智慧农业

智能养鸡场

智慧养鸡管理系统，基于物联网技术发展而来，旨在利用云平台、大数据、AI技术，建立起来的智能型自动监控系统。主要目的是实现高效管理、自动化控制、无人巡视，为养殖行业的良性发展提供的技术支持。由控制柜、各类传感器、智能水表/电表等无线采集终端等硬件设备，及远程管理的物联网云平台构成。控制柜负责手动控制水泵、风机、刮粪板、除尘机、饲喂机、供热设备等养鸡场联动设备的启停，传感器、水/电表在线采集养鸡场的温度、湿度、氨气、硫化氢等有害气体含量与空气质量、水/电能耗等实时参数，根据采集参数来选择手动、自动、远程方式管理养鸡场，同时也方便养殖成本计算、规划养殖规模、调整养殖方案提供数据参考。

 ● 无线采集：在线采集二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、噪声、粉尘、光照度、气压等环境信息，实时掌握养鸡场环境变化。同时，无线传输技术可覆盖多个养鸡点，便于集中管理;

 ● 全天在线：24小时不间断实时监控，不及时、不准确、设备运转失常等问题，大大降低了出现频率;

 ● 智能管理：对环境参数、水泵工作时长/状态、蓄水池液位等时间条件设定不同的联动操作，比如在云平台设置联动操作，当氨气传感器检测到养鸡场内氨气浓度达到20 PPM，自动启动风机、开窗机等通风换气设备，达到氨气浓度10 PPM时关闭通风换气设备，再次检测到氨气浓度为21 PPM时重复上述操作，其他温湿度、光照、噪声、液位、泵站运行时长等也是通过PLC逻辑控制工艺来运行的;

 ● 自动预警：当各项采集数据出现异常，或达到管理人员设定的报警值时，云平台自动推送预警信息，有APP消息、微信公众号、声光、电话、短信等多种方式，确保预警信息不会漏接漏报;

 ● 数据存储：传感器等场景终端检测到的数据，包括接入智慧养鸡管理系统的视频监控画面，上传到云平台后，自动生成曲线或表格形式报表外，同时存储以一分钟一次的频率保存，便于报表查询、导出、对比分析等养鸡场复盘工作;

 ● 远程调控：智慧养鸡管理系统提供手动、自动、远程三种管理方式，手动方式适合现场控制，自动方式需要预先设定会控制逻辑工艺，远程控制方式登录到电脑、手机端云平台上操作，不受时间地点限制。

智能养猪场

 ● 智能饲喂：对个体智能化、精准化的饲喂管理，完成生产的同时，降低饲料损耗率，从而降低猪场的生产成本。“精准饲喂”，给不同的生长阶段的个体给予不同的营养物质。将智能饲喂终端、传感器与养殖数据分析系统结合，根据猪只日龄、背膘和当前生产需求制定群体采食计划，通过各类传感器探测猪只的采食活动和食槽剩料，结合下料数据和饲喂控制器实现精准水料投放，提高猪只采食适口性，降低人猪接触频次，最大化采食量的同时减少饲料浪费和剩料，从而实现精准饲喂。此外，通过智能饲喂可以实现对群养母猪的个体化管理，避免了人为因素对养猪生产造成的影响，使得养殖的整体经济效率大幅度提高。

 ● 智能称重：传统的称重方式是出栏时将猪赶到地磅，进行称重，或出栏时，分批称重结算，这种称重方式费时费力，容易造成猪应激。而在猪的生产管理过程中，猪场管理者只能凭借肉眼判断猪只生长情况和体重，预估其是否达到出栏体重，确定出栏时间。并且，只有在出栏称重时，才能获知猪群的料肉比。智能估重系统是由摄影仪、交换机、硬盘录像机、智慧引擎运算服务器和手机APP软件组成，系统通过安装在猪舍栏位上方的摄影仪实时采集猪只影像，利用光纤传输到硬盘录像机并上传至运算服务器，服务器对接收到的影像进行智能分析和处理。通过摄影仪将每个栏位的猪只影像实时上传到后台智慧运算服务器，采用智能估重算法，对数据进行内容分析和数据对照，结合AI摄像机采集的猪只影像，智能化分析猪只的平均体长体宽，根据猪只的体重密度预估出平均体重，准确率高达95% 。

