CN114281903A - 数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备，基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系，根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。本申请能够为复杂的物理实体构建数字孪生体，获得的数字孪生体粒度可控，维度可扩展。

Description

数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，尤其涉及一种数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着物联网应用的发展，物理实体的数字化化身概念的重要性得到越来越多的关注。其中，数字孪生技术能够针对物理世界中的物理实体，通过数字化的手段构建一个在数字世界中一模一样的实体，即数字孪生体，以实现对物理实体的了解、分析和优化。

目前，通常采用如下方式来构建数字孪生体：基于简单的设备模型，使用包含两个主要属性集的JSON文档来构建数字孪生体，其中一个JSON文档包含一组观测值或者报告值，另一个JSON文档包含一组期望值。

发明人研究发现：通过上述方式能够构建简单的物理实体的数字孪生体，但是无法为复杂的物理实体构建数字孪生体。

发明内容

本申请提供一种数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质，以为复杂的物理实体构建数字孪生体。

第一方面，本申请提供一种数字孪生体构建方法，用于构建目标物理实体的数字孪生体，目标物理实体包含至少两个子设备，该数字孪生体构建方法包括：

基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备；

基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系；

根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。

可选的，根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体，包括：针对至少两个子设备中各子设备，获取子设备的描述数据；基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子；基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体。

可选的，基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子，包括：基于物模型，解析描述数据，得到物模型中目标对象名称对应的目标值，其中，对象名称为键值对的键，对象名称对应的值为键值对的值；将目标值填写到物模型中目标对象名称对应的值处，获得子设备对应的设备影子。

可选的，基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体，包括：将至少两个子设备的设备影子包含的信息对应填写到物关系中，获得数字孪生体。

可选的，该数字孪生体构建方法还包括：基于物关系描述语言，构建至少两个数字孪生体的物关系；根据至少两个数字孪生体以及至少两个数字孪生体的物关系，构建至少两个数字孪生体对应的数字孪生体。

第二方面，本申请提供一种数字孪生体的应用方法，数字孪生体为通过如本申请第一方面所述的数字孪生体构建方法构建的，该数字孪生体的应用方法包括：

通过数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，其中，目标子设备为数字孪生体对应的物理实体所包含的子设备；

通过数字孪生体中的物模型，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，以使目标子设备执行控制指令。

可选的，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，包括：若确定目标子设备在线，则根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备；或者，若确定目标子设备离线，则在设备影子中缓存控制指令，并在确定目标子设备重新在线时，根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备。

第三方面，本申请提供一种数字孪生体构建装置，用于构建目标物理实体的数字孪生体，目标物理实体包含至少两个子设备，该数字孪生体构建装置包括：

第一构建模块，用于基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备；

第二构建模块，用于基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系；

处理模块，用于根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。

可选的，处理模块具体用于：针对至少两个子设备中各子设备，获取子设备的描述数据；基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子；基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体。

可选的，处理模块在用于基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子时，具体用于：基于物模型，解析描述数据，得到物模型中目标对象名称对应的目标值，其中，对象名称为键值对的键，对象名称对应的值为键值对的值；将目标值填写到物模型中目标对象名称对应的值处，获得子设备对应的设备影子。

可选的，处理模块在用于基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体时，具体用于：将至少两个子设备的设备影子包含的信息对应填写到物关系中，获得数字孪生体。

可选的，处理模块还可以用于：基于物关系描述语言，构建至少两个数字孪生体的物关系；根据至少两个数字孪生体以及至少两个数字孪生体的物关系，构建至少两个数字孪生体对应的数字孪生体。

第四方面，本申请提供一种数字孪生体的应用装置，数字孪生体为通过如本申请第一方面所述的数字孪生体构建方法构建的，该数字孪生体的应用装置包括：

第一发送模块，用于通过数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，其中，目标子设备为数字孪生体对应的物理实体所包含的子设备；

第二发送模块，用于通过数字孪生体中的物模型，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，以使目标子设备执行控制指令。

可选的，第二发送模块具体用于：若确定目标子设备在线，则根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备；或者，若确定目标子设备离线，则在设备影子中缓存控制指令，并在确定目标子设备重新在线时，根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备。

