Анализ экспонатов выставки «Agritechnica 2019» показывает, что цифровизация охватывает все большее количество областей сельского хозяйства и направлена на снижение нагрузки на работника, повышение эффективности и производительности отрасли [62]. На выставке было представлено и предложено для реализации более 70 новых и доработанных процессов и систем в сегментах «цифровые системы и информационные технологии». Обзор и оценка инноваций, получивших медали премии Agritechica Innovation Awards, подтвердили: будущее за теми, кто делает ставку на точное земледелие. Из 40 экспонатов, награжденных медалями на выставке, более половины получили награды за интеллектульные системы и цифровые решения (см. раздел 3). Выход в сеть Интернет дает новые возможности для взаимодействия машин и навесного оборудования, которые раньше были недоступны. Еще одно перспективное направление в сельском хозяйстве - использование интернета вещей. На рынке появляется все больше специализированного оборудования: интеллектуальные датчики почвы и продукции, автоматизированные мультисенсорные метеостанции, системы, которые используют снимки из космоса и беспилотных летательных аппаратов.
В кабине самоходных машин незаменимы системы, которые обеспечивают оператору обзор на 360°. Эта технология сокращает слепые зоны, позволяя надежно обнаруживать объекты. Датчики последнего поколения могут выявлять проблемы с давлением в шинах, наличие человека и других объектов в опасных зонах машин, а также своевременно предупреждать о столкновениях с помощью акустических сигналов и сообщений на дисплее. Дополнительные камеры в задней части машины снижают риск аварий и могут использоваться в процессах автоматической сцепки.
Кабины современных тракторов имеют все меньше рычагов и все больше дисплеев, что позволяет почти мгновенно вносить настройки в работу как трактора, так и прицепного оборудования. Терминал в кабине - это центральный интерфейс между человеком и машиной.
Благодаря ISOBUS фермеры могут управлять несколькими навесными приспособлениями, используя стандартизированный девятиконтактный разъем и общий терминал. Эта технология, основанная на стандарте ISO 11783, гарантирует передачу данных между производителями, а у водителя в поле зрения всегда имеется полный набор функций. С момента подключения навесного оборудования оператор может вызвать его пользовательский интерфейс для конкретного приложения на центральном терминале в кабине. Дополнительные диагностические функции позволяют тестировать датчики и исполнительные механизмы машины. Это гарантирует водителю подтверждение правильной работы всех систем без необходимости вставать со своего места. Благодаря функции разделения экрана на одном терминале можно одновременно отображать данные с двух машин и изображение с камеры, а также всю необходимую информацию, например, при посеве кукурузы с установленным спереди баком для дозирования удобрений и индивидуальной посевной машиной сзади. Адаптер Wi-Fi, подключенный к разъему ISOBUS, может обеспечивать связь между навесным оборудованием и планшетным компьютером.
Компания «Muller-Elektronik» расширила ассортимент ISOBUS- терминалов новым устройством SMART570 (рис. 94) [63].
Терминал соответствует стандарту ISOBUS ISO11783 и имеет сертификат AEF. Оснащен 5,7-дюймовым цветным дисплеем с разрешением 640x480 пикселей, мембранной клавиатурой, правосторонним управлением и поворотным энкодером. Сенсорное управление обеспечивает удобный ввод данных при подготовке к работе. Функции подключенных устройств AUX-N можно присвоить клавишам терминала в удобном редакторе. Сигналы скорости и рабочего положения оцениваются и отображаются в виде небольшой приборной панели. Подключается напрямую через проводной штекер CPC к розетке в кабине трактора. Отличается эргономикой, небольшой массой и простой интеграцией в кабину. Подходит для использования на машинах с небольшими кабинами или без них (например, при выращивании фруктов и винограда). В качестве универсального терминал может применяться на всех машинах с ISOBUS независимо от производителя.
Компания «Lemken» представила на выставке новый терминал CCI 800 с поддержкой ISOBUS (рис. 95) [64], оснащенный сенсорным дисплеем с диагональю 8 дюймов, что позволяет работать с навесными орудиями любого производителя.
