1.中国智慧农业普及程度亟待提⾼

近年来，伴随着互联⽹等新技术的加速涌现，物联⽹、云计算、⼤数据等技术运⽤到农业⽣产各环节，数字农业、智慧农业应运⽽⽣。我国智慧农业呈现良好发展势头，但普及程度仍然较低，其中⼀个原因便是缺少让⼤多数农民能够直观理解、使⽤的可视化数据交互⽅式。

2.数字孪⽣技术在智慧农业中的应⽤

数字孪⽣是指通过各种传感器，如温度、湿度传感器等集成物理反馈数据，并辅以⼈⼯智能、机器学习和软件分析，在信息化平台内创建⼀个数字化模拟，这个模拟会根据反馈做出相应的变化。利用数字孪⽣技术， 将物联⽹设备获取到的数据和3D空间渲染相结合，不仅可以直观的观察⼤棚种植中的常见的指标信息， ⽽且可以通过⼤屏管理中的开关对物联⽹设备进⾏直接控制，实现⼀站式的智慧⼤棚管理。

3.系统结构

整个智慧蔬菜⼤棚系统分为四个模块，分别是园区概览，环境监测、设备服运维和安防管理，各个模块的数据可以通过数据源接⼝和IOT协议与⼤棚系统进⾏对接。数据源⽀持实时刷新，模块内容⽀持⾃定义修改和定制化开发。

4.功能案例

4.1园区概览

园区概览通过鸟瞰的形式整体呈现了多个⼤棚的位置和状态，同时周边图表展现了蔬菜种植的种类，种植的分布，产量分析和产值占⽐。

昼夜切换

通过点击昼夜切换按钮实现了⽩天和夜晚效果的切换，通过⽩天的动态光影和夜晚的灯光展现了蔬菜⼤棚在不同时间的外观。

区域联动

在3D模型中可以动态配置多个兴趣点位，并且可以对点位进⾏具体详情的设置。展现中通过点击标记点来展⽰不同蔬菜种植的具体位置和信息。

4.2 环境监测

由于农业系统中对于⼤棚种植最重要的信息是⼤棚的整体环境和天⽓环境，因此环境信息通过对热⼒传感器和天⽓数据的整合，实时向管理⼈员呈现了当前⼤棚的环境状态，以便决定是否需要通过控制补光灯和风机对环境进⾏调节。

4.3 设备运维

管理⼈员通过观察环境模块中的信息后，可以通过设备管理模块，直接对风机和补光灯进⾏操作。不同⼤棚的风机和补光灯通过各⾃按钮可以实现独⽴的开关控制。

4.4 安防管理

对于整个园区的安防摄像头进⾏统⼀的实时状态监测，通过ONVIF标准实时接⼊监控信息，并且在3D模型中展现了不同监控点具体的位置。对于管理⼈员更好的掌握园区当前的真实状况有着很好的辅助作⽤。

5.让智慧农业⾛近群众

现今，科技已经成为农业不可分割的⼀部分，在农业智能化已成为我国现代农业发展新⽅向的背景下，智慧农业正在成为乡村振兴发展的重要路径。在这条路径之中数字孪⽣技术作为让智慧农业⾛近群众的关键技术环节，在未来还会有更加光明的发展前景。