Op 21 juni zoomden drie sprekers - afkomstig uit de academische wereld, de particuliere sector en de lokale overheden - in op het thema ‘ Digital Twins ’ (digitale tweelingen). De deelnemers aan deze laatste Smart Lunch van het seizoen 2021-2022 kregen een heldere uiteenzetting over deze dynamische technologie, het gebruik, de voordelen, de toepassingen en de toekomst ervan!
Om ons vertrouwd te maken met het concept van de digitale tweeling kondigde de heer Gilles-Antoine Nys, doctoraatsstudent geomatica aan de ULiège, van meet af aan dat de begrippen digitale tweeling enerzijds en Smart City anderzijds duidelijk van elkaar moeten worden onderscheiden. Terwijl een Smart City een ruimte is waar traditionele modellen en diensten worden geoptimaliseerd door middel van het gebruik van digitale oplossingen, die voordelen hebben voor burgers en bedrijven, wordt de intelligente stad meer beschouwd als governance en als doel op zich, terwijl de digital twins het technische antwoord zijn op deze governance-uitdaging.
De heer Nys verduidelijkte daarnaast dat verschillende visies op de digitale tweeling naast elkaar bestaan en legde de definitie voor van de multinational IBM, die aangeeft dat een digitale tweeling een virtuele weergave is van een voorwerp of een systeem dat tijdens zijn levensduur met gegevens in ‘real time’ (of nagenoeg in 'real time') wordt bijgewerkt en die gebruik maakt van simulatie-, machine learning- of redeneergegevens om te helpen bij de besluitvorming. De tweeling zal in feite een realiteit in de echte wereld zo goed mogelijk benaderen, zo goed mogelijk weergeven.
Als het gaat om de ‘Urban (of City) Digital Twin’ bestaan er op nationaal of internationaal vlak nog geen heldere definitie of basiscomponenten. De definitie van de afdeling geomatica van de ULiège, waarvan de heer M. Nys deel uitmaakt, verduidelijkt dat het gaat om een systeem van systemen: het eerste systeem (een geografisch informatiesysteem) is een integrerende basis voor andere soorten systemen. Zoals bij elke infrastructuur voor ruimtelijke gegevens bestaan er verschillende niveaus naast elkaar en zijn het deze verschillende niveaus die de digital twin kenmerken. Elk onderdeel van deze infrastructuur zal interoperabel zijn, zodat het basissysteem zoveel mogelijk systemen integreert, deze systemen met elkaar communiceren en we uiteindelijk uitkomen op een besluitvormingsproces.
Er wordt in verschillende fasen gewerkt: in eerste instantie de invoer van alle subsystemen in het systeem, de modellering in een tweede fase en vervolgens, in een derde fase, de definitie van de toepassingen, die lagen/systemen zijn die aan het basissysteem worden toegevoegd. Er is ook een onderhouds- en opslagfase. Zodra alles uiteindelijk geïntegreerd is, zorgt men ervoor dat dit beschikbaar wordt voor alle andere gebruikers en/of burgers via de publiciteitsfase van de gestructureerde informatie.
Ten slotte wees de heer M. Nys erop dat het gebruik van de term Digital twin momenteel enigszins misleidend is: een ‘echte’ Digital Twin moet kunnen uitgaan van het digitale stadsmodel [city model / digital world] en een invloed hebben op de echte wereld [actuator] (in tegenstelling tot de Digital Shadow [zoals sensoren]). Waar we binnen een tijdspanne van tien tot vijftien jaar zullen aanbelanden.
Deze ene keer kwam de inspiratie voor de lokale overheden uit Frankrijk. Christelle Gibon, hoofd van innovatieve projecten bij Rennes Métropole, legde uit hoe de Bretonse metropool digitale tweelingen benadert. Voor Rennes maakt de digitale tweeling het mogelijk stedelijke functies te beschrijven, weer te geven, te analyseren en te modelleren.
Het voornemen was het grondgebied met een systemische benadering aan te pakken, waarbij gegevens (over mobiliteit, luchtkwaliteit, demografie, ...) aan een 3D-model werden toegevoegd. Deze dataset werd gecombineerd met instrumenten voor netwerkbeheer en samenwerking ter ondersteuning van de besluitvorming.