 ● 智能环控：智能环控是将物联网智能化感知、传输和控制技术与养殖业结合起来，利用先进的网络传输技术，围绕集约化畜禽养殖生产和管理环节设计而成。系统通过智能传感器在线采集养殖场环境信息（二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等），同时集成及改造现有的养殖场环境控制设备，实现畜禽养殖的智能生产与科学管理。管理员可以通过手机、PDA、计算机等信息终端，实时掌握养殖场环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，智能化控制相应设备，维持良好的猪场内部环境，实现健康养殖、节约成本、减少人工、节能降耗的目的。通过智能环控设备调控猪舍环境，同时收集数据，分析动物行为对环境舒适度的反应，还能建立评判综合环境舒适度的参数模型和阈值，分析建立环境参数与饲料转化率、生产性能等的关系。

 ● 智能监控：智能监控由网络摄像机、AI算法引擎、云平台和APP组成。通过安装在猪场内的摄像头实时采集猪场各区域影像，并上传至云服务器，云服务中的AI算法引擎对接收到的影像进行智能分析和处理，可实现猪场事件实时预警，远程智能监控的功能，具体包括人员鉴别，轨迹记录；场区仿真管理，事件监控；猪只、异常行为监测；栋舍环境监测，异常事件监测；外来车辆、工具车识别监测等。

 ● 智能盘猪：智能盘猪系统是由摄影头、交换机、硬盘录像机、智慧引擎运算服务器和手机APP软件组成。通过安装在猪舍栏位上方轨道机器人实时采集猪只影像，通过照片、视频等影像资料，将猪只照片、影像等资料，利用光纤传输到硬盘录像机并上传至运算服务器，服务器对接收到的影像进行智能分析和处理，让用户可以远程在手机上随时随地查看猪只数量，准确率高达98%。

[1]. 肖德琴, 毛远洋, 刘又夫, 等. 我国家禽工厂化养殖技术发展现状与趋势. 华南农业大学学报, 2023, 44(1): 1-12.

[2]. 智能养猪市场火热，盘点现有的智能养猪技术及应用场景！ - 农信互联集团的文章 - 知乎

智慧空间

人居空间

 ● 睡眠和亲密关系

借助全屋智能控制和可变的室内装修，公寓的卧室确保最大化的隐私、舒适与可控。

 ● 休闲

客厅和书房也完全是居民的自主空间，这些区域同样采取智能控制并布设了各种智能设备。尽管网络保持联通，居民原则上在家可以切断与工作的联系。

 ● 卫生

浴室和卫生间采用标准化设计，以最小的日常维护成本实现舒适清洁。

功能空间

 ● 清洁和洗衣

日常清洁和洗衣工作最高可以完全由家务基础设施代劳，尽可能减少居民的无偿劳动。

 ● 餐饮

餐饮供应主要来自于现代食品工业生产的标准化食物，常规餐食由智能厨师烹饪和供应。同时，居民可以自由申请食材并享受烹饪和分享食物的快乐。

公共空间

 ● 社交空间

包括公共厨房与餐厅、智能共享客厅。

 ● 运动设施

室外运动场地：一片标准足球场，若干多功能球场和训练场地。

居住区内部的运动场地：在住宅内部设置可自定义的健身空间，在洗衣房旁设置舞萌（maimai）游戏机。

容量估算

单间住宅面积设置为80m2，供两人居住。以层高2.8m计，并设置20%的入住冗余，1544人的基础居住要求共占用体积约200000m3。

功能空间和室内公共空间的人均面积估算为人均住宅面积的15%，占用体积相应约为30000m3。

人均绿化面积计20m2，体积计30m3,共占用约45000m3。

室外运动设施中，一片标准足球场占地面积为6000m2，设置面积与其相等的多功能训练场地，计竖直方向所需方块为地面改造需要（地上地下各1m），占用体积共约24000m3。

总计：299000m3

智慧游憩

实体

 ● 可自定义的文化艺术空间

竺托邦为公民准备了可自定义的文化艺术空间，使用者可以自由调用建筑及硬件模块，把它设置成自己需要的模样。空间的形态像剧院舞台一样多变和可控，创作和其他活动所需要的各种设备也向所有人开放。

具体技术实现可参照“创新设计”模块中的“可变空间设计”内容。

 ● 图书馆和放映室

 ● 绿地及运动场所

云端

 ● 网络档案馆

旧世界的所有文化娱乐资源收藏在档案馆中，供自由访问。

 ● 云上的共享社区

基于旧世界既有的媒体工具，竺托邦整合了一套涵盖各种媒介的创作引擎，同时以此为内核搭建了云上的共享社区，公民可以在此自由发布创作成果、参与讨论，以及做一切想做的事。

