手段。附图中包括以下图：

图1示出根据本发明的一些实施例，DTG如何可以用作为其中现实世界的对象及其关系以数字方式表示的信息结构；

图2提供根据一些实施例的可能存在于DTG中的边缘的示例；

图3提供DTG随时间推移的变形的示例，如在一些实施例中可能发生的；

图4示出实现三层DTG架构的***，如在本发明的一些实施例中所使用的；

图5提供图4中所示的三层DTG架构的更详细的图示，如它可以在一些实施例中实现的；以及

图6提供根据本发明的一些实施例的并行处理存储器架构的示例，该架构可用于执行与本文所讨论的各种工作流的执行相关的计算。

具体实施方式

以下公开内容根据涉及与数字双胞胎实体的图表示相关的方法、***和装置的若干实施例来描述本发明。本文描述的技术不依赖于单片数据结构，而是关注DT之间的关系。如下面还详细描述的，在本文描述的各种实施例中，每个对象的DT由嵌入在DTG中的子图(即，节点的集合)表示。每个节点称为数字双胞胎单元(DTU)。本文描述的DTG易于查询；使用图搜索和内容过滤有效地完成信息检索。DTG也是可追踪的，因为可以跟踪图的每个单独更新，因此可以重新创建任何过去的状态。此外，DTG是可扩展的，根据需要支持尽可能多的节点类型、其内容以及它们的关系。

DTG是动态的，因为图可以随着节点和边缘的创建和消除而连续变形。这种变形是数据、查询、仿真、模型、新提供者、新消费者以及它们之间的动态关系的更新的结果。即使DTG可以包括具有数十亿个节点和边缘的大图，但是在云平台中运行的现有数据库(例如，GraphX，关联数据)和算法(例如，Pregel，MapReduce)将有助于有效地搜索和更新DTG。另选地，在一些实施例中可以使用用于语义查询的图结构的专用数据库(即，“图数据库”)。DTG表示还适用于基于图论和分类方法与新颖数学引擎平滑集成。因此，在一些实施例中，DTG也是自学习的，因为算法可用于分析图的变形以识别紧急模式和行为。

图1示出了根据本发明的一些实施例，DTG如何可以用作为其中现实世界的对象及其关系以数字方式表示的信息结构。在DTG中表示真实世界的对象，如汽车、人、建筑物、飞机、高速公路、房屋、交通***。真实世界对象不是由单个节点表示，而是由DTG中的子图表示。例如，汽车“T39BTT”由子图中的多个DTU表示。子图中的DTU可以表示，例如，CAD设计、服务记录、其当前状态(它在哪里，它的速度等)、它的制造信息(它在哪里生产，由哪些机器生产等)。类似地，另一个子图表示一个人，“John Doe”，并且DTU保存他的身份、健康记录、议程等。需指出，有一条边缘将“John Doe”连接到汽车“T39BTT”，并且这可以表示例如“JohnDoe目前正在驾驶T39BTT汽车”。一旦John到达目的地并关闭他的汽车，这个“驾驶”边缘可从DTG中删除。需指出，尽管DTG发生了变化，但下面的DTG正在记录所有交易以进行进一步分析。例如，根据“John Doe”和他的“T39BTT”汽车之间的历史信息，我们可以预测John Doe第二天早上醒来开车去上班，汽车的原始设备制造商(OEM)可以当John Doe睡觉时，使用此信息在空中将软件更新推送到汽车。OEM的这次更新也会更新DTG。像这样的交互会不断更新DTG。

图2提供了根据一些实施例的可能存在于DTG中的边缘的示例。连接节点的边缘用于表示DTU之间的关系。边缘可以为，例如，空间(例如，聚合、层次结构、依赖性)、时间(例如，生命周期阶段、时间戳数据)、与交互流相关的(例如，物理、信息和非物理接口，包括机器-机器、机器-人、人-机器)和/或与业务流相关的(例如，供应链、客户订单、物流、财务、组织等)。该表示使DTG能够灵活地“原样(as-is)”使用与不同节点相关联的DT(例如，用于解析、评估、仿真)，以及与边缘相关联的信息，以通过图和数据分析算法来发现和创建新知识。交互流使DTG能够表达DT的生产者和消费者之间的时空表示。

