数字孪生开发引擎OneNET-View白皮书
数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 1 数字孪生基台OneNET View白皮书 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 2 前言 近年来，伴随着数字经济的蓬勃发展，数字孪生逐渐成为产业各界关注的热点技术，持续向智能制造、智慧交通、智慧城市等垂直行业拓展，助推经济社会数字化转型，实现行业发展新业态。作为孪生系统人机交互功能的核心，数字孪生可视化技术持续演进，行业应用走深向实，已成为适用范围最广、价值特征最显著的数字孪生应用技术之一，有效助力决策者对复杂管理对象的远程、实时、全方位掌控，支撑对海量物联数据的规律分析和价值挖掘。 面向数字孪生可视化技术应用需求，中国移动研发了一站式数据可视化开发工具OneNET View 3.0，提供丰富的可视化组件和物联网行业模板，采用拖拉拽配置编程技术降低应用开发门槛，旨在帮助行业快速搭建数字孪生数据可视化界面，便捷高效的支撑各行业数字化转型。 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 3 目录 前言................................................................ 2 1 数字孪生可视化技术概述............................................ 4 1.1 数字孪生可视化技术发展情况 ................................ 4 1.2 可视化技术应用场景 ........................................ 5 1.3 可视化技术应用价值 ........................................ 6 2 OneNET View 3.0数字孪生平台 ...................................... 7 2.1 平台核心功能 .............................................. 7 2.1.1 拖拽式编辑 ......................................... 7 2.1.2 多数据源支持与设备控制 ............................. 7 2.1.3 可视化组件与行业模板 ............................... 8 2.1.4 多分辨率适配+多端展示 .............................. 8 2.1.5 数据过滤+数据建模 .................................. 8 2.1.6 3D数字孪生 ........................................ 8 2.1.7 事件交互蓝图 ....................................... 8 2.2 平台技术体系 .............................................. 9 2.2.1 技术架构图 ......................................... 9 2.2.2 项目层 ............................................. 9 2.2.3 展示编辑层 ........................................ 10 2.2.4 Node.js后台 ...................................... 10 2.2.5 数据层 ............................................ 11 2.3 平台特点及优劣势 ......................................... 11 2.4 平台应用价值与商业模式 ................................... 12 3 典型应用案例..................................................... 14 3.1 工业流程行业典型案例 ..................................... 14 3.2 工业离散行业典型案例 ..................................... 15 3.3 园区管理典型案例 ......................................... 16 3.4 智慧城市典型案例 ......................................... 17 4 结论与展望....................................................... 18 5 缩略语........................................................... 19 6 编写单位及作者................................................... 20 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 4 1 数字孪生可视化技术概述 1.1 数字孪生可视化技术发展情况 近年来，随着经济社会数字化转型进程的深入推进和数字经济的蓬勃发展，5G、大数据、工业互联网、数字孪生等新型基础设施建设进入快车道，推动了千行百业向着数字化、网络化、智能化方向发展。特别是5G和数字孪生技术的融合发展，为打造物理对象全连接与运行状态实时感知提供了可能。依托数字孪生理论与技术体系，高效实现数据感知采集、集成分析、动态管理和可视呈现，挖掘全社会生产生活要素和产品全生命周期的数据潜力，成为推动各垂直行业“数智化”转型的典型应用场景之一。 数字孪生可视化是一项聚焦数字孪生体多源数据视觉表现形式的专项技术领域，是承担数字孪生体系中人机交互功能的核心技术。