CN114371857B - 数字孪生使能的资产性能和升级管理 - Google Patents

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Abstract

在一种数字孪生使能的资产性能和升级管理的方法中，接收针对资产的即将到来的改变，其中即将到来的改变包括硬件要求、固件要求、软件要求、硬件升级、固件升级、和软件升级中的至少一个。针对资产的即将到来的改变被存储到储存库中，其中使用主题建模来确定适当储存库。数字孪生被更新，其中每个数字孪生用即将到来的改变持续地更新。基于数字孪生的输出来计算每个资产的继续使用度量，其中继续使用度量特定于每个资产。基于即将到来的改变和继续使用度量来创建报告，其中报告包括硬件依赖性、固件依赖性、软件依赖性、和升级依赖性中的至少一个。

Description

数字孪生使能的资产性能和升级管理
技术领域
本发明一般涉及数据处理领域，尤其涉及数字孪生使能的资产性能和 升级管理。
背景技术
数字孪生(digital twin)是物理对象或系统在其生命周期上的虚拟表 示。它使用实时数据和其它源以实现学习、推理和动态重新校准以用于改 进的决策制定。简单地，这意味着创建高度复杂的虚拟模型，其是物理事 物的完全对应物(或孪生物)。“事物”可以是汽车、隧道、桥梁、或者 甚至是喷气发动机。在有形资产上连接的传感器收集可被映射到虚拟模型 上的数据。通过观看数字孪生，用户现在可以看到关于物理事物在现实世 界中如何操作的关键信息。
资产性能管理(APM)是被设计用于提高企业的运行所必需的有形资 产(例如工厂、设备系统、和基础设施)的可靠性和可用性的软件工具和 应用程序的集合。APM包括为了提高有形资产的可靠性和可用性的明确 目的而联系在一起的数据捕获、集成、可视化和分析的能力。APM系统用 于提高有形资产的可靠性和可用性，同时使风险和运营成本最小化。APM 通常包括状况监测、预测性维护、资产完整性管理、以可靠性为中心的维 护，并且通常涉及诸如资产健康数据收集、可视化和分析之类的技术。
发明内容
本发明的实施例公开了一种用于数字孪生使能的资产性能和升级管理 的方法、计算机程序产品和系统。在一个实施例中，接收针对资产的即将 到来的改变，其中即将到来的改变包括硬件要求、固件要求、软件要求、 硬件升级、固件升级、和软件升级中的至少一个。针对资产的即将到来的 改变被存储在储存库中，其中使用主题建模来确定适当的储存库。更新数 字孪生，其中每个数字孪生用即将到来的改变来持续地更新。基于数字孪 生的输出，计算每个资产的继续使用度量，其中继续使用度量特定于每个 资产。基于即将到来的改变和继续使用度量来创建报告，其中该报告包括 硬件依赖性、固件依赖性、软件依赖性、和升级依赖性中的至少一个。
附图说明
图1描绘了根据本发明的实施例的云计算环境。
图2描绘了根据本发明的实施例的抽象模型层。
图3是示出根据本发明的实施例的分布式数据处理环境的功能框图。
图4是根据本发明实施例的系统架构的示例。
图5是描绘根据本发明的实施例的用于数字孪生使能的资产性能和升 级管理的升级管理程序在图3的分布式数据处理环境内的计算设备上的操 作步骤的流程图。
图6描绘了根据本发明的实施例的在图3的分布式数据处理环境中执 行升级管理程序的计算设备的组件的框图。
具体实施方式
通常在从供应商最新发布了应用程序之后，该应用程序在系统上不再 被支持。当硬件或系统供应商更新操作系统或其它固件/硬件更新以及应用 程序变得过时时，出现另一种情况。在投资大量金钱以获取这些应用程序 的许可的大型企业的情况下，当这些应用程序由于操作系统的特定软件或 固件更新而变得过时时，企业常常试图找到替代应用程序。为了保持在项 目预算内，这些替代应用程序可以包括开源软件，因为在项目中间获取新 的软件或升级到新的硬件并不总是可行的。操作系统提供商通常将不承担 支持用户在操作系统上安装许多应用程序的任务，因此，剩下用户自己来 支持应用程序。
例如，流行的计算机平台的最近升级移除了对所有32位应用程序的 支持。这要求该特定平台的所有用户将所有应用程序升级到64位，如果这 种版本是可用的。许多用户不知道这种改变，并且升级导致这些系统故障。
数字孪生是过程、产品或服务的虚拟模型。虚拟世界和物理世界的这 种配对允许数据分析和系统监视在问题甚至发生之前克服问题，阻止停机 时间，开发新的机会，并且甚至通过使用模拟来计划未来。例如，物联网 (IoT)设备的数字孪生提供了该设备在它的整个生命周期内如何操作和 生存的元素和动态两者。
存在用于资产管理和生命周期管理的许多系统，但是现有技术都没有 利用数字孪生技术来通过实时地监视即将到来的硬件/固件改变和软件依 赖性来改进资产生命周期管理。本发明确保将在数字孪生更新报告的帮助 下针对组织主动处理资产管理以及基础架构即服务、平台即服务、软件即 服务和云服务提供商。
本发明使用数字孪生技术来创建资产的虚拟硬件副本，其中即将到来 的硬件/固件改变和软件依赖性作为输入。在本发明的上下文中，即将到来 的改变是已经被公告但还没有被用户实现的那些改变。本发明将在实现之 前评估这些即将到来的改变，以确定即将到来的改变对用户所部署的系统 的影响。即将到来的硬件/固件改变和软件依赖性的连续馈送将被提供给数 字孪生，数字孪生将生成包含硬件和软件依赖性的改变和映射的报告。
在实施例中，本发明能够使用数字孪生来自动模拟物理系统上的硬件 或固件源的即将到来的改变，从而自动生成依赖于基于即将到来的改变而 将要过时的硬件或固件源的软件列表。在实施例中，本发明将创建软件的 不同版本升级或软件的未来版本的模拟，并映射到针对未来版本所识别的 硬件或固件改变以自动创建能够适应硬件和固件升级方面的技术的变化维 度的应用程序软件列表。
在实施例中，本发明将通过基于硬件或固件变化对将要过时的所有软 件和可能替换过时软件的替代软件(包括开源软件)进行分类，自动通知 各个采购团队。在实施例中，本发明然后将通过在数字孪生上进行模拟以 显示与过时软件最接近的匹配来创建适合性度量，以相应地允许项目规划。
在实施例中，本发明将使用从各种系统接收到的IoT馈送(包括服务 器使用度量和来自多个源的其他外部和内部数据馈送)，以针对所发现的 每个潜在硬件或固件改变来模拟它们对系统的影响。这将主动地帮助资产 管理团队做出明智的决定。
在一个可能的用例的示例中，具有跨城市部署以获得交通信息的多个 IoT传感器的智能城市需要用于每个相互依赖的IoT传感器的固件。如果 在IoT固件中检测到即将到来的改变，则本发明将能够模拟固件更新的效 果并预先准备管理。如果固件升级具有意外结果，则这可以潜在地避免全 系统的关闭。
