Czym są cyfrowe bliźniaki w rolnictwie?

Szerokie korzyści płynące z Internetu rzeczy (IoT) nie ograniczają się wyłącznie do sektora ochrony zdrowia, produkcji, motoryzacji, lotnictwa i kosmonautyki; sektor rolniczy nie jest w tyle. IoT zrewolucjonizował sposób prowadzenia działalności w rolnictwie, tworząc zrównoważone pod względem środowiskowym operacje, transformując koncepcje i otwierając nowe możliwości na niespotykaną dotąd skalę.

W wyniku wpływu cyfrowych bliźniaków na rolnictwo, niskie plony i produktywność, rozprzestrzenianie się szkodników i choroby i niezrównoważony rozwój należą już do przeszłości.

W jaki sposób cyfrowe bliźniaki łagodzą te fundamentalne problemy związane z rolnictwem? Aby odpowiedzieć na te pytania, przyjrzyjmy się znaczeniu cyfrowych bliźniaków i powodom ich wprowadzenia do sektora rolniczego.

Wysoka złożoność procesów polowych w produkcji roślinnej wymaga opracowania solidnych technologii, uwzględniających zmienność roślin, gleby, technologii, środowiska i licznych czynników zakłócających.

Symulacje konkretnych aspektów wspierają te rozwiązania od wielu lat. Holistyczna symulacja procesu rolniczego – można by rzec “cyfrowy bliźniak” – z uwzględnieniem jak największej liczby wymienionych zmiennych wpływających, ma ogromny potencjał.

W szczególności wpływ poszczególnych zmiennych na cały proces można wykorzystać do analizy błędów, obsługi lub wprowadzania nowych rozwiązań.

Czym jest Digital Twinning lub Digital Twins?

Cyfrowe bliźniaki to wirtualne repliki rzeczywistych aktywów (materialnych i niematerialnych) stworzone w celu testowania, przewidywania i zrozumienia zachowanie jego fizycznych odpowiedników.

Cyfrowy bliźniak w rolnictwie reprezentuje rzeczywiste obiekty, na których można odtwarzać obiekty historyczne i symulować obiekty przyszłe, aby tworzyć scenariusze działań, na podstawie których mogą działać rolnicy.

Umożliwia rolnikom i interesariuszom radzenie sobie z nieoczekiwanymi odchyleniami, na przykład poprzez wcześniejszą identyfikację problemów, planowanie konserwacji predykcyjnej we właściwym czasie i zapewnianie natychmiastowych rozwiązań narastających problemów. Cyfrowe Bliźniaki przyspieszają działalność rolniczą od produkcji po marketing i sprzedaż.

Jak to jest możliwe?

Załóżmy na przykład, że produkcja rolna w danym regionie jest zagrożona przez szkodniki i choroby. Dzięki temu rozwiązaniu można zebrać wysokiej jakości informacje, których ludzkie zmysły nie są w stanie dostrzec, za pomocą aplikacji mobilnej, która działa jak cyfrowy odpowiednik, wykorzystując czujniki i dane satelitarne.

Następnie możesz dostarczyć zdjęcia dotkniętych roślin i opisać problem, a następnie porównać te zdjęcia z repliką tej konkretnej rośliny i zaproponować rozwiązania. Tak właśnie działają cyfrowe bliźniaki.

Warunki niezbędne dla cyfrowego bliźniaka w rolnictwie

1. Indywidualność

Cyfrowy bliźniak w rolnictwie musi być konkretny i mieć konkretną nazwę, a nie ogólną nazwę kozy lub kota.

2. W czasie niemal rzeczywistym

Oznacza to, że dopóki istnieje czas rzeczywisty, bliźniak również powinien istnieć

3. Oparte na danych

Należy dokonać pomiaru cyfrowego, tym samym instrumentem, który jest stosowany do rzeczywistej próbki.

4. Realistyczne i wykonalne

Cyfrowy bliźniak w rolnictwie musi być zbliżony do rzeczywistości pod względem właściwości i formy. Musi być realistyczny.

5. Możliwość podjęcia działań

Informacje dotyczące czegoś realnego powinny wiązać się z działaniem.

Jak to działa?

Wykorzystuje ona sprzęt technologiczny, taki jak czujniki, satelity i inne urządzenia, do monitorowania cyfrowego bliźniaka. Dzięki uzyskanym informacjom można uzyskać dostęp do danych historycznych w razie potrzeby i w celu planowania.

