Современная электроника №8/2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 39 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2022 имеет разные угрозы для безопасности. Необходимо принять различные клю- чевые решения относительно развёр- тывания цифровых двойников: ● механизмы для защиты доступа к контенту одного цифрового двойни- ка, например, посредством управле- ния доступом на основе ролей; ● механизмы для безопасного доступа к отдельным цифровым двойникам от разных поставщиков, составляю- щих сложные цифровые двойники; ● механизмы для обеспечения взаимо- действия с базовым объектом через его цифрового двойника; ● методы обеспечения подлинности информации, моделей и других ме- таданных, таких как идентификаци- онные данные других сторон и их криптографические ключи, а также их права доступа и привилегии; ● методы безопасного развёртывания цифровых двойников и обеспечения выполнения правильных, неизменён- ных версий программного обеспе- чения для повышения надёжности решения, которое может помочь за- щитить интеллектуальную собствен- ность в определённых типах цифро- вых двойников; ● методы, если это уместно, для помо- щи в разрешении споров, если по- требуется установить происхожде- ние или время получения какой-либо информации. Интероперабельность – это «способ- ность двух или более систем или при- ложений обмениваться информацией и взаимно использовать информацию, которая была обменена». Международ- ные стандарты или взаимно согласо- ванные протоколы связи необходимы для определения синтаксиса информа- ции, семантики информации, ожида- емого поведения и политик обмена информацией для обеспечения функ- циональной совместимости [1]. Необ- ходимо принять различные ключевые решения в отношении аспектов функ- циональной совместимости цифровых двойников. Например: ● механизмы и стандарты для обеспе- чения совместимости нескольких цифровых двойников друг с другом; ● механизмы и стандарты для обеспе- чения взаимодействия различных приложений с цифровыми двойни- ками; ● механизмы и стандарты для обеспе- чения функциональной совместимо- сти цифровых двойников с их базо- выми объектами; ● механизмы и стандарты для обеспе- чения функциональной совместимо- сти цифровых двойников с базовыми источниками информации. Стандарты и практики Существуют различные мероприятия по стандартизации цифровых двойни- ков, даже если они прямо не называются «цифровыми двойниками». IEC 62832 – это хорошо зарекомендовавший себя стандарт, который определяет струк- туру цифровой фабрики с представ- лением активов цифровой фабрики в её центре, хотя он и не называется цифровым двойником. ISO/IEC JTC1 представил отчёт о технологических тенденциях своей объединённой кон- сультативной группы по новым техно- логиям и инновациям (JETI). В отчёте «Цифровой двойник» был определён как область номер один, требующая углублённого анализа, где JETI также рассматривает возможность налажи- вания сотрудничества с сообществом открытого исходного кода [2]. В 2019 году Консультативная груп- па ISO/TC 184 отметила, что в ИСО нет «основанной на стандартах основы для архитектуры данных “цифрового двой- ника”» [3]. В результате была сформи- рована группа для изучения формали- зации цифровых двойников. Кроме того, в 2019 году Ассоциация стандар- тов IEEE инициировала проект IEEE P2806, целью которого является опреде- ление системной архитектуры цифро- вого представления физических объек- тов в заводских условиях. Аналогичный подход используется в концепции про- изводства цифровых двойников ISO/ AWI 23247 в рамках ISO TC 184/SC4/ WG15. Эта структура позволяет исполь- зовать PnP для двойных элементов, уде- ляя основное внимание интерфейсам и функциям цифровых двойников. Немецкая платформа Industrie 4.0 запустила Asset Administration Shell [4] как реализацию цифрового двойника для интеллектуального производства, IEC PAS 63088. Этому способствовало партнёрство между Францией, Итали- ей и Германией по этому вопросу [5]. ISO TS 18101-1 «содержит требова- ния, спецификации и рекомендации по архитектуре независимой от постав- щика промышленной цифровой экоси- стемы» с упором на функциональную совместимость в нефтегазовой отрас- ли. В этом контексте цифровой двой- ник определяется как «цифровой актив, на котором могут выполняться услуги, представляющие ценность для органи- зации». Цифровые активы не считают- ся обязательно физическими. Деятельность с открытым исходным кодом также становится всё более и более популярной. В проекте Eclipse BaSyx [6] предлагаются первые ком- плекты разработки программного обе- спечения (SDK), средства просмотра и редакторы для разработки цифровых двойников, соответствующие специ- фикации Asset Administration Shell. В рамках Eclipse IoT [7] Eclipse Ditto в сочетании с Eclipse Vorto предлагает универсальную структуру цифровых двойников. Помимо классических организа- ций по разработке стандартов (SDO), таких как Международная организация по стандартизации (ISO) и Междуна- родная электротехническая комиссия (IEC), другие консорциумы в контексте IoT, такие как W3CWeb of Things (WOT), работают над спецификациями циф- рового представления вещей. Цифровой двойник в применении Цифровой двойник в производстве Коммерческий самолёт состоит из многих комплектующих, таких как дви- гатели, шасси и авионика. В результа- те цифровой двойник самолёта пред- ставляет собой композицию двойников этих частей. Авиакомпании – это опе- раторы, которые обычно покупают или арендуют самолеты у компании, отвечающей за все самолеты. В резуль- тате ответственность за цифровой двойник самолёта на момент достав- ки будет нести производитель само- лёта. Производитель, в свою очередь, будет полагаться на двойники основ- ных деталей, таких как двигатели OEM- производителя. Эти двойники должны иметь возможность взаимодействовать на одной или нескольких, но совме- стимых платформах. Со временем эти двойники должны поддерживаться в рабочем состоянии. Что касается ценности для бизнеса, цифровой двойник самолёта помога- ет с профилактическим обслужива- нием, эффективностью эксплуатации (например, топливной экономично- стью) и выработкой стратегий обслу- живания активов. Учитывая, что срок службы самолета часто составляет несколько десятков лет, а стоимость обслуживания в течение всего срока службы может превышать первоначаль- ную стоимость самолета, наличие циф-