Dit concept digitale tweeling is in feite het resultaat van twintig jaar werk gedurende dewelke een 3D-model van het grondgebied werd gebruikt voor algemene openbare doeleinden (territoriale communicatie) en men vervolgens geleidelijk overging op vormen van stedelijk overleg. Mevrouw Gibon zegt zich ervan bewust te zijn dat het 3D-model een aanzet tot debat was, die de betrokkenheid van de burger stimuleerde. Hieruit zijn stadswandelingen, speelse voorzieningen voor een jonger publiek (Rennes Craft) om hen vertrouwd te maken met stadsplanning, ... , tot stand gekomen. Het model bevorderde bovendien ook de economische ontwikkeling en de aantrekkingskracht van het grondgebied (tijdens bezoeken van afgevaardigden, beurzen, ...) maar ook de besluitvorming dankzij de modellering van stedelijke functies (geluidsmodellering, computersimulatie van de honderdjarige overstroming, ...) en de simulatie van de gevolgen van het overheidsbeleid, om dit waar nodig aan te passen.
Parallel aan deze basis, die het 3D-model is, was er een achtergrond van ontsluiting van territoriale gegevens bij Rennes Métropole. In 2010 zijn de open gegevens bij Rennes Métropoles van start gegaan. En in 2016 heeft de komst van de wet voor een digitale republiek, die het begrip gegevens van algemeen belang introduceerde [Naast openbare gegevens zijn er ook privégegevens met een ecologisch, maatschappelijk, economisch belang en deze wet lanceerde het idee om deze gegevens van algemeen belang open te stellen], de denkpiste van Rennes Métropole gestuurd over de organisatie van deze gegevens van territoriaal belang rond een grootstedelijke openbare dienst voor gegevens. Met als doel deze territoriale gegevens te delen om de verschillende projecten en de digitale tweeling te verrijken.
Deze grootstedelijke openbare dienst voor gegevens werd in 2016 gelanceerd met een onderdeel ‘openbare gegevens’ (Data RM), maar ook een te organiseren territoriaal ecosysteem (DatAgora), juridische governance en om de belanghebbenden te verenigen rondom gemeenschappelijke regelgeving en tot slot het RUDI-portaal dat de operationele tegenhanger van deze grootstedelijke dienst is met de ontwikkeling van een portaal voor het delen van territoriale gegevens voor gebruikers, dataproducenten, burgers en projectontwikkelaars. De verwerkingsketen van de gegevens (met de daarmee samenhangende vraagstukken die zij aan de orde stelt inzake anonimisering en het beheer van de toestemming) werd dus grondig bestudeerd.
Stelt zich vervolgens de vraag naar de verwerking ervan: hoe kunnen aan het einde van de verwerkingsketen diensten worden opgeleverd om samenwerking aan te moedigen en overheidsbeleid inzake ecologische en democratische omslag te verhelderen? Wat is het antwoord op deze uitdagingen? Volgens Mevrouw Chambon is de transparantie van de gegevens van het grondgebied van cruciaal belang. Via de digitale tweeling wilde Rennes de gegevens van het grondgebied verstaanbaar maken voor alle belanghebbenden, maar vooral voor de burgers.
Dankzij data science-technieken voor het modelleren van stedelijke systemen enerzijds en functies voor samenwerking anderzijds, is Rennes in staat geweest de samenwerking te bevorderen en informatie te verstrekken om beslissingen en overheidsbeleid te verhelderen.
Rennes Métropole heeft een stapsgewijze aanpak met succes voltooid te beginnen met een eerste experiment gedurende 4 jaar met een samenwerkingsplatform (van Dassaut Systems): la 3DEXPERIENCity Virtual Rennes: het platform dat oorspronkelijk bedoeld was voor het bedrijfsleven werd door Rennes aangewend om de planningsberoepen van de stad te ondersteunen. Zij heeft bijstand verleend bij het beheer en de samenwerking van ontwikkelingsprojecten (projectbeheer, dashboard) met als onderliggende gedachte dat de digitale tweeling de ontwikkelingsactoren verenigt. Het platform heeft ook bijgedragen tot het modelleren van de stedelijke werking en het evalueren van overheidsbeleid en -diensten.
In een tweede fase werd het platform ook opengesteld voor het bedrijfsecosysteem, wetende dat er ongetwijfeld behoefte zou zijn aan specifieke voorzieningen. Daarom is een oproep aan bedrijven gericht tot het indienen van projecten om verschillende bijdragen aan deze digitale tweeling te testen.
