CN115098472A - 一种物理实体全生命周期的数字孪生方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种物理实体全生命周期的数字孪生方法、装置及设备，该方法包括：创建物理实体的数据模型，数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；基于数据模型及目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于数据模型及目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于数据模型及目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象，上述方法，解决了建模阶段，无法区分两个或多个结构相同而参数值不同的模型的问题，为复杂模型的构建提供了基础。

Description

一种物理实体全生命周期的数字孪生方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及计算机及物联网技术领域，具体涉及一种物理实体全生命周期的数字孪生方法、装置及设备。
背景技术
随着物联网的数字化及自动化程度不断得到提高，数字孪生技术(Digital Twin，缩写DT)作为经过多次改进并取得巨大发展的颠覆性技术之一，热度不断提高，被认为是万物互联的关键技术之一。
数字孪生体不仅仅是物理世界的镜像，也要接受物理世界实时信息，更要反过来实时驱动物理世界，而且进化为物理世界的先知、先觉甚至超体。数字孪生体的生长发育经历数化、互动、先知、先觉和共智等几个过程，其中，“数化”是对物理世界数字化的过程，这个过程需要将物理对象表达为计算机和网络所能识别的数字模型。建模技术是数字化的核心技术之一，例如测绘扫描、几何建模、网格建模、系统建模、流程建模、组织建模等技术，目前的数字孪生体模型总体可以分为通用模型和专业模型两种模式。
其中，专业模型虽然针对性强，但是不具有普适性，并且开放性和兼容性差，无法进行交互和集成。
从数据维度来说，当前的数据建模技术通常为由模型到对象的模式，即针对不同的对象建立不同的模型，因此针对结构相同但具体参数不同的多个对象时，需要分别为多个对象建立不同的模型，这就导致了模型的复杂度高且需要占用较多的资源。
发明内容
本发明提供了一种物理实体全生命周期的数字孪生方法、装置及设备，用于解决现有技术中针对结构相同但具体参数不同的多个对象时，需要分别为多个对象建立不同的模型的问题。
本申请实施例提供一种物理实体全生命周期的数字孪生方法，包括：
创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
本申请实施例还提供一种物理实体订阅方法，包括：
创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息。
上述方法，解决了建模阶段，无法区分两个或多个结构相同而参数值不同的模型的问题，为复杂模型的构建提供了基础。
本申请实施例还提供一种物理实体全生命周期的数字孪生装置，包括：
创建模块，用于创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取模块，用于获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
对象生成模块，用于基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
本申请实施例还提供一种物理实体订阅装置，包括：
创建模块，用于创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取模块，用于获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
对象生成模块，用于基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
订阅模块，用于根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息。
本申请实施例还提供一种物理实体全生命周期的数字孪生设备，包括至少一个处理器；以及与上述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，上述存储器存储有可被上述至少一个处理器执行的指令，上述指令被上述至少一个处理器执行，以使上述至少一个处理器能够执行上述物理实体全生命周期的数字孪生方法中任何一项上述的方法。
本申请实施例还提供一种物理实体订阅设备，包括至少一个处理器；以及与上述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，上述存储器存储有可被上述至少一个处理器执行的指令，上述指令被上述至少一个处理器执行，以使上述至少一个处理器能够执行上述物理实体订阅方法中任何一项上述的方法。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述物理实体全生命周期的数字孪生方法或者物理实体订阅方法中的任一步骤。
另外，上述物理实体全生命周期的数字孪生/物理实体订阅装置、设备及计算机可读存储介质中任一种实现方式所带来的技术效果可参见上述物理实体全生命周期的数字孪生/物理实体订阅方法中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生过程的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种物理实体订阅方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生装置的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种物理实体订阅装置的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生设备的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种物理实体订阅设备的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。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它实施例，都属于本申请保护的范围。
随着物联网的数字化及自动化程度不断得到提高，数字孪生技术(Digital Twin，缩写DT)作为经过多次改进并取得巨大发展的颠覆性技术之一，热度不断提高，被认为是万物互联的关键技术之一。
数字孪生体不仅仅是物理世界的镜像，也要接受物理世界实时信息，更要反过来实时驱动物理世界，而且进化为物理世界的先知、先觉甚至超体。一个数字孪生体的生长发育将经历数化、互动、先知、先觉和共智等几个过程。
“数化”是对物理世界数字化的过程，这个过程需要将物理对象表达为计算机和网络所能识别的数字模型。建模技术是数字化的核心技术之一，例如测绘扫描、几何建模、网格建模、系统建模、流程建模、组织建模等技术。
如果要创建高保真的数字化虚拟模型，就需要描述一个事物的各个方面，比如孪生一个物理实体，就需要真实地再现物理实体的几何图形、属性、行为、规则等，因此一个完整的数字孪生模型应当是多维度的。
现有的五维结构模型概念指出，数字孪生包括物理实体、虚拟实体、孪生数据、连接、服务5个维度，但是模块的构成目前尚无标准，模块之间的互联互通也无具体描述，总体来说，尚无明确的实施方法。
按照五维模型的概念，当前基于仿真的建模技术，比如3D图形建模等，应当属于其中的虚拟实体这个维度，目前数字孪生方法大多都是这方面的。数字孪生相关方法，还有很多包含了的多个维度，比如有的不仅包含了客观对象的孪生数据建模方法，还包含了其规则的构建方法等，其数据和规则计算等是混合在一起的，是包含多个维度的解决方案。
