Digitālo pakalpojumu sasniegumi bezceļu sektorā

No lietiskā interneta, mākoņrisinājumiem un lielajiem datiem līdz mobilajām lietotnēm – digitalizācijas attīstība ļauj pakalpojumus un risinājumus ārpusceļu tirgiem, tostarp lauksaimniecības sektorā, izstrādāt individuālāk, konsekventāk un pārredzamāk. Ir plašs viedo risinājumu klāsts, ko var izmantot, lai palielinātu efektivitāti, uzticamību, drošību un komfortu.

Gūt labumu no lielajiem datiem praksē

Mobilajām iekārtām, īpaši tām, kas aprīkotas ar modernām palīdzības sistēmām, ir pieejams liels daudzums atbilstošu datu daudzās lietojumprogrammās. Tas nozīmē, ka ir daudz iespēju tā dēvētajām lielo datu analīzēm, kurās lielu datu kopu apstrāde var sniegt nozīmīgu ieskatu. Jautājums ir, ko lietderīgi var izdarīt ar visu šo informāciju? Pievienotā vērtība, ko pašlaik var nodrošināt, lielā mērā ir atkarīga no tehnoloģiju nodrošinātāja lietošanas pieredzes. Ražotāji teic, ka viņiem ir svarīgi nerādīt patvaļīgus datus tikai tāpēc, ka ir uzstādīts konkrēts sensors. Viņi vēlas sniegt klientiem noderīgu informāciju, ko var izmantot, lai pārvaldītu savu tehnikas parku un tādējādi to darbinātu pēc iespējas ekonomiski.

Ir divi jautājumi, kad runa ir par tādiem izmantošanas gadījumiem kā digitālā autoparka pārvaldība un lauksaimniecības un celtniecības tehnikas saziņa starp mašīnām – kā lietotāji var gūt labumu no lielajiem datiem praksē un kā mākslīgo intelektu var jēgpilni integrēt bezceļu mašīnās? Izmantojot modulāras, atvērtas sistēmas, transportlīdzekļi un to apakšsistēmas tiek savienotas ar mākoni lietiskajā internetā, un dažādas funkcijas var konfigurēt atsevišķi. 

Oriģinālo iekārtu ražotāji var izstrādāt savas lietojumprogrammas, pamatojoties uz tehnoloģiju nodrošinātāja apstiprinātajām programmatūras pakotnēm, un mašīnu nomas uzņēmumi var izveidot jaunus uzņēmējdarbības modeļus.

Darba gaitas atspoguļojums, nospiežot pogu

Piekļuve viedo sensoru datiem, izmantojot telemātikas risinājumu, nodrošina vairākas inteliģentas funkcijas, un autoparka pārvaldība un attālā diagnostika ir tipiski scenāriji bezceļu sektorā. Autoparka pārvaldības risinājumi automātiski izseko tehnikas parka atrašanās vietu, ļaujot operatoram vienkārši un viegli atrast katru mašīnu. Ģeogrāfisko apgabalu, piemēram, būvlaukumu vai lauku, var definēt, un visi attiecīgie dati šajā apgabalā tiek apkopoti. No šiem datiem var automātiski ģenerēt, piemēram, laika periodu, darba stundu skaitu, darbības veidu, patērēto degvielu un CO2 emisijas, līgumu rēķinus vai mežizstrādes atskaites. Lauksaimniecības mašīnās izmantotās telemātikas vienības ir savienotas ar ISOBUS, caur kuru tās var piekļūt detalizētiem mašīnas datiem un pēc tam pārsūtīt tos uz autoparka pārvaldības sistēmu.

Precīzās lauksaimniecības funkcijas var optimizēt līdzīgi. 

Laika gaitā savāktie dati, piemēram, slāpekļa sensori vai kameras, kas uzstādīti uz traktora, tiek savienoti ar satelīta attēliem un analizēti, lai noteiktu optimālo mēslošanas līdzekļu vai augu aizsardzības līdzekļu sadalījumu uz lauka. 

Šie sadales dati tiek nosūtīti atpakaļ uz agregātu, kas pēc tam var precīzi izmantot ievades datus tikai tur, kur tie ir nepieciešami, ne tikai lai izvairītos no pārklāšanās, bet arī atbilstoši katras atsevišķas iekārtas vajadzībām, ietaupot lauksaimniekam ievērojamas izmaksas. Tā kā šīs funkcijas kļūst sarežģītākas un autonomākas, ir nepieciešami ne tikai dati, bet arī atbilstoša datu apstrāde.

Nodrošinot nepieciešamo iebūvēto skaitļošanas jaudu datu analīzei un autonomiem procesiem, automatizācijas speciālisti prezentē jaudīgus kontrolierus, kas veic visus nepieciešamos reāllaika lokālos aprēķinus. Dati tiek iepriekš apstrādāti, apkopoti un pēc tam tīklā pārsūtīti uz centrālo pārvaldības funkciju mākonī. Tomēr, lai nodrošinātu, ka iekārta nekad nedrīkst gaidīt potenciāli neuzticamu sakaru kanālu, visus lēmumus par to, kur griezties, kad ieslēgt agregātu un tā tālāk, mobilajā mašīnā pieņem kontrolieris. Šie vadības moduļi ir izstrādāti darbam vissmagākajā vidē, kur vibrācijas, ekstremālas temperatūras, mitrums un netīrumi izvirza visaugstākās prasības izturībai.

