数字孪生体是建筑物(如数据中心)的虚拟副本(无论是规划中的建筑物还是已经建成的建筑物),它将模拟建筑物详细介绍其生命周期性能和操作模式。数字孪生已经是一个成熟的领域,为企业提供了一种从头开始更高效、更可持续地构建数据中心的方法。借助数字孪生技术,企业可以优化其数据中心设施的设计方式,了解它们的运作方式,并在服务器部署到数据中心之前发现潜在问题。数据中心采用的数字孪生技术凯捷工程技术与创新副总裁SubhankarPal解释说,数字孪生是数据中心的3D虚拟副本,可以模拟其在任何操作场景中的行为。Pal说:“基于物理学的数字孪生体包括数据中心空间、架构、机械和工程系统、冷却、电源连接和高架地板承重能力的完整3D表示。它包含整个数据中心生态系统,包括数据中心构建块的虚拟表示。这些来自所有主要OEM的电源、冷却和IT系统组件,”该公司表示,“该模拟软件使企业能够在实施之前预测、可视化和量化数据中心任何变化的影响。“数字孪生将所有利益相关者聚集在一起,以预见和控制数据中心运营对性能和业务的影响,”Pal说。数字孪生提供增强的可见性、降低运营风险、消除流程瓶颈并分析系统内的假设情景。”Cundall的主要系统合作伙伴MalcolmCorporation的Howe强调了计算流体动力学(CFD)模型如何在数据大厅实施之前优化布局。数字孪生可以帮助消除IT负载和容量规划的部署和分配中的一些猜测。“即使对部署进行微小的更改也可以显着减少‘热点’,从而提高数据中心所有者/运营商的利用率,”他说,并指出虽然这对现有数据中心的持续运营有潜在好处,但这样模拟软件使企业能够了解他们的设施将如何在现实世界中运作。组织可以在硬件布局、电源和冷却以及气流方面优化数据中心设计,甚至可以优化太阳能设施的建筑方向。在安装IT设备之前,还可以识别热点或火灾隐患等潜在问题。数字孪生的一个主要好处是它可以将计算流体动力学(CFD)等技术引入视野。将3D空间中的液体、气体和温度参数带入画面,从而更详细地了解数据中心的运行方式。Pal补充道:“数据中心的数字孪生体不是使用专门的数据驱动模型,而是基于场景,可以模拟新配置的性能。它让数据中心运营商能够自信地做出决策。”当与增强现实或增强现实等技术相结合时,数字孪生可以在施工前展示数据中心设施的全貌,并有助于施工过程。今年早些时候,PMGroup宣布将在丹麦设计和建设欧洲最大的超大规模数据中心之一期间部署XYZReality的AR产品Holosite,以节省大量时间和劳动力。亚利桑那州凤凰城Turner&Townsend办事处和数据中心主管JoeConnolly表示,除了确保效率之外,仿真软件还可用于在数据中心行业内创建更具可持续性的设计。他说,“选择建筑方向可以通过例如最大限度地利用日光来减少能源需求。建筑围护结构也可以使用可持续元素(例如集水功能)进行优化和设计。将建筑性能模拟(BPS)用于能源建筑。与BIM模型协同运行的建模可以预测能源消耗,并了解包括太阳能电池板和可持续材料选择在内的可再生能源选项的影响。”构建后数字孪生的好处当与DCIM(数据中心基础设施管理)结合时当与软件结合时,数字孪生为企业提供了一种了解和优化硬件变化对数据中心配置文件的影响的方法,并且可以使用相同的数据来帮助预测和自动化操作。LinesightUK总监CallumFaulds表示:“当今建造的大多数现代数据中心在设计阶段都使用某种工程模型,并将模型的使用扩展到施工阶段——有些甚至进入运营阶段。集成了数字孪生和DCIM管理工具,以捕获有关实际数据中心当前状态的实时数据,然后可用于在实施前模拟和预测、可视化和量化数据中心任何变化的影响降低中断或故障的风险。凭借所有主要组件的实时数据可用性以及采用具有机器学习算法的系统,数据中心可以了解一天中不同时间和不同IT利用率水平的最佳温度,并相应地自动调整冷却系统。此外,它将跟踪数据并不断改进算法,使其随着时间的推移变得更加有效。”随着数据中心希望变得更加自动化,并且该行业的目标是远程操作的“熄灯”设施,嵌入DCIM的数字孪生将变得势在必行。TelehouseEurope工程主管OliverGoodman补充道。“如果DCIM产品不用于模拟和调节运行数据中心的基础设施,那么它们就没有得到充分利用,而基础设施是一个包含数据并显示设备如何磨损以帮助规划、维护或更换的模型。通过将实时数据(例如每个机架中的负载和冷却系统的运行方式)提取到模型中,企业可以将DCIM与其他软件结合使用,以评估运行多个场景所需的气流和冷却等要素,并了解他们的需求“数字孪生在数据中心的应用尚处于早期阶段数字孪生仍是一项新兴技术,尤其是在数据中心。虽然各研究机构的调查数据不尽相同,但估计市场2020年全球数字孪生产业规模约为50亿美元,但预计2030年将达到5-1000亿美元。吃新建筑和项目的准确3D模型,但模型中内置的详细程度因企业而异。虽然成本高昂,但它有效地允许企业走进建筑物,就像您在建筑物中一样。从设计、协调和冲突检测的角度来看,好处是显而易见的。企业可以使用这些模型模拟的可能性似乎无穷无尽,但目前很少有人将数字双胞胎和BIM建模应用到这种程度。”部分企业(如FutureFacilities)提供专用的数据中心数字孪生服务解决方案。日本建筑公司KomatsuCorporation(索尼公司的半导体子公司)和电信/数据中心运营商NTTDocomoCorporation最近宣布成立一家名为Earthbrain的合资企业,以通过数字孪生支持建筑行业的数字化转型。许多DCIM供应商正在将这项技术嵌入到他们的解决方案中。“这项技术是存在的,但对标准化和集中化的关注阻碍了采用的势头,这会增加实施的成本和复杂性,”数字双胞胎专家Iotics的业务负责人AliNicholl说。3D设计和建模公司Zelus的首席执行官KenSmerz补充说,采用数字双胞胎的主要障碍是整个建筑行业普遍对采用先进技术犹豫不决,这种情况在过去18个月开始发生转变。Canonical的人工智能/机器学习产品经理MaciejMazur表示,“数字孪生是主要的游戏规则改变者。它们已经开始成熟,一些DCIM供应商已经将数字孪生嵌入到他们的产品中。在接下来的三年里,我们很可能会查看以这种方式建模的每个数据中心。”
