ข้ามไปที่เนื้อหา
เทคโนโลยี 06 · Digital Twin Simulator

ทดสอบกระบวนการรับส่งข้อมูลของ RiceGuard โดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์จริงในแปลง

ตัวจำลองสร้างค่าจำลองจากแปลงที่เสมือนจริงและส่งผ่านระบบซอฟต์แวร์ของ RiceGuard โดยเป็นสภาพแวดล้อมสำหรับการทดสอบทางวิศวกรรมและการสาธิต ไม่ใช่แดชบอร์ดของระบบที่ใช้งานจริง

ตัวจำลอง · สภาพแวดล้อมทางวิศวกรรมภายใน

สี่โหนด หนึ่งกระบวนการทดสอบแบบครบวงจร

N01 N02 N03 N04 GW

แบบจำลองสำหรับการทดสอบ · ไม่ใช่แบบจำลองที่ตรงกับฮาร์ดแวร์ Generation 4 ทุกประการ

38 / 38 งานที่ทำเสร็จ
137 / 137 การทดสอบอัตโนมัติที่ผ่าน
84% ความครอบคลุมของการทดสอบโค้ด
5 / 5 ระยะการพัฒนาที่เสร็จแล้ว
ตัวจำลองนี้มีไว้เพื่ออะไร

ทดสอบการทำงานของระบบก่อนนำไปติดตั้งในแปลง

ตัวจำลองจำลองลำดับการทำงานของซอฟต์แวร์ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ แต่ไม่ได้ใช้แทนการทดสอบด้วยฮาร์ดแวร์จริงในแปลงจริง

  1. 01 สร้างขึ้นใหม่

    สร้างค่าที่วัดได้จากแปลงแบบเสมือนจริงจากโหนดจำลองสี่ตัว

  2. 02 ประมวลผล

    นำค่าที่วัดได้ผ่านกระบวนการตรวจสอบความถูกต้อง ตรวจจับความผิดปกติ และจัดลำดับความสำคัญ

  3. 03 ทดสอบภาวะกดดัน

    กระตุ้นเหตุการณ์สภาพอากาศ พลังงาน การเชื่อมต่อ และโหนดขัดข้อง ได้อย่างปลอดภัย

  4. 04 สังเกตผล

    ตรวจดูค่าที่วัดได้ การแจ้งเตือน การกู้คืน และสถานะของระบบ

แปลงจำลองที่ครบถ้วน

สี่โหนดสร้างการทำงานของแปลงขึ้นใหม่ได้ครบหนึ่งวัน

แต่ละโหนดให้ค่าที่วัดได้สิบเอ็ดค่า พร้อมรอบการเปลี่ยนแปลงรายวัน ความแปรผันแบบเสมือนจริง และการตอบสนองที่ช้าลงเมื่อลึกลงไปในดิน

โครงสร้างการเชื่อมต่อจำลอง โหนดเซ็นเซอร์ → LoRa → เกตเวย์
N01 N02 N03 N04 GW
04 โหนด
11 ค่าที่วัดได้ / โหนด
24h แบบจำลองรายวัน
ค่าที่วัดได้สิบเอ็ดค่าต่อโหนด
  1. บรรยากาศ

    อุณหภูมิอากาศ · ความชื้น · ความสว่าง

  2. ความชื้นดิน

    5 ซม. · 15 ซม. · 30 ซม.

  3. สภาพดิน

    pH · อุณหภูมิที่สามระดับความลึก

  4. พลังงาน

    สถานะการอัดประจุแบตเตอรี่ (SoC)

การทำงานตามแบบจำลอง รอบรายวัน · สัญญาณรบกวนต่อเนื่อง · ความหน่วงตามระดับความลึก

กระบวนการที่เกตเวย์ หกขั้น

ค่าที่ตรวจวัดภาวะน้ำท่วมถูกประมวลผลเป็นเหตุการณ์ของระบบที่ผ่านเกณฑ์ได้อย่างไร

ตัวจำลองแสดงการตัดสินใจทุกขั้นตั้งแต่การตรวจวัดจนถึงการส่งข้อมูล รวมถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อส่งแพ็กเก็ตไม่ได้

