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数字孪生的概念正在以我们与道路和高速公路等关键基础设施交互的方式寻找新的应用，提高可靠性和安全性，增加人员和货物的流动，并为每一块钱的花费创造更好的价值。
在 Microsoft Build 2020 开发者大会上，来自 Bentley 软件公司和 Microsoft 的团队向软件工程师和 Web 开发人员解释了如何将土木工程数据与物联网 (IoT) 数据联合起来以创建“联网的高速公路”。通过集成 Bentley 的 iTwin 平台和 Microsoft 的 Azure 数字孪生，该团队能够将来自空气质量和交通监测设备的实时数据与土木工程模型、地图和地形数据相结合，创建一个实时数字孪生，实现实时监测安全隐患和交通事故的关键基础设施。
1、不到三周：从 0 到 60
Bentley-Microsoft 团队通过为期一周的虚拟黑客马拉松启动了该项目，将 Azure 数字孪生与 Bentley 的 iTwin Viewer 和 iModel.js 开源编程库连接起来。接下来，他们将一段高速公路模型与周围地形的实景网格相结合，该实景网格是根据无人机勘测拍摄的照片创建的。然后，他们连接了物联网数据层，以访问实时和历史数据和分析。
结果：在不到三周的时间里，该团队拥有了一个几何精确、视觉直观和身临其境的 Web 应用程序，可以从任何地方 24/7 访问，可以即时访问实时高速公路状况，并在超过阈值时发出警报。
Bentley 软件公司 iTwin 软件开发副总裁 Pavan Emani 表示：“iTwin 平台是一种开发人员平台即服务，与 Azure 数字孪生具有很多协同作用和互补功能。用户在我们的数字孪生查看器中可视化 IoT 数据，并可以在 Power BI 仪表板和团队中生成见解。Microsoft 的云优先理念与我们的理念一致，我们的平台使开发人员能够在创纪录的时间内创建和部署数字孪生应用程序。对于我们与 Azure 数字孪生和 Azure IoT Hub 的集成，我们在三周内从零增加到了 60 个。”
2、技术内幕
Bentley 的专长是复杂工程数据的聚合、对齐和 3D 可视化，以及跟踪变化。“联网的高速公路”数字孪生的前端在标准 Web 浏览器中运行，并依靠 Bentley 的 iTwin Viewer 进行 3D 可视化。后端云服务在 Azure 中运行并桥接来自多个数据源的数据。后端从 2D 计算机辅助设计 (CAD) 文件、3D 建筑信息模型 (BIM) 和地理信息系统 (GIS) 中提取和规范化数据。项目通常从物理环境模型开始，然后将物联网设备中的数据联合到模型中。Azure 数字孪生将 IoT 层抽象化并提供 API，使开发人员可以轻松集成实时数据。
iTwin-Azure 数字孪生集成的一个显着优势是通过从 iTwin 自动生成在 Azure 数字孪生中创建空间智能图所需的数字孪生定义语言 (DTDL)，从而简化开发人员并节省时间。
微软 Azure IoT 公司副总裁 Sam George 表示：“Bentley 可以轻松地为关键基础设施、智能电网、智能城市、建筑、道路和汽车构建基于数字孪生的应用程序。Bentley 的 iTwin 平台、开放 API 和开源编程库在 Azure 上运行，并与 Azure 数字孪生和 Azure IoT Hub 无缝集成。Bentley 的 iTwin 平台可处理复杂的工程数据，支持 3D 可视化，并可以彻底改变这些项目的规划、建造和运营方式。”
3、你有孪生吗？
交通、公用事业和工业资产的复杂性（以及相关的工程密度）使其非常适合数字孪生。例如，拥有 3D（或者更好的是 4D）模型可以改变高速公路、地下地铁系统或工业厂房的游戏规则。更重要的是，在设计和建造期间以及资产的整个使用寿命期间，3D 模型会随着时间而变化。在资产的时间线上记录该更改对于了解谁更改了内容和时间至关重要。数字孪生为预测性和规范性分析奠定了基础，使用户能够自信地快速响应事件，甚至预测它们并在它们出现之前阻止它们。
数字孪生具有无数用例的潜力，没有任何一家供应商可以解决所有这些用例或预测这些用例将在未来五年内如何发展。因此，开发人员在设计应用程序时要考虑到灵活性，这一点很重要。在软件方面，这意味着开放。
Bentley 软件公司 iTwin 软件开发副总裁 Pavan Emani 说：“Bentley 的不同之处在于其开放式方法。开放数据和开源意味着用户保留控制权和灵活性。我们喜欢说，工程密度越大，我们增加的价值就越大。但通常，在上下文中简单地可视化工程数据具有很大的价值。将数据层整合到一个单一的窗格或单一的事实视图中，为许多人提供了一种直观的方式来理解非常复杂的信息并与之交互。”
4、整合 ET、IT 和 OT
Bentley 软件公司是全球领先的软件解决方案提供商，为工程师、建筑师、地理空间专业人士、施工人员和业主运营商提供基础设施设计、施工和运营方面的软件解决方案。
Bentley 与 Microsoft 建立了战略合作伙伴关系。Bentley 的云配置应用程序（包括数字孪生）的月度活跃用户使 Bentley 成为 2019 年 Azure 的前 25 名消费者之一。在 2018 年和 2019 年，微软将 Bentley 评为 CityNext 类别的年度合作伙伴。
Bentley Systems 战略渠道副总裁 Jerry King 表示：“Bentley 的许多用户选择 Azure 作为云平台来管理他们的数据。我们的用户群有很大的重叠，因此我们提供 iTwin 和 Azure 数字孪生的集成并获得协同效应是有意义的。我们的目标是成为基础设施数字孪生平台公司。这意味着将工程技术 (ET) 与信息技术 (IT) 和运营技术 (OT) 相结合——考虑将 CAD、BIM 和 GIS 数据与 ERP、EAM 数据和物联网数据相结合，形成一个数字孪生。我们使用 Azure Digital Twins 和 Azure IoT Hub 显示 IoT 数据。”
5、结束语
Bentley 的 iTwin 平台是一种平台即服务 (PaaS)，包含用于管理基础设施数据的云微服务。它包括用于项目交付和资产运营工作流、现实数据管理和组件目录的云微服务。
iTwin 是由 Bentley 技术支持的基础设施数字孪生。iTwin 将不同类型的数据存储库（包括图纸、规范、文档、分析模型、照片、实景网格、物联网源以及企业资源和企业资产管理数据）整合到一个活生生的、常绿的数字孪生体中。
iTwin 服务是在 Azure 中运行的一组云服务，使工程团队和所有者运营商能够创建、可视化和分析基础设施资产的数字孪生。iTwin 服务使数字信息管理人员和 BIM 管理人员能够将由各种设计工具创建的工程数据整合到一个活的数字孪生体中，并将其与实景建模和其他相关数据保持一致，可视化资产、检查状态、执行分析并生成洞察力以预测和优化资产绩效。
Azure 数字孪生是一种平台即服务 (PaaS)，面向希望加速和简化需要物联网空间智能的数字孪生解决方案的创建的内部和商业软件开发组织。Azure 数字孪生使开发人员能够创建物理环境模型，例如办公楼和工厂，以及人员、空间和设备的交互。
Azure IoT Hub 提供了一个云托管的解决方案后端来连接几乎任何设备。它使开发人员能够使用设备到云的遥测数据来了解设备的状态并定义到 Azure 服务的消息路由。
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