第五方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；

存储器存储计算机执行指令；

处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现如本申请第一方面所述的数字孪生体构建方法。

第六方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器，以及与处理器通信连接的存储器；

存储器存储计算机执行指令；

处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以实现如本申请第二方面所述的数字孪生体的应用方法。

第七方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时，实现如本申请第一方面所述的数字孪生体构建方法。

第八方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时，实现如本申请第二方面所述的数字孪生体的应用方法。

第九方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本申请第一方面所述的数字孪生体构建方法。

第十方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本申请第二方面所述的数字孪生体的应用方法。

本申请提供的数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质，通过基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备，基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系，根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。由于本申请在物模型的基础上，考虑了物关系，通过物模型和物关系来构建数字孪生体，因此，能够为复杂的物理实体构建数字孪生体，获得的数字孪生体粒度可控，维度可扩展，从而可以对复杂物理实体，如大型工业设备、城市建筑等进行监控、控制及诊断。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图2为本申请一实施例提供的数字孪生体构建方法的流程图；

图3为本申请一实施例提供的一制造业工厂的设备关系的示意图；

图4为本申请另一实施例提供的数字孪生体构建方法的流程图；

图5为本申请一实施例提供的数字孪生体的应用方法的流程图；

图6为本申请一实施例提供的数字孪生体构建装置的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的数字孪生体的应用装置的结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

首先，对本申请涉及的部分技术术语进行解释说明：

物联网，是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

数字孪生，是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。通俗地讲，数字孪生是指针对物理世界中的物体，通过数字化的手段构建一个在数字世界中一模一样的实体，借此来实现对物理实体的了解、分析和优化。可以把数字孪生理解为是物理世界的数字化呈现。

目前，通常采用如下方式来构建数字孪生体：基于简单的设备模型或物理模型，使用包含两个主要属性集的JSON文档来构建数字孪生体。其中一个JSON文档包含一组观测值或者报告值，具体地，设备上的探测器可以读取设备的当前运行数据(即观测数据)，并更新观测数据对应的属性，比如，一个设备当前观察的转速为1000RPM；另一个JSON文档包含一组期望值，具体地，期望值是控制程序希望在设备上设置的值，比如，一个应用能够设置引擎转速为1200RPM。上述两个主要属性集的JSON文档中还存储了设备的基本信息，比如设备的名字、设备的序列号及设备的当前位置等属性。通过上述两个主要属性集的JSON文档中记录的属性值作为物体(即设备)的数字化呈现，即构建出单个物体(即设备)的数字孪生。

通过上述方式能够构建简单的物理实体的数字孪生体，但是无法为复杂的物理实体构建数字孪生体。具体地，物联网平台在采集设备测量值(即设备当前状态的描述数据)时，可以根据设备的多个测量值在平台内形成设备影子，但单一的设备影子无法形成复杂物理实体的数字孪生体，并且在数字孪生体的多维建模过程中，需要对不同粒度的物理实体进行建模，而细粒度的单一设备模型显然无法满足多维建模的不同粒度需求。从而构建的数字孪生体无法更真实地还原物理实体，无法模拟复杂的物理实体之间的关系。

基于上述问题，本申请提供一种数字孪生体构建方法、装置、设备及存储介质，通过在设备影子的基础上构建数字孪生体，能够为复杂的物理实体构建数字孪生体，获得的数字孪生体粒度可控，维度可扩展，从而可以对复杂物理实体，如大型工业设备、城市建筑等进行监控、控制及诊断。

以下，首先对本申请提供的方案的应用场景进行示例说明。

图1为本申请一实施例提供的应用场景示意图。如图1所示，本应用场景中，物理实体110包含多个子设备111，各子设备111上报自身的描述数据给服务器120，服务器120根据各子设备111上报的描述数据构建物理实体110的数字孪生体。其中，服务器120根据各子设备111上报的描述数据构建物理实体110的数字孪生体的具体实现过程可以参见下述各实施例的方案。

需要说明的是，图1仅是本申请实施例提供的一种应用场景的示意图，本申请实施例不对图1中包括的设备进行限定，也不对图1中设备之间的位置关系进行限定。例如，在图1所示的应用场景中，还可以包括数据存储设备，该数据存储设备相对服务器120可以是外部存储器，也可以是集成在服务器120中的内部存储器。

