用例:牲畜种植数字双胞胎

2020年3月6日发布

农业产业面临着一系列新的问题,如劳动力短缺,饲养人口增加的压力,以及影响植物和动物健康的环境退化,并因此,农产品。AgTech,需要将技术应用于农业运营和流程,作为解决这些问题的解决方案是快速的。在增加生产力,工艺效率和动物福利方面,农业数字化的投资是有利可图的。一种这样的方法是数字双胞胎技术,尚未在牲畜养殖中探索。此处提到的用例表明了该技术在畜牧业的应用。

数字双胞胎是建立在人类知识和现实世界数据的任何物理资产或系统的虚拟模型。该模型使用预先分析,通常是人工智能(AI),提供了其物理对应的重要信息和见解。GE,ABB和IBM等公司已准备好数字双平台,并已成功实施其制造,汽车,能源效用和航空航天行业。

在Agtech中使用数字双胞胎有几个好处。它可以提高食物的生产力和质量,防止食物短缺。供应侧分析表明,直到现在,该技术尚未应用于畜牧业。这可能是公司探索和产生额外收入的商业机会。

用例:如何在牲畜养殖中使用数字双胞胎?
肉类生产和加工公司已经启用了数字化,无论是单独的数字化还是与初创公司合作。

  • 爱尔兰启动Cainthus使用基于AI的计算机视觉来确定动物健康。嘉吉,美国原产地全球农业公司合作伴随着追踪牛健康。
  • 我们基于美国的启动REX通过从各种来源的事实和数字进行了整理的事实和数据,开发了牲畜的遗传,性能和健康数据库。
  • Connecterra和量化AG提供监测牲畜健康的设备。

数字双胞胎在牲畜养殖中的应用可以帮助:

  1. 获得健康生长条件的见解:使用数字双胞胎可以帮助肉类生产商,农场管理人员和育种者通过感知以下参数来准确地了解其牲畜的健康日益增长的条件:
    • 动物相关参数:妊娠激素,身体和肠道温度等
    • 饲料类型:摄入量的质量和数量
    • 环境参数:温度,气体组成(氧气水平,氨,二氧化碳,环境硫化氢存在),湿度等
  2. 检测疾病的发作:患病的动物显示了可以使用传感器和/或计算机视觉检测的临床符号。数字双胞胎技术可以帮助识别可患病的动物,然后可以及时分离和处理。这项技术可以帮助降低发病率和死亡率,并防止人畜共患病如H1N1,SARS,埃博拉和冠状病毒的传播。
  3. 研究新饲料引入的效果:农场管理人员可以模拟进料类型变化的影响或在动物上引入新的食物样本。在这些情况下,将需要有关以前的食物类型及其内容的其他信息作为数字双胞胎的输入。
  4. 研究栖息地对新品种的影响:数字双胞胎可以帮助了解任何新开发的品种对周围条件,饲料,环境等的变化的响应

实施方案
畜牧业数码双胞胎的实施涉及:

  • 数据收集 -使用数据收集工具,如气体传感器,温度传感器,湿度传感器,摄像机和无人机;可以通过连接到动物的传感器收集数据或放置在周围环境中
  • 分析和建模 -分析收集的数据,开发准确的模型,相关的物理资产和周边环境,可以不断地基于更新的数据更新
  • 大数据 -保留庞大池中的重要数据的识别,以确保收集的庞大池中的必要信息,并决定存储它的方法。
  • 数据可视化 -易于理解的数据和分析结果表示;可以是2D或3D格式

实施约束
这种技术的有效实施需要各种组件的无缝集成。它的采用可能存在某些限制:

技术限制

市场限制

  • 该技术已准备就绪。可以使用集成API或采用由ETSI等组织开发的IOT标准来克服大规模实施期间的集成问题。
  • 网络可用性,速度和延迟 - 远程位置的约束 - 预计将在接下来的3 - 5年内克服,随着连通技术(如5G,NB-IOT和LTE-M)的采用增加。
  • 没有大公司为畜牧业提供数字双床解决方案。
  • 没有开发出嘉方以评估该技术在畜牧业的益处。
  • 没有为畜牧业开发业务模式,以将这项技术货币化。

经济的制约因素

法律限制

  • 由于该技术尚未在畜牧业实施,经济学未知。
  • 考虑到与投资相关的风险,只有多元化企业的公司更好地投资它。
  • 迄今为止没有框架的监管指南涉及牲畜的数字双胞胎的道德使用。
  • 如果在数字双床系中实施自动化决策,则将对动物的用途进行法律考虑。

接下来是什么?
在全球范围内,人口正在爆炸,目前的出生率每秒2.5分娩。牲畜养殖已经努力解决问题,越来越多的食物需求,改变消费者偏好,以及对顶级品质食物的高需求。为了解决局势,畜牧业公司和农产经理将不得不在制造和农业中实施先进技术。数字双胞胎是一种质量解决方案,其在牲畜养殖中的应用只是时间问题。在实现其实施的年份,预测2021年将不会太远。到2025年,它可能被各种主要的牲畜筹集公司接受。因此,肉类生产,加工公司和农场管理人员现在应该采取行动,以在他们的流程中拥抱数字化。作为第一步,这些公司可以进行技术经济分析,以衡量该解决方案的可行性或确定适当的合作伙伴,以帮助他们在这一转变中。

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