【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据采集，特别涉及一种基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统。
技术介绍
1、近年来，随着人口的增长和农业生产的需求不断增加，传统农业面临着许多挑战，包括资源利用不高效、生产过程不可控、环境污染等问题，为了提高农业生产的效率和质量，智慧农业应运而生，智慧农业利用现代信息技术，如物联网，实现了农业生产全链条的信息化、智能化和可持续发展。
2、然而，目前的智慧农业系统存在着一些不足之处，传统的物联网系统无法完全满足复杂农业环境中的需求，在提高农业生产的质量和效率上存在很大缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，解决现有技术中的技术问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，包括：作为本专利技术基础的物联网感知网络，在农田中布置多个传感器、摄像头、rfid标签和无人机，用于采集土壤湿度、土壤氧分、环境参数、气象信息、作物生长状态的数据，并通过无线传感器网络、蜂窝网络和卫星网络，将采集到的数据传输到大数据处理单元；大数据处理单元，接收传感器采集的数据，并通过数据分析与挖掘、数据清洗与预处理技术，对农田的状态进行评估和预测，同时，将处理后的数据反馈给数字孪生模型；建立数字孪生模型，通过计算机学习法和深度学习算法，并利用农田的实时数据和历史数据构建农田的数字孪生模型，模拟和预测农田的生长环境、作物生长过程和产量指标，模型可
4、进一步的，所述大数据处理单元包括：网络层、数据管理层、应用服务层；所述网络层：用于将所述物联网感知网络采集到的数据传输到数据管理层，所述网络层包括无线传感器网络、蜂窝网络和卫星网络；所述数据管理层，通过对大量农业数据的挖掘和分析，所述数据管理层能够为农业生产提供科学决策支持、所述数据管理层接收到来自所述物联网感知网络中的农业数据时，对这些数据进行数据清洗、数据过滤、数据归一的操作，去除错误和不准确信息；所述应用服务层，用于根据所述数据管理层分析结果提供农业生产支持。
5、进一步的，所述应用服务层包括：农业生产管理系统、农业专家系统和农业物联网平台。
6、进一步的，所述建立数字孪生模型包括：物理实体：实际的农业生产环境，包括农田、作物、农业机械设备；数字模型：通过数字孪生技术创建的虚拟模型；数据和信息连接：将物理实体与数字模型连接起来的数据流和信息交换机制；分析算法：处理和分析所述从物理实体收集的数据，以及指导数字模型如何响应这些数据的算法和分析工具；可视化界面：通过3d地图和仪表板生成一个可视化界面，用来展示数字模型的状态和分析结果。
7、进一步的，所述智能农业装备包括：农业机械化设备，替代人工完成重复的劳动；农业信息技术设备，收集农业生产的大量数据，进行科学分析，提供农业帮助；农业生物技术设置，通过生物技术的应用，对农业作物进行生物育种和病虫防治；农业环境技术设备，用于监测和调控农田环境，对农田进行智能灌溉、智能施肥、智能喷药；农业机器人，通过种植机器人、采摘机器人进行自动化种植、管理和收获；农业智能装备管理系统，通过构建农业物联网平台，实现各类智能设备的互联互通。
8、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
9、本专利技术通过物联网感知网络，实现对农田环境、作物生长状态等关键参数的实时监测和数据采集；
10、通过借助数字孪生技术，实现农田的虚拟建模和仿真，对农田的状态进行评估、优化和预测，提高农田管理的精确性和决策的科学性；
11、通过结合控制与决策单元，实现对农田的精准管理和智能控制，包括使用智能农业设备对农田进行灌溉、施肥、病虫害防治；
12、通过提供远程监控与管理平台，方便用户随时随地获取农田数据、模型结果和决策建议，实现远程农业管理；
13、本专利技术实现了农田生产全链条的信息化和智能化，提高农业生产的效率和质量的有益效果。
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1.一种基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：所述大数据处理单元包括：网络层、数据管理层、应用服务层；所述网络层：用于将所述物联网感知网络采集到的数据传输到数据管理层，所述网络层包括无线传感器网络、蜂窝网络和卫星网络；所述数据管理层，通过对大量农业数据的挖掘和分析，所述数据管理层能够为农业生产提供科学决策支持、所述数据管理层接收到来自所述物联网感知网络中的农业数据时，对这些数据进行数据清洗、数据过滤、数据归一的操作；所述应用服务层，用于根据所述数控管理层分析结果提供农业生产支持。
3.根据权利要求2所述基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：所述应用服务层包括：农业生产管理系统、农业专家系统和农业物联网平台。
4.根据权利要求1所述的基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：所述建立数字孪生模型包括：
5.根据权利要求1所述的基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：所述智能农业装备包括：农业机械化设备，
...【技术特征摘要】
1.一种基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：所述大数据处理单元包括：网络层、数据管理层、应用服务层；所述网络层：用于将所述物联网感知网络采集到的数据传输到数据管理层，所述网络层包括无线传感器网络、蜂窝网络和卫星网络；所述数据管理层，通过对大量农业数据的挖掘和分析，所述数据管理层能够为农业生产提供科学决策支持、所述数据管理层接收到来自所述物联网感知网络中的农业数据时，对这些数据进行数据清洗、数据过滤、数据归一的操作；所述应用服务层，用于根据所述数控管理层分析结果提供农业生产支持。
3.根据权利要求2所述基于物联网和数字孪生的智慧农业融合系统，其特征在于：所述应用服...
【专利技术属性】
技术研发人员：李光明，王风华，
申请(专利权)人：山东尼钛物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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