通过借助图形手段和可视化技术处理孪生体数据信息，结合三维场景实时渲染和数据建模，对多源数据加以可视化解释，实现实时数据可视化交互。数字孪生可视化技术与信息图形、信息可视化、科学可视化以及统计图形等密切相关。 随着新一代信息技术的发展和广泛应用，数字孪生在垂直行业的渗透率不断提升，推动了可视化技术的应用持续走深向实。以离散制造业为例，传统离散制造车间缺乏有效的设备数据采集和车间监控手段，往往导致在制品管理不透明、管理层与执行层出现信息断层、实时调控能力差等问题，成为制约生产加工效率的一大瓶颈。同时由于离散企业的监控系统目前主要以软件二维图表为主，不同线条监控系统数据与管理相互隔离，监控界面人机交互和可视化程度差，难以实现对车间的整体生产情况的实时把握。随着我国制造业数字化转型进程的持续推 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 5 进以及5G、大数据、物联网等底层技术的发展，如何将万物互联时代带来的海量数据以更高的效率、更低的成本、更好的效果呈现给管理者，如何高效运用数字孪生可视化技术，打造真实可靠的三维实时监控系统和数字孪生车间，帮助管理者及时掌握车间生产制造状态，以快速应对突发情况，调整生产计划、提高生产效率，成为了数字孪生在制造业应用的核心命题之一。 1.2 可视化技术应用场景 可视化技术可灵活应用于智能制造、智慧城市、智慧交通、智慧农业、智能穿戴、智慧水务、智慧电力、表计集抄、智慧消防以及智能家居等多种数字孪生应用场景中，丰富的行业模板与行业组件可轻松应对多种复杂场景，帮助非专业的开发人员通过图形化的界面轻松搭建专业水准的可视化应用。常见场景包括： （1）有数字孪生应用可视化展示的车间、工厂、园区、农场，如机床生产厂商、农业养殖园等。该类型用户的用户场景：在产品生产运行时期，希望通过搭建可视化应用界面，对设备进行实时监控，全方位立体展现厂间生产运行情况；同时采用数字孪生实现运维场景、工业场景的模拟与运行监控。 组图1-1 典型数字孪生可视化展示需求场景（车间、农场） 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 6 （2）对城市治理和运行有智能化管理和应用展示需求的各级政府机构、机关单位、指挥中心等。该类用户的用户场景：大型领导视察会、国际展会等、机关单位集中调度中心大屏、社区、市民服务中心、广场民生数据展示大屏。 组图1-2 典型数字孪生可视化展示需求场景（指挥中心） 1.3 可视化技术应用价值 数字孪生技术的理念是通过监控物理对象在虚拟模型中的变化，诊断异常，预测潜在风险，在问题发生之前先发现问题，从根本上推进全生命周期高效协同并驱动持续创新。可视化技术作为数字孪生系统中人机交互层的核心，通过在数字界构建与现实界一样的虚拟场景，利用数据连接、可视化分析展示，模拟其真实运行状态，实现对复杂管理对象的远程、实时、全方位掌控，方便管理者对庞大数据快速抽丝剥茧，发现其中规律，让信息决策更清晰精准。 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 7 2 OneNET View 3.0数字孪生平台 2.1 平台核心功能 OneNET View 3.0是由中移物联网有限公司基于OneNET平台推出的一站式数据可视化开发工具，通过适配OneNET平台内外的多种数据源，提供丰富的2D、3D可视化组件和物联网行业模板，采用免编程、可视化自由拖拽配置，以及功能强大的数据过滤器对杂乱数据进行逻辑加工，旨在帮助用户快速定制和搭建属于自己的数据大屏。 图2-1 平台数据可视化服务功能架构 2.1.1 拖拽式编辑 提供拖拽编辑交互、图层工具、排版工具、数据层与项目层编辑层融合，灵活操作、免编程、10分钟可快速搭建可视化应用界面。 2.1.2 多数据源支持与设备控制 无缝对接OneNET内置数据、第三方数据库、Excel静态文件多种数据源， 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 8 接入OneNET的设备可通过开关旋钮组件控制。 2.1.3 可视化组件与行业模板 支持基础图表、特殊组件（翻牌器、跑马灯、词云等）、行业组件（智慧城市、智慧工业等）、组合组件等，提供多样化图表配置样式，用户可进行充分的自定义；提供物联网行业可视化模板，3D组件拓展包等，满足智慧城市、工业互联网、智慧社区等多种场景使用。 2.1.4 多分辨率适配+多端展示 自动适配多种分辨率的屏幕，满足多种场景使用。特别针对拼接大屏端的展示做了分辨率优化，能够适配非常规的拼接分辨率。创建的可视化应用能够发布分享，轻松简单生成的URL链接可作为对外数据业务展示的窗口，其他用户可公开访问到应用，支持PC、手机、ipad等设备端展示。 2.1.5 数据过滤+数据建模 支持JavaScript语句直接进行快速过滤筛选或逻辑加工。支持基于 MySQL 5.X 和 MySQL 8.X 数据库，实现可视化拖拽建立数据表关联、过滤条件，实现数据建模，更快速打通大屏与数据库。 2.1.6 3D数字孪生 支持3D项目，可通过拖拽3D组件快速完成场景搭建，并支持2D/3D组件互调，实现2D/3D场景融合。 2.1.7 事件交互蓝图 基于物联网场景，为用户提供可视化、低代码、可拖拽的流程编辑器，编辑器预设基础组件、数据处理组件与脚本扩展组件等多项基础节点，以编排服务节 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 9 点的方式完成事件告警、数据处理及 API 生成等简单的物联网事件处理逻辑的设计。 2.2 平台技术体系 2.2.1 技术架构图 图2-2 数据可视化服务技术架构 2.2.2 项目层 该功能由应用界面实现，提供控制台的可视化列表页面，对项目进行管理。用户可通过控制台页面操作完成控制台所有功能，包括： 新建：支持用户创建新项目。 编辑：支持用户编辑项目名称、项目描述等信息，并通过平台提供的可视化控件编辑大屏展示数据内容。 数字孪生开发引擎OneNET View白皮书 10