Благодаря компактным размерам 221x151 мм терминал можно легко установить в любой кабине. В корпусе предусмотрено специальное углубление, чтобы пользователь мог надежно удерживать устройство во время движения по неровной поверхности. CCI 800 может быть рекомендован фермерам, которые во время работы предпочитают концентрироваться на одном приложении. Дополнительно возможно отображение уменьшенных окон двух других приложений, которые при этом не перекрывают окно основного приложения.
Управление терминалом CCI 800 осуществляется по аналогии со смартфоном. Инновационный интерфейс позволяет быстро найти нужный параметр. Все настройки наглядно объединены в одном разделе. Для сложных задач, например, выбора правильного времени задержки автоматического переключения секций, предусмотрен мастер пошаговой настройки. Терминал автоматически и с высокой точностью включает и выключает секции для четырех разных устройств на уже обработанной площади или поворотной полосе. Для дифференцированного внесения по картам возможно использование до 32 разных значений норм внесения для каждого устройства. Допускается одновременное использование до 4 карт дифференцированного внесения, например, для комбинированного распределения семян и удобрений в зависимости от площади участка.
Терминал CCI 800 сертифицирован AEF и подготовлен для работы с платформой agrirouter, поддерживающей обмен данными с машинами разных производителей.
Важным событием стало сообщение компаний «John Deere», «Case IH», «New Holland», «365FarmNet» и «Claas» об объединении своих телематических систем в единую DataConnect (рис. 96) [65].
Ранее фермеры и подрядчики, использующие смешанный парк техники, имели возможность записывать, обрабатывать и документировать данные только с помощью соответствующего оборудования и веб-порталов отдельных производителей сельскохозяйственной техники. Новая система DataConnect впервые предоставляет возможность прямого обмена данными между облачными хранилищами независимо от производителя. Аналогично системе ISOBUS клиенты могут обмениваться данными через общий интерфейс, а также осуществлять контроль и мониторинг всего парка техники с использованием наиболее предпочтительной системы. Пользователи могут выбрать платформу обработки данных конкретного производителя, сохранив при этом возможность передачи данных с других машин с помощью нового интерфейса. Данные по-прежнему будут доступны в Центре управления John Deere, а также на порталах CLAAS TELEMATICS и 365FarmNet, но при этом появится возможность передачи этих данных в реальном времени из одного облака в другое. Главное преимущество для пользователя состоит в том, что все нужные конфигурации машины доступны в рамках единой системы. DataConnect позволяет обмениваться важнейшими данными машин, включая текущее и предшествующие местоположения машины, запас топлива, текущий рабочий статус и скорость движения. В перспективе появится возможность передачи агрономических данных. Все заинтересованные производители сельскохозяйственной техники, поставщики программного обеспечения, ассоциации и комитеты по стандартизации могут присоединиться к проекту и принять участие в развитии интерфейса. Архитектура нового интерфейса разработана с учетом действующих в настоящее время отраслевых стандартов. С помощью DataConnect компании также смогут делиться собственным опытом обмена данными между облаками в рамках проекта AEF (Agricultural Industry Electronics Foundation).
Также в рамках выставки компания «Claas» сообщила о новом протоколе обмена данными API, который обеспечивает их свободную передачу между телематической системой TELEMATICS и информационными системами управления сельхозпредприятием (FMIS) других производителей (Cropio, Trimble, MyEasyFarm, 365FarmNet, OMNIA и др.) [66]. Благодаря этому они получают возможность использовать данные, поступающие с машин компании «Claas», для планирования и документирования своей производственной деятельности в привычной для них программе. Система TELEMATICS обеспечивает постоянный сбор, передачу и хранение данных о производительности, траектории движения, урожайности и других параметрах работы, подключенных к ней машин компании «Claas». Эти сведения посредством мобильной связи передаются от машины на сервер, где обрабатываются и сохраняются. В любой момент сельхозпроизводитель может через интернет получить полный доступ к ним, воспользовавшись своим рабочим компьютером или мобильным устройством. Протокол API открыт для любых заинтересованных разработчиков систем управления сельхозпредприятием. Чтобы подключить систему TELEMATICS к используемой в хозяйстве FMIS, поддерживаемой по API, сельхозпроизводителю достаточно активировать функцию обмена данными в TELEMATICS. Для хозяйства тем самым упрощается решение задач по документированию работ, снижаются риски ошибок и потерь данных. Дополнительная функция «автоматическая документация» самостоятельно привязывает полученные данные к конкретным участкам полей, на которых работала техника. Кроме того, протокол API позволяет переносить в систему TELEMATICS границы полей из FMIS. Таким образом, хозяйство может централизованно управлять ими в рамках одного программного продукта. В частности, в систему управления хозяйством автоматически передаются полученные данные по расходу топлива, времени работы и производительности машин на конкретном поле.
