Giải pháp tự động hóa cho phương tiện nông nghiệp thông minh

Từ 12-18/11 (Hanover, Đức) trong khuôn khổ triển lãm máy móc nông nghiệp hàng đầu Agritechnica sẽ tổ chức sự kiện Hệ thống & Linh kiện. Sự kiện này sẽ giới thiệu các giải pháp công nghệ trong nông nghiệp, từ vận hành thủ công đến tự động hoàn toàn. 

Cả hệ thống hỗ trợ và chức năng lái xe tự động, bán tự động đều đóng vai trò ngày càng quan trọng trên đường bộ và đồng ruộng. 

Các loại máy như máy gặt đập liên hợp, máy xúc đều phải thích nghi với nhiệt độ, độ ẩm, bụi bẩn, môi trường khắc nghiệt. Do đó, giải pháp công nghệ tự động hóa tại sự kiện Hệ thống & Linh kiện sẽ giúp giải quyết những thách thức về điều kiện lao động.

Các loại máy móc được tích hợp hệ thống định vị, học máy (machine learning), cảm biến thông minh, điều khiển không người lái, điện toán đám mây, truyền tín hiệu giữa các máy… Đây là những giải pháp công nghệ đã được sử dụng từ lâu, cả trong nông nghiệp và xây dựng.

Phương tiện nông nghiệp chủ yếu chạy trên đường đất đá gồ ghề, địa hình không bằng phẳng. Để một phương tiện vận hành tự động có thể nhận biết chính xác môi trường xung quanh, ngay cả trong điều kiện ánh sáng và thời tiết không thuận lợi, cần có nhiều loại cảm biến. 

Do đó, mạng lưới kỹ thuật thông minh cho phép phương tiện thu nhận được toàn cảnh không gian xung quanh. Các thuật toán tinh vi cung cấp thông tin đáng tin cậy, ngay cả trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, có khả năng cảnh báo chướng ngại vật trên đường.

Tại hội chợ thương mại Hệ thống & Linh kiện, một số giải pháp công nghệ cao gồm LiDAR (phát hiện ánh sáng và phạm vi) kết hợp với siêu âm hoặc radar; chức năng giám sát điểm mù và vận hành phương tiện; sử dụng tia laser để chiếu sáng, phát hiện chướng ngại vật…

Cảm biến LiDAR có thể quét môi trường xung quanh bằng chùm tia laser, sau đó giả lập bản đồ địa hình. Ứng dụng này cho phép phương tiện được vận hành bán tự động.

Ví dụ, LiDAR có thể phân biệt giữa lúa mì đã cắt và chưa cắt thông qua hình ảnh 3D, qua đó tự động điều khiển máy gặt đập liên hợp. 

Sự kiện Hệ thống & Linh kiện cũng giới thiệu ứng dụng thiết bị định vị GPS trong nông nghiệp. GPS giúp điều khiển máy móc tự động, như máy phun thuốc, rải phân bón được tắt/bật tự động, tránh lãng phí nguyên liệu.

Một xu hướng khác là các giải pháp mô-đun. Có rất nhiều loại máy móc đặc thù, thường chỉ được sản xuất với số lượng nhỏ. Vì vậy các giải pháp mô-đun là cách tối ưu nhất để tránh việc tái cấu trúc hoàn toàn đối với mỗi giải pháp cảm biến.

Một nhóm từ Viện Hệ thống Điện tử Công suất (ELSYS) tại Đại học Khoa học Ứng dụng Nuremberg Georg Simon Ohm, Đức, đang phát triển một nền tảng tự động hóa mở. Dự án POV.OS (hệ điều hành phương tiện vận hành chuyên nghiệp) được khởi động tháng 3/2023 với mục tiêu thiết kế một nền tảng toàn diện cho hệ thống mô-đun.

Giáo sư Armin Dietz, người đứng đầu ELSYS giải thích: “Chúng tôi cung cấp một đơn vị điện toán trung tâm với các thông tin được chứng nhận và giao diện được tiêu chuẩn hóa. Bằng cách này, chúng tôi cho phép tất cả các công ty trong chuỗi giá trị về phương tiện vận hành chuyên nghiệp phát triển các sản phẩm một cách nhanh chóng".

Ngoài ra, nghiên cứu nhằm giúp điều khiển hệ thống mô-đun một cách linh hoạt, cũng như tích hợp các hệ thống lưu trữ năng lượng. Dietz cho biết: “Chúng tôi muốn sử dụng các phương pháp dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống truyền động điện”.

Kết quả là một hệ thống lõi gồm các thành phần phần cứng và phần mềm để điều khiển, thu thập dữ liệu cảm biến và kết nối mạng của POV.

Dù đang lái xe hay làm việc, dù là động cơ diesel, xe hybrid hay chạy hoàn toàn bằng điện, các giải pháp công nghệ đều hướng tới phát triển cỗ máy tự động, sản xuất liên kết. Thị trường B2B của ngành cung ứng quốc tế về công nghệ nông nghiệp và toàn bộ lĩnh vực đường cao tốc đang hướng tới tương lai tự động hóa.

Giải thưởng Sáng tạo Agritechnica là chương trình hàng đầu trong ngành máy móc, kỹ thuật nông nghiệp. Triển lãm đổi mới nông nghiệp Agritechnica sẽ diễn ra 12 - 18/11/2023 tại Hannover, Đức do Hiệp hội Nông nghiệp Đức (DLG) tổ chức.