  1. 01 ตรวจวัด

    ความชื้นสูงขึ้น

  2. 02 ตรวจสอบความถูกต้อง

    ตรวจช่วงค่าและค่าผิดปกติ

  3. 03 สรุปรวม

    ช่วงเวลา 5 นาที · 15 นาที · 1 ชั่วโมง

  4. 04 ตีความ

    ค่าเกณฑ์และอัตราการเปลี่ยนแปลง

  5. 05 จัดลำดับความสำคัญ

    เหตุการณ์วิกฤติกลายเป็น P1

  6. 06 ส่งข้อมูล

    ด่านตรวจพลังงานและการเชื่อมต่อ

หากไม่สามารถส่งข้อมูลได้ แพ็กเก็ตจะถูกเก็บไว้ชั่วคราวและระบบจะพยายามส่งอีกครั้ง

LoRa การเชื่อมต่อ และพลังงาน

การเชื่อมต่อและสถานะแบตเตอรี่เปลี่ยนการทำงานของระบบ

LoRa นำค่าที่วัดได้จากโหนดจำลองไปยังเกตเวย์ จากนั้นพลังงานที่เหลือและช่องทางส่งข้อมูลที่ใช้ได้จะเป็นตัวกำหนดว่าจะส่งข้อมูลต่อเมื่อใดและด้วยวิธีใด

แบบจำลองการเชื่อมต่อ

ช่องทางสื่อสารจำลองสามช่องทาง

ช่องทางใช้เมื่อใดพลังงาน / ขนาดข้อมูลการทำงาน
4G ช่องทางหลัก ใช้พลังงานสูงที่สุดในการใช้งานปกติ ส่งข้อมูลตามปกติ
NB-IoT เมื่อสัญญาณโทรศัพท์ใช้ไม่ได้ ใช้พลังงานต่ำกว่า · ขนาดข้อมูลเล็กกว่า ส่งแบบบีบอัด
ดาวเทียม ช่องทางสำรองสุดท้าย ขนาดข้อมูลเล็กที่สุด ส่งเฉพาะเหตุการณ์วิกฤติระดับ P1
แบบจำลองพลังงาน

แผงโซลาร์ 80 วัตต์ · แบตเตอรี่ LiFePO4 25 Ah / 12 V · 300 Wh

ประจุคงเหลือโหมดรอบการส่งลำดับความสำคัญช่องทางที่เลือกใช้
>80% ปกติ 5 นาที P1–P4 4G
50–80% ลดการใช้พลังงาน 15 นาที P1–P4 เลือก NB-IoT ก่อน
30–50% ต่ำ 30 นาที P1 + P2 NB-IoT
<30% วิกฤติ 60 นาที P1 เท่านั้น NB-IoT

ขอบเขตของแบบจำลอง นี่เป็นข้อกำหนดของตัวจำลองเวอร์ชันก่อนหน้า ไม่ใช่แบบจำลองดิจิทัลที่เหมือนกับสถานี Generation 4 ทุกประการ

ห้าสถานการณ์ไม่พึงประสงค์

กระตุ้นเงื่อนไขหนึ่ง แล้วสังเกตการตอบสนอง

สถานการณ์การเปลี่ยนแปลงในแบบจำลองระยะเวลาการกู้คืนสิ่งที่ต้องสังเกต
น้ำท่วม ความชื้นขยับเข้าใกล้ 100 %RH 2 h 48 h กรอง → ความผิดปกติ → ส่งระดับ P1
ภัยแล้ง ความชื้นขยับเข้าใกล้ 10% 72 h 24 h ค่าเกณฑ์และเส้นกราฟการกู้คืน
พายุ เมฆเพิ่มขึ้น สัญญาณอ่อนลง 6 h 2 h การสูญเสียพลังงานและการสลับช่องสัญญาณสำรอง
ศัตรูพืช ค่า pH และความชื้นผิดปกติที่ 2 โหนด 24 h 12 h หลักฐานที่สอดคล้องกันระหว่างโหนด
โหนดขัดข้อง โหนดหนึ่งหยุดการเชื่อมต่อ 12 h ทันที สถานะความสมบูรณ์และข้อมูลที่ขาดหาย