Для анализа и управления парком техники компания «Fendt» предлагает телеметрическую систему Fendt Connect, позволяющую читать, хранить и анализировать данные техники [67]. Благодаря ей упрощается планирование времени выполнения операций и загрузки техники, что в конечном итоге позволяет повысить рентабельность использования машин. На персональном компьютере или смарт- устройстве выводятся следующие данные: расположение техники и маршрут (просмотр карты), расход топлива, скорость движения, время работы, загрузка машины, сообщения об ошибках, приближение срока планового обслуживания и др. Приложение Smart Connect (опция) визуализирует параметры техники в реальном времени.
Компания «Massey Ferguson» запустила новую систему мониторинга парка машин MF Connect [68], которая позволяет клиентам контролировать весь машинный парк (включая машины других производителей), оснащенный соответствующим модулем. Создав личный профиль на веб-платформе, пользователи могут войти в систему, чтобы зарегистрировать свой парк, после чего машины, оснащенные системой мониторинга MF Connect, можно будет отслеживать на защищенном веб-сайте через компьютер, планшет или мобильное устройство. Главное преимущество системы MF Connect - возможность безопасного управления данными о местонахождении машин, пройденных маршрутах, текущем расходе топлива, времени выполнения работ и техническом обслуживании с целью выявления наиболее распространенных причин простоев, например, вызванных ожиданием на краю поля. Прямой доступ к данным позволяет использовать эту информацию для повышения эффективности и оптимизации работы.
Компания «Steyr» представила на выставке портал для обмена данными Steyr S-Fleet для всей линейки своих тракторов, оснащенных системой телематики [69]. В разделе «Автопарк» портала можно будет отследить до 40 параметров (время работы двигателя, температура трансмиссии и двигателя, обороты двигателя, расход топлива и др.), причем эти данные будут храниться на портале в течение недели. Ознакомиться с ними можно будет и через мобильное приложение. На портале можно настроить получение уведомлений о планируемом обслуживании по электронной почте или с помощью SMS-сообщений. Будет доступна и функция отслеживания всей техники парка по карте. Компания «Steyr» является партнером компаний «DataConnect» и «Agrirouter», чьи приложения помогают предприятиям со смешанным парком. «DataCon- nect» обеспечивает связь с облачным хранилищем, пользоваться которым могут владельцы тракторов «Case IH», «New Holland», «John Deere» и «Claas».
Agrirouter - цифровая платформа, способная аккумулировать работу программ, созданных разными производителями в одном ресурсе (рис. 97) [70].
Платформа позволяет осуществлять обмен данными между машинами и «софтом» разных поставщиков, при этом она адаптируется под технику каждого производителя. Она облегчает обмен данными и сокращает количество коммуникационных интерфейсов. Теперь многие локальные системы обмена данными, встроенные в технику или агрегаты, зерносушилки или фермы, а также интерфейсы дилеров, производителей техники работают слаженно. В настоящее время Agrirouter поддерживается открытым консорциумом из 12 крупнейших производителей сельскохозяйственной техники: «AGCO», «Amazone», «Deutz-Fahr», «EXEL-Industries», «Grimme», «Horsch», «CNft), «Krone», «Kuhn», «Lemken», «Potttinger» и «Rauch». Для фермера эта платформа бесплатная. Каждый пользователь создает личную структуру платформы Аgrirouter и самостоятельно определяет с кем, в каком объеме и какими данными обмениваться. Все данные зашифровываются и передаются избранному партнеру (машины, приложения, консультанты, производители удобрений или другие участники производственной цепочки) в защищенном виде. Благодаря платформе Аgrirouter сельхозпроизводители могут пользоваться оптимизированными решениями разных партнеров, что дает возможность работать быстрее и эффективнее. Сетевые решения облегчают соблюдение производителями норм в сфере безопасности пищевых продуктов, осуществление проверок и выполнение требований нормативных документов.