为了引导DTG，可以使用混合驱动的方法，其结合了场景信息、工程知识和一般知识。每个场景定义最有用的抽象和接口。这些场景被用于填充DTG。然后结合工程知识，包括例如工程原理(书籍、手册、专利)、模型、时间序列数据、***遥测以及命令和控制“在工作(at work)”信息。数据源工程知识由一个或多个提取器处理，以提取DTG的相关信息。类似地，处理现有的一般知识库、本体和工具以提取数据并经由新的DTU或边缘连接将其合并到DTG中。

DTG具有不断变化的能力。可以使用图3中所示的“DTG快照”来可视化DTG随时间推移的变形。在时间Tn拍摄的第一快照包括四个节点({A，B，C，D})和四个边缘({e1，e2，e3，e4})。Tn和Tn+1快照之间的转换在本文中被称为其中图结构通过操作来修改的“DTG变换”。在这种情况下，即“删除e3”和“添加e5”边缘。因此，所得的Tn+1快照由四个节点({A，B，C，D})和四个边缘({e1，e2，e4，e5})组成。从Tn+1到Tn+2的第二转换包括“删除A”、“删除e5”、“添加X”、“添加Y”和“添加e6”操作。在Tn+2处得到的图包括五个节点({B，C，D，X，Y)}和三个边缘({e2，e4，e6})。需指出，节点表示DTU，以及边缘表示DTU之间的关系。实际上，已经证明图架构可以扩展到每天数十亿次变化。因此，DTG为DT提供了灵活的计算和数据结构。

图4示出了实现三层DTG架构的***400，如在本发明的一些实施例中所使用的。该***400在概念上被划分为在云405内操作的装置和物联网(IoT)装置410。这里，云405包括驻留在计算机数据中心内的DTG软件。IoT装置410可以包括例如单芯片计算机、智能电话、移动装置、传感器等，其能够经由超文本传输协议(HTTP)协议与远程计算机通信。在云405和物联网(IoT)装置410处实现的三层DTG架构包括DTG层、数据和仿真(DS)层以及表示所使用的计算设备的物理层。

图5提供图5中所示的三层DTG架构的更详细的图示500，如它可以在一些实施例中实现的。物理层505包括数据中心内的大量计算机和支持设备。DS层内的大数据平台510A指的是物理层505中的计算机所支持的并行、分布式和大规模NoSQL数据库基础设施。在一些实施例中，可以开发专门配置用于DTG相关需求的定制数据库基础设施。在其他实施例中，可以采用诸如Hadoop或Bigtable的大数据数据库基础设施。

在图5的示例中，大数据平台510A提供“映***简(map-reduce)”功能，在该功能中，数据查询任务被自动分派到物理层505处的数据中心内的适当计算机。此外，可以自动聚合查询结果。包括在DS层510处的大仿真平台510B提供与大数据平台510A所采用的结构类似的结构，除了仿真任务被自动分派到仿真引擎并且结果被自动聚合之外。需指出，上述“基于模型”的贝叶斯过滤(也称为贝叶斯推断)方法被认为是一类仿真任务。在一些实施例中，连续执行仿真模型。因此，随着新数据变得可用，DTG可以随着节点和边缘的创建和消除而连续变形。

在DTG层515处，DT存储库(DTR)515A托管和管理许多DT。每个DT与一台且仅一台机器相关联。DT与观察者相当，就此而言，相关物理机器中任何更新也记录在对应的DT中。在图5的示例中，每个DT包括图数据库(GDB)，其存储与DTG中表示的物理机器、结构或其他实体相对应的子图。如本领域通常理解的，图数据库为数据库管理***，其对图数据模型执行创建、读取、更新和删除(CRUD)操作。可以使用的图数据库的示例包括但不限于Neo4j、HyperGraphDB、DEX、InfoGrid、Sones和VertexDB。每个DT的GDB还链接，使得它们共同构成整个***的DTG。作为具有多个GDB的替代方案，在一些实施例中，使用单个GDB，并且可以明确地存储对每个子图的命名(即，每个DT)以及描述各种节点和边缘的包括DTG的信息。在其他实施例中，可以使用非基于图的SQL或非SQL数据库，并且可以使用自定义例程(例如，在数据和仿真层510中的MapReduce中实现)来支持图遍历操作。为了支持DT信息的可移植性和人类可读性，可以使用诸如GXL(图交换语言)或GraphML的基于图的文件格式来存储每个DT的子网。

