CropTwin: Інноваційна система цифрового двійника для агрономії
CropTwin — це нова дослідницька ініціатива, що реалізується в Університеті Небраски–Лінкольн, яка перетворює технології точного землеробства на прогностичні рішення. За підтримки Міністерства сільського господарства США, команда дослідників, до складу якої входять Цянь Лю, Хонгчжі Го, Юфенг Ге та Салех Тагваєян, працює над створенням системи цифрового двійника, що моделює ріст рослин для оптимізації управління зрошенням.
“Небраска може бути дуже сухою, і управління водою тут надзвичайно важливе,” — зазначив Цянь Лю.
Розробка цифрового двійника
У рамках проекту, Цянь Лю розробить цифровий двійник, який слугуватиме динамічною віртуальною копією реального об’єкта. Ця технологія дозволить проводити експериментальні тестування через симуляції, що забезпечить точність у моделюванні росту рослин за різними методами зрошення та кліматичними сценаріями.
Проблеми традиційних симуляторів
Більшість існуючих цифрових двійників покладаються на приблизні польові вимірювання, що призводить до значних розривів між моделлю та реальністю. “Багато симуляторів не враховують реальність,” — підкреслив Лю, зазначаючи, що їхня мета полягає у постійному оновленні даних для підвищення точності.
Платформа AquaCrop для збору даних
Го працює над розробкою платформи AquaCrop, яка використовуватиме недорогі, не руйнівні датчики для збору точних даних у реальному часі. Це дозволить усунути необхідність ручного введення даних, забезпечуючи високу точність для системи CropTwin.
- RGB-D камери для збору зображень рослин.
- Датчики солоності ґрунту для моніторингу вологості.
- Метеорологічні датчики для збору кліматичних даних.
Економія ресурсів через цифрові симуляції
Завдяки використанню цифрового двійника, вчені та фермери зможуть заощаджувати час, гроші та природні ресурси, зменшуючи ризики пошкодження рослин. “Сучасні методи покладаються на руйнівні вимірювання, але наш підхід використовує камери та глибоке навчання,” — зазначив Го.
Розумні рішення для зрошення
На основі зібраних даних команда розробить розумні рішення для зрошення, які покращать збереження води. Ге та Тагваєян нададуть свою експертизу, щоб забезпечити актуальність технології CropTwin для агрономії.
“Ми сподіваємося, що нова технологія буде більш точною в прийнятті рішень щодо зрошення,” — сказав Ге.
Дослідження на полі фенотипування
Команда проведе свої дослідження на полі фенотипування Spidercam, яке обладнане сучасними сільськогосподарськими технологіями. Це місце слугуватиме для впровадження CropTwin та оцінки росту сої під різними методами зрошення протягом сезону.
Майбутнє технології CropTwin
Хоча проект зосереджений на оптимізації технік зрошення, Лю вважає, що CropTwin може бути використаний для моніторингу росту рослин, контролю за шкідниками та управління тваринами. Успіх проекту може стати основою для широкого використання цифрових двійників у сільському господарстві.
“Експертиза з обох сторін є важливою для успіху цього проекту,” — підсумував Ге.
Проект CropTwin обіцяє не лише технологічний прогрес, але й позитивний вплив на життя фермерів та споживачів. “Це захоплююче, що ми вирощуватимемо сою в рамках цього проекту,” — зазначив Лю, підкреслюючи важливість практичного застосування технологій у реальному світі.
Можливість стежити за новинами у більш стислому форматі в телеграм каналі головна сторінка сайту