Система AG-DATA Integrator компании «John Deere» обеспечивает передачу агротехнических данных между бортовыми информационными системами John Deere (дисплеи GS 2100, 2600, 2630, 4640, CommandCenter 4600) и учетными производственными системами сельскохозяйственных предприятий (FIMS, ERP), базирующимися на платформе 1С: Предприятие (рис. 98) [71].
В комплект входит геоаналитическая система, использующая данное решение для осуществления учета, анализа и оптимизации сельскохозяйственных работ, выполняемых машинами компании «John Deere» и техникой других производителей. Система предназначена для служб планирования и контроля полевых работ и решает следующие задачи:
• экспортирует картографическую информацию о сельскохозяйственных полях и другие агротехнические данные из системы 1С в дисплеи, задания и заказ-наряды из системы 1C в дисплеи;
• импортирует данные документирования дисплеев в систему 1C, карты покрытия из Центра управления операциями в систему 1C, данные о местоположении и состоянии техники из системы JDLink в систему 1C.
В сельском хозяйстве не все поля имеют прямоугольную форму, в связи с чем обрабатываются на основе опыта и «интуиции». В новом модуле для планирования полос движения LACOS компании «365FarmNet» используются данные портала 365FarmNet [72]. На основе параметров машин, таких как рабочая ширина и радиус поворота, в сочетании с информацией о геометрии поля, автоматически создаются наиболее эффективные маршруты движения (рис. 99).
Чтобы можно было сравнить разные стратегии движения, для каждого маршрута рассчитываются данные о производительности. Маршруты можно скорректировать вручную, например, если маршрут нереалистичен из-за уклона поля. При расчете учитываются объекты в поле, такие как деревья или опоры электропередач. Рассчитанные маршруты сохраняются на портале 365FarmNet и могут отображаться позже или использоваться в будущем. Благодаря этому решению маршруты можно планировать заранее в офисе. Использование модуля сокращает рабочее время, уменьшает количество поворотов на поворотной полосе, снижает расход топлива, защищает почву от переуплотнения.
Программное обеспечение Valley Scheduling компании «VAL- MONT Irrigation» управляет орошением и предоставляет простые для понимания рекомендации, основанные на реальных данных о почве, типе сельскохозяйственных культур, стадии развития и автоматически обновляемых погодных условиях (рис. 100) [73].
Рекомендации предоставляются в красочных, простых для понимания графиках. Интуитивно понятная панель управления доступна через смартфон, планшет или персональный компьютер. Обеспечивает отслеживание потенциального стресса растений из-за чрезмерного или недостаточного полива, а также повышение урожайности и качества продукции.
Компании «Muller-Elektronik» и «Trimble» представили на выставке новый GNSS-приемник Ag-200, специально разработанный для сельскохозяйственных приложений, где требуется высокая доступность спутников (рис. 101) [74].
Для определения местоположения приемник, кроме американской системы GPS и российской - Глонасс, использует европейскую систему спутниковой навигации Galileo и китайскую систему Beidou, что увеличивает стабильность сигнала. Это позволяет использовать Ag-200 для решения таких задач, как управление секциями машин для внесения удобрений и средств защиты растений, регулировка нормы внесения и полевой навигации (точность 15-20 см). Приемник также может работать с доступным по всему миру корректирующим сигналом Trimble RTX.
Новый датчик засорения компании «Mtiller-Elektronik» предназначен для контроля потока семян и удобрений, которые переносятся воздухом или при свободном падении (рис. 102) [75].
Благодаря модульной конструкции датчик может быть адаптирован к шлангу любого диаметра. Даже при высокой степени загрязнения, которое может возникать из-за пыли от протравливания или искусственных удобрений, датчик не теряет своей точности и производительности, поскольку используемая трубка из нержавеющей стали автоматически очищается под воздействием семян или удобрений. Это сокращает время простоя оператора из- за трудоемкого открытия и очистки датчиков. Датчик обнаруживает все распространенные материалы - от крупных семян кукурузы, сои, зерновых и гранул удобрений до мелких семян и микрогранул. Встроенный светодиодный индикатор указывает на забивание и помогает пользователю в их поиске и устранении. Датчик может быть интегрирован в имеющуюся сеялку или другую машину и обмениваться данными с рабочим компьютером.
Новая мобильная система управления E-Control Mobile компании «Vaderstad» облегчает калибровку сеялок со смартфона (рис. 103) [76].
