Autonomt landbrug

Hvis du forestiller dig et landbrugsareal, ser du sandsynligvis et område, hvor der arbejdes af en landmand på hans traktor. I og med verdens befolkning fortsætter med at vokse, vil der dog være mindst én stor ændring af dette scenarie: Mens det særlige forhold mellem landmænd og deres udstyr vil fortsætte, vil maskinerne ude på marken håndtere meget af arbejdet på egen hånd.

I 2050 vil verdens befolkning være mere end ni milliarder mennesker Projection by the Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations. Og en ting, de alle har til fælles, er, at de alle skal have mad. Det udgør en betydelig udfordring for landbrugssektoren. Landmændene har brug for at få mere udbytte fra færre hektar, samtidig med at de kæmper for at finde tilstrækkelig kvalificeret arbejdskraft. Svaret er autonomt udstyr. Selv den dygtigste traktorfører kan ikke hamle op med maskinens utrættelige præcision. Autonomt landbrugsudstyr leverer nøjagtighed på centimeter i timevis - og det er præcis, hvad der kræves i fremtidens landbrug.

Tab i kartoffelavlen kan undgås ved at sætte dem nøjagtigt midt i en jordbunke. En autonom maskine kan programmeres til at sikre, at hver eneste kartoffel på hele marken sættes nøjagtigt rigtigt. Ikke kun det: den gør det hurtigt og stopper aldrig for pauser.

Ud over deres ekstreme præcision har autonomt landbrugsmaskiner også fordele med hensyn til ressourceudnyttelse. Gødning og pesticider kan målrettes direkte mod afgrøden i modsætning til påføring der spredes over hele marken. "Det hjælper landmændene med at øge deres udbytte og samtidig holde deres omkostninger nede, da hver plante får nøjagtigt den dosis, den har brug for," forklarer Stefan Taxer, B&R's produktchef for mobile automation.

Det giver også mindre belastning af miljøet. Tids- og arbejdskrævende opgaver som pløjning og lugning er også nogen af de vigtigste opgaver som maskiner kan håndtere. "Autonomt udstyr et et af svarene på manglen på kvalificeret arbejdskraft i landbruget," understreger Taxer. Maskiner redder også landbrugsarbejderne fra anstrengende og monotone opgaver.

For at landbrugsudstyret kan udføre alt dette arbejde autonomt, skal det indsamle data fra en række sensorer. Det skal også være i stand til at behandle disse data. "Computerkraft er et nøglekrav for enhver autonom maskine," siger Taxer. Standardkontrolsystemer som dem, der bruges til at automatisere produktionsmaskiner, er ikke nok. Store gevinster i produktivitet kan opnås gennem big data-analyse.

Giv for eksempel en autonom traktor adgang til data fra vejrstationer, og den kan bestemme, hvornår forholdene er bedst at udføre en given opgave. Hvis ændringer i vejret udgør et problem, kan arbejdet stoppe automatisk og starte op igen hvor den slap, når situationen forbedres.

For at opnå den krævede processorkraft til analyse og kørsel af autonome processer tilbyder B&R en specielt designet PC til mobile maskinenheder. "PC'en har en Intel-processor med en fleksibel skalerbarhed - fra Celeron til Core i7," siger Taxer. Intel-teknologi leverer høj ydeevne med lavt strømforbrug for optimal energieffektivitet.

"Du finder ikke et andet produkt på markedet for mobilt udstyr, der tilbyder denne form for processorkraft og modularitet i kompakt PC-form," bemærker Taxer. B&R kan trække på 40 års erfaring inden for automation og PC-produktion til industriel fremstilling.

PC'en er specielt designet til at arbejde i barske miljøer. Med IP69K beskyttelse kan den bruges i et temperaturområde fra -40°C til +85°C. Det helt lukkede hus er uden blæser og meget modstandsdygtigt over for stød og vibrationer. En specielt designet temperaturstyringsløsning beskytter processoren mod overophedning, samtidig med at den sikrer, at den fungerer fejlfrit i kolde temperaturer.

For at maskiner kan danne et netværk og kommunikere med hinanden, skal de udveksle data. En mejetærsker med en traktor og vogn, der følger med ved siden af kan, for eksempel, holde styr på traktorens hastighed og navigationsdata for at udnytte den tilgængelige læseplads optimalt og samtidig minimere frøaffald. Maskinerne bruger specielle protokoller til at tale med hinanden.

B&R tilbyder de udbredte protokoller MQTT og AMQP. De tillader, at datapakker overføres pålideligt, selv i tilfælde, hvor netværksforbindelsen har lav båndbredde eller periodisk ikke er tilgængelig. "Fra hardware til software til en ensartet, åben kommunikationsstandard - med B&R som teknologipartner, er nutidens mest avancerede 'smart farming' arbejdsmetoder lige inden for rækkevidde," siger Taxer.