In haar huidige fase is dit experiment operationeel inzetbaar en verloopt de werking geval per geval en per fase. Momenteel zijn er drie gevallen bekend: het eerste betreft het kadaster voor zonne-energie waarmee Rennes de burgers wil aanmoedigen zich uit te rusten met fotovoltaïsche panelen - het tweede is een overlegprocedure omtrent een tram/bus-project om systematisch informatie aan de inwoners te verlenen en hen hun mening te laten geven - het derde is een interactieve koppeling over 5G die informatie verzamelt over apparatuur en over in waarden gemeten blootstelling).
De laatste spreker, de heer Thierry Chambon, Partnership Manager bij Loamics, ging ten slotte in op de bijdragen van de werking van een digitale tweeling, in vergelijking met traditionele systemen.
Dat de gegevens bidirectioneel/multidirectioneel zijn, is het kenmerk van de Loamics digitale tweeling dat vooral bijblijft: de gegenereerde gegevens bevoorraden de digitale tweeling, die op zijn beurt andere gegevensbronnen bevoorraadt en informatie verschaft over de eerste gegevensbron. Deze lus is belangrijk in de digitale tweeling.
De digitale tweeling creëert in feite een globaal toezichtsysteem van de virtuele activa die zijn verzameld en verrijkt met informatie en maakt het mogelijk de werking en de besluitvorming te synchroniseren. We kunnen ook een groot aantal persona's verkrijgen, d.w.z. mensen die verschillend zullen handelen/werken met dezelfde gegevensstroom.
Twee elementen zijn overigens van cruciaal belang voor de werking van een digitale tweeling: het concept asset (bedrijfsmiddel) dat in eerste instantie een bron van gegevens (of meerdere) kan zijn, zoals de werking van een verwarmingsinstallatie, de werking van een verwarmingsinstallatie in een gebouw, of zelfs in een groep van gebouwen. Al deze voorbeelden maken bedrijfsmiddelen uit, die kunnen worden verenigd. In een digitale tweeling kunnen we een oneindig aantal bedrijfsmiddelen aanmaken en ons heel specifiek richten op bepaalde onderdelen. Deze multi-assetbenadering maakt ook de integratie van AI of Machine Learning mogelijk.
Een ander belangrijk element is de ontologie van de gegevens (studie van het verband tussen gegevens). Deze koppeling moet in de digitale tweeling kunnen voorkomen, maar ook gemakkelijk kunnen worden gewijzigd (schrapping van een input en/of vervanging van een input door een andere). Met behulp van de digitale tweeling kunnen we de ontologie veranderen en bestuderen hoe dingen werken.
Om een digitale tweeling doeltreffend te gebruiken, moet je in staat zijn de inputprikkels te verwerken en dan voor elk geval de beste configuratie te kiezen naargelang het geval. We kunnen zelfs verder gaan en de historieken van de uitgevoerde tests bijhouden via digitale tweelingen, die een voortdurende verbetering waarborgen. Digitale tweelingen zijn ook zeer interessant in pedagogisch opzicht, omdat zij onmiddellijk de gevolgen van een verandering kunnen laten zien.
De digitale tweeling creëert in feite een dynamisch, multi-persona toezichtsysteem (beheerder van gegevensstromen, toezichthouder/besluitvormer, werking/transacties: hij creëert dynamisch nieuwe zakelijke gegevensverzamelingen en interoperabiliteit op een no-code manier.
Loamics biedt een multidirectioneel systeem waarin, ongeacht de gegevensbronnen die binnenkomen, deze kunnen worden geanalyseerd en/of benadrukt, wat leidt tot een resultaat, dat op zijn beurt teruggaat in de digitale tweeling. Dit wordt gebruikt in Smart Cities, in de industrie, in Smart Building. Gegevens van Smart Cities zijn volgens M. Chambon heterogeen en vertegenwoordigen echt de toekomst van de digitale tweeling. Volgens hem werken alle spelers van Smart City nog te onafhankelijk van elkaar, maar zal de digitale tweeling de samenwerking tussen de spelers van Smart City helpen versterken!
Vanaf september 2022 deelnemen aan Smart Lunches, als toeschouwer of als spreker? Neem snel contact op met
Tanguy de Lestré!