应当理解，尽管本公开包括关于云计算的详细描述，但是本文所陈述 的教导的实现不限于云计算环境。相反，本发明的实施例能够结合现在已 知或以后开发的任何其它类型的计算环境来实现。
云计算是一种服务交付模式，用于实现对共享的可配置计算资源(例 如，网络、网络带宽、服务器、处理、存储器、存储、应用、虚拟机和服 务)池的方便、按需的网络访问，可配置计算资源可以以最小的管理成本 或与服务提供商进行最少的交互来快速供应和释放。这种云模式可以包括 至少五个特性、至少三个服务模型和至少四个部署模型。
特征如下：
按需自助式服务：云的消费者可以单方面自动地按需提供计算能力(诸 如服务器时间和网络存储)，而无需与服务提供者进行人工交互。
广泛的网络接入：能力在网络上可用并通过促进异构的瘦或厚客户端 平台(例如，移动电话、膝上型计算机和PDA)的使用的标准机制来接入。
资源池：提供商的计算资源被归入资源池以使用多租户模型来服务多 个消费者，其中不同的物理和虚拟资源根据需求被动态地分配和再分配。 一般情况下，消费者不能控制或不知道所提供的资源的确切位置，但是可 以在较高抽象程度上指定位置(例如国家、州或数据中心)，因此具有位 置无关性。
迅速弹性：可以迅速且有弹性地(在一些情况下自动地)提供能力以 快速向外扩展并被迅速释放以快速缩小。对于消费者，可用于提供的能力 通常看起来是无限的，并可以在任何时间以任何数量购买。
可测量的服务：云系统通过利用在适于服务类型(例如，存储、处理、 带宽和活动用户账户)的某一抽象程度的计量能力，自动地控制和优化资 源使用。可以监视、控制和报告资源使用情况，为所利用的服务的提供者 和消费者双方提供透明度。
服务模型如下：
软件即服务(SaaS)：向消费者提供的能力是使用提供者在云基础架 构上运行的应用。可通过诸如网络浏览器的瘦客户机接口(例如，基于网 络的电子邮件)来从各种客户机设备访问应用。除了有限的特定于用户的 应用配置设置以外，消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系 统、存储、或甚至单个应用能力等的底层云基础架构。
平台即服务(PaaS)：向消费者提供的能力是在云基础架构上部署消 费者创建或获得的应用，这些应用是使用由提供商支持的编程语言和工具 创建的。消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系统或存储的 底层云基础架构，但对其部署的应用具有控制权，对应用托管环境配置可 能也具有控制权。
基础架构即服务(IaaS)：向消费者提供的能力是提供消费者能够在 其中部署并运行包括操作系统和应用的任意软件的处理、存储、网络和其 它基础计算资源。消费者既不管理也不控制底层云基础架构，但对操作系 统、存储、所部署的应用具有控制权，对所选择的网络组件(例如，主机 防火墙)可能具有有限的控制权。
部署模型如下：
私有云：云基础架构单独为某个组织运行。它可以由该组织或第三方 管理，并且可以存在于该组织内部或外部。
共同体云：云基础架构被若干组织共享，并支持具有共同利害关系(例 如，任务、安全要求、政策和合规考虑)的特定共同体。它可以由该组织 或第三方管理，并且可以存在于该组织内部或外部。
公共云：云基础架构可用于一般公众或大型产业群，并由销售云服务 的组织拥有。
混合云：云基础架构由两个或更多云(私有云、共同体云或公共云) 组成，这些云依然是独特实体，但是通过使数据和应用能够移植的标准化 技术或私有技术(例如，用于云之间的负载平衡的云突发)绑定在一起。
云计算环境是面向服务的，特点集中在无状态性、低耦合性、模块性 和语义的互操作性。计算的核心是包括互连节点网络的基础架构。
现在参考图1，描绘了说明性的云计算环境50。如图所示，云计算环 境50包括云消费者使用的本地计算设备可以与其通信的一个或多个云计 算节点10，本地计算设备例如是个人数字助理(PDA)或蜂窝电话54A、 台式计算机54B、膝上型计算机54C和/或汽车计算机系统54N。节点10 可以彼此通信。它们可以被物理地或虚拟地分组(未示出)在一个或多个 网络(诸如如上文所描述的私有云、共同体云、公共云或混合云或其组合) 中。这允许云计算环境50提供基础架构即服务、平台即服务和/或软件即 服务，而云消费者不需要为其在本地计算设备上维护资源。应当理解，图 1中所示的各类计算设备54A-N仅仅是示意性的，计算节点10和云计算 环境50可以在任何类型的网络和/或网络可寻址连接上(例如，使用网络 浏览器)与任何类型的计算设备通信。
现在参考图2，示出了由云计算环境50(图1)提供的一组功能抽象 层。首先应当理解，图2所示的组件、层和功能仅仅是示意性的，本发明 的实施例不限于此。如图所示，提供了以下层和相应的功能：
硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的示例包括：大型机 61；基于RISC(精简指令集计算机)架构的服务器62；服务器63；刀片 服务器64；存储设备65；以及网络和网络组件66。在一些实施例中，软 件组件包括网络应用服务器软件67和数据库软件68。
虚拟化层70提供抽象层，从该抽象层可以提供虚拟实体的以下示例： 虚拟服务器71；虚拟存储器72；虚拟网络73，包括虚拟专用网络；虚拟 应用程序和操作系统74；以及虚拟客户端75。
在一个示例中，管理层80可以提供以下描述的功能。资源供应功能81 提供用于在云计算环境中执行任务的计算资源和其它资源的动态获取。计 量和定价功能82提供对在云计算环境内使用资源的成本跟踪，并为这些 资源的消耗提供账单或发票。在一个示例中，这些资源可以包括应用软件 许可。安全功能为云消费者和任务提供身份认证，并为数据和其他资源提 供保护。用户门户功能83为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务水平管理功能84提供云计算资源的分配和管理，以满足所需的服 务水平。服务水平协议(SLA)计划和履行功能85提供对根据SLA针对 其预测未来需求的云计算资源的预安排和采购。
工作负载层90提供可以利用云计算环境的功能的示例。在该层中，可 提供的工作负载和功能的示例包括：地图绘制与导航91；软件开发及生命 周期管理92；虚拟教室的教学提供93；数据分析处理94；交易处理95； 以及数字孪生升级管理96。