目前的数字孪生模型，总体可以分为通用模型和专业模型两种模式，其中的专业模型及工具，优点是具有针对性，缺点是不具有普适性，开放性和兼容性差，无法交互和集成；
仅从数据这个维度来说，当前的数据建模技术，存在无法区分结构相同而参数值不同的模型的问题；而且目前大部分的对象全周期数据，只包括实时以及历史数据，缺少对于产前计划数据的管理。
本申请基于上述问题，提供一种物理实体全生命周期的数字孪生方法、装置及设备，旨在将相关技术中生成数字孪生数据标准化，实现数字孪生体的协同，降低模型的开发成本。
图1为本申请实施例提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生方法的流程示意图；如图1所示，本申请实施例提供了一种物理实体全生命周期的数字孪生方法，包括：
步骤101，创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
步骤102，获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
步骤103，基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
创建物理实体的数据模型时，获取物理实体的属性参数，确定物理实体的属性参数集合，即得到物理实体的数据模型；
其中，物理实体的属性参数包括属性名称以及数据类型。
创建物理实体的数据模型后，获取目标物理实体在当前时刻、历史某个时刻以及未来某个时刻分别对应的当前状态、历史状态以及计划状态，其中状态即是指目标物理实体在对应时刻的属性参数集合中各属性参数的具体数值。
然后，基于上述已建立的数据模型，以及目标物理实体的当前状态、历史状态以及计划状态，分别进行数字孪生，得到与当前状态、历史状态以及计划状态分别对应的实时物理实体对象、历史物理实体对象以及计划物理实体对象。
作为一种可选的实施方式，在创建物理实体的数据模型后，还可以进一步对上述物理实体的数据模型进行预定义，得到物理实体的结构模型对应的属性参数集合的初始值，其中，一个结构模型至少对应一个预定义数据初始值，上述预定义数据初始值是指结构模型中至少一个属性参数对应的具体初始值。
上述预定义数据初始值可以为使用者根据需求人为设定，也可以为将物理实体在某一时刻的属性参数值作为预定义数据初始值。
作为一种可选的实施方式，创建物理实体的数据模型，包括：
通过确定物理实体的属性参数集合得到数据模型的结构，上述物理实体的属性参数集合中的属性参数包括属性名称及数据类型；
对上述数据模型的结构进行至少一次属性参数初始化，得到与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值。
创建物理实体的数据模型后，获取目标物理实体在当前时刻、历史某个时刻以及未来某个时刻分别对应的当前状态、历史状态以及计划状态，其中状态即是指目标物理实体在对应时刻的属性参数集合中各属性参数的具体数值；
然后，利用获取的目标物理实体的各时刻状态对应的属性参数值，替换上述已建立的数据模型中的预定义数据初始值，得到对应的孪生对象。
作为一种可选的实施方式，基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象，包括：
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述实时物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述历史物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述计划物理实体对象。
作为一种可选的实施方式，上述物理实体的属性参数集合中包括如下属性参数：
物理实体数据模型标识，用于唯一标识对应物理实体的数据模型；
物理实体对象标识，用于唯一标识对应的物理实体；
物理实体数据模型的预定义标识，用于唯一标识对应的物理实体数据模型的一组预定义数据初始值。
在一些实施例中，上述同一物理实体的实时物理实体对象、历史物理实体对象以及计划物理实体对象的物理实体对象标识相同，表示其为同一物理实体在不同时态下的孪生对象。
作为一种可选的实施方式，上述物理实体的属性参数集合中包括时间属性，其中：
上述实时物理实体对象的时间属性用于记录物理实体发生变化的当前时刻或最近一次发生变化的时刻；
上述历史物理实体对象的时间属性用于记录物理实体历史每一次发生变化的时刻；
上述计划物理实体对象的时间属性用于记录物理实体计划发生变化的时刻和变化的持续时间。
作为一种可选的实施方式，上述物理实体的属性参数集合中包括：
空间属性，用于记录物理实体的空间。
其中，上述实时物理实体对象的空间属性用于记录物理实体当前所属的空间；上述历史物理实体对象的空间属性用于记录物理实体过去所属的空间；上述计划物理实体对象的空间属性用于记录物理实体未来所属的空间。
上述物理实体的属性参数集合中还包括父属性，上述父属性用于记录该物理实体为父物理实体，或者记录该物理实体为子物理实体及所属的父物理实体的物理实体对象标识；
上述空间属性包括父空间，物理实体对象的父空间即是指其父物理实体对象所在的空间，上述物理实体对象间的父子关系，即是指物理实体对象间的空间包含关系，如果物理实体对象存在对应的父物理实体对象，则父物理实体对象的空间即该物理实体对象所属的空间，如果父物理实体对象所属的空间发生了移动，则该物理实体对象上述的空间也会随之移动。
其中，上述空间属性还包括以下至少一种属性：
位置属性，用于记录物理实体所在的空间位置；
形状属性，用于记录物理实体的形状。
作为一种可选的实施方式，上述空间位置的描述方式为上述物理实体相对于其他关联物理实体的空间位置的偏移，或者描述方式为上述其他关联物理实体所在空间位置内的另一物体实体。
在一些实施例中，上述物理实体相对于其他关联物理实体的空间位置的偏移，即是指该物理实体在其父物理实体的空间位置内的位置偏移，例如：键盘的父物理实体为研发办公室，则其空间位置的描述方式可以为其在办公室内的一个坐标。
上述其他关联物理实体所在空间位置内的另一物体实体，即是指该物理实体的父物理实体所在的空间位置内的另一物理实体，例如：键盘的父物理实体为研发办公室，办公室内还包括办公桌(该父物理实体的另一子物理实体)，则其空间位置的描述方式可以为办公桌。
在一些实施例中，本申请实施例提供的物理实体全生命周期的数字孪生方法中，还包括生成各时刻的物理实体对象记录，具体过程为构建物理实体的数据模型、基于物理实体的数据模型孪生出物理实体对象，或者构建物理实体的数据模型、对物理实体的数据模型进行预定义、基于预定义的物理实体的数据模型孪生出物理实体对象。本实施例中的物理实体对象记录的生成方式也包括以下两种：
方式一、对各时刻的物理实体对象的属性参数值进行记录，得到其对应的物理实体对象记录。
作为一种可选的实施方式，本申请实施例中生成各时刻的物理实体对象记录，包括：
对得到的一个实时物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条实时物理实体对象记录；
对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；
对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
作为一种可选的实施方式，对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录，包括：
确定上述目标物理实体的当前状态发生变化时，根据变化后的目标物理实体状态得到目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；或者
根据用户预定义的目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录。
上述历史物理实体对象记录的时间属性为目标物理实体过去发生变化的时刻，因此多条历史物理实体对象记录可以表示目标物理实体过去每次发生变化时的状态。
作为一种可选的实施方式，对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录，包括：