Atklāt problēmas pirms kļūmes rašanās

Savāktos reāllaika datus var izmantot arī prognozēšanai un attālinātai apkopei. Sensoru kopas tiek montētas uz iekārtu komponentiem, piemēram, sūkņiem, pārnesumkārbām, kompresoriem vai piedziņām, apkopojot vibrācijas un temperatūras datus. Šie dati tiek bezvadu režīmā pārsūtīti uz vārteju un pēc tam droši uz mākoni, kur lielo datu analīzes rīki apkopo, apstrādā un novērtē šos mērījumus ilgtermiņā, izmantojot mašīnmācīšanās algoritmus, kuros tiek izmantotas detalizētas projektēšanas inženieru zināšanas par komponentiem. Izmantojot šo informāciju, apkopes personāls saņem uzticamus brīdinājumus par jauniem defektiem un tādējādi var laikus reaģēt, lai novērstu mašīnas atteici, veicot precīzu diagnostiku, kas ļauj iepriekš pasūtīt nepieciešamās rezerves daļas.

Informācija, kas iegūta, izmantojot monitoringu un diagnostiku, piedāvā lielu potenciālu arī inženieriem, jo mašīnu konstrukciju var nepārtraukti optimizēt, pamatojoties uz reāliem slodzes un lietošanas datiem.

Viedie sensori un to saplūšana paver ceļu uz autonomām darba mašīnām

Sensoru saplūšana optimāli apvieno mērījumus no vairākiem sensoriem, nodrošinot augstāku kvalitāti nekā jebkurš viens sensors atsevišķi. Šī pieeja jau tiek izmantota autovadītāja palīdzības sistēmās un autonomajā braukšanā uz ceļa transportlīdzekļiem, kur defektu tolerance un precizitāte ir obligāta. Lai gan tā joprojām ir salīdzinoši jauna joma lauksaimniecībā un bezceļu sektorā, sagaidāms, ka sensoru kodolsintēze ātri ieviesīs mobilās bezceļu iekārtas, piemēram, ekskavatoros, buldozeros un traktoros.

Nepieciešamība pēc uzticamām tehnoloģijām bezceļu sektorā strauji pieaug, jo sensoriem ir arvien lielāka nozīme lauksaimniecībā, mežsaimniecībā un būvniecībā izmantotās mobilās tehnikas uzraudzībā un kontrolē. Tomēr vispiemērotāko sensoru izvēlei ir izšķirīga nozīme, jo atšķirībā no rūpnieciskās automatizācijas mobilajām lietojumprogrammām ir daudz augstākas prasības. Lauksaimniecības un celtniecības mašīnām ir jāapkopo savi dati nelabvēlīgos apstākļos un jānodrošina uzticami mērījumi, jo tādi faktori kā netīrumi, mitrums un ekstremālas temperatūras var ietekmēt rezultātus.

Dažādi sensori bieži mēra vienu un to pašu scenāriju

Viedie sensori, kas ne tikai mēra, bet arī apstrādā datus izmantojamā formā, jau tiek plaši izmantoti apvidus komerciālajos transportlīdzekļos. Ja, izmantojot dažādus sensorus, tiek veikti vairāki viena un tā paša scenārija mērījumi, piemēram, ražas stāvoklis uz lauka, sensoru saplūšanas algoritmi var apvienot un salīdzināt šos datus no dažādiem avotiem un piedāvāt ticamākus ieteikumus. 

Tipisks scenārijs varētu izmantot tuvu infrasarkano staru sensoru, kas nosaka slāpekļa līmeni, uzstādītu redzamās gaismas kameru, kas var redzēt arī lauka zaļumu, un tālo infrasarkano satelītu lauka kartēšanai. Sensoru informācijas kombinācija nodrošina precīzāku, noturīgāku un jaunāku informāciju nekā jebkura pieeja atsevišķi.

Sensoru saplūšana jau tiek izmantota autovadītāja palīgsistēmām automašīnās, uzlabojot vadītāja drošību, izmantojot brīdinājumus un pat automātisku bremzēšanu, un tā izmantošana bezceļu lietojumos sola nepieciešamo robustumu un precizitāti.

Skarbi apstākļi, izturīgs instruments

Ja kulšanas iekārtai ir jāstrādā nepārtraukti, turoties vienā līmenī uz nelīdzena lauka, izturīgiem slīpuma sensoriem ir jānosaka novirzes sāniski un braukšanas virzienā. Pēc tam vadītājam ir visa informācija, kas nepieciešama, lai labotu un izvairītos no pārslodzes. Spēcīgas vibrācijas rada mērījumu troksni – kļūdas leņķa un pozīcijas mērījumos, un tehnoloģiju nodrošinātāju uzdevums ir pielāgot sensorus apstākļiem, kas dominē bezceļa apstākļos. Izturīgas mērīšanas sistēmas, kas koriģē slīpuma sensorus, izmantojot žiroskopu, var efektīvi bloķēt šādus grūdienus. Mobilās automatizācijas sensoru sistēmas ir īpaši svarīgas, lai palīdzētu vadītājam.

Šobrīd pieejamās palīdzības funkcijas ir pirmais solis ceļā uz autonomu mobilo iekārtu, kas savu darbu veic automātiski bez manuālas iejaukšanās. Šis progress tiek atspoguļots pakāpeniskā un uz pieprasījumu balstītā pieejā, ko tehnoloģiju nodrošinātāji izmanto attīstībai – sākot ar brīdinājuma funkcijām kabīnē, izmantojot daļēji autonomas sistēmas, kas atbalsta vadītāju, līdz pilnīgai telemātikai, paketēm, kas palielina iekārtu efektivitāti pat attālos reģionos.

Saplūdinot dažādu sensoru datus, var optimāli apvienot dažādu mērīšanas tehnoloģiju priekšrocības, tādējādi palielinot palīdzības un drošības funkciju potenciālu.