图3是示出根据本发明的至少一个实施例的适合于升级管理程序112 的操作的分布式数据处理环境(总体上被表示为100)的功能框图。这里 使用的术语“分布式”描述了包括多个物理上不同的设备的计算机系统， 这些设备作为单个计算机系统一起操作。图3仅提供了一种实现的图示， 并不暗示对在其中可实现不同实施例的环境的任何限制。在不偏离权利要 求所陈述的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对所描述的环境 进行许多修改。
分布式数据处理环境100包括被连接到网络120的计算设备110。网 络120可以是例如电信网络、局域网(LAN)、诸如互联网的广域网(WAN)、 或这三者的组合，并且可以包括有线、无线、或光纤连接。网络120可以 包括一个或多个有线和/或无线网络，这些有线和/或无线网络能够接收和 发送数据、语音和/或视频信号，包括多媒体信号，其包括语音、数据和视 频信息。一般而言，网络120可以是支持计算设备110与分布式数据处理 环境100内的其他计算设备(未示出)之间的通信的连接和协议的任何组 合。
计算设备110可以是独立计算设备、管理服务器、网络服务器、移动 计算设备、或能够接收、发送和处理数据的任何其他电子设备或计算系统。 在实施例中，计算设备110可以是膝上型计算机、平板计算机、上网本计 算机、个人计算机(PC)、台式计算机、个人数字助理(PDA)、智能电 话、或能够经由网络120与分布式数据处理环境100内的其他计算设备(未 示出)通信的任何可编程电子设备。在另一个实施例中，计算设备110可 以表示利用多个计算机作为服务器系统的服务器计算系统，诸如在云计算 环境中。在又一个实施例中，计算设备110表示利用集群计算机和组件(例 如，数据库服务器计算机、应用服务器计算机等)的计算系统，当在分布 式数据处理环境100内被访问时，这些集群计算机和组件充当单个无缝资 源池。
在实施例中，计算设备110包括升级管理程序112。在实施例中，升 级管理程序112是用于数字孪生使能的资产性能和升级管理的程序、应用 程序或较大程序的子程序。在替代实施例中，升级管理程序112可位于计 算设备110经由网络120可访问的任何其它设备上。
在实施例中，计算设备110包括信息储存库114。在实施例中，信息 储存库114可由升级管理程序112管理。在替代实施例中，信息储存库114 可由设备的操作系统单独或与升级管理程序112一起管理。信息储存库114 是可以存储、收集、比较和/或组合信息的数据储存库。在一些实施例中， 信息储存库114位于计算设备110的外部，并且通过诸如网络120之类的 通信网络来访问。在一些实施例中，信息储存库114被存储在计算设备110 上。在一些实施例中，信息储存库114可以驻留在另一个计算设备(未示 出)上，只要信息储存库114可由计算设备110访问。信息储存库114包 括但不限于由升级管理程序112从一个或多个源接收的更新数据、升级数 据、数字孪生数据、系统数据、用户数据、和其它数据、以及由升级管理 程序112创建的数据。
在实施例中，信息储存库114还可以包含数字孪生储存库。在实施例 中，数字孪生储存库可与信息储存库114分离，只要数字孪生储存库可由 计算设备110访问。
如本领域所已知的，信息储存库114可以使用用于存储信息的任何易 失性或非易失性存储介质来实现。例如，信息储存库114可以用磁带库、 光库、一个或多个独立硬盘驱动器、在独立磁盘冗余阵列(RAID)中的多 个硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)或随机存取存储器(RAM)来实现。 类似地，信息储存库114可以用本领域已知的任何合适的存储体系结构来 实现，诸如关系数据库、NoSQL数据库、面向对象的数据库、或一个或多 个表。
图4是根据本发明的实施例的可能的系统架构(总体上用200表示) 的一个示例。系统架构200包括硬件资源信息210和软件消耗细节220， 它们表示被输入到正被管理的资产的数字孪生中的数据。系统架构200还 包括数字孪生副本资源230，其是要被管理的资产的数字孪生。语料库240 是包含关于即将到来的依赖性改变的信息的信息语料库，其中这些改变已 经从各种源获取，如以下所讨论的。分析的结果还包含对资产管理平台250 的软件配置、硬件资产和固件配置的改变的建议，以管理依赖性改变。即 将到来的依赖性改变的分析结果被输出到资产管理平台250。
图5是描绘根据本发明的实施例的用于数字孪生使能的资产性能和升 级管理的升级管理程序112(总体上被表示为工作流300)在图3的分布 式数据处理环境内的计算设备上的操作步骤的流程图。在替代实施例中， 工作流300的步骤可由任何其它程序在与升级管理程序112一起工作时执 行。在实施例中，升级管理程序112接收针对组织的任何即将到来的硬件、 软件或固件要求的条目。在实施例中，基于发现机制的结果，升级管理程 序112将在步骤302中接收到的信息存储到适当的用于硬件、固件和软件 的储存库中。在实施例中，升级管理程序112将所存储的数据馈送到数字 孪生中以生成具有更新后的硬件和软件细节的副本。在实施例中，升级管 理程序112基于对系统的输入，用硬件、固件和软件的改变来持续地更新 数字孪生。在实施例中，一旦数字孪生资源更新到最新的硬件和软件信息， 升级管理程序112则生成详述工作依赖性和非工作依赖性以及硬件资产依 赖性的报告，该报告将被提供给任何软件和硬件资产管理平台。在实施例 中，升级管理程序112向用户发送报告。
应当理解，本发明的实施例至少提供了数字孪生使能的资产性能和升 级管理。然而，图5仅提供了一种实现的图示，并不暗示在对其中可以实 现不同实施例的环境的任何限制。本领域技术人员可以在不偏离权利要求 所陈述的本发明的范围的情况下，对所描述的环境进行许多修改而。
升级管理程序112接收硬件、固件和软件要求(步骤302)。在实施 例中，升级管理程序112接收针对组织的任何即将到来的硬件、软件或固 件要求的条目。这些条目还包括对组织中的已有资产的任何升级。在实施 例中，升级管理程序112还从各种源连续地接收数据，包括在即将到来的 系统上的通信，其可以是公开可用信息或者是来自当前供应商的供应商开 放的数据，或者是由诸如网络爬虫等现有技术收集的数据。在实施例中， 升级管理程序112从各种站点接收相关数据，例如供应商站点、供应商新 闻馈送、历史数据、IoT馈送、社交媒体馈送等。在实施例中，升级管理 程序112从各种系统接收包括服务器使用度量的馈送。在实施例中，升级 管理程序112使用主题建模以通过预处理数据并对所发现的内容应用过滤 器来创建数据集。在实施例中，升级管理程序112对基于组织信息技术管 理需要而接收的未标记数据执行主题建模。在执行了该聚类之后，结果是 被称为分类的带标记数据集。
