Ο ρόλος των συστημάτων επικοινωνίας των γεωργικών μηχανημάτων στη διαχείριση γεωργικού εξοπλισμού

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία παρουσιάζεται η προτυποποίηση ενός συστήματος ηλεκτρονικού ελέγχου της λειτουργίας του γ.ε,, την συνεργασία του με τα παρελκόμενα γεωργικά μηχανήματα, καθώς επίσης και του ελέγχου των παρελκόμενων. Η προτυποποίηση επιτρέπει την αποθήκευση των δεδομένων σε βάσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαχείριση του γεωργικού εξοπλισμού. Έτσι ο ρόλος των συστημάτων τυποποίησης στη διαχείριση γεωργικού εξοπλισμού είναι ιδιαίτερα σημαντικός, αφού νέοι κλάδοι στην γεωργία, όπως η γεωργία ακρίβειας, αξιοποιεί τα δεδομένα που λαμβάνει τόσο από τα μέσα που χρησιμοποιεί στον αγρό, αλλά και από τις πληροφορίες που λαμβάνει από τους αποκαλούμενους σταθερούς γεωργικούς υπολογιστές, αναπτύσσοντας νέες μεθόδους και τεχνικές καλλιέργειας, φροντίδας και συγκομιδής των προϊόντων που βρίσκονται στον αγρό. Επιπλέον με την καλύτερη διαχείριση των μηχανημάτων του, συνεπώς και του αγρού, ο αγρότης μπορεί να συμπιέσει το κόστος παραγωγής. Παράλληλα η δυνατότητα εκτέλεσης των εργασιών με μεγαλύτερη ακρίβεια και η προσθήκη των εισροών όπου χρειάζονται έχει και μια πιο οικολογική διάσταση, αφού οι τεχνικές εφαρμογής που χρησιμοποιεί στον αγρό είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον σε σχέση με τις παλαιότερες τεχνικές που εφάρμοζε. Η σύγχρονη γεωργική τεχνολογία ελέγχεται από την ηλεκτρονική. Επομένως, οι μηχανές και τα μέσα αντιπροσωπεύουν τις ευφυείς μονάδες διαδικασίας, με δυνατότητα να επικοινωνήσουν εσωτερικά με άλλες μονάδες και με τη διαχείριση. Μια περιεκτική και χωρίς προβλήματα χρήση αυτών των νέων επιλογών επικοινωνίας είναι δυνατή μόνο όταν αναπτύσσονται και χρησιμοποιούνται τα παγκόσμια αποδεκτά πρότυπα επικοινωνίας. Η αρχή της τυποποιημένης επικοινωνίας μπορεί να βρεθεί στο πρότυπο «σημείο σε σημείο σύνδεσης» μεταξύ του γ.ε. σύμφωνα με το πρότυπο «DIN 9681/1» και του «ISO 11786», που αποτελεί και το πρώτο πρότυπο ανάλυσης της μεταπτυχιακής εργασίας. Στο πρότυπο αυτό καθορίζεται ο τρόπος με τον οποίο τα σήματα αισθητήρων του γ.ε. πρέπει να παρασχεθούν για τον έλεγχο των παρελκόμενων, προ κειμένου να μη χρειαστούν πρόσθετοι αισθητήρες. Ύστερα ακολουθεί το πρότυπο «LBS». Οι δυνατότητες του γεωργικού συστήματος «LBS» που προσαρμόζεται εττο πρότυπο «DIN 9684/2-5» είναι πολύ ευρύτερες. Με βάση την τεχνολογία «CAN», ένας μέγιστος αριθμός 16 ηλεκτρονικών ελεγχόμενων μονάδων «ECU» είναι σε θέση να οργανώσει ένα δίκτυο επικοινωνίας με τη χρησιμοποίηση των πλέον σημαντικών, αντίκειμενοστραφώνμηνυμάτων. Τελε/ωμένο το 1997, αυτό το τυποποιημένο έντυπο αποτελεί την βάση για το πρότυπο «ISO 11783». Ουσιαστικά πρόκειται για το πιο σύγχρονο πρότυπο διαχείρισης του γ.ε. και του γεωργικού εξοπλισμού. Το πρότυπο αυτό αποτελεί και το βασικότερο κομμάτι ανάλυσης ετούτης της μεταπτυχιακής εργασίας. Αποτελεί ένα διεθνές πρότυπο το οποίο φέρει πολλά στοιχεία από τον πρόγονο του (σύστημα διαχείρισης «LBS»), όπως είναι ο «29-bit» προσδιοριστής, αν και το μέγεθος του προσδιοριστή του συστήματος «LBS» διαφέρει («11-bit» προσδιοριστής). Το «ISO 11783» εξετάζεται και δομείται στο ύφος του προτύπου αναφοράς του «OSI» για την «ISO». Ένα πρότυπο που αποτελείται από 13 μέρη, και ουσιαστικά είναι υπό μελέτη η ανάπτυξη και άλλων μερών με προοπτικές ακόμα μεγαλύτερης εφαρμογής. Μέχρι