Загрузив приложение E-Control Mobile на смартфон, фермер может настроить с его помощью свою сеялку для достижения максимальной производительности. Поскольку смартфон подключается к машине по беспроводной связи, фермер может свободно перемещаться во время калибровки. В результате экономится время фермера при смене поля или культур, что особенно важно в напряженные периоды сева.
Компания «Valtra» представила на выставке финальный дизайн проекционного дисплея SmartGlass (рис. 104) [77].
Новая разработка позволяет оператору получать важную информацию о тракторе, не отвлекаясь от выполняемой работы. Дисплей, расположенный с внутренней стороны, проецирует яркую и точную картинку непосредственно на лобовое стекло. Информация, которая выводится на дисплей, зависит от выполняемой задачи.
Это может быть скорость трактора, частота вращения двигателя, температура двигателя или гидравлической системы, уровень топлива или мочевины, а также информация о состоянии внешнего оборудования. Кроме того, на дисплее могут отображаться такие данные, как информация о звонящем мобильном телефоне. Оператор может выбрать показатели, отображающиеся на дисплее с помощью сенсорного 9-дюймового экрана SmartTouch. В будущем дисплей будет поддерживать дополнительные функции, повышающие безопасность: предупреждения о проезжающем мимо автомобиле при движении по дороге, о нахождении людей вблизи трактора, наличии препятствий в условиях плохой видимости, а также о движении по направлению к опасному склону.
В представленном компанией «Lemken» на выставке блоке управления CCI A3 с джойстиком, сенсорным дисплеем и с поддержкой ISOBUS объединены разные технологии (рис. 105) [78].
Так как механизатор видит, какие именно функции выполняют те или иные кнопки в определенный момент времени, то ему не нужно запоминать их назначение.
Экран CCI A3 делится на разные поля с помощью съемных решеток (сеток), внутри которых отображаются значки выполняемых функций. В комплект поставки входят три разные сетки: на 8, 9 и 10 полей. Сетку можно сменить очень быстро. CCI A3 распознает замену автоматически. Перемычки сеток ощутимо отделяют кнопки друг от друга и обеспечивают уверенное управление даже без визуального контакта. CCI A3 реагирует на каждую операцию ввода звуковым сигналом и вибрацией, сообщая механизатору, что запущенная им функция выполняется. Для устройств, которые поддерживают стандарт AUX-N, но не могут передавать значки для управления по протоколу ISOBUS на блок управления CCI A3, также разработано решение: у пользователя есть возможность выбрать для кнопок значки из библиотеки изображений. Они сохраняются на блоке управления CCI A3 и «прикрепляются» к кнопкам через меню настроек. Например, для подъема штанги полевого опрыскивателя и извлечения шланга из бочки для навоза можно использовать одну и ту же кнопку. Блок управления для полевых опрыскивателей Sirius 12 и Vega 12 поступил в продажу.
Технологии, которые используются в современных образцах культиваторов, сеялок, машин для внесения удобрений, позволяют добиться высокой точности. Компания «Steketee» (в настоящее время объединилась с компанией «Lemken») производит пропашные культиваторы EC-Weeder с интеллектуальной системой IC-Light, которая состоит из трех компонентов: камеры, терминала и сдвигаемой параллельно рамы с рабочими органами на культиваторе (рис. 106) [79].
Камера высокого разрешения делает снимки рядов культур и отправляет их на терминал, который идентифицирует от одного до пяти рядов культуры в зеленых тонах или цветовом спектре RGB. Терминал с сенсорным экраном, интегрированный в рабочий компьютер, обрабатывает изображения с камеры и передает сигнал управления гидралической системе для перемещения рамы с рабочими органами. В дальнейшем эту разработку планируется внедрить в опрыскиватели Lemken.
Компания «Trimble» выпустила систему точечного опрыскивания следующего поколения WeedSeeker 2, которая позволяет снизить расход вносимого вещества на 90% при обработке сорняков (рис. 107) [80].
