中国移动-业现场网数字孪生白皮书-2021.5-24页_975kb

行业现场网数字孪生白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由中国移动通信研究院发布，聚焦于行业现场网的数字孪生技术应用，旨在通过构建全生命周期的数字孪生管理体系，提升行业网络的智能化运维与管理能力。白皮书系统阐述了数字孪生技术在行业现场网中的应用价值，提出了DT-NLM数字孪生全生命周期管理平台，并介绍了其核心技术、应用场景及未来发展方向。

主要观点

1. 数字孪生推动行业数智化转型
   数字孪生技术通过创建物理实体的虚拟映射，实现对物理系统的实时监控、预测与优化，助力企业向“服务型制造”转型，提高运营效率和产品附加值。

2. 行业现场网的复杂性与挑战
   行业现场网连接终端、机器、传感器和系统，涵盖多种通信技术（如5G、WiFi、蓝牙、ZigBee、NB-IoT等）。随着终端数量增加和业务需求多样化，传统运维模式难以满足高效、智能、灵活的管理要求。

3. DT-NLM平台构建全生命周期管理体系
   DT-NLM平台通过数据采集、数字孪生建模、智慧运维、可视化等核心技术，实现对行业现场网从规划、建设到运维、优化的全流程管理，提升网络的可视化、可管化和可控制能力。

4. 数字孪生技术的多维应用
   数字孪生技术不仅用于网络状态的可视化，还能通过建模和仿真支持网络规划、业务质量分析和智能运维决策，最终实现对网络的精准控制与优化。

关键信息

1. 行业现场网技术分类

• 行业现场接入网：包括无源通信、短距通信（如WiFi、蓝牙、ZigBee）、TSN、5G、UWB等。
• 行业现场核心网：基于UPF（用户面功能）部署在边缘侧，实现数据分流、本地处理与业务响应。

2. DT-NLM平台功能模块

• 数据采集与管理：通过5G端侧业务质量探针系统，采集终端设备、网络覆盖、业务质量等关键信息。
• 数字孪生建模：构建几何模型、信息模型、机理模型，实现对物理实体的全面映射与智能控制。
• 智慧运维：基于智能算法，实现故障预测、根因分析、自愈运维等能力，提升运维效率。
• 数字孪生可视化：采用GIS、3D可视化、BIM等技术，实现网络状态的实时展示与交互分析。

3. 核心技术

• 数据采集技术：包括探针SDK中间件与监测分析平台，支持端侧数据采集与分析。
• 数字孪生建模技术：融合物理空间模型、信息模型和机理模型，实现网络实体的智能化管理。
• 智慧运维技术：结合业务质量探针数据、统一网管系统数据和终端侧数据，实现智能决策与运维优化。
• 数字孪生可视化技术：通过三维场景、实时渲染和数据建模，实现网络状态的可视化交互。

4. 应用场景用例

• 5G融合工业现场网：实现多网融合，解决“最后100米”连接问题，提升工厂运维效率与柔性制造能力。
• 分布式RFID与运营商网络协同：采用激励与通信分离架构，提升RFID组网性能，实现高可靠、高效读取和精准定位。

关键价值

• 低成本试错：通过数字孪生技术，支持网络方案的快速仿真与验证，降低试错成本。
• 高质量运维：实现网络故障的预测、定位与自愈，提升运维效率和客户满意度。
• 智能化决策：结合大数据与AI算法，为行业客户提供精准的网络优化与管理建议。

未来展望

• 推动行业标准化：DT-NLM平台将与行业合作伙伴共同制定数字孪生模型标准，推动行业应用的规范化发展。
• 打造全生命周期解决方案：通过开放平台能力，支持不同场景下的行业现场网数字孪生应用，实现合作共赢。
• 赋能垂直行业：面向智能制造、物流、工业自动化等场景，构建以客户为中心的智能运维体系，助力企业实现数智化转型。

缩略语表

总结

本白皮书系统性地阐述了数字孪生技术在行业现场网管理中的应用，强调其在提升网络运维智能化、可视化和全生命周期管理中的关键作用。通过DT-NLM平台，中国移动研究院致力于构建一套覆盖网络规划、建设、运维、优化的数字孪生管理体系，为行业客户提供高效、灵活、智能的网络服务，推动垂直行业向数智化、服务化方向发展。