數字孿生農業是運用複雜適應系統理論、數字孿生、區塊鏈等科學理論和技術對智慧農業進行創新的現代農業新模式。
基本介紹
- 中文名：數字孿生農業
- 外文名：Digital Twin Agriculture
- 來源：河北省科學院
- 提出者：劉春成
- 定義：運用數字孿生、區塊鏈、物聯網和大數據等技術手段，對智慧農業理念進行創新套用的一種現代農業新模式
來源,簡介,創新點,套用案例,
來源
數字孿生農業的概念是由河北省科學院黨組書記劉春成教授，在《數字孿生農業等鄉村振興的產業熱點》學術報告中第一次系統提出。
簡介
數字孿生農業是運用數字孿生、區塊鏈、物聯網和大數據等技術手段，對智慧農業理念進行創新套用的一種現代農業新模式。通過對農產品全生長周期、全產業鏈進行多維度的實時監控、可信記錄和智慧型分析，建立各要素的數字模型和要素間的緊密聯繫，賦能農業產業智慧型決策、精準調控和可信溯源的能力，為數位技術時代的農業發展提速增效。
創新點
數字孿生農業的創新點主要有：
（1）數字孿生技術通過現代感測網路對農產品全生長周期和全產業鏈的多維度信息進行全息記錄，建立數字孿生模型，對農產品生產進行實時監控，從數字空間實現集約化管理，實現數位化的標準化種植；對農產品全產業鏈進行數據跟蹤，建立最全面的數據套用基礎；基於精確的數據模型和高性能算法進行產業決策的模擬推演，實現最優決策的實施。
（2）利用區塊鏈技術防止數據篡改的特性解決數字孿生系統中數據“真實性”的問題，將與農產品品質相關的數據進行上鏈存證，通過長期積累即可建立產地的信譽；與二維碼技術相結合，可以讓消費者對產業進行準確溯源，實現信任價值傳遞，幫助形成口碑和建立品牌；幫助地方政府對地方產品流向進行監管，釐清貨源走向，築起地方品牌保護防火牆。
（3）通過數據採集和數據存儲，實現對生產資料供應商、種植農戶、倉庫、物流公司、銷售商、檢測機構等產業鏈中間環節參與者的數據採集和整合，通過對配套的農業設備、溫濕度感測器、掃描設備、RFID標籤等物聯網設備，詳盡地採集各環節數據，以實現農產品溯源信息的完整輸入，構建區塊鏈外源資料庫。
（4）匯集多學科資源優勢，對農產品品質相關數據進行深入分析和充分挖掘，從生物、環境等多領域研究影響農產品品質的關鍵因素，從而改進種植技術和加工技術、改善生產環境，甚至實現品種改良；研究制定農產品分類分級標準，研究開發智慧型化採摘設備和篩選設備，並建立高度感知市場行情的交易平台，實現農產品收益的最大化。
（5）以數字孿生農業項目落地為切入點，促進縣域經濟數位化轉型，並進一步形成示範效應，建立產業對接平台吸引產業鏈上的高科技企業、研究機構、金融機構入駐，吸引國內外頭部企業來當地建立種植基地和深加工園區，繼而形成“一產科技農業+二產深加工+三產休閒體驗”的產業體系。
套用案例
（2）品質監測模組涉及土壤、水質、金銀花有效成分的監測，同時涵蓋綠色防控試驗、施肥試驗等相關數據。
（3）孿生數據主體生成模組為整個項目的數據中台，以及數據採集、數據分析的集中展示平台，將金銀花產量、產值分析，金銀花品質監測等情況與地塊感測數據進行有機的整合展示。
（4）智慧分析模組以鏈上溯源、品質監測中採集的數據為基礎，通過科學的研究與分析，得出金銀花全生命周期金銀花有效成分含量與土壤、水質、施肥、生物防控等相關要素間的關聯性，從而得出有效結論，指導金銀花種植戶進行科學種植。
（5）鏈上溯源模組將金銀花種植全過程數據進行採集記錄，通過區塊鏈和隱私計算技術，建立金銀花全生命周期的溯源鏈條，實現種植、加工、銷售全程可追溯，提升政府對產品品質的監管能力，提升市場和消費者對產品品質和品牌的認可。
