向自治区农业

对无人驾驶汽车在汽车行业工作努力,有可能你吃的胡萝卜最近执行官种植和收获进行半自动设备的博尔豪斯被暂时搁置农场,最大的胡萝卜种植者之一在美国。

和美国不是独自一人。自治区农业是未来无处不在,而且它的发生比自动汽车快得多。有更少的限制,不可能与其他农场的交互设备或人,和一个可衡量的大规模农民的回报。

在过去的15年里,农业设备巨头约翰迪尔一直在努力增加自动化功能,根据朱利安·桑切斯,约翰迪尔的技术创新中心主任。桑切斯参与了从系统设计到开发的人机接口,支持迪尔的半自治的车辆系统。公司的智能系统集团开发的许多组件迪尔半自治的车辆,从GPS接收器到嵌入式控制器,帮助驾驶这些车辆子系统完成的半自治工作。

约翰迪尔的进入电子可以追溯到1990年代末,当公司推出了一个GPS并行跟踪功能的车辆”这是前美国政府真的无约束GPS精度,”桑切斯说。“从那开始,我们基本上开始建立这个系统,几年后,我们推出了一个自动追踪功能,允许农民甚至不开第一个路径。你只是告诉车辆,从这里到这里,开车,它会这样做。“在2000年代中期,公司推出了一个系统,允许车辆掉头本身在最后一排,到2010年,该公司已完全无人驾驶车辆。

“这仍然需要操作员在车辆,”桑切斯说。”的原因之一,是农业车辆,它不仅仅是开车就像一辆汽车。这也是车辆调正确地做不愿做的工作,这是一个完全不同的组件我们还没有算出的自主权。我们有一个平行的旅程在试图实现自治系统的一部分。基本上,我们如何让系统的所有部分自主?”

约翰迪尔Gen4显示,在行动。
来源:约翰迪尔

大观点研究估计到2025年将达到2434亿美元,和农场设备供应商正在排队的一块可能被证明是一个非常有利可图的业务。

狮子座Bose,营销经理先进农业系统(AFS)凯斯IH,另一个在这个行业大亨,解释说,该公司已经观察自动化和自治水平压缩在过去的几十年里。

“我们开始转向拖拉机(自主)在2000年代初,“Bose说。“农民种植作物一年一次机会,和技术可以提供分析,帮助他们得到最好的收益。执行官”为例,结合配有产量监控已然采用收益的农民可以看到实际的作物的水分,每英亩多少蒲式耳屈服。

“他们可以看到趋势线。他们看不同的输入方式。虽然早在1994年开始的,现在我们想整个过程自动化,”他说。

图2:执行官的指导耕作模式。

技术+农业设备
事实上,农业可能提供一瞥自动驾驶技术最终将如何在高速公路上,从公共交通。

“某些像新加坡和迪拜这样的城市是很好控制的地方,和你所期望的地方自治的早期采用者的公共交通和出租车,”马克Serughetti说,业务发展总监Synopsys对此。“你可能会看到一个单独的车道或街道的一部分用于自动汽车和公共汽车。你需要控制的环境,非常喜欢这些地方。基于市场在谈论什么,这就是它的到来。还有我们没有看到所有的区域,和不知道如农业、矿业和这样的事情。再一次,这些都是非常受限制和定义的区域。有很多自主技术在这些领域,但是如何把他们变成一个公共空间?就立法、基础设施和技术的车辆,车辆的技术不是一个落后的现在。”

就像半导体设计、自主技术的进步,机器学习和数据分析是改变农民的农场的方式。

这一点,在2016年,执行官先睹为快的自治,cab-less概念拖拉机。“你把出租车,问,‘如果?”执行官的Bose说。“我们与犹他州的ASI(自主解决方案整合),一个前沿提供自主车辆控制系统公司的农业和采矿业。自治概念车使用激光雷达,雷达和摄像头技术查看车辆。远程监督和防护区域地理坐标,不是公共道路上,所以我们没有规定我们必须在高速公路和越野的。”

约翰迪尔的车辆,除了GPS跟踪,各种各样的传感器,桑切斯说。陀螺仪和加速度计的一部分传感器套件,以及与机器视觉相机功能。例如,喷雾器,基于摄像头转向RowSense功能,安装在设备使用mono相机。GPS跟踪车辆的位置,特别是因为喷雾器旅行大约20英里每小时,通过农业速度快。

“为了能够使它非常快的玉米已经五英尺高,你要确保你保持在这些行。我们安装相机和摄像机主要利用机器视觉以确保喷雾器留在行。它本质上是寻找中间行和实时的计算。”

约翰迪尔的智能解决方案集团开发的机器学习算法。一些工程师和科学家组成的团队是来自卡内基梅隆大学和斯坦福大学等学校,参与最初的美国国防部高级研究计划局的挑战。该公司还还进行收购,以提高其技术人才。