交通

竺托邦内部：

人员交通：

 ● 电梯 + 楼梯：在所有建筑中均建设楼梯，5层以上的建筑建设电梯，方便人员上下楼。

 ● 电动步道：在居民区和工作、游憩区域之间的关键路线上，设置电动步道，以减少人员交通时间。在每个关键路线上我们计划架设每组两条水平向步道，满足双方向交通，单段步道宽度为1.6m，长度为100m，每段步道以间隔5m串联，形成一条多段步道。步道入口处及步道运输带下设有压力传感器，若检测到人员，则进入运行状态，速度为0.6m/s；若10分钟内未检测到人员则逐渐减缓运行直至停止；夜间电动步道由系统控制自动关闭，白天自动开启，有突发情况时可通过电动步道上的应急按钮手动停止。

容量：每组单向90人/min

 ●  电动滑板车、电动平衡车：电动滑板车、平衡车将以共享的形式，用于在室外道路上交通用。在居民区、工作区及娱乐区域附近会设有专门的充电兼存放站，电动滑板车、平衡车供应量会根据该处人员密度决定，存放站容量设计为该处共享交通设备供应量的220%，100%分配给居民区，120%分配给工作及娱乐场所，其中多出的20%为冗余量，减少多余设备无法停放的情况。

 ● 容量：电动滑板车、电动平衡车各120辆。

 ●  电动轮椅：由于可能存在以上交通方式无法满足有身体不便等人群的交通需求，我们在居民区分散式投放了电动轮椅及存储站，带有智能导航功能，可通过文字输入、语音识别等方式设置起点终点。容量：80辆

 ●  滑梯：从高楼通向低楼层的滑梯，会有专门的程序来限制单位时间使用人数，避免碰撞事故发生。室外采用全封闭设计，顶端为透明材料可透光；室内采用半封闭设计，高度和宽度略微加高。单个滑梯跨越层数一般不超过两层，会有专门的螺旋滑梯从高层通向底层。

 ● 道路：中间一条车道供汽车行驶，两侧设置可供电动滑板车等行驶的车道，再外侧为人行道。

邮政运输

 ● 货运电梯：负责较大质量物体的垂直方向运输。

 ● 货运无人机（邮政）：货运无人机负责运输将用户所订购或短时间需转移的小件货物，在中心统一充电兼停放站出发后，将按照用户（含商户、工厂等）设置的起点及终点自动运行。无人机带有自动避障功能，且具有防水功能，可在雨天正常运行。

 ● 自动驾驶载货汽车：大件货物的主要通过自动驾驶载货汽车运输，会根据货运需求规划最优路线。

竺托邦外部：

 ● 铁路+电能驱动动车：我们计划向世界外铺设轨道来运行电驱动的列车，并以之作为主要交通及运输方式，来从外界获取资源、能量，并将自己世界中的机械运输出去来进行开发工作。轨道、列车均采用模块化设计，轨道的模块在建造好后运出进行拼装，即可实现承载及供能功能；列车模块将分为载货功能、载人功能两个建造方向，在始发站进行拼装后即可投入使用。列车从竺托邦内部站点出发，默认在自动化控制系统管控下驶向下一站点，也可由人员进行手动操作。

 ● 越野探索车：采用清洁燃料驱动的野外探索车量，整体结构极为结实，可适用于多种复杂环境下的探索功能，支持人工驾驶、人工驾驶+智能辅助、自动驾驶多种控制模式。

 ● 货运客运两用轮船（未来）：采用清洁燃料驱动的轮船，用于出海探索及与其他世界沟通。上半部分为载人部分，下半部分为载货部分。船体两侧配有足量救生筏及四个电驱动的快艇，用于危情时救援和更便捷的探索。

信息化控制系统（交通）

 ● 交通智控系统：基于竺托邦地图及交通建设情况及人工智能技术建设的智控系统，负责竺托邦内部所有的交通控制及规划（含自动驾驶），其命令将通过覆盖竺托邦的众多5G信号基站进行快速传输。

 ● 导航系统：竺托邦内部各处设置有节点，待导航设备可以与附近节点通讯，通过信号时差来确定相对位置。待导航设备内部设有高精度惯性器件，可检测并输出行驶速度大小及方向。二者结合实现竺托邦内部的高精度定位及导航。

 ● 应急及探索控制系统：负责快速响应处理竺托邦内部的紧急情况和野外探索的勘探功能。除了包含人工智能技术外，该系统还专门配有蜂群无人机，其以5个为一组，配有信号传输节点和较多的传感器。在竺托邦内部负责实现巡查和紧急事情预警，在竺托邦外部负责实现复杂野外环境的探测，将传感器所得数据传回应急及探索控制系统进行地图绘制，同时系统将会根据信息规划勘探指令，用于辅助越野车的探索。

卫星建设：

为了竺托邦对外部世界探索的成功运行，我们将在世界被部署到新星球时，在已定轨道上放置5枚导航卫星、一枚通讯卫星至太空中，以进行基本的导航、监测及通讯功能。