? ? ? ?數(shù)字孿生技術(shù)是指通過數(shù)字化的方法,創(chuàng)建出與現(xiàn)實世界一一對應的虛擬模型,可以在虛擬環(huán)境中進行模擬、控制、優(yōu)化等操作。而農(nóng)場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)場設計方案是指基于數(shù)字孿生技術(shù)的,用于農(nóng)場管理和優(yōu)化的一套解決方案。
數(shù)字孿生農(nóng)場設計方案主要包含以下幾個方面:
1.物理模型建立
? ? ? ?首先需要對農(nóng)場進行測繪,建立起數(shù)字孿生農(nóng)場的物理模型。這個物理模型可以包含農(nóng)場地形、建筑物、設備、農(nóng)作物、畜牧、水源等各個方面的信息。建立完畢后,可以通過數(shù)字孿生技術(shù)對農(nóng)場進行模擬。
2.數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控
? ? ? ?在數(shù)字孿生農(nóng)場中,需要采集和監(jiān)控各項數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以來自于傳感器、無人機和其他智能設備。比如,通過增加溫濕度、光照、二氧化碳、土壤溫濕度等傳感器,可以實時采集到農(nóng)作物生長所需的環(huán)境數(shù)據(jù),然后通過數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)進行分析和預測。這樣可以在最短的時間內(nèi)對農(nóng)作物產(chǎn)生的議題進行優(yōu)化。
3.農(nóng)作物生長的模擬
? ? ? ?通過數(shù)字孿生技術(shù)可以對農(nóng)作物進行模擬生長,將農(nóng)場的現(xiàn)實環(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)境下的生長情況,進而優(yōu)化農(nóng)作物的種植和管理,讓農(nóng)場工作更高效化。
4.通信技術(shù)優(yōu)化
? ? ? ?通過加強通信技術(shù),更好的利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)遠程控制、數(shù)據(jù)分析、決策支持等功能,比如 IoT技術(shù),將無人機實時獲取的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫朔治龊笤俜答伣o機器人或其他智能設備進行農(nóng)場運營及管理。
? ? ? ?數(shù)字孿生農(nóng)場設計的優(yōu)勢在于可以更好地理解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),促進農(nóng)場優(yōu)化和再造,最小化使用人工,同時可以有效降低成本并提高效率的實現(xiàn)智能化以及信息化的發(fā)展目標。未來,數(shù)字孿生農(nóng)場設計將逐步成為規(guī)?;F(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的重要組成部分,提高效率,減少浪費,保護農(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。