Digital Twin แฝดดิจิทัลจำลองภาพเสมือนจริง

Credit: Freepik.com, Freepik.com 

เชื่อว่าคุณคงจะพึงพอใจเป็นอย่างมากถ้าคุณรู้ว่ามีเทคโนโลยีที่จะช่วยเตือนว่าเครื่องใช้ไฟฟ้าที่บ้านกำลังทำงานปกติอยู่หรือมีสัญญาณเตือนของความผิดปกติ โดยที่ไม่ต้องรอให้เครื่องเหล่านั้นส่งเสียงแปลก ๆ หรือพังไปก่อน ใช่เลย วันนี้เรากำลังพูดถึงสิ่งนั้นอยู่ เพียงแต่เทคโนโลยีนี้ยังไม่ได้นำมาใช้กับเครื่องใช้ในครัวเรือน แต่ใช้ในโรงงาน อุตสาหกรรม ธุรกิจขนาดใหญ่อีกมากมาย หรือแม้แต่ในทางการแพทย์ เทคโนโลยีนี้มีชื่อว่า Digital Twin หรือฝาแฝดดิจิทัลนั่นเอง

Credit: Stock.adobe.com

Digital Twin คืออะไร?

ด้วยชื่ออาจทำให้เข้าใจว่า Digital Twin คือการสร้างคู่แฝดของบุคคลลงบนคอมพิวเตอร์เพียงเท่านั้น แต่อันที่จริงแล้ว Digital Twin คือเทคโนโลยีในการสร้างแบบจำลองของคน สัตว์ หรือสิ่งของ ที่มีลักษณะเหมือนของจริงทั้งภายในและภายนอกเพื่อตรวจสอบความเคลื่อนไหวหรือการทำงานของสิ่งนั้นได้อย่างเป็นปัจจุบัน

Digital Twin จะโชว์ค่าต่าง ๆ ที่ตรวจจับได้ของแฝดในโลกจริง เช่น ปริมาณไฟฟ้า จำนวนรอบของการหมุน อุณหภูมิรอบข้าง แรงดันที่เกิดขึ้น ให้เห็นอย่าง Real-time และเสมือนจริง โดยมีการเก็บข้อมูลค่าเหล่านั้นไว้เป็นประวัติเพื่อนำไปวิเคราะห์และคาดการณ์สิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไปในอนาคตได้

Digital Twin มีประโยชน์อย่างไรบ้าง?

เนื่องจาก Digital Twin สามารถจำลองภาพและสถานะของทุกสิ่งได้ตามที่ต้องการ รวมถึงคาดการณ์สถานการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้ในหลากหลายกรณี เทคโนโลยีนี้จึงช่วยให้มนุษย์ตรวจสอบความปลอดภัยและความเสถียรของสิ่งที่อยู่ระยะไกลหรือเข้าถึงได้ยากอย่างสะดวกและทันท่วงที สามารถตรวจพบปัญหาได้ก่อนที่จะบานปลาย และคำนวณเพื่อหาการตัดสินใจที่ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด อุตสาหกรรมที่กำลังใช้ Digital Twin อยู่มีทั้ง

• อุตสาหกรรมการผลิต: ใช้ในการจำลองภาพการผลิตได้ตั้งแต่ขั้นตอนแรกไปจนถึงขั้นตอนสุดท้าย ไม่ว่าจะเป็นการจำลองสินค้าที่ผลิตออกมาได้ ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่ใช้ในการประกอบ หรือแม้แต่ขั้นตอนการผลิตก็จำลองได้
• ธุรกิจก่อสร้าง: ใช้ในการจำลองภาพของสิ่งก่อสร้างตั้งแต่ก่อนเริ่มดำเนินการเพื่อพัฒนาความปลอดภัยและโครงสร้างพื้นฐาน ติดตามการดำเนินงานก่อสร้าง รวมถึงคาดการณ์ช่วงเวลาในการซ่อมบำรุง
• อุตสาหกรรมยานยนต์: ใช้ในการจำลองการทำงานของเครื่องยนต์แต่ละส่วน ระบบไฟฟ้า ไปจนถึงซอฟต์แวร์บนรถ ระบุพิกัดจุดที่มีความเคลื่อนไหวที่ผิดปกติ เพื่อใช้ในการพัฒนาศักยภาพของยานยนต์
• แวดวงการแพทย์: ใช้ในการติดตามอาการของผู้ป่วย รวบรวมข้อมูลทางชีวภาพเพื่อนำไปวิเคราะห์และพัฒนาวิธีการรักษาผู้ป่วยให้แม่นยำและมีประสิทธิภาพมากที่สุด

Credit: Stock.adobe.com

Digital Twin ทำงานอย่างไร?