接下来，通过具体实施例介绍数字孪生体构建方法。

图2为本申请一实施例提供的数字孪生体构建方法的流程图。本申请实施例的方法用于构建目标物理实体的数字孪生体，目标物理实体包含至少两个子设备。本申请实施例的方法可以应用于电子设备中，该电子设备可以是服务器或服务器集群等。如图2所示，本申请实施例的方法包括：

S201、基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备。

本申请实施例中，物模型描述语言(Thing Definition Language，TDL)可以理解为JSON格式的语言，使用物模型描述语言可以构建子设备的物模型，获得的物模型为一种基于树状结构的JSON文档，该JSON文档描述了子设备，具体地，该JSON文档可以描述子设备的组成，比如子设备的属性(即基本信息)、事件和服务等。示例性地，子设备比如为水表，则水表的物模型包括水表的基本信息、用水量和省电模式等属性。其中，水表的基本信息包括设备标识、设备键(KEY)和设备经纬度等基本属性。

S202、基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系。

该步骤中，物关系描述语言(Thing Relationship Definition Language，TRDL)可以理解为JSON格式的语言，使用物关系描述语言可以构建目标物理实体包含的至少两个子设备的物关系，获得的物关系为一种基于树状结构的JSON文档，该JSON文档描述了子设备之间的交互关系。示例性地，图3本申请一实施例提供的一制造工厂的设备关系的示意图，如图3所示，制造工厂包含车间1，车间1包含设备网关，设备网关作为父节点，连接有包含的三个子节点，分别为温度传感器、湿度传感器以及控制开关。物关系通过物关系描述语言描述了设备网关与温度传感器、湿度传感器以及控制开关的关系，同时描述了兄弟节点温度传感器、湿度传感器以及控制开关之间的关系。因此，物关系能够描述设备之间真实的关系，反映设备包含的子设备(即子节点)以及子设备之间(即兄弟节点)的交互关系。

S203、根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。

在获得了至少两个子设备的物模型以及物关系后，可以根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。获得的数字孪生体为一个结构复杂的JSON文档，其中包含了各子设备的真实数据以及各子设备之间的交互关系。对于如何根据至少两个子设备的物模型以及物关系构建数字孪生体，可参考后续实施例，此处不再赘述。

本申请实施例提供的数字孪生体构建方法，通过基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备，基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系，根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。由于本申请实施例在物模型的基础上，考虑了物关系，通过物模型和物关系来构建数字孪生体，因此，能够为复杂的物理实体构建数字孪生体，获得的数字孪生体粒度可控，维度可扩展，从而可以对复杂物理实体，如大型工业设备、城市建筑等进行监控、控制及诊断。

图4为本申请另一实施例提供的数字孪生体构建方法的流程图。在上述实施例的基础上，本申请实施例对如何构建数字孪生体进行进一步说明。如图4所示，本申请实施例的方法可以包括：

S401、基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备。

该步骤的具体描述可以参见图2所示实施例中S201的相关描述，此处不再赘述。

S402、基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系。

该步骤的具体描述可以参见图2所示实施例中S202的相关描述，此处不再赘述。

本申请实施例中，图2中S203步骤可以进一步包括如下的S403至S405三个步骤：

S403、针对至少两个子设备中各子设备，获取子设备的描述数据。

该步骤中，子设备的描述数据为子设备的真实数据，子设备的描述数据比如为子设备在运行状态的温度、转速以及在温度超过阈值温度时会上报的故障报警事件等。示例性地，子设备的描述数据可以是子设备通过包含的传感器上报的描述数据，该描述数据的格式为子设备自定义的数据格式。示例性地，可以通过比如消息队列遥测传输(MessageQueuing Telemetry Transport，MQTT)协议获取子设备的描述数据。

S404、基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子。

在获得了各子设备的描述数据后，对于每个子设备的描述数据，可以基于物模型，将子设备的描述数据转换成子设备对应的设备影子。可以理解，子设备与设备影子为一一对应的关系，具体地，设备影子为通过一个子设备的描述数据来描述该子设备的JSON文档。