Распыление гербицида производится только при попадании сорняка в поле зрения. Новые интеллектуальные датчики системы экономят время в полевых условиях, исключая необходимость повторной калибровки системы. При включении датчики после быстрой калибровки в процессе работы автоматически подстраиваются под изменение температуры, освещенности и типа поверхности (почва или стерня). Они также определяют скорость и свое положение на штанге опрыскивателя, не опрыскивают участки поля, которые уже были обработаны, и автоматически регулируют время опрыскивания при выполнении поворота. Система WeedSeeker 2 записывает места опрыскивания сорняков, так что пользователи могут в режиме реального времени видеть проблемные области и перед следующим опрыскиванием просматривать подробные карты, составленные на основании полученных данных. Новые датчики системы точечного опрыскивания повышают эффективность работы, устраняя необходимость повторной настройки форсунок и позволяя уменьшать при этом количество необходимых датчиков.
Новая система управления Implement Command компании «Great Plains» для дисковых борон моделей Турбо-Макс шириной 5,5-10,7 м позволяет простым касанием пальца управлять всеми функциями регулировки и контроля, а также настраивать, регулировать и контролировать работу орудия через ISO- совместимый монитор из кабины трактора (рис. 108) [81].
Сельхозпроизводители могут получать необходимые данные для принятия решений о состоянии поля, осуществляя при этом регулировку в режиме реального времени. Если используется несколько дисплеев, то функция совместимости с двумя мониторами позволяет легко переключать систему управления на любой свободный дисплей.
Легко и быстро менять глубину обработки почвы без прекращения движения нажатием на кнопку позволяют три программируемых значения. С помощью элементов управления на экране можно настроить необходимую величину давления, распределяемого на боковые секции, параметры угла атаки батарей с дисками (диапазон регулировки от 0° до 6°), их смещение вперед или назад, гидравлическое давление. На экране монитора можно быстро найти данные о параметрах продольного выравнивания агрегата и так же быстро вернуться к предварительно запрограммированному режиму работы. Технология позволяет дистанционно получать информацию о настройках, что дает возможность, например, руководителю хозяйства следить за тем, какие настройки устанавливают трактористы.
Настройка плуга - необходимое условие успешной работы. Соответствующие настройки могут быть выполнены вручную. На оборотных плугах Vari-Master L компании «Kuhn» их выполняет система Smart Ploughing [82]. Ширина захвата, точка тяги, глубина вспашки, наклон плуга и другие настройки устанавливаются с помо- шью терминала ISOBUS. Эти настройки можно сохранить для дальнейшего использования. Благодаря этому навешивание трактора на трактор происходит легко и быстро.
С увеличением ширины захвата плугов возрастает ширина Z-образной необработанной полосы, формирующейся в конце гона в момент подъема плуга и выглубления корпусов при развороте пахотного агрегата. В дополнение к основным функция Smart Ploughing -Lift системы Smart Ploughing обеспечивает автоматический подъем отдельных корпусов плуга в соответствии с данными GPS о местонахождении агрегата (рис. 109).
Это позволяет создать прямой контур участка вдоль границ поля вместо стандартного Z-контура и облегчить все последующие технологические операции, такие как вспашка поворотной полосы, посев, внесение удобрений и средств защиты растений. Одновременно гарантируется эффективная заделка пожнивных остатков, что обеспечивает дополнительную защиту поля. Система также снижает усталость оператора и снимает нагрузку с задних оси и колес и сцепки трактора. С помощью Smart Ploughing -Lift корпусами плугов можно управлять вручную из кабины. Также возможна асимметричная вспашка плугом (например, с четырьмя корпусами с одной стороны и шестью - с другой) для оптимизации тягового усилия, особенно на склонах.
Функция Smart Ploughing-Line позволяет регулировать ширину захвата плуга с использованием GPS и формировать на криволинейных участках прямые борозды (рис. 110).
Компании «Amazone», используя приложение exatrek, интеллектуально соединила данные культиватора Cenius-2TX ZoneFinder с данными CAN-Bus трактора (рис. 111).
Во время обработки почвы формируются карты, на которых фиксируются мелкомасштабные отличия в ее структуре. Эта информация может быть использована в качестве основы для дальнейшего выбора мероприятий обработки почвы.
