Digital twin

Digital Twin

Voor het aanpakken van uitdagingen in de fysieke wereld onderzoekt imec de mogelijkheden van een digitaal beslissingsondersteunend instrument: de digital twin.

We staan voor grote maatschappelijke en economische uitdagingen. Bovendien vergt zowat elk probleem waarvoor we staan – van verkeersveiligheid tot klimaatverandering – een complexe aanpak. Omdat alles met alles samenhangt, zelfs over domeinen heen.

Sluit je een straat af om daar de verkeersveiligheid te verhogen? Dan maak je de straten rondom misschien onveiliger. Maar verbeter je misschien ook de luchtkwaliteit in het nabijgelegen parkje. En wat is de duurzaamste manier om een lading te vervoeren: een elektrische bestelwagen of een vrachtschip op diesel? Het antwoord hangt af van de lading, afstand, gewenste leveringssnelheid, actuele verkeerssituatie, ...

Beleid voeren is dan ook een kwestie van evenwichten zoeken. Actie ondernemen, observeren, bijsturen. Maar doe je dat in de echte wereld? Dan zaai je onvermijdelijk hinder. En oogst je frustraties en weerstand.

Daarom is een digital twin nuttig: zo’n nauwkeurige simulatietool laat beleidsmakers, domeinexperten, bedrijven en kennisinstellingen toe om het effect van ingrepen risicoloos te testen en besluitvorming te verbeteren.

Imec voert al jaren onderzoek naar digital twins. En lanceerde een eerste proefversie van de stad Antwerpen, gevoed met onder andere de sensordata uit de Antwerp Smart Zone. Deze onderzoeksinzichten gebruiken we  in de verdere samenwerkingen met Vlaanderen en Europa om het potentieel van digital twins verder te verkennen.

Urban Digital Twin showcase demo

Imec digital twin showcase demo.

De imec showcase demo geeft je alvast een voorsmaakje. Probeer zelf een van de scenario's uit via onderstaande link.

Probeer het zelf

Digital twin antwerpen

Realtime en domeinoverschrijdend

Om een betrouwbare brug te slaan tussen de digitale en de echte wereld, moet een digital twin een actueel inzicht bieden. Hij bevat dan ook realtime data, bijvoorbeeld van sensoren. Die data worden gecombineerd met bestaande en historische gegevens. Daarop worden dan rekenmodellen losgelaten.

Belangrijk is dat een digital twin zich niet beperkt tot één domein maar verschillende dimensies met elkaar combineert. Zoals verkeer, luchtkwaliteit en geluidshinder.

Daarin schuilt de kracht van een digital twin als beleidsondersteunend instrument: hij maakt de complexe werkelijkheid overzichtelijk.

Bouwstenen van digital twins: data en modellen

Een digital twin is meer dan een 3D-weergave van de werkelijkheid. In zijn ultieme vorm is het een instrument om simulaties en voorspellingen te maken. En uiteindelijk zelfs zonder menselijke tussenkomst in te grijpen in de echte wereld.

Maar zover zijn we nog niet. Voor simulaties hebben we nood aan verfijnde modellen. En aan kwaliteitsvolle data om die modellen te voeden. Dat is waar de imec-onderzoekers zich vandaag op richten.

Alles begint bij de data. We moeten van big data naar smart data: van ongestructureerde gegevens naar bruikbare informatie die FAIR is: vindbaar, toegankelijk, uitwisselbaar en herbruikbaar.

Daarnaast moeten we ook de datasilo’s openbreken. Want vandaag zit data nog merendeels opgesloten. Zo blijft hun waarde onbenut. Alleen door data open te stellen, zetten we de deur open naar innovatie en een nieuwe data-economie.

Maar hoe kunnen we data beter beschikbaar maken zonder in te boeten op accuraatheid, controleerbaarheid en transparantie? Imec doet op verschillende manieren onderzoek naar data spaces. Die moeten het mogelijk maken om gedecentraliseerde data eenvoudig en veilig te delen via standaarden, protocollen en afspraken.

Lees meer over data spaces in dit artikel.

Testcases

"Door gebruik te maken van een digital twin van de stad, kunnen we het effect simuleren dat bepaalde beslissingen teweegbrengen. Voorstellen die niet werken, maken we dan met één druk op de knop ongedaan."
Minou Esquenet, schepen bevoegd voor smart city, stad Brugge

Imec scherpt zijn kennis rond digital twins aan door zijn steentje bij te dragen aan een waaier van proefprojecten in domeinen die worstelen met complexe besluitvormingsprocessen.

In een open innovatieproject met de stad Brugge ontsluiten we verschillende databronnen met betrekking tot luchtkwaliteit en verkeersstromen. Die brengen we samen op één dashboard voor beleidsmakers die voorspellingen willen maken binnen een domein. Bijvoorbeeld: om de verkeerssituatie voor en na een bepaalde interventie te vergelijken. Imec en de stad Brugge zoeken de samenwerking op met industriële spelers, domeinexperten en andere steden om via open data de ontwikkeling van digital twins in Vlaanderen te versnellen.

Een ander voorbeeld is Physical Internet Living Labs – kortweg PILL. Hier is de digital twin het brein van een systeem om complexe logistieke processen efficiënter te laten verlopen. En dat via proefprojecten in nauwe samenwerking met Vlaamse havens en de logistieke sector.

Ook via Europese onderzoeksprojecten verkent imec de mogelijkheden van digital twins.

Binnen DUET werken we samen met Digitaal Vlaanderen aan een schaalbaar digital-twinframework voor Europese steden en regio’s. Een onderzoeksproject dat werd bekroond met de Best Enabling Technology Award. Bekijk hieronder de video over DUET.

Accepteer marketing-cookies om deze content weer te geven.

Cookie-instellingen

Daarnaast onderzoekt URBANAGE hoe we steden ouderdomsvriendelijker kunnen maken met technologie. En doet PRECINCT onderzoek naar het gebruik van digital twins voor kritieke infrastructuren. In Antwerpen gaat het dan bijvoorbeeld over de verbinding van water- en transportinfrastructuren om de besluitvorming van politie en nooddiensten te vergemakkelijken.

PIONEERS wil de Europese havens duurzamer maken. De Port of Antwerp-Bruges coördineert dit project en riep de hulp in van imec voor de ontwikkeling van een digital twin om logistieke knopen te ontwarren.

Bekijk hieronder de video of lees hier het volledige artikel.

Accepteer marketing-cookies om deze content weer te geven.

Cookie-instellingen

Open innovatie en sterke samenwerking tussen publieke, private en academische sector

open source network

Als andere partijen, steden en gemeenten het concept van een digital twin mee willen verkennen, kunnen ze aankloppen bij imec. Via een opensourceframework stellen we onze kennis en code voor hen beschikbaar.

“Imec neemt de rol op van katalysator en accelerator. Wij stellen onze kennis en code beschikbaar om samen met marktpartijen een opensourceframework te ontwikkelen. Die open manier van werken helpt ook andere steden die een digital twin willen opzetten”
Jan Adriaenssens, director public technology bij imec

Imec-whitepaper over digital twins

De eerste onderzoeksinzichten die we opdeden rond digital twins bundelden we in een whitepaper. Daarin vind je concrete toepassingsmogelijkheden, types van eindgebruikers, systeemarchitectuur en andere technologische ontwerpmogelijkheden, en nog veel meer.

Download de whitepaper

Of raadpleeg de whitepaper online via de VLOCA-kennishub.

KoenTriangle

Koen Triangle