? ? ? ?數(shù)字孿生技術(shù)是指通過(guò)數(shù)字化的方法,創(chuàng)建出與現(xiàn)實(shí)世界一一對(duì)應(yīng)的虛擬模型,可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬、控制、優(yōu)化等操作。而農(nóng)場(chǎng)是人們常常依賴的農(nóng)作物的種植、飼養(yǎng)及其管理的地方。數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)方案是指基于數(shù)字孿生技術(shù)的,用于農(nóng)場(chǎng)管理和優(yōu)化的一套解決方案。
數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)方案主要包含以下幾個(gè)方面:
1.物理模型建立
? ? ? ?首先需要對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)繪,建立起數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)的物理模型。這個(gè)物理模型可以包含農(nóng)場(chǎng)地形、建筑物、設(shè)備、農(nóng)作物、畜牧、水源等各個(gè)方面的信息。建立完畢后,可以通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行模擬。
2.數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控
? ? ? ?在數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)中,需要采集和監(jiān)控各項(xiàng)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以來(lái)自于傳感器、無(wú)人機(jī)和其他智能設(shè)備。比如,通過(guò)增加溫濕度、光照、二氧化碳、土壤溫濕度等傳感器,可以實(shí)時(shí)采集到農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的環(huán)境數(shù)據(jù),然后通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。這樣可以在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的議題進(jìn)行優(yōu)化。
3.農(nóng)作物生長(zhǎng)的模擬
? ? ? ?通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)可以對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行模擬生長(zhǎng),將農(nóng)場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境和氣象數(shù)據(jù)輸入模型中,再加上其他環(huán)境變量,可以在虛擬環(huán)境中模擬出農(nóng)作物在不同環(huán)境下的生長(zhǎng)情況,進(jìn)而優(yōu)化農(nóng)作物的種植和管理,讓農(nóng)場(chǎng)工作更高效化。
4.通信技術(shù)優(yōu)化
? ? ? ?通過(guò)加強(qiáng)通信技術(shù),更好的利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)分析、決策支持等功能,比如 IoT技術(shù),將無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔治龊笤俜答伣o機(jī)器人或其他智能設(shè)備進(jìn)行農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)及管理。
? ? ? ?數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于可以更好地理解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),促進(jìn)農(nóng)場(chǎng)優(yōu)化和再造,最小化使用人工,同時(shí)可以有效降低成本并提高效率的實(shí)現(xiàn)智能化以及信息化的發(fā)展目標(biāo)。未來(lái),數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)將逐步成為規(guī)模化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的重要組成部分,提高效率,減少浪費(fèi),保護(hù)農(nóng)業(yè)延續(xù)性并幫助人們更好的追求食品和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提升。