根据用户预定义的目标物理实体的计划状态，确定计划物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录。
上述计划物理实体对象记录的时间属性为未来某一时刻，或者由未来某一时刻以及持续时间，上述计划物理实体对象记录可以表示从未来某一个时刻开始持续时间内目标物理实体的状态。
方式二、利用各时刻的物理实体对象的属性参数值，替换预定义数据初始值，得到其对应的物理实体对象记录。
作为一种可选的实施方式，本申请实施例中生成各时刻的物理实体对象记录，包括：
利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的实时物理实体对象记录；
利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的历史物理实体对象记录；
利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
作为一种可选的实施方式，上述目标物理实体的历史状态的属性参数值，根据目标物理实体变化后的当前状态确定，或者根据用户预定义的目标物理实体的历史状态确定；
上述目标物理实体的计划状态的属性参数值，根据用户预定义的目标物理实体的计划状态确定。
在一些实施例中，当物理实体的状态发生变化时，可以自动存储为同一物理实体对象标识对应的一条历史物理实体对象记录。
需要说明的是，在进行数字孪生时，同一物理实体仅存在一个孪生对象，即实时物理实体对象，实时物理实体对象的状态更改会产生对应的历史物理实体对象记录，其在未来状态的预定义会产生对应的计划物理实体对象记录。
图2为本申请实施例提供一种物理实体全生命周期的数字孪生过程的示意图，以下结合图2，对本申请实施例提供的物理实体全生命周期的数字孪生方法进行详细阐述，其中，预定义数据初始值简称为预定义。
首先为物理实体创建数据模型，具体地，数据模型包括结构模型和预定义，其中结构模型至少包含物理实体的一个属性参数，以轮胎为例，轮胎的属性参数包括胎宽、扁平比、轮毂直径、载重系数、速度系数，则结构模型至少需要包含其中至少一个属性，一个属性至少具有属性名称、数据类型，则可以创建出轮胎的结构模型，示意如下：
Model_Tire//轮胎模型
{
Float 胎宽；
Float 扁平比；
Float 轮辋直径；
Int载重系数；
String速度标识；
Bool是否良好；
}ID＝“M1”；
在建立结构模型后，需要建立与结构模型对应的预定义，其中，一个结构模型至少对应一个预定义，预定义至少记录对应结构模型的一个属性参数的具体数值，也就是说预定义主要需要记录属性值。
具体地，假设工厂实际有适应于3种车型的3种轮胎，其胎宽等属性参数值不同，那么就可以创建3个轮胎预定义，分别对应3种规格的轮胎，3个轮胎预定义如下所示：
Def_Tire_SportSedan1//运动型轿车轮胎
{
胎宽＝200；
胎厚与胎宽的百分比＝36；
轮辋直径＝18；
载重系数＝58；
速度标识＝“H”；
是否良好＝true；
}ID＝“D1”；
Def_Tire_SportCar1//跑车轮胎
{
胎宽＝210；
胎厚与胎宽的百分比＝38；
轮辋直径＝19；
载重系数＝60；
速度标识＝“Z”；
是否良好＝true；
}ID＝“D2”；
Def_Tire_ExoticSportCar1//特型跑车轮胎
{
胎宽＝210；
胎厚与胎宽的百分比＝38；
轮辋直径＝19；
载重系数＝64；
速度标识＝“Y”；
是否良好＝true；
}ID＝“D3”；
建立数据模型后，假设该工厂中将生产3种规格的轮胎数量分别为10000，8000，1000，用户在实际生产这些轮胎的同时，创建这些轮胎的数字孪生体实时对象，则运动型轿车的10000个轮胎根据预定义Def_Tire_SportSedan(运动型轿车)创建；跑车的8000个轮胎，根据预定义Def_Tire_SportCar(跑车)创建；特型跑车的1000个轮胎，根据预定义Def_Tire_ExoticSportCar(特型跑车)创建。
用户创建数字孪生体对象是根据预定义创建的，对象的初值来源于预定义，因此由不同预定义创建出的对象，胎宽、胎厚与胎宽的百分比、轮辋直径、载重系数、速度标识以及是否良好等成员值默认和预定义的成员值保持一致；并且，创建出的数字孪生体对象具有时间属性TimePosition，创建时属性值为生产时间，假设适用于运动型轿车的10000个轮胎的生产时间为2021-5-5 8:0:0；同时数字孪生体对象具有空间属性，其父属性(Parent)用于记录轮胎在组装时组装到哪台车上，即其所处的空间。
那么其中一个轮胎的实时对象，在创建时可示意如下：
RealtimeObj_Tire_SportSedan5
{
胎宽＝200；
胎厚与胎宽的百分比＝36；
轮辋直径＝18；
载重系数＝58；
速度标识＝“H”；
是否良好＝true；
TimePosition＝DateTimeParse(“2021-5-5 8:0:0”)；
Parent＝0；//0表示未进行组装
}ID＝5；
假设轮胎生产完毕之后，质检发现部分轮胎不合格，则需要将这些轮胎的孪生实时对象的是否良好成员修改为false，假设修改时间为2021-5-7 8:0:0，则时间属性TimePosition也需要同时修改为对象的变化时间，即2021-5-7 8:0:0，示意如下：
RealtimeObj_Tire_SportSedan4//不合格轮胎
{
胎宽＝200；
胎厚与胎宽的百分比＝36；
轮辋直径＝18；
载重系数＝58；
速度标识＝“H”；
是否良好＝false；
TimePosition＝DateTimeParse(“2021-5-7 8:0:0”)；
Parent＝0；
}ID＝4；
合格的轮胎则参与车的组装，假设组装时间为2021-5-8 8:0:0，则实时对象将变化为：
RealtimeObj_Tire_SportSedan5//合格轮胎组装后
{
胎宽＝200；
胎厚与胎宽的百分比＝36；
轮辋直径＝18；
载重系数＝58；
速度标识＝“H”；
是否良好＝false；
TimePosition＝DateTimeParse(“2021-5-8 8:0:0”)；
Parent＝3476778912330022912；//假设3476778912330022912为车对象ID
}ID＝5；
还可以创建轮胎的历史对象，历史对象包括历史记录，以ID为5的轮胎为例，添加2条历史记录，用于记录轮胎创建时、组装时的状态，示意如下：
HistoryData1_Tire_SportSedan5//轮胎5第1条历史记录
{
胎宽＝200；
胎厚与胎宽的百分比＝36；
轮辋直径＝18；
载重系数＝58；
速度标识＝“H”；
是否良好＝true；
TimePosition＝DateTimeParse(“2021-5-5 8:0:0”)；
Parent＝0；
}ID＝5；
HistoryData2_Tire_SportSedan5//轮胎5第2条历史记录
{
胎宽＝200；
胎厚与胎宽的百分比＝36；
轮辋直径＝18；
载重系数＝58；
速度标识＝“H”；
是否良好＝false；
TimePosition＝DateTimeParse(“2021-5-8 8:0:0”)；
Parent＝3476778912330022912；
}ID＝5；
孪生体实时对象变化时自动生成历史对象，上述ID＝5的轮胎的两条历史记录无需用户创建，实时对象创建时、组装时的状态将自动存为以上两条历史记录。
本申请实施例提出的数据模型概念，包含结构模型和预定义，能够解决建模阶段，无法区分两个或多个结构相同而参数值不同的模型的问题，并为复杂模型的构建提供了基础。
结合上述实施例，如果没有轮胎预定义，只有一个轮胎模型，则建模阶段无法区分3种规格的轮胎，只能建立3个轮胎的模型，这是由于3种规格的不同体现在属性参数值上，不体现在属性参数结构上，只靠一个属性参数结构的模型是无法表述的。
假设需要再构建复合的车模型，例如构建运动型轿车模型，在此申请的基础上，可以将4个运动型轿车轮胎预定义添加为运动型轿车模型的子模型，从而组成运动型轿车模型，示意如下：
