Какую пользу может извлечь ферма от цифрового двойника

Об этом рассказывается в статье, опубликованной на портале gudphoria.com.

«В прессе много говорят и обсуждают цифровых двойников людей, созданных при помощи облачных технологий, хотя они еще не получили широкого распространения. Технология интересна и могла бы упростить бытовую рутину. Например, ориентируясь на показатели здоровья онлайн, можно было бы сделать вывод о посещении врача или покупке медицинских услуг, или виртуально примерить вещи на своей онлайн-копии, удобно всегда иметь под рукой полный набор личных данных для предоставления по требованию.

Концепция цифрового двойника была впервые придумана авторами научной фантастики в 1990-х годах, но стала реальностью в 2010 году, когда НАСА разработало полную физическую модель одного из своих космических кораблей. Целью проекта было создать виртуальное представление физического объекта, получающего данные в режиме реального времени от датчиков и других источников данных, и таким образом цифровая версия меняется синхронно с оригиналом (физическим двойником).

Смысл первого эксперимента заключался в том, чтобы иметь возможность круглосуточно отслеживать физический объект, имитировать изменения и тестировать новые интеграции (без затрат времени, денег и человеческих ресурсов, необходимых в реальности), а также разработать надежный набор данных, который информирует о профилактическом обслуживании (прогнозирование неисправностей и исправление до того, как они произойдут).

За более чем десятилетие, прошедшее после этого раннего эксперимента, технология цифровых двойников выросла и адаптировалась к различным приложениям, таким как производство автомобилей, здравоохранение, управление цепочками поставок и даже сельское хозяйство. По оценкам Gartner, почти половина всех крупных промышленных компаний используют в своем рабочем процессе ту или иную форму цифрового двойника, и такие компании добились 10-процентного повышения операционной эффективности по сравнению с конкурентами, которые не применяли данную технологию.

Цифровые двойники сильно различаются по функционалу, но, как правило, все они работают путем оснащения физического двойника датчиками, которые отслеживают ключевые факторы: температура, влажность и потребление энергии. Эти данные датчика передаются в облачную модель обработки, которая интерпретирует их и применяет к цифровому двойнику.

Недавние достижения в технологиях IoT (Интернет вещей) снизили стоимость датчиков, подключенных к Интернету, расширив возможности извлечения информации с полей и растений и перемещения ее в облако для упрощения доступа и анализа.

Это означает, что не только агрономы, фермеры и руководители хозяйств могут в режиме реального времени наблюдать за ходом дел крупным планом, но и аналитики данных, заинтересованные стороны, партнеры, клиенты и все участники цепочки поставок, у которых есть причина оставаться в курсе событий.

Одним из основных преимуществ развертывания системы цифровых двойников в АПК является то, что временные рамки в сельскохозяйственных условиях часто измеряются длительными интервалами, такими как месяцы и сезоны, а физический мониторинг некогда не бывает мгновенным. Могут пройти недели, прежде чем появятся значимые результаты. В цифровой системе тот же тест можно выполнить за считанные минуты.

Кроме того, с помощью цифрового двойника для анализа можно смоделировать, как изменения погодных условий повлияют на урожайность, где сэкономить деньги и нанести меньший вред экосистеме за счет сокращения сельскохозяйственных ресурсов (без негативного влияния на качество урожая). Быстрое время обнаружения сигнальных признаков (обесцвеченная листва, наличие гнили или вредителей, чрезмерный/недостаточный полив или падение углерода в почве) позволяет отреагировать до нанесения слишком большого ущерба.

Более того, прогностическое моделирование на основе своих прошлых и текущих данных, покажет с высокой степенью вероятности, где проблема возникнет в ближайшее время.

Вот пример. Бельгийская сельскохозяйственная компания 2Grow предоставляет цифрового двойника для томатного хозяйства для измерения ширины стебля при помощи уникальных датчиков. Толщина стебля является хорошим показателем потока воды внутри растения, и 2Grow утверждает, что ее датчики позволяют фермерам уменьшить потребность в воде для грядки томатов на целых 20 процентов.

В целом, ирригация на данный момент считается подходящей для запуска цифрового двойника за счет простой установки датчиков на ирригационных узлах. Ирригационные системы уже работают на большинстве ферм и, следовательно, представляют собой практическую существующую платформу, на которую можно опереться.

Цифровая революция в сельском хозяйстве пришлась вовремя. Эти новые цифровые системы демократизируют доступ к большим данным и ускоряют развитие агронауки.

«Свет, питание растений, воздух, накопление газов, рециркуляция воды, погодные условия и дождь - комбинации бесконечны, и каждый этап роста растений индивидуален. Наука о растениях сейчас прогрессивно развивается на фоне новых технологий», говорит Дэйв Скотт из Intelligent Growth Solutions, сельскохозяйственной фирмы IoT.

Появление высокотехнологичных инструментов, таких как GPS-мониторинг, полеты дронов, спутниковая и лазерная съемка местности, теперь и цифровые двойники – все это способствует настоящему точному земледелию, понятному и выгодному для фермеров.

Источник - https://www.agroxxi.ru/selhoztehnika/stati/cifrovye-dvoiniki-v-selskom-hozjaistve-iz-fantastiki-perehodjat-v-realnost.html