τα σημερινά δεδομένα τα μέρη αυτά είναι: Μέρη Περιγραφή «ISO 11783» Μέρος 1 Περιγραφή γενικού πρότυπου «ISO 11783» Μέρος 2 Φυσικό επίπεδο του συστήματος «ISO 11783» Μέρος 3 Στρώμα ζεύξης δεδομένων, εναρμονισμένο στο πρότυπο «SAE J1939-21» «ISO 11783» Μέρος 4 Επίπεδο δικτύων, εναρμονισμένο στο πρότυπο «SAE J1939-31» «ISO 11783» Μέρος 5 Διαχείριση δικτύων, εναρμονισμένο στο πρότυπο «SAE J1939-81» «ISO 11783» Μέρος 6 Εικονικό τερματικό «ISO 11783» Μέρος 7 Επίπεδο εφαρμογής μηνυμάτων παρελκόμενου «ISO 11783» Μέρος 8 Επίπεδο μηνυμάτων κατανομής της ενέργειας του γεωργικού ελκυστήρα, εναρμονισμένο στο πρότυπο «SAE31939-71» «ISO 11783» Μέρος 9 Ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου γεωργικού του ελκυστήρα «Tractor ECU» «ISO 11783» Μέρος 10 Διασύνδεση του ελεγκτή στόχου και του διαχειριστή πληροφοριών για την μεταφορά δεδομένων του συστήματος «ISO 11783» Μέρος 11 Λεξικό στοιχείων «ISO 11783» Μέρος 12 Διαγνωστικά «ISO 11783» Μέρος 13 Κεντρικός υπολογιστής αρχείων Η σκέψη για χρησιμοποίηση άλλων έτοιμων προτύπων, όπως του «SAE J1939» και η τελική ένταξη στο «ISO 11783» εξασφαλίζει συμβατότητα με τους κατασκευαστές φορτηγών και λεωφορείων, ενώ η σταθερότητα και η αξιοπιστία που προσφέρει είναι δεδομένη. Με βάση την τεχνολογία «CAN 2.0Β», ένας μέγιστος αριθμός 254 ηλεκτρονικών ελεγχόμενων μονάδων «ECU», έναντι του μέγιστου αριθμού των 16 «ECU» του συστήματος «LBS», είναι σε θέση να οργανώσει ένα δίκτυο επικοινωνίας με τη χρησιμοποίηση αντικειμενοστραφών μηνυμάτων Επιπλέον, το πρότυπο προσφέρει στα παρελκόμενα μηχανήματα δυνατότητες άμεσης πρόσβασης στη διαχείριση του γ.ε., καθώς επίσης πρωτοποριακή θεωρείται η χρήση τυποποιημένων διαγνωστικών μονάδων. Η λήψη δεδομένων από τους αισθητήρες οι οποίοι βρίσκονται στον γ.ε. και στα παρελκόμενα επιτρέπουν την εμφάνιση τους σε ένα εικονικό τερματικό(οθόνη) ή ακόμα και σε ένα απομακρυσμένο υπολογιστή, με ασύρματη αποστολή δεδομένων. Σαν δ/επαφή μεταξύ ελεγκτή εργασίας και του απομακρυσμένου υπολογιστή, χρησιμοποιείται το πρότυπο «XML», το οποίο φαίνεται να είναι το καταλληλότερο και ενσωματώνει τη γεωργία στους κόσμους της Microsoft και της Unix. Αυτό επιτρέπει στον χειριστή του γ.ε. και των μηχανημάτων για «on-line» έλεγχο. Ακόμη η μεταφορά των δεδομένων που συλλέγονται από τους αισθητήρες μπορεί να αποθηκευθεί σε κάρτες μνήμης που βρίσκονται στο εικονικό τερματικό και ύστερα να ακολουθήσει μεταφορά των στοιχείων και έλεγχος («off-line» έλεγχος).Τα στοιχεία που αποθηκεύονται σε ένα απομακρυσμένο υπολογιστή χρησιμοποιούνται κυρίως για χαρτογραφήσεις του αγρού, αφού το σύστημα «ISOBUS» παρέχει την δυνατότητα χρήσης εξοπλισμού «GPS». Το διεθνές πρότυπο τυποποίησης «ISO 11783» παρέχει την δυνατότητα της ανταλλαγής στοιχείων, αλλά και ελέγχου μεταξύ του γ.ε. και των παρελκόμενων μηχανημάτων. Αυτό που απομένει για την καθιέρωση αυτού του προτύπου είναι οι απόψεις και οι εντυπώσεις των παραγωγών, αφού αυτοί είναι στην πραγματικότητα οι πραγματικοί κριτές του νέου συστήματος. Διάφοροι ανεξάρτητοι οργανισμοί προσπαθούν να προωθήσουν το νέο σύστημα διαχείρισης των αγροτικών μηχανημάτων και τα αποτελέσματα είναι άκρως ενθαρρυντικά, αφού ήδη ένας μεγάλος αριθμός παραγωγών έχει αρχίσει να αποδέχεται το πρότυπο «ISOBUS» και να προσαρμόζεται σε αυτό. Αυτό, λοιπόν, που απομένει είναι να φανούν τα σημαντικά πλεονεκτήματα του στην αγορά, ενώ ύστερα θα ακολουθήσει η ευρεία αποδοχή του.