自主农业

如果让你想象一幅农业景象，你可能会想象到一个农民正在用拖拉机耕种田地。但是，随着世界人口的持续增长，这种情况将至少出现一种重大变化：虽然农民与其设备之间的特殊关系仍将继续，但是现场机器将会自己处理许多工作。

到2050年，世界人口将达到90亿左右联合国粮农组织（FAO）的预测。他们都有一个共同点，那就是他们都必须吃饭。这对农业产业提出了重大挑战。农民需要从更少的土地上获得更多的产量，与此同时，还需要努力寻找足够的熟练工人。解决办法是自主设备。即使是最熟练的拖拉机驾驶员也无法与机器的不懈精度相比。自主农业设备可以连续数小时提供厘米级精度 – 而这正是未来农场所需要的。

将土豆精确地播种在土丘中可以避免土豆损失。自主机器可以进行编程以确保整个田地中的每个土豆都能得到正确地种植。不仅如此：它工作迅捷，永不停歇。

除了具有极高的精度之外，自主农业设备在资源利用方面也具有优势。化肥和农药可以直接针对农作物，而不是在整个田间一揽子施用。“这有助于农民提高产量，同时还能降低成本，因为每株庄稼都能获得所需的剂量，”贝加莱移动自动化产品经理Stefan Taxer解释道。

这还减轻了环境污染。时间和劳动密集型任务，例如耕作和除草，也是需要机器处理的主要对象。“自主设备是针对农业熟练劳动力短缺的一种解决方案，”Taxer强调说。机器还可以使工人免于繁重而单调的工作。

为了使农用设备能够自主执行所有这些工作，必须从各种传感器中收集数据。还必须能够处理这些数据。“处理能力是任何自主机器的关键要求，”Taxer说道。像那些用于自动化生产机械的控制系统是不够的。通过大数据分析可以大幅提升生产率。

例如，让拖拉机自主访问气象站的数据，这样它就可以确定何时最适合执行指定的任务。如果天气变化带来了问题，那么它就可以自动停止，并在情况好转时再次恢复工作。

为了提供分析和运行自主过程所需的处理能力，贝加莱推出了专门为移动机械而设计的PC。“该PC采用英特尔处理器，可扩展性很广 – 从Celeron到Core i7，”Taxer说道。英特尔技术可提供低功耗、高性能，以实现最佳能效。

“在移动设备市场上，你找不到其它产品能够以如此紧凑的PC形式提供这种处理能力和模块化，”Taxer指出。贝加莱能够汲取40年的工业制造自动化和PC生产经验。

该PC专为在严苛工况下运行而设计。它具有IP69K防护等级，可在-40°C至+85°C的宽温范围内使用。它尽管外壳完全封闭，但仍然采取无风扇设计，具有很高的抗冲击和振动的能力。专门设计的温度管理解决方案可以保护处理器免受过热的影响，同时还能确保处理器在低温下也可以正常工作。

为了使机器形成网络并相互通信，它们必须能够交换数据。例如，联合收割机在与旁边紧随其后的拖拉机和拖车一起工作时，可以跟踪拖拉机的速度和转向数据，这样不仅对可用装载空间实现了优化利用，而且还最大限度地减少了种子浪费。机器使用专用协议进行互相通信。

贝加莱提供广泛使用的MQTT和AMQP协议。它们允许数据包进行可靠的传输，即使出现网络连接带宽较低或间歇性不可用的情况亦如此。“从硬件到软件，再到统一、开放的通信标准 – 以贝加莱作为技术合作伙伴，现今最先进的智慧农业实践很容易落实，”Taxer说道。