在实施例中，由升级管理程序112接收的相关数据包括特定于针对位 置或业务单元的特定项目的资产(即硬件、软件或固件)的使用的使用度 量。在实施例中，使用度量对于特定资产可配置为高、低、或基于使用频 率选择性地使用，以通过向信息技术管理员提供关于对该资产的影响的严 重性的信息来使他们能够做准备。
升级管理程序112将要求数据存储到储存库中(步骤304)。在实施 例中，基于在步骤302中执行的发现机制的结果，升级管理程序112将在 步骤302中接收到的信息存储到适当的用于硬件的储存库(例如图2的硬 件资源信息210)、用于固件的储存库和用于软件的储存库(例如图2的 软件消耗细节220)。升级管理程序112使用在步骤302中执行的主题建模来对数据进行索引，以确定在其中要存储要求数据的适当的储存库。
升级管理程序112将更新后的要求数据馈送到数字孪生中(步骤306)。 在实施例中，升级管理程序112将在步骤304中存储的数据馈送到数字孪 生(例如图2的数字孪生副本资源230)中，以生成具有更新后的硬件和 软件细节的副本。
升级管理程序112生成具有更新后的要求数据的数字孪生副本(步骤 308)。在实施例中，升级管理程序112基于对系统的输入，用硬件、固件 和软件的改变持续地更新数字孪生。在各种实施例中，这些输入可以包括 硬件资源模型、CPU架构的改变、存储器架构的改变、硬件架构的功能改 变、设计改变、CPU速度和核心架构改变、软件消耗细节、软件非功能要 求细节、以及当前工作场景和与硬件资源的映射细节。
在实施例中，硬件资源模型是要被馈送到数字孪生模型中以创建虚拟 副本的实际新硬件资源相关信息。例如，设施的数字孪生模拟将考虑设施 内部的有形资产，诸如服务器、计算机、电缆等，这可以帮助实现设施中 的不同类型的系统或机器的基本模型或储存库。可替代地，基于项目类型， 系统可以提出可出现的不同类型的挑战，这些挑战也可以使用数字孪生来 模拟。在实施例中，硬件架构的功能改变是指硬件访问的任何改变(诸如提供更安全、更多读/写访问)或硬件上的I/O操作改变。在实施例中，CPU 速度和核心架构改变包括CPU核速度的改变(例如2.3GHz到3.2GHz) 或者核心架构的改变(例如从32位核改变成64位核)。
在实施例中，软件使用细节是来自储存库的在步骤304中收集的数据， 其是对数字孪生的输入以生成软件依赖性度量。在实施例中，软件非功能 要求细节定义系统属性(诸如安全性、可靠性、性能、可维护性、可扩展 性和可用性)，这些属性是执行软件的要求，而不是软件的功能的要求。 例如，被设计为在启用资源共享特征的系统上运行的软件设备在被改变为 在具有对该特征的不同硬件或固件升级改变(例如，更高的安全性)的新 服务器上运行时可破坏设备工作行为。即使该改变不影响软件功能，它也 可阻止软件执行。
在实施例中，当前工作场景和与硬件资源的映射细节是软件与当前硬 件资源及其工作场景一起工作的程度的度量。
在实施例中，升级管理程序112基于使用度量和在步骤302中接收到 的对硬件、固件和软件的更新来计算资产的继续使用度量。
升级管理程序112从数字孪生生成工作依赖性报告(步骤310)。在 实施例中，一旦在步骤308中用最新的硬件和软件信息更新了数字孪生资 源，升级管理程序112就生成详述工作依赖性和非工作依赖性以及硬件资 产依赖性(例如，USB鼠标不与USB 2.0适配器一起工作)的报告，该报 告将被提供给任何软件和硬件资产管理平台，例如图2的资产管理平台250。 在实施例中，基于未来的技术变化，所生成的报告将被用于标记资产更可 用和不可用的项目。在实施例中，升级管理程序112创建新的资产要求， 并将它们包括在报告中。在实施例中，升级管理程序112将在步骤302中 计算的资产的继续使用度量包括到工作依赖性报告中。在实施例中，升级 管理程序112包括基于对硬件、固件或软件的即将到来的改变而将变得过 时的资产列表。在实施例中，升级管理程序112包括与即将到来的硬件或 固件改变兼容的软件升级的列表。在实施例中，升级管理程序112在报告 中包括由在步骤302中接收到的各种馈送找到的分辨率，并向项目单元提 出建议，该建议允许软件应用程序适应配置改变。
在实施例中，升级管理程序112使用它接收的各种数据馈送来创建包 括开源软件的可用替代软件产品的语料库。在实施例中，升级管理程序112 使用语料库(例如图2的语料库240)和数字孪生模拟的结果以基于硬件 或固件改变来确定包括开源软件的任何替代软件，该替代软件潜在地是过 时软件的替代。在实施例中，升级管理程序112模拟替代软件以确定它是 否与硬件和固件改变相兼容。在实施例中，如果升级管理程序112确定替 代软件与硬件和固件改变相兼容，则升级管理程序112通过在数字孪生上 进行模拟以显示与过时软件最接近匹配的包括开源软件的替代软件来针对 替代软件创建适合性度量。在实施例中，APM系统使用这些适合性度量来 相应地执行项目规划。
升级管理程序112发送工作依赖关系报告(步骤312)。在实施例中， 升级管理程序112将报告直接输入到APM系统中。在实施例中，升级管 理程序112与APM工具对接以基于报告来创建推荐。例如，报告可以指 示新的硬件升级将使某些键盘过时，但是APM系统发现这些键盘可以由 另一个部门使用。在实施例中，这些建议允许APM系统主动地获得或替 换将由于即将到来的改变而变得过时的软件或硬件组件。在另一个实施例 中，升级管理程序112将在步骤310中创建的报告直接发送给用户。然后， 升级管理程序112结束该循环。
图6是描绘根据本发明的至少一个实施例的适合于升级管理程序112 的计算设备110的组件的框图。图6显示计算机400；一个或多个处理器 404(包括一个或多个计算机处理器)；通信结构402；存储器406，包括 随机存取存储器(RAM)416和高速缓存418；永久存储设备408；通信单 元412；I/O接口414；显示器422；以及外部设备420。应当理解，图6仅 提供了一个实施例的图示，并不暗示对在其中可以实现不同实施例的环境 的任何限制。可以对所描述的环境进行许多修改。
