當(dāng)農(nóng)用拖拉機(jī)遇到自動駕駛技術(shù)
在拉斯維加斯舉行的2022年消費(fèi)電子展(CES)上,約翰迪爾(John Deere)展示了如何通過附加套件實(shí)現(xiàn)新的自動駕駛能力,這些附加套件將用于其約翰迪爾8R系列農(nóng)用拖拉機(jī)。
約翰迪爾一直在制造一些內(nèi)置GPS和非自動駕駛功能的農(nóng)用拖拉機(jī),但這些農(nóng)用機(jī)器仍然需要操作員在車內(nèi)監(jiān)控車輛的操作,并在需要時(shí)由人工做出反應(yīng)。這些機(jī)器使用GPS和自動化功能來引導(dǎo)拖拉機(jī),讓它們在田地間行駛,但自動駕駛?cè)匀怀隽怂鼈兊哪芰Ψ秶?/p>
如今,一種新型全自動拖拉機(jī)首次亮相,農(nóng)民可以通過手機(jī)或其他移動設(shè)備上的應(yīng)用程序從遠(yuǎn)處監(jiān)控拖拉機(jī)。
此次推出的實(shí)際上是一種在現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級的解決方案,通過在8R拖拉機(jī)上安裝一套自主組件,包括6個(gè)全景攝像頭和其他控制裝置,諸如StarFire GPS接收機(jī)、JDLink無線連接設(shè)備和約翰迪爾運(yùn)營中心的農(nóng)業(yè)管理軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)自動運(yùn)營。
現(xiàn)有的8R系列拖拉機(jī)可以改裝升級,或者購買新的8R拖拉機(jī)前讓經(jīng)銷商安裝這種設(shè)備。
該公司尚未公布自動駕駛套件的價(jià)格,預(yù)計(jì)將于2022年秋季上市。該公司表示,已經(jīng)有不少農(nóng)民簽署了購買拖拉機(jī)附加組件的協(xié)議,但沒有透露具體數(shù)量。
去年秋天,美國中西部北部的一群農(nóng)民試用了這種新設(shè)備。該公司表示,對于農(nóng)民來說,全自動拖拉機(jī)的最大好處之一是它們可以持續(xù)一天24小時(shí)進(jìn)行農(nóng)業(yè)作業(yè),無論下雨或晴天。這一功能將允許農(nóng)民在機(jī)器運(yùn)行的每一寸范圍內(nèi)準(zhǔn)確地進(jìn)行耕作、播種和噴灑除草劑或化肥,同時(shí)使農(nóng)民能夠離開拖拉機(jī)駕駛室,處理其他工作或娛樂等其他事情。
公司表示,這款新型拖拉機(jī)是應(yīng)用在大數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域的一次實(shí)地演練。在過去的三年里,該公司收集了5000萬張美國各州的農(nóng)田圖像,用來訓(xùn)練其自動拖拉機(jī)核心的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
改裝后的8R拖拉機(jī)配有6個(gè)全景攝像頭,可提供360度的環(huán)境視角。可以捕捉到自動拖拉機(jī)周圍環(huán)境的不同視覺,包括RGB-D光譜,紅色代表樹木,綠色代表地面,藍(lán)色代表天空,D代表深度,而異常物體則以黃色表示。
當(dāng)一輛特別安裝的農(nóng)用拖拉機(jī)自動操作時(shí),相關(guān)信息會顯示在農(nóng)民的移動設(shè)備上。
在Nvidia GPU處理器上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在大約100毫秒內(nèi)對每個(gè)像素進(jìn)行分類。當(dāng)探測到的障礙物,比如樹枝或動物,機(jī)器要么繼續(xù),要么停止。實(shí)現(xiàn)高安全性和高生產(chǎn)率是該項(xiàng)目的核心挑戰(zhàn)。比如一塊廣告牌掉到田里,拖拉機(jī)將無法正確識別它是什么,因?yàn)闆]有足夠的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來指導(dǎo)模型準(zhǔn)確地檢測這樣的場景。不過,當(dāng)拖拉機(jī)檢測到無法識別的東西時(shí),它會停下來,以便人類做出反應(yīng)。
雖然相關(guān)數(shù)據(jù)的稀缺性是智慧農(nóng)業(yè)的一個(gè)劣勢,但自動拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用有一個(gè)明顯優(yōu)勢。當(dāng)遇到異常物體時(shí),它會停下來。不用擔(dān)心被其他司機(jī)追尾。
通過約翰迪爾運(yùn)營中心在手機(jī)、平板電腦或PC上運(yùn)行的移動應(yīng)用程序,看到拖拉機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)??梢灾庇^看到拖拉機(jī)的工作情況,諸如有多少土地被耕種了,燃料水平如何等等。
與此同時(shí),自動駕駛拖拉機(jī)沒有停止學(xué)習(xí),當(dāng)一輛拖拉機(jī)穿過田野時(shí),它還收集有關(guān)工作執(zhí)行情況的數(shù)據(jù),所有的性能和現(xiàn)場數(shù)據(jù)都被不斷發(fā)送到約翰迪爾運(yùn)營中心。比如關(guān)于種子種植情況以及化肥和農(nóng)藥用量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將結(jié)合起來,讓農(nóng)民更好地了解他們的運(yùn)營狀況。
這些車輛本質(zhì)上是在為農(nóng)場創(chuàng)造一個(gè)數(shù)字足跡,記錄他們每年種植更好作物的決定。所有這些都非常令人興奮。
到2050年,預(yù)計(jì)地球上將再增加25億人口,農(nóng)民必須將畝產(chǎn)量提高50%,以確保地球上的每個(gè)人都有足夠的食物。高科技技術(shù)將在實(shí)現(xiàn)額外產(chǎn)出和效率方面發(fā)揮重要作用。
未來,當(dāng)你參觀一個(gè)農(nóng)場時(shí),你可能會看到和在硅谷一樣多的技術(shù)。從機(jī)器人和傳感器到人工智能和大數(shù)據(jù),農(nóng)場會成為一種高科技運(yùn)營場所。