ก่อนที่จะรู้จักการทำงานของ Digital Twin ต้องมาดูก่อนว่ากว่าจะเป็นแฝดดิจิทัลได้ต้องอาศัยอะไรบ้าง

ในการสร้าง Digital Twin ให้เหมือนของจริงนั้น เริ่มจากการถอดแบบข้อมูลทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับตัวต้นแบบมาเพื่อทำโมเดลสามมิติ ไม่ว่าจะเป็นการเก็บรวบรวมลักษณะทางกายภาพของต้นแบบ การติดเซนเซอร์ตามบริเวณต่าง ๆ ของต้นแบบเพื่อให้ตรวจจับความเคลื่อนไหวทั้งภายในและภายนอกของตัวต้นแบบรวมถึงสิ่งแวดล้อม หรือแม้แต่การเก็บข้อมูลจากอุปกรณ์อื่น ๆ ที่สามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ (Internet of Things: IoT) และส่งต่อข้อมูลมายังคอมพิวเตอร์เพื่อเชื่อมกับระบบ เมื่อสร้างโมเดลที่เป็นแฝดกับของจริงได้แล้วก็ทำการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับ ประมวลผลข้อมูล ทดสอบและพัฒนาระบบของ Digital Twin ให้เที่ยงตรงมากขึ้น ก่อนที่จะนำไปใช้งานจริง

ทีนี้ ในส่วนของการทำงานของ Digital Twin หลังจากพร้อมนำไปใช้งานแล้วนั้น ส่วนหนึ่งก็ยังคงใช้ข้อมูลจากเซนเซอร์ที่ตรวจวัดค่าต่าง ๆ อย่าง Real-time และข้อมูลจาก IoT อยู่เพื่อติดตามสถานะของต้นแบบ อีกส่วนหนึ่งคือมีการใช้ AI และ Machine Learning ในการวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลที่ได้มาจากทั้งในอดีตและปัจจุบัน ก่อนที่จะนำไปทำนายความเป็นไปได้ในอนาคต นั่นก็เพื่อให้ผู้ดูแลโครงการตัดสินใจได้อย่างแม่นยำและทันท่วงทีนั่นเอง

Credit: Freepik.com

มีเทคโนโลยีอะไรบ้างที่ช่วยให้สร้าง Digital Twin ขึ้นมาได้?

1. 3D Modeling
   การทำภาพสามมิติเพื่อจำลองลักษณะทางกายภาพของต้นแบบนั้นสำคัญต่อ Digital Twin เป็นอย่างมากเนื่องจากช่วยให้ผู้ดูแลโครงการเห็นภาพว่าตัวต้นแบบในโลกจริงมีลักษณะปกติหรือไม่ อยู่ในสภาพแวดล้อมแบบใด ซึ่งข้อมูลเหล่านี้อาจส่งผลต่อการทำงานของตัวต้นแบบในโลกจริงได้
2. Internet of Things: IoT
   เครือข่ายของอุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ รวมถึงสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลต่าง ๆ ได้มีส่วนช่วยให้ Digital Twin ได้รับการพัฒนาจนแม่นยำและเชื่อถือได้ เนื่องจากข้อมูลในอดีตและปัจจุบันจากตัวต้นแบบมีส่วนช่วยให้แฝดดิจิทัลนั้นมีข้อมูลที่ทันสมัย นำไปใช้คาดการณ์อนาตได้
3. ระบบ Cloud
   เนื่องจากเครือข่ายของข้อมูลจำเป็นต้องมีที่จัดเก็บที่มีประสิทธิภาพ มีขนาดพื้นที่เพียงพอที่จะรับมือกับก้อนข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) ได้ สามารถเชื่อมต่อข้อมูลได้อย่างทันสมัย ไม่ต้องมาดึงข้อมูลไปอัปเดตด้วยแรงของมนุษย์ จึงทำให้ระบบ Cloud มีส่วนสำคัญในการทำให้ข้อมูลทั้งในอดีตและปัจจุบันเชื่อมโยงกันได้อย่าง Real-time
4. เทคโนโลยี 5G
   และอีกหนึ่งสิ่งที่จะทำให้ข้อมูลจาก IoT เชื่อมต่อกับ Cloud และตัวเครื่องหลักที่ใช้สร้าง Digital Twin ได้อย่างเป็นปัจจุบันนั่นก็คือสัญญาณอินเทอร์เน็ตที่เสถียรและมีประสิทธิภาพนั่นเอง
5. AI และ Machine learning
   การเรียนรู้ของเครื่องจักรนั้นคือสิ่งที่อยู่เบื้องหลังการพยากรณ์อนาคตของ Digital Twin นั่นก็เพราะว่าเมื่อ AI ที่มีศักยภาพในการเรียนรู้ด้วยตัวเองสะสมข้อมูลมามากพอสมควรแล้ว จะสามารถค้นพบความเชื่อมโยงของข้อมูล รูปแบบที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ไปจนถึงคำนวณข้อมูลให้เกิดเป็นฉากทัศน์ต่าง ๆ ที่ให้ผลลัพธ์แตกต่างกันได้ ชุดข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้ AI นำเสนอวิธีการป้องกันปัญหาต่าง ๆ ได้อย่างหลากหลาย ถึงขั้นที่มองเห็นว่าส่วนใดกำลังจะมีปัญหาก่อนที่จะเกิดขึ้นจริงด้วยซ้ำ รวมถึงจับสังเกตความผิดปกติของรูปแบบได้เช่นกัน

Credit: Stock.adobe.com

เทคโนโลยี Digital Twin นั้นกำลังถูกพูดถึงมากขึ้นในปัจจุบัน และมองว่าเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่ช่วยให้สังคมพัฒนาอย่างก้าวกระโดดในอนาคต หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้ทักษะสำคัญเพื่อก้าวสู่สายงานด้านวิศวกรรมข้อมูลและเทคโนโลยีดิจิทัล ที่สาขาวิศวกรรมดิจิทัล (Digital Engineering) วิทยาลัยนานาชาติ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น (TNIC) คือคำตอบ ศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ https://tnic.tni.ac.th/th/dge-program-th/

แหล่งที่มา

Amazon.com

Nectec.or.th

Ais.th

Depa.or.th

Bdi.or.th

Matterport.com