运动型轿车模型
Def_Tire_SportSedan1
Def_Tire_SportSedan2
Def_Tire_SportSedan3
Def_Tire_SportSedan4
而相关技术，无法描述和区分结构相同值不同的模型，更无法构建上述类似的复合模型。
图3为本申请实施例提供的一种物理实体订阅方法的流程图，如图3所示，本申请实施例还提供一种物理实体订阅方法，包括：
步骤301，创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
步骤302，获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
步骤303，基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
步骤304，根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息。
上述步骤301至303中物理实体对象的数据孪生过程参见上述实施方式的描述，此处不再赘述。
时空数据库在收到包含“物理实体对象标识”的订阅请求后，生成订阅项，订阅项包括物理实体对象标识和过滤条件。
时空数据库内部预先建立，物理实体对象标识关联预定义数据初始值的订阅项，物理实体对象标识关联预定义实例化的物理实体对象的订阅项，物理实体对象标识关联预定义实例化的物理实体对象生成的数据的订阅项。
具体的，上述确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括以下几种类型：
一、基于模型进行预定义的创建、修改和删除。
在进行物理实体孪生的过程中，发现预定义数据初始值的创建时，查询是否存在与该预定义数据初始值对应的物理实体对象标识对应的订阅项，如果存在该订阅项，则发布预定义创建事件。
后续对预定义数据初始值进行修改和删除时，同样对应发布预定义修改和预定义删除事件。
作为一种可选的实施方式，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值时，满足触发生成订阅信息的条件；
根据上述订阅项中的物理实体对象标识和过滤条件，查询与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值中，属性参数包含上述物理实体对象标识且满足上述过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
二、基于以上创建的预定义数据初始值，进行计划物理实体对象的创建、修改和删除。
在进行物理实体孪生的过程中，发现进行计划物理实体对象的创建时，查询是否存在与该计划物理实体对象的物理实体对象标识对应的订阅项，如果存在该订阅项，则发布该计划物理实体对象创建事件。
当修改或者删除该计划物理实体对象时，发布该计划物理实体对象修改事件和计划物理实体对象删除事件。
作为一种可选的实施方式，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除计划物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除计划物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的计划物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
三、基于以上创建的计划物理实体对象进行实时物理实体对象的创建、修改和删除。
在进行物理实体孪生的过程中，发现进行由计划物理实体对象实例化的实时物理实体对象的创建时，查询是否存在与该实时物理实体对象的物理实体对象标识对应的订阅项，如果存在该订阅项，则发布该实时物理实体对象创建事件。
当修改或者删除该实时态的对象时，发布该实时物理实体对象修改事件和实时物理实体对象删除事件。
作为一种可选的实施方式，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建由计划物理实体对象实例化的实时物理实体对象时，或删除或修改实时物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除实时物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的实时物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
四、基于以上创建的实时物理实体对象进行历史物理实体对象的生成。
当修改该实时物理实体对象时，会产生历史数据，即生成一个历史物理实体对象。查询是否存在与该历史物理实体对象的物理实体对象标识对应的订阅项，如果存在该订阅项，则发布该历史物理实体对象生成事件。
作为一种可选的实施方式，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定修改实时物理实体对象产生历史物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定产生的历史物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询产生的历史物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
本申请实施例在完成物理实体订阅后，还提供了物理实体的查询方法，包括：
接收物理实体查询请求，上述物理实体查询请求中包括物理实体对象标识和过滤字段；
确定包含上述物理实体对象标识的订阅项所得到的订阅信息，对确定的订阅信息按照上述过滤字段过滤，得到查询结果。
具体的，对物理实体进行查询包括以下步骤：
首先，基于模型进行查询创建的预定义数据初始值：
模型数据库收到只包含“物理实体对象标识和/或过滤条件”的查询请求后，根据物理实体对象标识和过滤条件，查询出该模型实例化的预定义数据初始值时，根据该物理实体数据模型的预定义标识进行查询。
然后，基于以上查询的预定义标识进行物理实体对象的多时态查询：
计划数据库收到只包含“预定义标识和/或过滤条件”的查询请求后，查询该预定义数据初始值实例化的计划物理实体对象。
实时数据库收到只包含“预定义标识和/或过滤条件”的查询请求后，查询该预定义数据初始值实例化的计划物理实体对象转换的实时物理实体对象。
历史数据库收到只包含“预定义标识和/或过滤条件”的查询请求后，查询该预定义数据初始值实例化的实时物理实体对象生成的历史物理实体对象。
基于相同的公开构思，本申请实施例还提供一种物理实体全生命周期的数字孪生装置，由于该装置即是本申请实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图4为本申请实施例提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生装置的示意图，请参考图4，本申请实施例提供一种物理实体全生命周期的数字孪生装置，该装置包括：
创建模块401，用于创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取模块402，用于获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
对象生成模块403，用于基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
可选的，上述物理实体的属性参数集合中包括：
空间属性，用于记录物理实体的空间。
可选的，上述创建模块401创建物理实体的数据模型，包括：
通过确定物理实体的属性参数集合得到数据模型的结构，上述物理实体的属性参数集合中的属性参数包括属性名称及数据类型；
对上述数据模型的结构进行至少一次属性参数初始化，得到与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值。