สถานการณ์เหล่านี้ใช้ทดสอบการทำงานของระบบ ไม่ใช่ความแม่นยำในการคาดการณ์สภาพในแปลง

แดชบอร์ดของตัวจำลองแบบเรียลไทม์

หน้าจอวิศวกรรมหนึ่งหน้าแสดงกระบวนการทดสอบทั้งหมด

หน้าจอตัวจำลองภายในนี้แยกจากแดชบอร์ด Farmer และ Phenology ที่ใช้งานจริง

แดชบอร์ดของตัวจำลอง · สภาพแวดล้อมทางวิศวกรรมภายใน
แดชบอร์ดของตัวจำลอง เปลี่ยนเป็นภาพหน้าจอตัวจำลองจริงที่ได้รับมาก่อนเปิดใช้งาน
สิ่งที่หน้าจอแสดง
  1. แผนที่แปลง
  2. ค่าที่วัดได้และการแจ้งเตือน
  3. พลังงานและการเชื่อมต่อ
  4. ข้อมูลวินิจฉัยระบบ
  5. ส่วนควบคุมสถานการณ์
การควบคุมและหลักฐาน

ควบคุมตัวจำลองผ่าน REST API ที่มีเอกสารกำกับ

  1. สังเกตผล 6 GET endpoint

    สถานะ · โหนด · การแจ้งเตือน · พลังงาน · การเชื่อมต่อ · ข้อมูลวินิจฉัยระบบ

  2. กระตุ้นสถานการณ์ 2 endpoint สำหรับสถานการณ์

    เริ่มสถานการณ์ไม่พึงประสงค์ที่ระบุชื่อ · ยกเลิกสถานการณ์ที่กำลังทำงาน

  3. ควบคุม 2 endpoint สำหรับนาฬิการะบบ

    ตั้งความเร็ว 1× 10× หรือ 60× · หยุดชั่วคราวหรือทำงานต่อ

การทดสอบอัตโนมัติ 137 รายการ แยกตามส่วนของระบบ ตัวเลขคือจำนวนการทดสอบ
  1. นาฬิการะบบ 13
  2. แบบจำลอง 10
  3. เซ็นเซอร์ 18
  4. เกตเวย์ 12
  5. การเชื่อมต่อ 19
  6. พลังงาน 20
  7. สถานการณ์ 24
  8. ส่วนเว็บ 14
  9. การทำงานร่วมกันของระบบ 7
ข้อจำกัดที่ทราบแล้ว

สิ่งที่ไม่สามารถยืนยันได้ด้วยตัวจำลอง

ตัวจำลองยืนยันการทำงานของกระบวนการรับส่งข้อมูลในซอฟต์แวร์ แต่ไม่ได้ใช้แทนการตรวจสอบในแปลงจริง และไม่ได้แทนสถาปัตยกรรม Generation 4 ที่ติดตั้งใช้งานจริงทุกประการ

  1. 01
    ความครอบคลุมที่ยังขาด

    ความครอบคลุมของการทดสอบ MQTT และการจัดเก็บข้อมูลที่เกตเวย์อยู่ที่ 45% และยังมีกรณีการทำงานเฉพาะที่ต้องทดสอบเพิ่มเติม

  2. 02
    การกู้คืนที่ทำให้ง่ายขึ้น

    เส้นกราฟการกู้คืนจากน้ำท่วมและภัยแล้งเป็นแบบจำลองสำหรับการทดสอบ ไม่ใช่การพยากรณ์ทางการเกษตร

  3. 03
    เข้าถึงได้จากภายในเท่านั้น

    แดชบอร์ดและ API ไม่มีการเข้ารหัส TLS หรือระบบยืนยันตัวตน จึงไม่เหมาะสำหรับการเปิดให้บุคคลภายนอกเข้าถึง

  4. 04
    ทำงานเป็นโปรเซส Python เดียว

    โครงสร้างของตัวจำลองไม่ใช่สถาปัตยกรรมเกตเวย์ที่ติดตั้งใช้งานจริง

ถัดไป · งานวิจัยและองค์ความรู้

ตัวจำลองใช้ทดสอบกระบวนการรับส่งข้อมูล ส่วนการทดสอบในแปลงจริงใช้ทดสอบระบบโดยรวม

ไปต่อที่หน้าการทดลองภาคสนาม เพื่อดูการติดตั้งจริง แผนการทดสอบตามฤดูกาล การออกแบบการศึกษา และหลักฐานที่บันทึกไว้

ดูระบบที่ทำงานอยู่ในแปลงจริง