Diseño de sistema de campus inteligente basado en gemelo digital
Autores: Han, Xu; Yu, Hua; You, Wenhao; Huang, Chengxu; Tan, Baohua; Zhou, Xingru; Xiong, Neal N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño de sistema de campus inteligente basado en gemelo digital
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Pandemia
Prevención
Tecnología
Gemelo digital
Campus virtual
Campus inteligente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En medio de la pandemia de COVID-19, las medidas de prevención y control se normalizaron, lo que impulsó el desarrollo de campus de digitales a inteligentes, evolucionando finalmente a ser sabios. Las tecnologías de vanguardia actuales incluyen big data, Internet de las cosas, computación en la nube e inteligencia artificial impulsan la innovación del campus, pero aún existen problemas de escenas no intuitivas, información de monitoreo rezagada, procesamiento no oportuno y altos costos de operación y mantenimiento. Basado en esto, este estudio propone el uso de la tecnología de gemelos digitales para construir digitalmente la escena física del campus, representarla completamente de forma digital, mapear con precisión el campus físico al campus virtual con sensación en tiempo real y controlarlo de forma remota para lograr el control inverso del gemelo virtual del campus al campus físico. La investigación está guiada por el modelo teórico propuesto por la tecnología de gemelos digitales, utilizando fotografía aérea inclinada y modelado 3D para construir colaborativamente la escena del campus virtual. En la etapa de diseño, se desarrolla el canal interactivo del sistema basado en Unity3D para realizar el monitoreo en tiempo real, la toma de decisiones y la prevención de datos espaciales duales. Se forma un esquema de diseño del ciclo de vida del sistema de optimización en espiral. Los módulos del sistema de campus inteligente fueron evaluados utilizando una escala de usabilidad del sistema basada en la experiencia del estudiante. Los resultados experimentales muestran que el sistema de campus virtual-real puede mejorar la gestión escolar y la enseñanza, proporcionando importantes implicaciones para promover el desarrollo y la aplicación de sistemas inteligentes en el campus.
Descripción
En medio de la pandemia de COVID-19, las medidas de prevención y control se normalizaron, lo que impulsó el desarrollo de campus de digitales a inteligentes, evolucionando finalmente a ser sabios. Las tecnologías de vanguardia actuales incluyen big data, Internet de las cosas, computación en la nube e inteligencia artificial impulsan la innovación del campus, pero aún existen problemas de escenas no intuitivas, información de monitoreo rezagada, procesamiento no oportuno y altos costos de operación y mantenimiento. Basado en esto, este estudio propone el uso de la tecnología de gemelos digitales para construir digitalmente la escena física del campus, representarla completamente de forma digital, mapear con precisión el campus físico al campus virtual con sensación en tiempo real y controlarlo de forma remota para lograr el control inverso del gemelo virtual del campus al campus físico. La investigación está guiada por el modelo teórico propuesto por la tecnología de gemelos digitales, utilizando fotografía aérea inclinada y modelado 3D para construir colaborativamente la escena del campus virtual. En la etapa de diseño, se desarrolla el canal interactivo del sistema basado en Unity3D para realizar el monitoreo en tiempo real, la toma de decisiones y la prevención de datos espaciales duales. Se forma un esquema de diseño del ciclo de vida del sistema de optimización en espiral. Los módulos del sistema de campus inteligente fueron evaluados utilizando una escala de usabilidad del sistema basada en la experiencia del estudiante. Los resultados experimentales muestran que el sistema de campus virtual-real puede mejorar la gestión escolar y la enseñanza, proporcionando importantes implicaciones para promover el desarrollo y la aplicación de sistemas inteligentes en el campus.