Центральным элементом является модуль телеметрии, включая регистратор данных от exatrek, передающий полученные данные в «облако» exatrek. Он получает, с одной стороны, данные по скорости движения, тяговому усилию, расходу топлива и пробуксовке от CAN-Bus трактора, с другой - по глубине обработки и наклону навесного культиватора Cenius-2TX. Блок управления на культиваторе при этом соединен с трактором через ISOBUS-кабель. Для геопривязки данных постоянно определяется местоположение. Результатом являются обзорные карты плотности почв, которые создаются посредством интеллектуального алгоритма. Их можно просмотреть на веб-портале компании exatrek и экспортировать в формате shape для дальнейшего использования.
Разработанная канадской фирмой «Eising Soilreader» новая технология анализа почвы для точного земледелия SoilReader использует спектроскопию NIR (в ближней инфракрасной области) для измерения уровня содержания девяти компонентов почвы (N, P, K, pH и др.) в реальном времени и на переменной глубине прямо в поле (рис. 112) [84].
Включает в себя сапфировое стекло, спектрометр и микрокомпьютер со слоистым сошником для разрезания почвы, которые могут быть смонтированы на любой прицепной машине. Когда стекло соприкасается с почвой, отражение подсветки улавливается датчиком и передается по оптоволоконному кабелю на мини-спектрометр и мини-компьютеры, установленные в концентраторе. Полученные данные через беспроводную систему поступают в кабину, после чего могут использоваться для создания карт полей с целью планирования или для подачи семян и удобрений в режиме реального времени.
WEB-приложение TRAPVIEW- это платформа для мониторинга и прогнозирования размножения насекомых-вредителей, разра ботанная словенской компанией «Efos» [85]. Энергонезависимые, устойчивые к погодным условиям, автоматические электронные феромонные ловушки, отправляют изображения заманиваемых вредителей в облако, что позволяет контролировать их популяцию (рис. 113).
Изображения из ловушек собираются, обрабатываются и архивируются. Распознанные вредители автоматически маркируются. Усовершенствованная обработка данных ловушек на основе искусственного интеллекта помогает клиентам получать точное и актуальное представление о динамике популяции вредных организмов, а также прогноз стадий развития вредных организмов в конкретной области. С помощью Trapview отслеживается около 40 различных видов насекомых.
WEB-приложение включает в себя аналитические функции для сравнения данных во времени и предлагает подробный просмотр изображений с высоким разрешением. С помощью программного обеспечения для автоматической маркировки и подсчета вредителей можно активировать сигнализацию о появлении вредителей. Также возможно подключение датчиков температуры и влажности для сбора местных погодных данных. Основываясь на этом, приложение позволяет просматривать исторические данные, а также предоставляет статистические данные о количестве вредителей.
Компания «TeleSense» представила на выставке автономную систему мониторинга зерна Cellular SensorSpear, содержащую несколько датчиков температуры и влажности в стальном стержне длиной 1 или 2 м и колбе датчика (рис. 114) [86]. После вставки стержней в массу хранимого зерна система отправляет данные о температуре и влажности в облако, где алгоритмы машинного обучения приложения TeleSense анализируют их и предупреждают пользователей о любых аномалиях и проблемах, которые могут возникнуть.
Рис. 114. Стержень с датчиками в рабочем положении
Система Cellular SensorSpears может объединяться в сеть, это означает, что стержни с датчиками взаимодействуют друг с другом и только один стержень взаимодействует с облаком, что снижает затраты на передачу данных. Пользователи могут настраивать частоту отчетов, видеть текущие и исторические тенденции каждого датчика и, что более важно, быстро просматривать состояние всей операции по хранению зерна.
В настоящее время в сельском хозяйстве используются лишь небольшие беспилотные летательные аппараты для картографирования, слежения за посевами и животными. Компания «John Deere» совместно с «Urban Air Mobility Volocopter» представила на выставке большой беспилотник VoloDrone 0 9,2 м с 18 роторами, предназначенный для выполнения работ по защите растений (рис. 115) [87].
Оснащен электрическим приводом от сменных литий-ионных аккумуляторов. Заряда аккумулятора хватает до 30 мин полета. Грузоподъемность 200 кг. Для работы по назначению оснащен двумя контейнерами для средств химической защиты, насосом и штангой для распыления. Производительность составляет 6 га/ч. Может управляться как дистанционно, так и автоматически по заранее запрограммированному маршруту.
Компания «Continental» представила на выставке новую концепцию сельскохозяйственного робота Contadino (рис. 116) [88].