在图5的示例中，每个DT还包括仿真模型(SM)。SM可以由例如原始设备制造商(OEM)或控制工程师提供。另外，尽管在图5中仅示出了一个SM，但是应当理解DT可以具有与其相关联的多个SM。每个SM的确切实施方式将根据DT的具体特征而变化。在一些实施例中，SM本质上为动态的，因为它们可以使用来自不同数量DTU的数据作为输入。因此，随着更多数据变得可用，模型可以进一步改进。此外，这种建模灵活性允许模型的特异性随时间演变。在一些实施例中，每个DT以通用建模组件开始。当接收到来自DT子图中的DTU的数据时，不同的、更具体的模型可以代替通用模型。例如，一旦接收到指示DT表示车辆实体的信息，就可以用车辆模型替换DTG的通用模型。然后，一旦接收到关于车辆的品牌和型号的进一步信息，就可以用特定于被建模的特定车辆的特征和特性的模型替换车辆模型。

DTG层515还包括两个应用程序接口(API)，其用于与DT存储库515A连接。移动装置客户端API 515B提供用于与诸如计算机、智能电话和平板装置的移动装置进行通信的接口。在一些实施例中，移动装置客户端API 515B提供基于web的界面，使得移动装置可以使用web服务与DTR 515A进行通信。在其他实施例中，移动装置客户端API 515B可以提供更专用的接口，其提供特定于一类移动装置的特征。智能传感器客户端API 515C为与被监测DTG中的物理实体共处一地的传感器(例如，在机器上、在机器中或其附近)提供接口。与移动装置客户端API 515B一样，可以使用通用接口(例如，简单的基于web的消息传送***)来实现智能传感器客户端API 515C，或者可以定制更专用的接口以满足DTR的监测需求。例如，可以实现智能传感器客户端API 515C，以支持诸如用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)或HTTP的消息传送协议。

图6提供了根据本发明的一些实施例的并行处理存储器架构600的示例，该架构可用于执行与本文所讨论的各种工作流的执行相关的计算。该架构600可以用在本发明的使用了NVIDIA^TMCUDA(或类似的并行计算平台)的实施例中。该架构包括主机计算单元(“主机”)605和经由总线615(例如，PCIe总线)连接的图形处理单元(GPU)装置(“装置”)610。主机605包括中央处理单元或“CPU”(图6中未示出)，以及CPU可访问的主机存储器625。装置610包括图形处理单元(GPU)及其相关存储器620(本文称为装置存储器)。装置存储器620可以包括各种类型的存储器，每种存储器针对不同存储器用途而优化。例如，在一些实施例中，装置存储器包括全局存储器、常量存储器和纹理存储器。

大数据平台和/或大仿真平台(参见图5)的并行部分可以在架构600上执行为“装置内核”或简称为“内核”。内核包括被配置为执行特定功能的参数化代码。并行计算平台被配置为基于用户提供的参数、设置和其他选择，跨架构600以最佳方式执行这些内核。另外，在一些实施例中，并行计算平台可以包括附加功能，允许用户提供最少输入以最佳方式自动处理内核。

每个内核所需的处理由线程块的网格执行(下面更详细地描述)。使用并发内核执行、流和与轻量事件的同步，图6的架构600(或类似架构)可用于并行化修改或分析数字双胞胎图。例如，在一些实施例中，可以对大数据平台的操作进行分区，使得多个内核同时分析不同的子图或DTU之间的关系。

装置610包括一个或多个线程块630，其表示装置610的计算单元。术语线程块指的是一组线程，它们可以经由共享存储器进行协作并同步它们的执行以协调存储器访问。例如，在图6中，线程640、645和650在线程块630中操作并访问共享存储器635。取决于所使用的并行计算平台，可以以网格结构来组织线程块。然后可以将计算或一系列计算映射到该网格上。例如，在利用CUDA的实施例中，计算可以映射在一维、二维或三维网格上。每个网格包含多个线程块，每个线程块包含多个线程。例如，在图6中，线程块630被组织成具有m+1行和n+1列的二维网格结构。通常，同一网格的不同线程块中的线程不能彼此通信或同步。然而，同一网格中的线程块可以同时在GPU内的同一多处理器上运行。每个线程块中的线程数可能受到硬件或软件约束的限制。