Chodzi o całościowy proces cyfrowego bliźniaka. Nie musi to być koniecznie wyszukane rozwiązanie, wystarczy, że wszystko zostanie wykonane we właściwym czasie i będzie naukowo realistyczne.

Czym różnią się od modeli?

Modele są jedynie reprezentacją konkretnego obiektu. W przeciwieństwie do cyfrowych bliźniaków, modele nie tylko reprezentują obiekt, ale są również włączane w proces rzeczywistego obiektu, aby uzyskać mierzalny wynik. Większość modeli często daje błędne wyniki. Po połączeniu generują również fałszywe raporty.

Są one wykorzystywane do konkretnych celów. Ich wyniki można zobaczyć w dziesiątkach. Ma to na celu zapewnienie wiarygodności wyników. Zapewniają one ochronę użytkownika przed skomplikowanymi szczegółami technicznymi, prezentując informacje w sposób łatwy do zrozumienia. Powinny one prezentować aktualizacje statusu rzeczywistego.

Jak współpracować z cyfrowymi bliźniakami?

System jest monitorowany na urządzeniach takich jak laptopy, tablety czy telefony. Ułatwia dostęp do historii i przewidywanie przyszłości. Można również sterować systemem, aby włączać systemy fizyczne, takie jak nawadnianie.

Wewnętrzna funkcjonalność cyfrowego bliźniaka w rolnictwie jest ukryta i użytkownik nie musi rozumieć jej złożoności. Udostępnia on użytkownikowi jedynie to, co jest wymagane w handlu fizycznym. Dodano jednak funkcje, których nie da się ocenić w normalnym handlu.

Gdzie najprawdopodobniej zobaczę cyfrowe bliźniaki w rolnictwie?

Cyfrowy bliźniak jest już powszechnie wykorzystywany. Służy do monitorowania zwierząt gospodarskich, zarówno fizycznie, jak i zdalnie. System monitorowania pól zapewnia raportowanie stanu pól i upraw, co pozwala na podejmowanie lepszych i bardziej świadomych decyzji zarządczych. System zdalnego monitorowania raportuje stan maszyn rolniczych, takich jak siewnik, ciągnik, opryskiwacz itp., co pozwala na wczesne wykrywanie i zapobieganie awariom.

Rzeczywistość jest modelowana realistycznie, a raporty z życia codziennego mają znaczenie dla stanu systemu. Ma on jednak pewne ograniczenia – monitorowany obiekt można sprawdzić tylko pod kątem jednego aspektu. Jest on wykorzystywany w innych branżach, ale w rolnictwie, ze względu na zróżnicowanie w gospodarstwie, obejmuje kilka nieruchomości.

Wniosek

Przed nadejściem ery technologicznej badania i rozwój prowadzono w celu zrozumienia i przewidywania zachowań roślin.’ zachowanie Aby zwalczać główne problemy rolnicze, takie jak rozprzestrzenianie się szkodników i chorób oraz niska produktywność, konieczne było zastosowanie prymitywnych narzędzi, co uniemożliwiło weryfikację wyników badań i sprawiło, że były one mało wiarygodne. W rezultacie problemy utrzymywały się.

Wówczas rolnicy nie mieli już innej możliwości eksperymentowania z roślinami zachowanie z wyjątkiem metody prób i błędów, która prowadzi do ogromnych strat zasobów i czasu. Aby położyć kres tym zagadkom rolniczym, wprowadzono cyfrowe bliźniaki w rolnictwie, aby zapewnić szczegółowe zrozumienie roślin i zwierząt. zachowania aby poprawić efektywność rolnictwa. Ci, którzy najbardziej entuzjastycznie podchodzą do rewolucji technologicznej, spodziewają się, że dzięki tym postępom rolnictwo odniesie znaczne korzyści.

Nikt nie zrozumie zatem lepiej Twojego terenu niż Ty sam… i nauki o danych. W tym przypadku GeoPard to użyteczna platforma dla plantatorów, która pomaga:

• Zbieraj dane techniczne za pomocą teledetekcji, pobieranie próbek gleby, czujniki, topografia, itp.
• Uzyskaj dostęp do danych z monitoringu satelitarnego i płodozmianu w dowolnym momencie.
• Zarządzaj swoimi danymi nawet wtedy, gdy jesteś offline, dzięki aplikacji.