可选的，上述对象生成模块403基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象，包括：
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述实时物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述历史物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述计划物理实体对象。
可选的，上述物理实体的属性参数集合中包括时间属性，其中：
上述实时物理实体对象的时间属性用于记录物理实体发生变化的当前时刻或最近一次发生变化的时刻；
上述历史物理实体对象的时间属性用于记录物理实体历史每一次发生变化的时刻；
上述计划物理实体对象的时间属性用于记录物理实体计划发生变化的时刻和变化的持续时间。
可选的，本申请实施例提供一种物理实体全生命周期的数字孪生装置还包括对象记录生成模块，用于：
对得到的一个实时物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条实时物理实体对象记录；
对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；
对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
可选的，上述对象记录生成模块用于对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录，包括：
确定上述目标物理实体的当前状态发生变化时，根据变化后的目标物理实体状态得到目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；或者
根据用户预定义的目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录。
可选的，上述对象记录生成模块用于对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录，包括：
根据用户预定义的目标物理实体的计划状态，确定计划物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录。
可选的，上述对象记录生成模块还用于：
利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的实时物理实体对象记录；
利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的历史物理实体对象记录；
利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
可选的，上述目标物理实体的历史状态的属性参数值，根据目标物理实体变化后的当前状态确定，或者根据用户预定义的目标物理实体的历史状态确定；
上述目标物理实体的计划状态的属性参数值，根据用户预定义的目标物理实体的计划状态确定。
可选的，上述物理实体的属性参数集合中包括如下属性参数：
物理实体数据模型标识，用于唯一标识对应物理实体的数据模型；
物理实体对象标识，用于唯一标识对应的物理实体；
物理实体数据模型的预定义标识，用于唯一标识对应的物理实体数据模型的一组预定义数据初始值。
可选的，上述空间属性还包括以下至少一种属性：
位置属性，用于记录物理实体所在的空间位置；
形状属性，用于记录物理实体的形状。
可选的，上述空间位置的描述方式为上述物理实体相对于其他关联物理实体的空间位置的偏移，或者描述方式为上述其他关联物理实体所在空间位置内的另一物体实体。
基于相同的公开构思，本申请实施例还提供一种物理实体订阅装置，由于该装置即是本申请实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图5为本申请实施例提供的一种物理实体订阅装置的示意图，请参考图5，本申请实施例提供一种物理实体订阅装置，该装置包括：
创建模块501，用于创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取模块502，用于获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
对象生成模块503，用于基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
订阅模块504，用于根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息。
可选的，上述订阅模块504用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值时，满足触发生成订阅信息的条件；
根据上述订阅项中的物理实体对象标识和过滤条件，查询与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值中，属性参数包含上述物理实体对象标识且满足上述过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述订阅模块504用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除计划物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除计划物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的计划物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述订阅模块504用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建由计划物理实体对象实例化的实时物理实体对象时，或删除或修改实时物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除实时物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的实时物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述订阅模块504用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定修改实时物理实体对象产生历史物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定产生的历史物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询产生的历史物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，该装置还包括查询模块，用于：
接收物理实体查询请求，上述物理实体查询请求中包括物理实体对象标识和过滤字段；
确定包含上述物理实体对象标识的订阅项所得到的订阅信息，对确定的订阅信息按照上述过滤字段过滤，得到查询结果。
基于相同的公开构思，本申请实施例中还提供了一种物理实体全生命周期的数字孪生设备，由于该设备即是本申请实施例中的方法中的设备，并且该设备解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
所属技术领域的技术人员能够理解，本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
在一些可能的实施方式中，根据本申请的设备可以至少包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的物理实体全生命周期的数字孪生方法中的步骤。
