Цифровые двойники в интеллектуальном сельском хозяйстве

Цифровые двойники обладают значительным потенциалом для вывода интеллектуального сельского хозяйства на новый уровень производительности и устойчивого развития. Цифровой двойник — это цифровой эквивалент объекта реального мира, отражающий его поведение и состояния на протяжении всего жизненного цикла в виртуальном пространстве. Использование цифровых двойников в качестве центрального инструмента управления сельскохозяйственным предприятием позволяет отделить физические потоки от их планирования и контроля. В результате фермеры могут дистанционно управлять операциями на основе цифровой информации, получаемой практически в реальном времени, вместо того чтобы полагаться на непосредственное наблюдение и выполнение ручных операций на месте. Это позволяет им незамедлительно реагировать на фактические или ожидаемые отклонения и моделировать последствия вмешательств на основе данных реального мира. В статье анализируется, каким образом цифровые двойники могут способствовать развитию интеллектуального сельского хозяйства. Дается определение концепции, разрабатывается типология различных видов цифровых двойников и предлагается концептуальная основа для их проектирования и внедрения. Основа включает модель управления, основанную на общем системном подходе, и модель внедрения систем цифровых двойников, основанную на архитектуре Интернета вещей (IoT-A) — эталонной архитектуре для систем Интернета вещей. Предложенная основа применяется и валидируется в пяти практических сценариях интеллектуального сельского хозяйства европейского проекта IoF2020, охватывающих растениеводство, молочное животноводство, тепличное растениеводство, органическое овощеводство и животноводство.