进一步地，基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子，可以包括：基于物模型，解析描述数据，得到物模型中目标对象名称对应的目标值，其中，对象名称为键值对的键，对象名称对应的值为键值对的值；将目标值填写到物模型中目标对象名称对应的值处，获得子设备对应的设备影子。

示例性地，在获得了子设备的描述数据后，由于子设备的描述数据为子设备自定义的数据格式，因此，可以基于物模型，解析子设备的描述数据，得到物模型中目标对象名称对应的目标值，比如物模型中目标对象名称(即键值对的键)为温度，解析子设备的描述数据可以得到温度对应的目标值(键值对的值)为40℃，则可以将40℃填写到物模型中温度对应的值处，获得子设备对应的设备影子。

S405、基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体。

在获得了各子设备对应的设备影子后，可以基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体。

进一步地，基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体，包括：将至少两个子设备的设备影子包含的信息对应填写到物关系中，获得数字孪生体。

示例性地，参考图3，可以分别获得温度传感器、湿度传感器以及控制开关的设备影子，然后分别解析温度传感器、湿度传感器以及控制开关的设备影子，将温度传感器、湿度传感器以及控制开关的设备影子包含的信息分别对应填写到物关系中，比如，将温度传感器的设备影子中的温度值对应填写到物关系中温度传感器的温度对应的值处。在将各子设备的设备影子包含的信息对应填写到物关系中后，即可以获得数字孪生体。

本申请实施例提供的数字孪生体构建方法，通过基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备，基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系，针对至少两个子设备中各子设备，获取子设备的描述数据，基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子，基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体。由于本申请实施例在物模型的基础上，考虑了物关系，通过物模型和物关系来构建数字孪生体，因此，能够为复杂的物理实体构建数字孪生体，获得的数字孪生体粒度可控，维度可扩展，从而可以对复杂物理实体，如大型工业设备、城市建筑等进行监控、控制及诊断。

在上述实施例的基础上，可选的，可以基于物关系描述语言，构建至少两个数字孪生体的物关系；根据至少两个数字孪生体以及至少两个数字孪生体的物关系，构建至少两个数字孪生体对应的数字孪生体。

示例性地，可以通过上述数字孪生体构建方法分别获得两个数字孪生体，然后可以基于物关系描述语言，构建这两个数字孪生体的物关系，该物关系包含了这两个数字孪生体之间的交互关系。根据这两个数字孪生体以及这两个数字孪生体的物关系，可以构建这两个数字孪生体对应的数字孪生体。可以理解，通过物关系，可以确定不同层次的数字孪生体之间的层次关系，进而可以构建多个数字孪生体对应的数字孪生体，即获得的数字孪生体粒度可控，维度可扩展，从而可以对复杂物理实体，如大型工业设备、城市建筑等进行监控、控制及诊断。

图5为本申请一实施例提供的数字孪生体的应用方法的流程图。其中，数字孪生体为通过上述任一方法实施例中数字孪生体构建方法构建的。如图5所示，本申请实施例的方法包括：

S501、通过数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子。

其中，目标子设备为数字孪生体对应的物理实体所包含的子设备。

本申请实施例中，示例性地，控制指令比如为将目标子设备的转速设置为1200RPM，可以理解，控制指令中包含目标子设备的期望数据，通过数字孪生体下发该控制指令。具体地，通过数字孪生体中的物关系，将该控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，设备影子保存该控制指令。可以理解，设备影子中不仅包含目标子设备的真实数据，还可以包含目标子设备的期望数据。

S502、通过数字孪生体中的物模型，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，以使目标子设备执行控制指令。

示例性地，在将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子后，设备影子中保存了该控制指令，即保存了目标子设备的期望数据。因此，可以通过数字孪生体中的物模型，将设备影子中保存的控制指令发送给目标子设备，以使目标子设备执行控制指令。

本申请实施例提供的数字孪生体的应用方法，通过数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，通过数字孪生体中的物模型，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，以使目标子设备执行控制指令。因此，能够灵活地控制目标子设备，使目标子设备执行控制指令。

在上述实施例的基础上，进一步地，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，可以包括：若确定目标子设备在线，则根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备；或者，若确定目标子设备离线，则在设备影子中缓存控制指令，并在确定目标子设备重新在线时，根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备。