下面参照图6来描述根据本申请的这种实施方式的设备600。图6显示的设备600仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，设备600以通用设备的形式表现。设备600的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器601、上述至少一个存储器602、连接不同系统组件(包括存储器602和处理器601)的总线603，其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
总线603表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器602可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)6021和/或高速缓存存储器6022，还可以进一步包括只读存储器(ROM)6023。
存储器602还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6024的程序/实用工具6025，这样的程序模块6024包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
设备600也可以与一个或多个外部设备604(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与设备600交互的设备通信，和/或与使得该设备600能与一个或多个其它设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口605进行。并且，设备600还可以通过网络适配器606与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器606通过总线603与用于设备600的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
可选的，上述物理实体的属性参数集合中包括：
空间属性，用于记录物理实体的空间。
可选的，上述处理器用于创建物理实体的数据模型，包括：
通过确定物理实体的属性参数集合得到数据模型的结构，上述物理实体的属性参数集合中的属性参数包括属性名称及数据类型；
对上述数据模型的结构进行至少一次属性参数初始化，得到与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值。
可选的，上述处理器用于基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象，包括：
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述实时物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述历史物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到上述计划物理实体对象。
可选的，上述物理实体的属性参数集合中包括时间属性，其中：
上述实时物理实体对象的时间属性用于记录物理实体发生变化的当前时刻或最近一次发生变化的时刻；
上述历史物理实体对象的时间属性用于记录物理实体历史每一次发生变化的时刻；
上述计划物理实体对象的时间属性用于记录物理实体计划发生变化的时刻和变化的持续时间。
可选的，上述处理器还用于：
对得到的一个实时物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条实时物理实体对象记录；
对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；
对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
可选的，上述处理器用于对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录，包括：
确定上述目标物理实体的当前状态发生变化时，根据变化后的目标物理实体状态得到目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；或者
根据用户预定义的目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录。
可选的，上述处理器用于对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录，包括：
根据用户预定义的目标物理实体的计划状态，确定计划物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录。
可选的，上述处理器还用于：
利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的实时物理实体对象记录；
利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的历史物理实体对象记录；
利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
可选的，上述目标物理实体的历史状态的属性参数值，根据目标物理实体变化后的当前状态确定，或者根据用户预定义的目标物理实体的历史状态确定；
上述目标物理实体的计划状态的属性参数值，根据用户预定义的目标物理实体的计划状态确定。
可选的，上述物理实体的属性参数集合中包括如下属性参数：
物理实体数据模型标识，用于唯一标识对应物理实体的数据模型；
物理实体对象标识，用于唯一标识对应的物理实体；
物理实体数据模型的预定义标识，用于唯一标识对应的物理实体数据模型的一组预定义数据初始值。
可选的，上述空间属性还包括以下至少一种属性：
位置属性，用于记录物理实体所在的空间位置；
形状属性，用于记录物理实体的形状。
可选的，上述空间位置的描述方式为上述物理实体相对于其他关联物理实体的空间位置的偏移，或者描述方式为上述其他关联物理实体所在空间位置内的另一物体实体。
基于相同的公开构思，本申请实施例中还提供了一种物理实体订阅设备，由于该设备即是本申请实施例中的方法中的设备，并且该设备解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
所属技术领域的技术人员能够理解，本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
在一些可能的实施方式中，根据本申请的设备可以至少包括至少一个处理器、以及至少一个存储器。其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的物理实体订阅方法中的步骤。
下面参照图7来描述根据本申请的这种实施方式的设备700。图7显示的设备700仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，设备700以通用设备的形式表现。设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器701、上述至少一个存储器702、连接不同系统组件(包括存储器702和处理器701)的总线703，其中，存储器存储有程序代码，当程序代码被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：
创建物理实体的数据模型，上述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
基于上述数据模型及上述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于上述数据模型及上述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息。
总线703表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器702可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)7021和/或高速缓存存储器7022，还可以进一步包括只读存储器(ROM)7023。