如图所示，计算机400在通信结构402上操作，该通信结构提供(一 个或多个)计算机处理器404、存储器406、永久存储设备408、通信单元 412和(一个或多个)I/O接口414之间的通信。通信结构402可以用适于 在处理器404(例如，微处理器、通信处理器和网络处理器)、存储器406、 外部设备420和系统内的任何其它硬件组件之间传递数据或控制信息的任 何体系结构来实现。例如，通信结构402可以用一个或多个总线来实现。
存储器406和永久存储设备408是计算机可读存储介质。在所描述的 实施例中，存储器406包括RAM 416和高速缓存418。通常，存储器406 可以包括任何合适的易失性或非易失性计算机可读存储介质。高速缓存 418是通过保存RAM 416最近访问的数据和接近最近访问的数据来增强(一个或多个)处理器404的性能的快速存储器。
用于升级管理程序112的程序指令可以被存储在永久存储设备408中， 或更一般地被存储在任何计算机可读存储介质中，以便由各计算机处理器 404中的一个或多个经由存储器406的一个或多个存储器来执行。永久存 储设备408可以是磁硬盘驱动器、固态磁盘驱动器、半导体存储设备、只 读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或能 够存储程序指令或数字信息的任何其它计算机可读存储介质。
由永久存储设备408所使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除 的硬盘驱动器可以被用于永久存储设备408。其它示例包括光盘和磁盘、 拇指驱动器和智能卡，它们被插入驱动器中以便传送到也是永久存储设备 408的一部分的另一个计算机可读存储介质上。
在这些示例中，通信单元412提供与其他数据处理系统或设备的通信。 在这些示例中，通信单元412包括一个或多个网络接口卡。通信单元412 可以通过使用物理和无线通信链路中的一种或两种来提供通信。在本发明 的一些实施例的上下文中，各种输入数据的源可以在物理上远离计算机 400，以使得可以接收输入数据，并且类似地经由通信单元412发送输出。
(一个或多个)I/O接口414允许与可被连接到计算机400的其它设 备输入和输出数据。例如，(一个或多个)I/O接口414可以提供到(一个 或多个)外部设备420(例如键盘、小键盘、触摸屏、麦克风、数码相机和 /或一些其它合适的输入设备)的连接。(一个或多个)外部设备420也可 以包括便携式计算机可读存储介质，例如拇指驱动器、便携式光盘或磁盘、 以及存储卡。用于实践本发明的实施例的软件和数据(例如升级管理程序 112)可被存储在这样的便携式计算机可读存储介质上，并可经由(一个或 多个)I/O接口414被加载到永久存储设备408上。(一个或多个)I/O 接口414也连接到显示器422。
显示器422提供向用户显示数据的机制，并且可以是例如计算机监视 器。显示器422还可以用作触摸屏，诸如平板计算机的显示器。
在此描述的程序是基于在本发明的特定实施例中实现它们的应用程序 来识别的。然而，应当理解，这里的任何特定程序术语仅是为了方便而使 用的，因此本发明不应限于仅在由这样的术语识别和/或暗示的任何特定应 用中使用。
本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以 包括在其上具有计算机可读程序指令的(一个或多个)计算机可读存储介 质，计算机可读程序指令用于使处理器执行本发明的各方面。
计算机可读存储介质可以是可保持并存储由指令执行设备使用的指令 的有形设备。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁 存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备、或前述存储设 备的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷举列表包 括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储 器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存 取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能 盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如在上面记录有指令的打孔卡或凹槽中的 凸起结构的机械编码设备、以及上述设备的任何适当的组合。如本文所使 用的计算机可读存储介质不应被解释为是暂时性信号本身，诸如无线电波 或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如， 通过光纤线缆的光脉冲)、或通过导线传输的电信号。
本文描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相 应的计算/处理设备，或者经由网络(例如互联网、局域网、广域网和/或无 线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、 光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘 服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机 可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以存储在相应计算/处理设备内 的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令 集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态 设置数据、集成电路的配置数据、或者以一种或多种编程语言(包括面向 对象的编程语言，例如Smalltalk、C++等)和过程编程语言(例如“C” 编程语言或类似的编程语言)的任意组合编写的源代码或目标代码。计算 机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行、部分在用户的计算机上 执行、作为独立的软件包执行、部分在用户的计算机上并且部分在远程计 算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种场景下， 远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网 (WAN))连接到用户的计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，使 用互联网服务提供商通过互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻 辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电 路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指 令以使电子电路个性化，以便执行本发明的各方面。