Это модульная тележка, которую при оснащении соответствующими приспособлениями можно использовать для выполнения различных работ, таких как посев, прополка, опрыскивание, внесение удобрений и мониторинг.
Особенности: полностью автономный, с использованием электрической энергии для привода и других целей; модульная конструкция - позволяет менять орудия и колею; данные датчиков обеспечивают основу безопасного автономного вождения и выполнения сельскохозяйственного процесса. Робот оснащен лидарным сканером, радаром, RTK GPS, камерой и ультразвуком, что обеспечивает обнаружение и классификацию объектов, отслеживание и точность GNSS до 3 см. Рабочее оборудование подключается к роботу через открытые интерфейсы. Это соединение действует как линия передачи данных, обеспечивающая доступ к данным датчиков и обмен ими в облаке. Роботы могут работать в составе парка, размер которого можно гибко настраивать. Транспортировка в поле осуществляется с помощью прицепа, который также выполняет функции заправщика семенами, удобрениями и др. Облачное соединение парка позволяет осуществлять мобильный мониторинг и постоянный обзор процесса независимо от местоположения.
Один из основных принципов Contadino - экологичность - полностью электрическая концепция исключает локальные выбросы или загрязнение почвы утечками масла и топлива; небольшие масса и размеры обеспечивают низкое потребление энергии и незначительное уплотнение почвы.
Датская компания «Farmdroid» продемонстрировала на выставке автономный полевой робот FD20 для посева и ухода за посевами с функцией самоконтроля шириной захвата 3 м (рис. 117) [89].
Выпускается серийно, имеет GPS-управление и солнечные элементы, которые непрерывно заряжают четыре аккумулятора электропривода. Солнечные элементы производят до 1,6 кВтч электроэнергии, что соответствует 20 кВт ч в день, поэтому внешняя зарядка не требуется. По данным компании, инновационная интеллектуальная система, настроенная в настоящее время на выращивание сахарной свеклы, рапса и овощей на песчаных и глинистых почвах, автоматически осуществляет все действия по посеву, контролю над сорняками и уходу за растениями. Благодаря интеллектуальному распределению нагрузки робот массой около 700 кг предотвращает дополнительное уплотнение почвы, сохраняя таким образом ее микроклимат и структуру. Контролировать робота нет необходимости, так как внутренний самоконтроль соответствует действующим стандартам безопасности ЕС. Непрерывная селективная борьба с сорняками осуществляется исключительно механически. Инструменты работают как между культурами, так и между рядами; междурядье можно настроить с шагом 25 см. Робот является эффективной и экономичной альтернативой борьбе с сорняками с помощью гербицидов. Предыдущие тематические исследования показывают окупаемость инвестиций в течение одного-трех лет в зависимости от использования.
Компания «AgroIntelli» (Дания) показала автономные тележки-роботы Robotti 75S и Robotti 150D (рис. 118) [90], на которые установлены дизельные двигатели Kubota мощностью соответственно 55 и 110 кВт.
В стандартной комплектации роботы оснащены лазерным сканером, камерой и RTK GPS, что обеспечивает безопасность и точность ± 2 см. Центральное крепление рабочих устройств способствует равномерному распределению веса. Благодаря стандартной трехточечной навеске, гидравлической системе с тремя выходами, валу отбора мощности на них можно навешивать машины и орудия. Они могут использоваться как обычные тракторы на бороновании, посеве, опрыскивании и механической прополке. Рабочая скорость - до 10 км/ч. В зависимости от вида работы и поля производительность Robotti 150D составляет до 3 га/ч. Robotti на 35-50% легче, чем сопоставимый с ним традиционный трактор, что значительно снижает уплотнение почвы и позволяет раньше начинать посев. В качестве опции Robotti могут быть дополнены большим количеством программных пакетов, в том числе для подсчета растений и измерения плотности сорняков в виде «карт сорняков». Роботы управляются через веб-сайт AgroIntelli, где можно использовать существующие полевые карты GPS или создавать новые. Компьютер рассчитывает наиболее эффективный план маршрута для минимизации расхода топлива. На подробных картах документируются отдельные рабочие процессы с сохранением информации. Изображения и записи с установленных камер и датчиков также могут быть сохранены в протоколе журнала.
Источник: Инновационные технологии и сельскохозяйственная техника за рубежом: аналит. обзор. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. – страница 97 - 120