示例性地，可以根据目标子设备是否实时上报描述数据来确定目标子设备是否在线。若确定目标子设备在线，则根据控制指令对应的时间戳，将设备影子保存的目标子设备的期望数据发送给目标子设备。若确定目标子设备离线，则在设备影子中缓存目标子设备的期望数据，并在确定目标子设备重新在线时，根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中保存的目标子设备的期望数据发送给目标子设备。可以理解，根据控制指令对应的时间戳可以确定控制指令的执行时间，在设备影子中缓存多个控制指令时，可以根据各控制指令对应的时间戳，确定各控制指令执行的先后顺序。通过上述方式，在给目标子设备下发远程控制指令时，不需要考虑目标子设备的网络是否正常以及目标子设备是否在线，只需要将携带了时间戳的控制指令缓存到目标子设备对应的设备影子中，在目标子设备重新在线时，目标子设备获得设备影子中缓存的控制指令，根据时间戳确定是否执行控制指令，可以避免出现因为目标子设备离线造成的控制指令下发失败的问题。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图6为本申请一实施例提供的数字孪生体构建装置的结构示意图，用于构建目标物理实体的数字孪生体，目标物理实体包含至少两个子设备。如图6所示，本申请实施例的数字孪生体构建装置600包括：第一构建模块601、第二构建模块602和处理模块603。其中：

第一构建模块601，用于基于物模型描述语言，构建子设备的物模型，物模型用于描述子设备。

第二构建模块602，用于基于物关系描述语言，构建至少两个子设备的物关系，物关系用于描述子设备之间的交互关系。

处理模块603，用于根据至少两个子设备的物模型以及物关系，构建数字孪生体。

一些实施例中，处理模块603可以具体用于：针对至少两个子设备中各子设备，获取子设备的描述数据；基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子；基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体。

可选的，处理模块603在用于基于物模型，将描述数据转换成子设备对应的设备影子时，可以具体用于：基于物模型，解析描述数据，得到物模型中目标对象名称对应的目标值，其中，对象名称为键值对的键，对象名称对应的值为键值对的值；将目标值填写到物模型中目标对象名称对应的值处，获得子设备对应的设备影子。

可选的，处理模块603在用于基于物关系，将至少两个子设备的设备影子转换成数字孪生体时，可以具体用于：将至少两个子设备的设备影子包含的信息对应填写到物关系中，获得数字孪生体。

一些实施例中，处理模块603还可以用于：基于物关系描述语言，构建至少两个数字孪生体的物关系；根据至少两个数字孪生体以及至少两个数字孪生体的物关系，构建至少两个数字孪生体对应的数字孪生体。

本申请实施例的装置，可以用于执行上述任一方法实施例中数字孪生体构建方法的方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图7为本申请一实施例提供的数字孪生体的应用装置的结构示意图，数字孪生体为通过上述任一方法实施例中数字孪生体构建方法构建的。如图7所示，本申请实施例的数字孪生体的应用装置700包括：第一发送模块701和第二发送模块702。其中：

第一发送模块701，用于通过数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，其中，目标子设备为数字孪生体对应的物理实体所包含的子设备；

第二发送模块702，用于通过数字孪生体中的物模型，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备，以使目标子设备执行控制指令。

一些实施例中，第二发送模块702可以具体用于：若确定目标子设备在线，则根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备；或者，若确定目标子设备离线，则在设备影子中缓存控制指令，并在确定目标子设备重新在线时，根据控制指令对应的时间戳，将设备影子中的控制指令发送给目标子设备。

本申请实施例的装置，可以用于执行上述任一方法实施例中数字孪生体的应用方法的方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。示例性地，电子设备可以被提供为一服务器或计算机。参照图8，电子设备800包括处理组件801，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器802所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件801的执行的指令，例如应用程序。存储器802中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件801被配置为执行指令，以执行上述任一方法实施例。

电子设备800还可以包括一个电源组件803被配置为执行电子设备800的电源管理，一个有线或无线网络接口804被配置为将电子设备800连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口805。电子设备800可以操作基于存储在存储器802的操作系统，例如WindowsServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上数字孪生体构建方法的方案以及数字孪生体的应用方法的方案。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上的数字孪生体构建方法的方案以及数字孪生体的应用方法的方案。