存储器702还可以包括具有一组(至少一个)程序模块7024的程序/实用工具7025，这样的程序模块7024包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
设备700也可以与一个或多个外部设备704(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与设备700交互的设备通信，和/或与使得该设备700能与一个或多个其它设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口705进行。并且，设备700还可以通过网络适配器706与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器706通过总线703与用于设备700的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
可选的，上述处理器用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值时，满足触发生成订阅信息的条件；
根据上述订阅项中的物理实体对象标识和过滤条件，查询与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值中，属性参数包含上述物理实体对象标识且满足上述过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述处理器用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除计划物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除计划物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的计划物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述处理器用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建由计划物理实体对象实例化的实时物理实体对象时，或删除或修改实时物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除实时物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的实时物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述处理器用于确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据上述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定修改实时物理实体对象产生历史物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定产生的历史物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询产生的历史物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与上述订阅请求相匹配的订阅信息。
可选的，上述处理器还用于：
接收物理实体查询请求，上述物理实体查询请求中包括物理实体对象标识和过滤字段；
确定包含上述物理实体对象标识的订阅项所得到的订阅信息，对确定的订阅信息按照上述过滤字段过滤，得到查询结果。
在一些可能的实施方式中，本申请提供的一种物理实体全生命周期的数字孪生方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种物理实体全生命周期的数字孪生方法中的步骤。
在一些可能的实施方式中，本申请提供的一种物理实体订阅方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种物理实体订阅方法中的步骤。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本申请的实施方式的用于监控的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在设备上运行。然而，本申请的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行、或者完全在远程设备或服务端上执行。在涉及远程设备的情形中，远程设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户设备，或者，可以连接到外部设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和方框图中的流程和方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (24)

1.一种物理实体全生命周期的数字孪生方法，其特征在于，该方法包括：
创建物理实体的数据模型，所述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
基于所述数据模型及所述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理实体的属性参数集合中包括：
空间属性，用于记录物理实体的空间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其特征在于，创建物理实体的数据模型，包括：
通过确定物理实体的属性参数集合得到数据模型的结构，所述物理实体的属性参数集合中的属性参数包括属性名称及数据类型；
对所述数据模型的结构进行至少一次属性参数初始化，得到与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述数据模型及所述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象，包括：
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到所述实时物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到所述历史物理实体对象；
确定目标物理实体对应的一组预定义数据初始值，并利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值得到所述计划物理实体对象。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述物理实体的属性参数集合中包括时间属性，其中：
所述实时物理实体对象的时间属性用于记录物理实体发生变化的当前时刻或最近一次发生变化的时刻；
所述历史物理实体对象的时间属性用于记录物理实体历史每一次发生变化的时刻；
所述计划物理实体对象的时间属性用于记录物理实体计划发生变化的时刻和变化的持续时间。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
对得到的一个实时物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条实时物理实体对象记录；
对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；
对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对得到的一个历史物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录，包括：
