Mitä ovat digitaaliset kaksoset maataloudessa?

Esineiden internetin (IoT) laajat hyödyt eivät rajoitu pelkästään terveydenhuoltoon, valmistukseen, autoteollisuuteen, ilmailu- ja ilmailualaan; maataloussektoriakaan ei ole jätetty ulkopuolelle. Esineiden internet on elvyttänyt maataloussektorin toimintatapoja luomalla ympäristön kannalta kestäviä toimintoja, muuttamalla ideoita ja tuomalla uusia mahdollisuuksia ennennäkemättömässä mittakaavassa.

Digitaalisten kaksosten vaikutuksesta maataloudessa alhainen sato ja tuottavuus, tuholaisten leviäminen ja sairaudet ja kestämättömyys ovat olleet menneisyyden asioita.

Kuinka digitaaliset kaksoset lieventävät näitä maatalouteen liittyviä perinteisiä ongelmia? Vastataksemme näihin kysymyksiin selvitetään digitaalisten kaksosten merkitys ja miksi ne otetaan käyttöön maatalousalalla?

Maatalouden kasvintuotannon peltopohjaisten prosessien suuri monimutkaisuus asettaa huomattavia vaatimuksia vankkojen teknologioiden kehittämiselle kasvien, maaperän, teknologioiden, ympäristön ja lukuisten häiriömuuttujien vaihtelevuuden huomioon ottamiseksi.

Tiettyjen näkökohtien simulaatiot ovat tukeneet tätä kehitystä jo vuosia. Kokonaisvaltainen maatalousprosessin simulointi – niin sanotusti "digitaalinen kaksonen" – johon on integroitu mahdollisimman monta lueteltua vaikuttavaa muuttujaa, tarjoaa huomattavaa potentiaalia.

Erityisesti yksittäisten muuttujien vaikutusta kokonaisprosessiin voidaan käyttää virheanalyysissä, palveluissa tai uusissa kehityshankkeissa.

Mitä on digitaalinen twinning eli digitaaliset kaksoset?

Digitaaliset kaksoset ovat todellisen omaisuuden (olipa se sitten aineellinen tai aineeton) virtuaalisia kopioita, jotka on luotu testaamaan, ennustamaan ja ymmärtämään käytös sen fyysisistä vastineista.

Maatalouden digitaalinen kaksonen edustaa todellisia objekteja, joissa historiallisia objekteja voidaan jäljentää ja tulevaisuuden objekteja simuloida luodakseen skenaarioita, joiden pohjalta viljelijät voivat toimia.

Se antaa viljelijöille ja sidosryhmille mahdollisuuden käsitellä odottamattomia poikkeamia esimerkiksi tunnistamalla ongelmat etukäteen, aikatauluttamalla ennakoivaa huoltoa oikeaan aikaan ja tarjoamalla välittömiä ratkaisuja kasaantuviin ongelmiin. Digitaalinen kaksonen nopeuttaa maatalousliiketoimintaa tuotannosta markkinointiin ja myyntiin.

Miten tämä on mahdollista?

Oletetaan esimerkiksi, että tuholaiset ja taudit vaikuttavat alueen sadontuotantoon. Ottamalla sen käyttöön voit kerätä laadukasta tietoa, jota ihmisaistit eivät pysty havaitsemaan, mobiilisovelluksen kautta, joka toimii digitaalisena vastineena antureiden ja satelliittidatan avulla.

Voit sitten antaa kuvia sairastuneista kasveista ja kuvailla ongelman, ja verrata näitä kuvia kyseisen kasvin kopioon ja tarjota ratkaisuja. Näin digitaaliset kaksoset yksinkertaisesti toimivat.

Digitaalisen kaksosen edellytykset maataloudessa

1. Yksilöllisyys

Maatalouden digitaalisen kaksosen on oltava täsmällinen, ja sille on annettava tietty nimi yleisnimen vuohi tai kissa sijaan.

2. Lähes reaaliaikainen

Tämä tarkoittaa, että niin kauan kuin reaaliaikainen on olemassa, myös kaksosen pitäisi olla olemassa.

3. Dataan perustuva

Se on mitattava digitaalisesti samalla laitteella todellisen näytteen mittaamiseksi.

4. Realistinen ja toteuttamiskelpoinen

Maatalouden digitaalisen kaksosen on oltava ominaisuuksiltaan ja muodoltaan lähellä todellisuutta. Sen on oltava realistinen.

5. Toiminnallinen

Todellisuutta koskevan tiedon tulisi olla toimintaan sidottua.

Miten se toimii?

