Что такое цифровые двойники в сельском хозяйстве?

Широкие преимущества Интернета вещей (IoT) не ограничиваются только здравоохранением, производством, автомобилестроением, аэрокосмической и авиационной промышленностью; сельскохозяйственный сектор также не остался в стороне. IoT изменил методы работы в сельском хозяйстве, создав экологически устойчивые процессы, трансформировав идеи и открыв новые возможности в невообразимых масштабах.

Благодаря влиянию цифровых двойников на сельское хозяйство, снизились урожайность и производительность, распространились вредители и заболевания А неустойчивое развитие стало пережитком прошлого.

Как цифровые двойники помогают решить эти укоренившиеся проблемы, связанные с сельским хозяйством? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте разберемся, что означает цифровое двойник и почему его внедряют в сельскохозяйственный сектор?

Высокая сложность полевых процессов в растениеводстве предъявляет значительные требования к разработке надежных технологий, учитывающих изменчивость растений, почвы, технологий, окружающей среды и многочисленных факторов, оказывающих негативное воздействие.

Моделирование отдельных аспектов поддерживало эти разработки на протяжении многих лет. Целостное моделирование сельскохозяйственного процесса – своего рода “цифровой двойник” – с интеграцией как можно большего числа перечисленных влияющих переменных обладает значительным потенциалом.

В частности, влияние отдельных переменных на весь процесс в целом может быть использовано для анализа ошибок, улучшения обслуживания или разработки новых решений.

Что такое цифровая двойниковая модель или цифровые двойники?

Цифровые двойники — это виртуальные копии реальных объектов (материальных или нематериальных), созданные для тестирования, прогнозирования и понимания их характеристик. поведение его физических аналогов.

В сельском хозяйстве цифровые двойники представляют собой реальные объекты, позволяющие воспроизводить исторические объекты и моделировать будущие, создавая сценарии, на основе которых фермеры могут действовать.

Это позволяет фермерам и заинтересованным сторонам справляться с неожиданными отклонениями, например, выявлять проблемы заранее, планировать профилактическое техническое обслуживание в нужное время и предоставлять мгновенные решения для усугубляющихся проблем. Цифровые двойники ускоряют сельскохозяйственный бизнес от производства до маркетинга и продаж.

Как это возможно?

Например, предположим, что в регионе урожайность сельскохозяйственных культур страдает от вредителей и болезней. Внедрив мобильное приложение, вы сможете получать качественную информацию, недоступную человеческим органам чувств, — цифровую версию приложения, использующую датчики и спутниковые данные.

Затем вы можете предоставить изображения пораженных растений и описать проблему, после чего сравнить эти изображения с точной копией этого растения и предложить решения. Вот как работают цифровые двойники.

Условия, необходимые для внедрения цифрового двойника в сельском хозяйстве.

1. Индивидуальность

В сельском хозяйстве цифровой двойник должен быть конкретным, ему должно быть присвоено конкретное имя, а не общее название, как у козы или кошки.

2. Практически в режиме реального времени

Это означает, что пока существует устройство реального времени, должно существовать и его двойник.

3. На основе данных

Измерение должно проводиться в цифровом формате с использованием того же прибора, что и для реального образца.

4. Реалистичные и практически осуществимые.

Цифровой двойник в сельском хозяйстве должен быть максимально близок к реальному объекту по свойствам и форме. Он должен быть реалистичным.

5. Практически применимо

Информация, касающаяся реальных событий, должна быть ориентирована на практические действия.

Как это работает?

Для мониторинга цифрового двойника используется технологическое оборудование, такое как датчики, спутники и другие устройства. Полученная информация позволяет получать доступ к историческим данным по мере необходимости для планирования.

Это включает в себя весь процесс создания цифрового двойника. Не обязательно, чтобы это была сложная система, нужно лишь выполнить её в нужное время, она должна быть научно обоснованной.

Чем они отличаются от моделей?

Модели представляют собой лишь отображение конкретного объекта, в отличие от цифровых двойников, модели не только отображают его, но и интегрируются в процесс реального объекта для получения измеримого результата. Большинство моделей часто дают неверные результаты. При их совместном использовании также формируются ложные отчеты.

Они используются для определенных целей. Результаты можно увидеть в десятках экземпляров. Это обеспечивает надежность результатов. Они защищают пользователя от сложных технических нюансов, представляя информацию в легко понятной форме. Они должны отображать обновления статуса реального объекта.

Как взаимодействовать с цифровыми двойниками?

Мониторинг осуществляется на таких устройствах, как ноутбуки, планшеты или телефоны. Это позволяет легко получать доступ к истории изменений или прогнозировать будущие показатели. Также с помощью системы можно включать физические системы, например, систему орошения.

Внутренний функционал цифрового двойника в сельском хозяйстве скрыт, и пользователю не нужно разбираться в его сложностях. Он знакомит пользователя только с тем, что необходимо при физической работе. Хотя при этом добавляются функции, недоступные при обычной работе.

Где в сельском хозяйстве я, скорее всего, увижу цифровые двойники?

Использование цифровых двойников уже получило широкое распространение. Они применяются для мониторинга животноводства как физически, так и дистанционно. Система полевого мониторинга обеспечивает отчетность о состоянии поля и урожая для принятия более эффективных и обоснованных управленческих решений. Система дистанционного мониторинга сообщает о состоянии сельскохозяйственной техники, такой как сеялка, трактор, опрыскиватель и т. д., для раннего обнаружения и предотвращения неисправностей.

Реалистичное моделирование позволяет оценить состояние системы на основе реальных данных. Однако существуют некоторые ограничения: отслеживаемый объект может быть проверен только по одному аспекту. Этот метод используется в других отраслях, но в сельском хозяйстве он применяется для охвата различных участков из-за разнообразия сельскохозяйственных угодий.

Заключение

До наступления технологической эры проводились исследования и разработки, направленные на понимание и прогнозирование развития растений.’ поведение Для борьбы с основными проблемами сельского хозяйства, такими как распространение вредителей и болезней, а также низкая продуктивность, были предприняты определенные усилия. Из-за использования примитивных инструментов результаты исследований оказались непроверенными и ненадежными. Следовательно, проблемы сохранялись.

В то время у земледельцев не было другого способа экспериментировать с растениями. поведение За исключением метода проб и ошибок, приводящего к значительным потерям ресурсов и времени. Чтобы положить конец этим сельскохозяйственным загадкам, были внедрены цифровые двойники, позволяющие получить детальное представление о растениях и животных. поведение для повышения эффективности сельского хозяйства. Те, кто наиболее воодушевлен технологической революцией, ожидают, что сельскохозяйственные предприятия получат существенные выгоды от этих достижений.

Таким образом, никто не сможет понять особенности вашей земли лучше, чем вы сами… и чем наука о данных. И в этом случае GeoPard — полезная платформа для фермеров, которая помогает:

• Получайте аналитические данные по техническим аспектам с помощью дистанционного зондирования., отбор проб почвы, датчики, топография, и т. д.
• Обеспечьте мгновенный доступ к данным спутникового мониторинга и севооборота на полях.
• Управляйте своими данными даже в автономном режиме с помощью приложения.