确定所述目标物理实体的当前状态发生变化时，根据变化后的目标物理实体状态得到目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录；或者
根据用户预定义的目标物理实体的历史状态，确定历史物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条历史物理实体对象记录。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对得到的一个计划物理实体对象的属性参数值进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录，包括：
根据用户预定义的目标物理实体的计划状态，确定计划物理实体对象的属性参数值并进行记录，得到对应物理实体的一条计划物理实体对象记录。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
利用目标物理实体的当前状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的实时物理实体对象记录；
利用目标物理实体的历史状态对应的属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的历史物理实体对象记录；
利用目标物理实体的计划状态对应属性参数值，替换所确定的一组预定义数据初始值后，对替换后得到的一组属性参数值进行记录，得到对应物理实体的计划物理实体对象记录；
其中，同一物理实体的实时物理实体对象记录、历史物理实体对象记录、计划物理实体对象记录的物理实体对象标识相同。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述目标物理实体的历史状态的属性参数值，根据目标物理实体变化后的当前状态确定，或者根据用户预定义的目标物理实体的历史状态确定；
所述目标物理实体的计划状态的属性参数值，根据用户预定义的目标物理实体的计划状态确定。
11.根据权利要求7～10任一所述的方法，其特征在于，所述物理实体的属性参数集合中包括如下属性参数：
物理实体数据模型标识，用于唯一标识对应物理实体的数据模型；
物理实体对象标识，用于唯一标识对应的物理实体；
物理实体数据模型的预定义标识，用于唯一标识对应的物理实体数据模型的一组预定义数据初始值。
12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空间属性还包括以下至少一种属性：
位置属性，用于记录物理实体所在的空间位置；
形状属性，用于记录物理实体的形状。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述空间位置的描述方式为所述物理实体相对于其他关联物理实体的空间位置的偏移，或者描述方式为所述其他关联物理实体所在空间位置内的另一物体实体。
14.一种物理实体订阅方法，其特征在于，包括：
创建物理实体的数据模型，所述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
基于所述数据模型及所述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据所述订阅项生成相应的订阅信息。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据所述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值时，满足触发生成订阅信息的条件；
根据所述订阅项中的物理实体对象标识和过滤条件，查询与数据模型的结构对应的至少一组预定义数据初始值中，属性参数包含所述物理实体对象标识且满足所述过滤条件的数据，得到与所述订阅请求相匹配的订阅信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据所述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建、修改或删除计划物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除计划物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的计划物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与所述订阅请求相匹配的订阅信息。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据所述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定创建由计划物理实体对象实例化的实时物理实体对象时，或删除或修改实时物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定创建、修改或删除实时物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询创建、修改或删除的实时物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与所述订阅请求相匹配的订阅信息。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据所述订阅项生成相应的订阅信息，包括：
确定修改实时物理实体对象产生历史物理实体对象时，满足触发生成订阅信息的条件；
确定产生的历史物理实体对象的属性参数中，包括订阅项中的物理实体标识时，查询产生的历史物理实体对象中满足对应订阅项中过滤条件的数据，得到与所述订阅请求相匹配的订阅信息。
19.根据权利要求15～18任一所述的方法，其特征在于，还包括：
接收物理实体查询请求，所述物理实体查询请求中包括物理实体对象标识和过滤字段；
确定包含所述物理实体对象标识的订阅项所得到的订阅信息，对确定的订阅信息按照所述过滤字段过滤，得到查询结果。
20.一种物理实体全生命周期的数字孪生装置，其特征在于，包括：
创建模块，用于创建物理实体的数据模型，所述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取模块，用于获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
对象生成模块，用于基于所述数据模型及所述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象。
21.一种物理实体订阅装置，其特征在于，包括：
创建模块，用于创建物理实体的数据模型，所述数据模型的结构为物理实体的属性参数集合；
获取模块，用于获取同一目标物理实体的当前状态、历史状态及计划状态；
对象生成模块，用于基于所述数据模型及所述目标物理实体的当前状态进行数字孪生得到实时物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的历史状态进行数字孪生得到历史物理实体对象，基于所述数据模型及所述目标物理实体的计划状态进行数字孪生得到计划物理实体对象；
订阅模块，用于根据物理实体的订阅请求生成订阅项，在物理实体全生命周期的数字孪生过程中，确定满足触发生成订阅信息的条件时，根据所述订阅项生成相应的订阅信息。
22.一种物理实体全生命周期的数字孪生设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-13中任何一项所述的方法。
23.一种物理实体订阅设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求14-19中任何一项所述的方法。
24.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行如权利要求1-19中任何一项所述的方法。
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