在此参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品 的流程图和/或框图描述本发明的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个 框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令来实现。
这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其 他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，以使得经由计算机或其他可 编程数据处理装置的处理器而执行的指令创建用于实现流程图和/或框图 的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可 以存储在计算机可读存储介质中，其可以引导计算机、可编程数据处理装 置和/或其他设备以特定方式工作，已使得在其中存储有指令的计算机可读 存储介质包括制品，该制品包括实现流程图和/或框图的一个或多个框中指 定的功能/动作的各方面的指令。
计算机可读程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装 置或其他设备上，以使一系列操作步骤将在计算机、其他可编程装置或其 他设备上执行，以产生计算机实现的过程，以使得在计算机、其他可编程 装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图的一个或多个框中指 定的功能/动作。
附图中的流程图和框图示出了根据本发明的各种实施例的系统、方法 和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或 框图中的每个框可以表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的 逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方案中，框中所注明 的功能可不按图中所注明的次序发生。例如，连续示出的两个框实际上可 以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还将注意，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程 图图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作或执行专用硬件和计算机 指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。
本文已经出于说明的目的呈现了对各种实施例的描述，但其并非旨在 是穷尽性的或限于所公开的实施例。在不背离所描述的实施例的范围和精 神的情况下，许多修改和变化对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。 选择本文所使用的术语以最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场上 存在的技术改进，或使本领域的其他普通技术人员能够理解本文所公开的 实施例。

Claims (20)

1.一种用于基于数字孪生的资产管理的计算机实现的方法，所述计算机实现的方法包括：
由一个或多个计算机处理器接收针对一个或多个资产的一个或多个即将到来的改变，其中，针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变包括以下中的至少一个：一个或多个硬件要求，一个或多个固件要求，一个或多个软件要求，一个或多个硬件升级，一个或多个固件升级，以及一个或多个软件升级；
由所述一个或多个计算机处理器将针对所述一个或多个资源的所述一个或多个即将到来的改变存储到一个或多个储存库中，其中使用主题建模来确定所述一个或多个储存库中的适当储存库；
由所述一个或多个计算机处理器更新一个或多个数字孪生，其中，所述一个或多个数字孪生中的每个数字孪生是资产的虚拟硬件副本，并且进一步地其中，用所述一个或多个储存库中的所述一个或多个即将到来的改变来持续地更新所述一个或多个数字孪生中的每个数字孪生；
由所述一个或多个计算机处理器基于所述一个或多个数字孪生的输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的继续使用度量，其中，所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产；以及
由所述一个或多个计算机处理器基于所述一个或多个即将到来的改变和所述继续使用度量来创建第一报告，其中，所述第一报告包括硬件依赖性、固件依赖性、软件依赖性、和升级依赖性中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述第一报告包括所述一个或多个资产中的基于所述一个或多个即将到来的改变和所述一个或多个数字孪生的所述输出而将过时的任何资产的列表。
3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：
对于所述一个或多个资产中的每个资产，由所述一个或多个计算机处理器将所述一个或多个软件升级映射到所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级；
对于所述一个或多个资产中的每个资产，由所述一个或多个计算机处理器确定所述一个或多个软件升级是否与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容；以及