上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于数字孪生体构建装置或数字孪生体的应用装置中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种数字孪生体构建方法，其特征在于，用于构建目标物理实体的数字孪生体，所述目标物理实体包含至少两个子设备，所述数字孪生体构建方法包括：

基于物模型描述语言，构建所述子设备的物模型，所述物模型用于描述所述子设备；

基于物关系描述语言，构建所述至少两个子设备的物关系，所述物关系用于描述所述子设备之间的交互关系；

根据所述至少两个子设备的物模型以及所述物关系，构建所述数字孪生体。

2.根据权利要求1所述的数字孪生体构建方法，其特征在于，所述根据所述至少两个子设备的物模型以及所述物关系，构建所述数字孪生体，包括：

针对所述至少两个子设备中各子设备，获取所述子设备的描述数据；

基于所述物模型，将所述描述数据转换成所述子设备对应的设备影子；

基于所述物关系，将所述至少两个子设备的设备影子转换成所述数字孪生体。

3.根据权利要求2所述的数字孪生体构建方法，其特征在于，所述基于所述物模型，将所述描述数据转换成所述子设备对应的设备影子，包括：

基于所述物模型，解析所述描述数据，得到所述物模型中目标对象名称对应的目标值，其中，对象名称为键值对的键，所述对象名称对应的值为所述键值对的值；

将所述目标值填写到所述物模型中目标对象名称对应的值处，获得所述子设备对应的设备影子。

4.根据权利要求2所述的数字孪生体构建方法，其特征在于，所述基于所述物关系，将所述至少两个子设备的设备影子转换成所述数字孪生体，包括：

将所述至少两个子设备的设备影子包含的信息对应填写到所述物关系中，获得所述数字孪生体。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的数字孪生体构建方法，其特征在于，还包括：

基于物关系描述语言，构建至少两个数字孪生体的物关系；

根据所述至少两个数字孪生体以及所述至少两个数字孪生体的物关系，构建所述至少两个数字孪生体对应的数字孪生体。

6.一种数字孪生体的应用方法，其特征在于，所述数字孪生体为通过如权利要求1至5中任一项所述的数字孪生体构建方法构建的，所述数字孪生体的应用方法包括：

通过所述数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，其中，所述目标子设备为所述数字孪生体对应的物理实体所包含的子设备；

通过所述数字孪生体中的物模型，将所述设备影子中的控制指令发送给所述目标子设备，以使所述目标子设备执行所述控制指令。

7.根据权利要求6所述的数字孪生体的应用方法，其特征在于，所述将所述设备影子中的控制指令发送给所述目标子设备，包括：

若确定所述目标子设备在线，则根据所述控制指令对应的时间戳，将所述设备影子中的控制指令发送给所述目标子设备；或者，

若确定所述目标子设备离线，则在所述设备影子中缓存所述控制指令，并在确定所述目标子设备重新在线时，根据所述控制指令对应的时间戳，将所述设备影子中的控制指令发送给所述目标子设备。

8.一种数字孪生体构建装置，其特征在于，用于构建目标物理实体的数字孪生体，所述目标物理实体包含至少两个子设备，所述数字孪生体构建装置包括：

第一构建模块，用于基于物模型描述语言，构建所述子设备的物模型，所述物模型用于描述所述子设备；

第二构建模块，用于基于物关系描述语言，构建所述至少两个子设备的物关系，所述物关系用于描述所述子设备之间的交互关系；

处理模块，用于根据所述至少两个子设备的物模型以及所述物关系，构建所述数字孪生体。

9.一种数字孪生体的应用装置，其特征在于，所述数字孪生体为通过如权利要求1至5中任一项所述的数字孪生体构建方法构建的，所述数字孪生体的应用装置包括：

第一发送模块，用于通过所述数字孪生体中的物关系，将控制指令发送给目标子设备对应的设备影子，其中，所述目标子设备为所述数字孪生体对应的物理实体所包含的子设备；

第二发送模块，用于通过所述数字孪生体中的物模型，将所述设备影子中的控制指令发送给所述目标子设备，以使所述目标子设备执行所述控制指令。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

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