Se hyödyntää teknologisia laitteita, kuten sensoreita, satelliitteja ja muita laitteita digitaalisen kaksosen valvontaan. Näiden saatujen tietojen avulla historiatietoihin päästään käsiksi tarvittaessa ja niitä tarvitaan suunnittelua varten.

Se kattaa digitaalisen kaksosen koko prosessin. Sen ei tarvitse olla hienostunut järjestely, riittää, että ne tehdään oikeaan aikaan – niiden on oltava tieteellisesti realistisia.

Miten ne eroavat malleista?

Mallit ovat vain representaatio tietystä asiasta. Toisin kuin digitaaliset kaksoset, mallit eivät ole vain representaatio, vaan ne on myös sisällytetty todellisen asian prosessiin mitattavissa olevaa tuotosta varten. Useimmat mallit antavat usein vääriä tuloksia. Myös yhdistettynä ne antavat vääriä raportteja.

Niitä käytetään tiettyihin tarkoituksiin. Niiden tuloksia voidaan tarkastella kymmeninä. Tämä varmistaa tulosten luotettavuuden. Ne suojaavat käyttäjää monimutkaisilta teknisiltä yksityiskohdilta esittämällä tiedot helposti ymmärrettävällä tavalla. Niiden tulisi esittää todellisen tilanteen päivitykset.

Miten digitaalisten kaksosten kanssa olla vuorovaikutuksessa?

Sitä valvotaan laitteilla, kuten kannettavilla tietokoneilla, tableteilla tai puhelimilla. Sen avulla on helppo tarkastella historiaa tai ennustaa todellisen paikan tulevaisuutta. Voit myös työskennellä järjestelmän kanssa käynnistääksesi fyysisiä järjestelmiä, kuten kastelun.

Digitaalisen kaksosen sisäinen toiminnallisuus maataloudessa on piilotettu, eikä käyttäjän tarvitse ymmärtää sen monimutkaisuutta. Se paljastaa käyttäjälle vain sen, mitä fyysisessä toiminnassa vaaditaan. Vaikka ominaisuuksia, joita ei voida arvioida normaalissa toiminnassa, lisätään.

Missä maataloudessa todennäköisesti näen digitaalisia kaksosia?

Digitaalisen kaksosen käyttö on jo yleistynyt. Sitä käytetään karjan seurannassa sekä fyysisesti että etänä. Peltojen valvontajärjestelmä varmistaa peltojen ja satojen tilan raportoinnin parempia ja tietoisempia johtopäätöksiä varten. Etävalvontajärjestelmä raportoi maatalouskoneiden, kuten kylvökoneiden, traktorien, ruiskujen jne. tilan vikojen varhaiseen havaitsemiseen ja ennakointiin.

Reaalimaailman asia mallinnetaan realistisesti ja käyttöraporteilla on merkitystä järjestelmän tilalle. Sillä on joitakin rajoituksia, valvottua asiaa voidaan tarkistaa vain yhden ominaisuuden osalta. Sitä käytetään muilla toimialoilla, mutta maataloudessa sitä käytetään useiden kiinteistöjen kattamiseen tilan monimuotoisuuden vuoksi.

Johtopäätös

Ennen teknologista aikakautta tehtiin tutkimusta ja kehitystä kasvien ymmärtämiseksi ja ennakoimiseksi’ käytös torjuakseen merkittäviä maatalouden ongelmia, kuten tuholaisten ja tautien leviämistä sekä alhaista tuottavuutta. Alkuperäisten työkalujen käytön vuoksi tutkimustulokset olivat varmentamattomia ja epäluotettavia. Näin ollen ongelmat jatkuivat.

Silloin maanviljelijöillä ei ollut muuta tapaa kokeilla kasveja käytös paitsi kokeilu- ja erehdysmenetelmällä, joka johtaa runsaaseen resurssien ja ajan hukkaan. Näiden maatalouden mysteerien lopettamiseksi maataloudessa otettiin käyttöön digitaaliset kaksoset, jotta kasveista ja eläimistä saataisiin yksityiskohtainen käsitys. käyttäytymismallit parantaakseen maatalouden tehokkuutta. Teknologisesta vallankumouksesta innostuneimmat odottavat, että maataloustoiminta hyötyy näistä edistysaskeleista huomattavasti.

Kukaan ei siis voi ymmärtää fyysistä maatasi paremmin kuin sinä itse... ja datatiedettä. Ja GeoPard on tässä tapauksessa hyödyllinen alusta viljelijöille, joka auttaa:

• Kerää teknistä dataa kaukokartoituksen avulla, maaperän näytteenotto, anturit, topografia, jne.
• Saat käyttöösi minkä tahansa pienen määrän peltoja satelliittiseurannan ja viljelykiertotietojen avulla.
• Hallitse tietojasi myös offline-tilassa sovelluksen avulla.