对于所述一个或多个资产中的每个资产，由所述一个或多个计算机处理器创建所述一个或多个软件升级中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容的每个软件升级的列表。
4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：
对于所述一个或多个资产中的每个资产，由所述一个或多个计算机处理器将所述一个或多个软件升级中的每个软件升级映射到所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级；
由所述一个或多个计算机处理器创建所述一个或多个软件升级中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级不兼容的每个软件升级的列表；以及
对于所述一个或多个资产中的每个资产，响应于确定一个或多个替代软件是否与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容，由所述一个或多个计算机处理器创建所述一个或多个替代软件中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容的每个替代软件的列表，其中，所述一个或多个替代软件中的每个替代软件是所述一个或多个软件升级的潜在替换。
5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：
由所述一个或多个计算机处理器接收一个或多个服务器使用度量；
由所述一个或多个计算机处理器在所述一个或多个数字孪生上模拟所述一个或多个服务器使用度量和针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变；以及
由所述一个或多个计算机处理器创建第二报告，其中，所述第二报告是针对所述一个或多个资产中的每个资产的所述一个或多个即将到来的改变对所述一个或多个服务器使用度量中的每个服务器使用度量的影响的列表。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变从以下中的至少一个接收：公共可用信息馈送，供应商开放的数据站点，网络爬虫数据，供应商新闻馈送，历史数据，物联网数据，社交媒体数据馈送，以及服务器度量数据馈送。
7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：由所述一个或多个计算机处理器将所述第一报告发送到资产性能管理系统。
8.一种用于基于数字孪生的资产管理的计算机可读存储介质，存储程序指令，所存储的程序指令包括用于以下操作的指令：
接收针对一个或多个资产的一个或多个即将到来的改变，其中，针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变包括以下中的至少一个：一个或多个硬件要求，一个或多个固件要求，一个或多个软件要求，一个或多个硬件升级，一个或多个固件升级，以及一个或多个软件升级；
将针对所述一个或多个资源的所述一个或多个即将到来的改变存储到一个或多个储存库中，其中使用主题建模来确定所述一个或多个储存库中的适当储存库；
更新一个或多个数字孪生，其中，所述一个或多个数字孪生中的每个数字孪生是资产的虚拟硬件副本，并且进一步地其中，用所述一个或多个储存库中的所述一个或多个即将到来的改变来持续地更新所述一个或多个数字孪生中的每个数字孪生；
基于所述一个或多个数字孪生的输出，计算所述一个或多个资产中的每个资产的继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产；以及
基于所述一个或多个即将到来的改变和所述继续使用度量来创建第一报告，其中，所述第一报告包括硬件依赖性、固件依赖性、软件依赖性、和升级依赖性中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中，所述第一报告包括所述一个或多个资产中的基于所述一个或多个即将到来的改变和所述一个或多个数字孪生的所述输出而将过时的任何资产的列表。
10.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：被存储在所述计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以：
对于所述一个或多个资产中的每个资产，将所述一个或多个软件升级映射到所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级；
对于所述一个或多个资产中的每个资产，确定所述一个或多个软件升级是否与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容；以及
对于所述一个或多个资产中的每个资产，创建所述一个或多个软件升级中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容的每个软件升级的列表。
11.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：被存储在所述计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以：
对于所述一个或多个资产的每个资产，将所述一个或多个软件升级中的每个软件升级映射到所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级；
创建所述一个或多个软件升级中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级不兼容的每个软件升级的列表；以及
对于所述一个或多个资产中的每个资产，响应于确定一个或多个替代软件是否与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容，创建所述一个或多个替代软件中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容的每个替代软件的列表，其中，所述一个或多个替代软件中的每个替代软件是所述一个或多个软件升级的潜在替换。
12.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产还包括：被存储在所述计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以：