继续参考图6，寄存器655、660和665表示线程块630可用的快速存储器。每个寄存器只能由单个线程访问。因此，例如，寄存器655可以仅由线程640访问。相反，每个线程块分配共享存储器，因此块中的所有线程都可以访问相同的共享存储器。因此，共享存储器635被设计为由线程块630中的每个线程640、645和650并行访问。各线程可以访问由同一线程块(例如，线程块630)内的其他线程从装置存储器620加载的共享存储器635中的数据。装置存储器620由网格的所有块访问，并且可以使用例如动态随机存取存储器(DRAM)来实现。

每个线程可以具有一个或多个级别的存储器访问。例如，在图6的架构600中，每个线程可以具有三级存储器访问。首先，每个线程640、645、650可以读取并写入其对应的寄存器655、660和665。寄存器提供对各线程的最快存储器访问，因为没有同步问题并且寄存器通常位于执行线程的多处理器附近。其次，线程块630中的每个线程640、645、650可以读取对应于该块630的共享存储器635的数据并写入数据。通常，由于需要在线程块中的所有线程之间同步访问，因此线程访问共享存储器所需的时间超过了寄存器访问共享存储器的时间。然而，与线程块中的寄存器一样，共享存储器通常位于执行各线程的多处理器附近。第三级存储器访问允许装置610上的所有线程读取和/或写入装置存储器。装置存储器需要最长的访问时间，因为访问必须在装置上运行的线程块之间同步。因此，在一些实施例中，对每个子图的处理进行编码，使得它主要利用寄存器和共享存储器，并且仅在必要时利用装置存储器来将数据移入和移出线程块。

可以利用硬件和软件的任何组合来实现本公开的实施例。例如，除了图6中呈现的并行处理架构之外，标准计算平台(例如，服务器、台式计算机等)可以被专门配置为执行本文所讨论的技术。另外，本公开的实施例可以被包括在具有例如计算机可读的非暂时性介质的制品(例如，一个或多个计算机程序产品)中。介质可以在其中包含用于提供和促进本公开的实施例的机制的计算机可读程序代码。制品可以作为计算机***的一部分包括在内或单独出售。

虽然本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例出于说明目的而不是限制性的，其真正的范围和精神由所附权利要求指定。

本文使用的可执行应用包括用于调节处理器以实现预定功能的代码或机器可读指令(例如，响应于用户命令或输入)，诸如操作***、上下文数据采集***或其他信息处理***的那些代码或机器可读指令。可执行程序为用于执行一个或多个特定过程的代码段或机器可读指令、子例程或代码的其他不同部分或可执行应用的一部分。这些过程可包括接收输入数据和/或参数，对接收的输入数据执行操作和/或响应于接收的输入参数执行功能，并且提供所得输出数据和/或参数。

本文使用的图形用户界面(GUI)包括一个或多个显示图像，其由显示处理器生成并使用户能够与处理器或其他装置进行交互并且具有相关数据采集和处理功能。GUI还包括可执行程序或可执行应用。可执行程序或可执行应用调节显示处理器以生成表示GUI显示图像的信号。这些信号被提供给显示装置，该显示装置显示图像供用户观看。在可执行程序或可执行应用的控制下，处理器响应于从输入装置接收到的信号操纵GUI显示图像。以这种方式，用户可以使用输入装置与显示图像交互，使得用户能够与处理器或其他装置进行交互。

本文的功能和处理步骤可以响应于用户命令自动地或全部地或部分地执行。响应于一个或多个可执行指令或装置操作而无需用户直接启动活动，进行自动执行的活动(包括一步骤)。

图中的***和过程不是排他性的。可以根据本发明的原理得出其他***、过程和菜单以实现相同的目的。尽管已经参考特定实施例描述了本发明，但是应该理解，本文示出和描述的实施例和变化仅用于说明目的。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以实现对当前设计的修改。如本文所述，可以使用硬件组件、软件组件和/或其组合来实现各种***、子***、代理、管理器和过程。本文中的任何权利要求要素都不应根据35U.S.C.112第六款的规定来解释，除非使用短语“用于…的装置”来明确陈述。