事实上,整个农业技术开发根深蒂固。“虽然旅程永远不会结束,在过去的七年,我们一直在不断地更新我们的整个嵌入式系统的努力,如本机显示(在设备)。在过去的几年里我们做了一个重大已包括功能与云连接如远程信息处理好,远程信息处理硬件盒子,等等。我们必须做出决定来支持所有的细胞芯片、嵌入式无线功能,和蓝牙功能,设备从线今天所有这些功能的显示。我们修改了用户界面。你从未真正跟上,但是我们希望它看起来像它的设计在这十年中,它看起来那样了。”

约翰迪尔也打开门在其车辆接受流动,桑切斯说,这意味着一个iPad可以插入车辆提供更高分辨率的图片,以及传输数据到云计算的新方法。

执行官已经采取了类似的路径与激光雷达,雷达和摄像头技术。公司也承认,尽管其客户群可能不是准备全自动农业技术可以安装在载人,今天生产拖拉机。”这意味着我可以带一个运营商,我可以把运营商的出租车,现在这是载人航天器,独家的自主权。我可以得到车辆领域,甚至可以把多个单位在该领域也许一个主管监督自治的领域,我们将定义为4级和5级自动化拥有充分的自主权。今天我们有很多运营商的出租车和汽车的方向盘本身。”

另一个球员technology-agriculture空间弗劳恩霍夫,许多不同的活动在其领域。一个是深化与葡萄牙研究机构合作,旨在发展精准农业数字化解决方案,它应用在农业产业实现更高效的农田和森林管理,更精确的害虫控制和更好的监测植物生长。我们的目标是现代的、可持续农业。

同时,弗劳恩霍夫研究所的工业数学(ITWM)开发方法和工具的建模、仿真和优化农业过程,包括逻辑规划模型和透明的利润通过离开旧的规划模型。

半导体自治区农业的影响
而无人驾驶汽车已经成为尖端技术的典范,先进,自动化的努力正在更加平淡无奇的工作车辆。“自主农业使用地面车辆看起来更像一个自动驾驶汽车和工业机器人,”汤姆·安德森说,技术营销顾问OneSpin解决方案。“矿车的能力和其他大型农业设备安全导航无疑会利用经验自主乘用车。然而他们的规模和潜在的损害人类可能需求安全区域和操作指南接近工业自动化,”

半导体在这个空间,安全需求将变得更加复杂,安德森说。“例如,众所周知的ISO 26262汽车电子标准被扩大到包括更大的车辆。进一步,自治区农业包括无人机和大飞机执行播种和喷洒农药操作。这增加了机载电子设备标准,比如- 254和- 178 c做的混合。农业车辆导航要求自治可能不到的无人驾驶汽车在交通拥挤,但是其他形式的复杂性必须考虑和验证使用正式的认证技术。”

这应该不足为奇熟悉工业部门。自主经营,更广泛地说,人工智能/机器学习技术已经与汽车和工业电子领域密切相关,和农业跨越两个世界。

“虽然应用程序是显而易见的,每一部分从商业的特点,技术和部署立场截然不同,“Srikanth Rengarajan说,副总统在等温淬火的产品设计系统。“几大,垂直整合运营商主导3级及以后的努力在汽车希望达到规模经济系统/ OEM组件价格水平,特别是半导体,二阶灵敏度。工业领域,加紧赶上,预计由传统智慧包括各种提供者努力确保供应商之间的互操作性和整个价值链”。

农业市场出现了融合的趋势。“一端,成像亚节看到无人机和航空测绘车辆利用成像技术发现的一个超集高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动汽车——立体摄像机、红外多光谱和高光谱影像,确定营养健康,“Rengarajan说。“他们是支持的机器人和随需应变启用了一系列技术,自主车辆子自主驾驶,GPS,自动转向和障碍检测。控制环境的优势帮助这些片段3月汽车的前面。另一方面,随需应变的区分特征的传感器子很多物联网。的各种低功耗无线通信设备连接到(越来越多微机电系统)土壤-和vegetation-measuring设备从pH值和温度对电导率和反射环境光。的一些技术用于通信包括LoRaWAN SigFox,新兴802.11啊wi - fi标准(HaLow)。这是普遍的生态系统,试验项目地图和测量番茄产业在新英格兰是恰当地称为“互联网的西红柿”项目。”

未来,在5克
一个有趣的枢轴点对许多行业,包括农业、汽车和半导体,是下一代无线技术。

“一旦5克真的上线,如果你想想钟摆摆动的实时能力和带宽能力5 g,它真的摇摆的钟摆再次对他说,“这是可行的实时、机上的优化利用云,”“约翰迪尔的桑切斯说。“从理论上讲,这是可能的。“就像汽车一样,我们探索那将会是什么样子,如果它承诺的一切。当然对我们来说有一个元素的连通性的报道。最终我们总是幸运的,最终不得不开发连接架构以及嵌入式架构连接时是不存在的。但我们肯定探索,期待有机会尝试一下。”

的日子一去不复返了,独立的农场。但好处是,自主权和技术可以创建一个更可持续的未来,全球效率和优化农业。

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