Page 113 - 通信技术分析及发展研究

第四章 基于数字孪生体系的 5G 通信信号仿真应用分析

库中并根据相应规则一一编码，便于生产者按需提取相应管件加工信息；在加速
生产的同时建立便于管控的反馈渠道，使管理者能够实时把控生产的进度。通过
对不同原材料物资代码的匹配，可实现系统内所有物资统一管理；对生产任务进
行优化排产，可避免缺料原因导致的现场生产停滞，并可以向零库存生产进行优

化迭代。数字化车间通过对现实车间的 1 ∶ 1 建模，把实时的生产、设备状况反
映到模型中，可以高效地辅助技术人员了解车间生产的状态；通过与视频监控设
备的结合，可完成高效的、对整体生产状态的调控。

二、数据存储与处理

（一）数据存储
在计算机系统中存储系统具有层次性的结构，根据与处理器的距离可分为多
个层次，每个层次的存储器在数据存取时间、数据传输带宽和容量上是不同的。

第 0 层一般是指处理器的内部寄存器组、一级、二级和三级 Cache；第 1 层是指
主板上的随机存储器，习惯称为内存或主存储器。处理器可以通过指令直接访问
随机存储器中的数据。一般而言，第 2 层以下统称为外部存储器。相对于内存储
器，外存储器不能被处理器直接访问，必须通过 I/O 通道进行存取。但是外部存
储器可以提供廉价的、大容量和非易失的数据存储能力。典型的外存储器就是硬

盘（磁盘或固态硬盘）。目前流行的是以网络连接的方式挂载到本地计算机的存
储方式，由于与硬件无关，它提供巨大的便捷性。
1. 数据存储技术存在的问题

存储技术面临的主要问题可归纳为如下几个方面：
第一，大数据存储架构的挑战：磁盘读写性能差，与主存的速度差距正在逐
渐增大，使得传统的主存一磁盘存储架构越来越无法适应大数据管理的要求。
第二，大数据管理算法的挑战：随着新型存储介质越来越多地被运用于大规
模分布式存储中，大规模分布式数据库中传统的持久化策略、索引结构、查询执

行、查询优化、恢复策略等均是基于磁盘存储设计的，新型存储介质具有完全不
同于磁盘的物理特性，因此无法发挥新型存储的优势。
第三，大数据管理的能耗挑战：能耗在现有大型数据管理系统（通常是数据

中心）中的费用比例逐年升高（目前大约占总能耗的 16% 左右），给企业带来
了沉重的经济负担。

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