Claims

1.一种使用基于图的结构来管理多个数字双胞胎的***，所述***包括：

一个或多个数据库，其存储包括多个子图的数字双胞胎图，其中，每个子图包括与不同物理对象相关联的多个节点；以及

一个或多个传感器接口，其被配置为接收与一个或多个远程物理对象相对应的数据；以及

计算***，其被配置为基于经由所述一个或多个传感器接口接收到的数据来修改所述多个子图以及所述多个子图之间的边缘连接。

2.根据权利要求1所述的***，其中，所述多个节点中的每个节点对应于与所述不同物理对象相关联的数字双胞单元。

3.根据权利要求1所述的***，其中，所述数字双胞胎图包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图，所述第二物理对象由指示所述第一物理对象使用所述第二物理对象的边缘连接。

4.根据权利要求3所述的***，其中，所述第一物理对象是人。

5.根据权利要求4所述的***，其中，所述第二物理对象是车辆。

6.根据权利要求3所述的***，其中，所述计算***还被配置为：

确定所述第一物理对象不再使用所述第二物理对象；以及

从所述数字双胞胎图中删除所述边缘。

7.根据权利要求1所述的***，其中，所述数字双胞胎图包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图，所述第二物理对象由指示所述第一物理对象先前已使用所述第二物理对象的边缘连接。

8.根据权利要求7所述的***，其中，所述计算***还被配置为：

基于所述数字双胞胎图中包括的一个或多个数字双胞单元，预测与所述第一物理对象未来使用所述第二物理对象相对应的时间段。

9.根据权利要求8所述的***，其中，所述计算***还被配置为：

在对应于未来使用所述第二物理对象的预测时间段之外，调度对所述第二物理对象的更新。

10.根据权利要求8所述的***，其中，所述计算***还被配置为使用仿真所述第一物理对象和所述第二物理对象的行为的多个仿真模型来预测所述时间段。

11.根据权利要求10所述的***，其中，所述计算***包括仿真平台，所述仿真平台被配置为使用跨多个处理器并行执行的多个仿真引擎来执行每个相应的仿真模型。

12.根据权利要求1所述的***，其中，所述一个或多个传感器接口包括web服务接口，所述web服务接口被配置为促进与一个或多个远程物理对象的通信。

13.根据权利要求12所述的***，其中，所述***还包括移动装置接口，所述移动装置接口被配置为促进(i)所述一个或多个远程物理对象的监测，以确定与所述一个或多个远程物理对象相对应的数据，以及(ii)经由所述web服务接口的与所述一个或多个远程物理对象相对应的数据的传送。

14.一种计算机实现的方法，其用于使用基于图的结构来管理对应于多个物理对象的数字双胞胎，所述方法包括：

由计算***生成包括多个子图的数字双胞胎图，其中，每个子图包括与不同物理对象相关联的多个节点；以及

由所述计算***接收指示一个或多个远程物理对象的使用的使用数据；以及

由所述计算***基于所述使用数据修改所述多个子图以及所述多个子图之间的边缘连接。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述数字双胞胎图包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图，所述第二物理对象由指示所述第一物理对象使用所述第二物理对象的边缘连接，并且所述方法还包括：

确定所述第一物理对象不再使用所述第二物理对象；以及

从所述数字双胞胎图中删除所述边缘。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述数字双胞胎图包括对应于第一物理对象的第一子图和对应于第二物理对象的第二图，所述第二物理对象由指示所述第一物理对象先前已使用所述第二物理对象的边缘连接，并且所述方法还包括：

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

在调度时间，将所述更新传递给所述第二物理对象。

19.根据权利要求14所述的方法，其中，接收指示一个或多个远程物理对象的使用的所述使用数据包括：

监测所述一个或多个远程物理对象的活动，以确定所述使用数据。

20.一种用于管理多个数字双胞胎的计算机实现的方法，所述方法包括：

确定第一物理对象和第二物理对象之间的关系；

识别对应于数字双胞胎图中的所述第一物理对象的第一子图，其中，所述第一子图包括与所述第一物理对象相关联的第一数字双胞胎单元；

识别对应于所述数字双胞胎图中的所述第二物理对象的第二子图，其中，所述第二子图包括与所述第二物理对象相关联的第二数字双胞胎单元；以及

基于所述关系，在所述第一子图和所述第二子图之间创建、更新或删除所述数字双胞胎图中的边缘。