Se você imagina um ambiente agrícola, você provavelmente pensa em um campo sendo trabalhado por um fazendeiro em seu trator. Porém, conforme a população mundial continua a crescer, haverá pelo menos uma grade mudança nesse cenário: Embora a relação especial entre os agricultores e seus equipamentos continue, as máquinas em campo cuidarão de grande parte do trabalho por conta própria.
Até 2050, a população mundial cegará a nove bilhões de pessoasProjeção feita pela Food and Agriculture Organization (FAO) das Nações Unidas. E a única coisa que todos tem em comum é que todos precisam comer. Isso apresenta um desafio substancial para a industria agrícola. Fazendeiros precisam gerar mais redimento de menos acres, enquanto ao mesmo tempo lutam para encontrar o suficiente em mão de obra capacitada. A resposta é equipamento autônomo. Até mesmo o motorista de trator mais experiente não se compara a precisão incansável de uma máquina. Equipamentos agrícolas autônomos provém precisão de centímetros por horas - e isso é exatamente o necessário para a fazenda do futuro.
Mais redimento com menos campo de trabalho
Perdas na colheita de batata podem ser evitadas as plantando precisamente no meio de um pedaço de terra. Uma máquina autônoma pode ser programada para garantir que cada batata na lavoura seja plantada com precisão. E além disso: ela o faz com rapidez e nunca para.
Conserve recursos
Além de sua precisão extrema, equipamentos agrícolas autônomos também tem benefícios em termos de utilização de recursos. Fertilizantes e perticidas podem ser aplicados diretamente na planta, em vez de uma aplicação geral sobre todo o campo. "Isso ajuda fazendeiros a aumentar seu rendimento e manter custos baixos, visto que cada planta recebe a dosagem exata necessária," explica Stefan Taxer, gerente de produto para automação Mobile da B&R.
Isso também é um alívio para o meio ambiente. Atividades demoradas e trabalhosas como aragem e remoção de ervas daninhas também são candidatos ótimos para máquinas. "Equipamentos autônomos são uma resposta para a falta de trabalhadores com experiência no campo da agricultura," enfatiza Taxer. Máquinas também salvam os trabalhadores de atividades árduas e monótonas.
Coleta e avaliação de dados
Para que equipamentos agrícolas façam todo esse trabalho sozinhos, eles precisam coletar dados de uma varíedade de sensores. Eles também precisam ser capazes de processar esses dados. "Poder de processamento é fundamental para qualquer máquina autônoma," diz Taxer. Sistemas de controle padrão como os usados para automatizar maquinários de produção não são suficientes. É possível atingir grandes ganhos em produtividade por análise de diversos dados.
Por exemplo, dê acesso a dados de previsão do tempo para um trator autônomo e ele pode determinar quando fazer uma tarefa com base nas melhores condições de clima. Se o clima piorar, ele pode parar automaticamente e continuar sua tarefa quando a situação melhorar.
PC para maquinário móvel
Para fornecer a capacidade de processamento necessária para análises e processos autônomos, a B&R oferece um PC especialmente projetado para máquinas móveis. "O PC tem um processador Intel com uma grande gama de escalabilidade - de Celeron a Core i7," diz Taxer. A tecnologia Intel entrega alta performance com baixo consumo de energia para uma eficiência de energia ideal.
"Você não irá encontrar outro produto no mercado de equipamentos móveis que oferece esse tipo de poder de processamento e modularidade em um PC compacto," diz Taxer. A B&R é capaz de usar mais de 40 anos de experiência em automação e produção de PCs para manufatura industrial.
O PC é desenvolvido especialmente para funcionar em ambientes difíceis. Com proteção IP69K, ele pode ser usado em temperaturas entre -40ºC e +85ºC. A caixa completamente fechada não tem ventoinha e é resistante a choque e vibração. Uma solução de gerenciamento de temperatura especialmente desenvolvida para proteger o processador de superaquecimento e garantir que ele funcione sem problemas em baixas temperaturas.
Compartilhando dados entre máquinas
Para que máquinas formem uma rede e se comuniquem entre sí, elas devem trocar dados. Por exemplo, uma ceifeira-debulhadora com um trator e um trailer acompanhando, consegue rastrear velocidade e movimentação do trator para fazer uso ideal do espaço de carregamento enquanto minimizando desperdício de sementes. As máquinas usam protocolos especiais para se comunicarem.
A B&R oferece os protocolos altamente usados MQTT e AMQP. Eles permitem que pacotes de dados sejam transferidos de forma confiável até em casos onde a rede tem largura de banda baixa ou está indisponível em certos períodos. "De hadware a software a um padrão de comunicação uniforme e aberto - com a B&R como um parceiro de tecnologia, as formas mais avançadas de agricultura avançada de hoje são fáceis de atingir," diz Taxer.
Do campo para a nuvem
Os dados coletados por equipamentos autônomos podem prover uma gama de informações por análises apropriadas. Comparar a coleta de multiplas colheitadeiras, por exemplo, podem ajudar a identificar o potencial para otimização na maneira que plantios são posicionados ou fertilizados no futuro. "Nesse cenário, o PC da B&R serve como um dispositivo de ponta, permitindo que a máquina envie dados para a nuvem", explica Taxer. Um controlador edge é um dispositivo usado para coletar um grande volume de dados de uma variedade de máquinas. Ele comprime e agrega os dados e os prepara para armazenamento na nuvem.
Manutenção preditiva
Os dados coletados pelo PC também podem ser compartilhados com outros sistemas para manutenções remota e preditiva. "A B&R oferece um pacote pré instalado e pré configurado que torna a implementação da manutenção preditiva mais direta do que nunca," diz Taxer. Isso torna possível prever e agendar manutenções necessárias em máquinas e aumentar a disponibilidade substancialmente.
Autor: Carola Schwankner, Editora de Comunicações Corporativas, B&R
Desenvolvida especialmente para ambientes agressivos
O PC da B&R para maquinário móvel oferece processamento de alta performance para equipamento agrícola e outros maqiunários operados em ambientes agressivos. Ele suporta sistemas operacionais padrão como Windows 10 IoT Enterprise e Linux, tembém possui 16 GB de RAM e um módulo TPM.
O PC pode suportar temperaturas de operação entre -40ºC e +85ºC e é resistente a vibração, choque, sal, luz UV e óleo. Umidade e condensação também não são problemas. Uma ventoinha especial com uma membrana Gore-Tex prevêm que umidade entre na caixa do PC ao mesmo tempo que permite a saída da condensação. O PC é insensitivo a flutuações de voltagem. Além de um laque da voltagens padrão, de 9 a 32V, ele também tem proteção integrada conta altos picos de energia. Isso compensa por picos na tensão de alimentação para proteger eletrônicos e garantir operação initerrupta.