通过数字孪生解决方案实现水下农业革命

Siemens Digital Industries Software 宣布，专注于可持续水下作物种植的初创公司 Nemo‘s Garden 部署了 Siemens 的 Xcelerator 软件和服务组合，以缩短其创新周期并更快地向工业化和规模化迈进。

Nemo’s Garden 的关键创新是水下生物圈，是一种独特的水下温室，能够利用海洋的积极环境因素——温度稳定性、蒸发水生成、二氧化碳吸收、丰富的氧气和对害虫的固有保护– 为作物种植创造理想环境。

该团队不仅成功地从其原型生物圈中收获了多种作物，还发现在这种环境中种植的植物比传统种植的植物营养更丰富。实现目标的下一个重大障碍是将这个原型转变为可以在全球范围内部署的解决方案。

严寒的冬季、短暂的夏季和最初的海底使用许可限制将 Nemo 的花园限制在一年一个生长周期，这意味着每年只有一个创新周期。生长周期中的设计变更、冗长的物理测试和繁重的手动监控过程导致 Nemo‘s Garden 团队寻找加速创新和扩大运营的方法。

该团队联系了 TekSea 的 Matteo Cavalleroni，以了解如何利用尖端技术来实现他们的目标。经过初步咨询，西门子受邀加入该项目，利用 Xcelerator 软件及其服务组合帮助 Nemo’s Garden 进入下一阶段的发展，并为工业化/商品化做好准备。

Nemo‘s Garden 生物圈的综合数字双胞胎已经建成，不仅包括使用 Siemens NX™ 软件的设计演变，还可以模拟其中的生长条件、设备对水体的影响，以及作为安装它们的完整环境——所有这些都使用 Siemens 的 Simcenter™ STAR-CCM+™ 软件完成。可以在虚拟世界中测试对生物圈的适应性，使团队能够以极大的速度改进设计。

Siemens 的 Xcelerator 是一个全面、集成的软件、服务和应用程序开发平台组合。

边缘监控

除了设计物理生物圈外，Nemo’s Garden 还需要优化和扩展种植、跟踪和收获植物的过程。为了创建一个不依赖于派遣训练有素的潜水员来收集数据的可持续业务，创建了一种完全数字化的自动化方法，该方法利用了西门子在利用软件实现传统农业实践自动化方面的经验。

使用 Siemens 的 MindSphere® 服务分析了生长周期的现有视频以及来自相同目标作物的传统农业操作、不同生长阶段和健康状况的参考数据。由此，西门子能够训练机器学习算法来监测植物生长以及圆顶内的环境条件。

当将该算法部署到每个生物圈中的西门子工业边缘计算设备上时，可以在整个季节通过基于云的仪表板从任何地方实时监控植物。下一季，这些工业边缘设备将连接到执行器——在整个季节自动调节空气循环、湿度、灌溉和营养剂量。这将成为全球农业服务的基础，针对海底作业进行优化，并针对世界上的每一个海洋进行调整。

虽然新设计的生物圈要到下一个生长季节才会部署，但生长环境的综合数字双胞胎使团队能够继续计划进一步优化他们的设计并自动化他们的全球部署流程。

审核编辑：郭婷