接收一个或多个服务器使用度量；
在所述一个或多个数字孪生上模拟所述一个或多个服务器使用度量和针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变；以及
创建第二报告，其中，所述第二报告是针对所述一个或多个资产中的每个资产的所述一个或多个即将到来的改变对所述一个或多个服务器使用度量中的每个服务器使用度量的影响的列表。
13.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中，针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变从以下中的至少一个接收：公共可用信息馈送，供应商开放的数据站点，网络爬虫数据，供应商新闻馈送，历史数据，物联网数据，社交媒体数据馈送，以及服务器度量数据馈送。
14.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，还包括：被存储在所述计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以用于将所述第一报告发送到资产性能管理系统。
15.一种用于基于数字孪生的资产管理的计算机系统，所述计算机系统包括：
一个或多个计算机处理器；
一个或多个计算机可读存储介质；以及
被存储在所述一个或多个计算机可读存储介质上以供所述一个或多个计算机处理器中的至少一个计算机处理器执行的程序指令，所存储的程序指令包括用于以下操作的指令：
接收针对一个或多个资产的一个或多个即将到来的改变，其中，针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变包括以下中的至少一个：一个或多个硬件要求，一个或多个固件要求，一个或多个软件要求，一个或多个硬件升级，一个或多个固件升级，以及一个或多个软件升级；
将针对所述一个或多个资源的所述一个或多个即将到来的改变存储到一个或多个储存库中，其中使用主题建模来确定所述一个或多个储存库中的适当储存库；
更新一个或多个数字孪生，其中，所述一个或多个数字孪生中的每个数字孪生是资产的虚拟硬件副本，并且进一步地其中，用所述一个或多个储存库中的所述一个或多个即将到来的改变来持续地更新所述一个或多个数字孪生中的每个数字孪生；
基于所述一个或多个数字孪生的输出，计算所述一个或多个资产中的每个资产的继续使用度量，其中，所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产；以及
基于所述一个或多个即将到来的改变和所述继续使用度量来创建第一报告，其中，所述第一报告包括硬件依赖性、固件依赖性、软件依赖性、和升级依赖性中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，所述第一报告包括所述一个或多个资产中的基于所述一个或多个即将到来的改变和所述一个或多个数字孪生的所述输出而将过时的任何资产的列表。
17.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：被存储在所述一个或多个计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以：
对于所述一个或多个资产中的每个资产，将所述一个或多个软件升级映射到所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级；
对于所述一个或多个资产中的每个资产，确定所述一个或多个软件升级是否与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容；以及
对于所述一个或多个资产中的每个资产，创建所述一个或多个软件升级中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容的每个软件升级的列表。
18.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产进一步包括：被存储在所述一个或多个计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以：
对于所述一个或多个资产中的每个资产，将所述一个或多个软件升级中的每个软件升级映射到所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级；
创建所述一个或多个软件升级中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级不兼容的每个软件升级的列表；以及
对于所述一个或多个资产中的每个资产，响应于确定一个或多个替代软件是否与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容，创建所述一个或多个替代软件中的与所述一个或多个硬件升级和所述一个或多个固件升级兼容的每个替代软件的列表，其中，所述一个或多个替代软件中的每个替代软件是所述一个或多个软件升级的潜在替换。
19.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，基于所述一个或多个数字孪生的所述输出来计算所述一个或多个资产中的每个资产的所述继续使用度量，其中所述继续使用度量特定于所述一个或多个资产中的每个资产还包括：被存储在所述一个或多个计算机可读存储介质上的以下程序指令中的一个或多个以：
接收一个或多个服务器使用度量；
在所述一个或多个数字孪生上模拟所述一个或多个服务器使用度量和针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变；以及
创建第二报告，其中，所述第二报告是针对所述一个或多个资产中的每个资产的所述一个或多个即将到来的改变对所述一个或多个服务器使用度量中的每个服务器使用度量的影响的列表。
20.根据权利要求15所述的计算机系统，其中，针对所述一个或多个资产的所述一个或多个即将到来的改变从以下中的至少一个接收：公共可用信息馈送，供应商开放的数据站点，网络爬虫数据，供应商新闻馈送，历史数据，物联网数据，社交媒体数据馈送，以及服务器度量数据馈送。
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