СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЛЯ Российский патент 2023 года по МПК A01B49/04 A01B79/00 

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для выполнения действий, относящихся к сельскохозяйственному циклу, и агрегированию данных с течением времени, относящихся к состоянию устройства и сельскохозяйственной деятельности. Настоящее изобретение применимо, по меньшей мере, к частям сельскохозяйственного цикла, в течение которого данные агрегируются. Сельскохозяйственный цикл включает в себя действия, относящиеся к выращиванию, уходу после роста и сбору выращиваемой культуры, например, обработка почвы, посев, распыление удобрений или пестицидов, полив и сбор выращиваемой культуры.

Сельскохозяйственные устройства для выполнения относящихся к сельскому хозяйству видов деятельности, в ходе которых собираются данные, уже известны из практики. Такие устройства содержат инструменты для выполнения деятельности, связанной с сельским хозяйством, например, распылительное устройство для опрыскивания, плуг для вспашки, инструменты для сбора выращиваемой культуры или любой другой инструмент, а также некоторую систему агрегирования данных для сбора данных, относящихся к устройству и выполненным действиям. Агрегированные данные могут содержать данные, относящиеся к скорости устройства, положению устройства и другие данные, относящиеся к состоянию устройства, такие как давление масла, уровни жидкости и т. д. Агрегированные данные могут дополнительно содержать данные, относящиеся к выполненной сельскохозяйственной деятельности, например, количество жидкости, распыляемой на поле, или количество собранной выращиваемой культуры. Данные, относящиеся к действиям оператора устройства, таким как управление с помощью руля, нажатие кнопки, также могут содержаться в агрегированных данных.

Обычно агрегированные данные отправляются в принимающую систему, в которой они хранятся и обрабатываются. Данные могут использоваться, например, для анализа роста выращиваемой культуры, урожайности и эффективности сельскохозяйственного цикла. Кроме того, данные, относящиеся к устройству, могут использоваться для оценки производительности, для диагностики определенных проблем или могут использоваться в настройке профилактического или прогнозирующего обслуживания.

Такая принимающая система часто предлагается в конфигурации SaaS (программное обеспечение как услуга); поэтому принимающая система обычно не находится на ферме.

Чтобы сельскохозяйственное устройство могло отправлять данные в принимающую систему, устройство часто оснащается коммуникационным модулем, таким как мобильный модем, выполненным с возможностью обеспечения доступа к принимающей системе через соединение с помощью беспроводной связи с вышками сотовой связи. На практике для использования мобильного широкополосного соединения требуется подписка на мобильный широкополосный доступ. Традиционно подписка на мобильную широкополосную связь часто ограничивает объем данных, которые могут быть отправлены с использованием мобильного широкополосного соединения, или, по меньшей мере, взимает плату с пользователя подписки, в соответствии с объемом данных, отправленных через мобильное широкополосное соединение. Таким образом, более высокие затраты связаны с агрегированием и отправкой большего количества данных.

Кроме того, поскольку сельскохозяйственные поля обычно расположены за пределами городских районов, зона покрытия вышек сотовой связи часто бывает разреженной. Разреженное покрытие сотовой связи часто отрицательно сказывается на доступной полосе пропускания мобильного широкополосного соединения, ограничивая объем данных, которые могут быть отправлены через мобильное широкополосное соединение. Поскольку в отношении сельскохозяйственных устройств нет ничего необычного в том, что агрегируется большой объем данных, важно, чтобы пропускная способность мобильного широкополосного соединения была достаточно высокой, чтобы можно было отправлять собранные данные, по меньшей мере, с той же скоростью, с которой агрегируются данные. В противном случае данные будут агрегироваться быстрее, чем они отправляются, что в конечном итоге приведет к переполнению данных для отправки.

Чтобы предотвратить высокую стоимость подписки и/или переполнение данных, объем данных, отправляемых с использованием мобильного широкополосного соединения, должен быть ограничен. Это может быть достигнуто либо путем ограничения типов отправляемых измерений, либо путем ограничения частоты, с которой отправляются измерения. Однако недостатком этого является то, что оба этих решения каким-то образом ограничивают объем данных, доступных для анализа, либо ограничивают типы доступных измерений, либо снижают частоту измерений или разрешающую способность доступных данных.

При анализе данных важно, чтобы частота измерения данных была достаточно высокой. В этом контексте частота измерения данных может относиться к скорости или частоте, с которой записываются измерения (например, количество кадров камеры в секунду), или может относиться к разрешающей способности измерения (например, количеству пикселей в изображении. Когда частота измерения данных слишком мала и, например, существуют важные характеристики или отклонения, но они имеют меньшую продолжительность, чем частота измерения данных, важные характеристики или отклонения можно сделать невидимыми при уменьшении частоты измерения.

Кроме того, не всегда возможно предсказать, какие типы измерений будут важны в будущем. Например, при анализе отказа устройства тип измерений, относящихся к отказу, зависит от типа отказа. Поэтому трудно предопределить выбор типов измерений, которые можно было бы на постоянной основе рассматривать как важные.

Другое решение может быть обеспечено с помощью конфигурирования сельскохозяйственного устройства для временного хранения собранных измерений в памяти и отправки собранных измерений в принимающую систему по достижении какой-либо базовой станции, например, расположенной на ферме, которая оснащена средствами связи, не использующими мобильное широкополосное соединение. Однако это решение потребует строительства указанной базовой станции. Кроме того, вышеупомянутое решение позволило бы анализировать данные только тогда, когда сельскохозяйственное устройство достигло своей базовой станции и синхронизировало свои данные через базовую станцию. Поэтому было бы невозможно, например, использовать данные, принятые от неисправного устройства, для диагностики, прежде чем перейти к устройству или вернуть устройство на базовую станцию.

Настоящее изобретение направлено на устранение или, по меньшей мере, на значительное уменьшение вышеупомянутых проблем путем обеспечения сельскохозяйственного устройства и способа снижения нагрузки при передаче данных через мобильное широкополосное соединение.

С этой целью изобретение предлагает сельскохозяйственное устройство для обработки поля, содержащее:

- инструменты для обработки поля;

- систему агрегирования данных, выполненную с возможностью сбора множества измерений в момент времени (T) по меньшей мере из одной или нескольких из следующих категорий:

- скорость сельскохозяйственного устройства;

- данные о местоположении сельскохозяйственного устройства, при этом местоположение может быть абсолютным или относительно поля;

- данные о состоянии устройства, содержащие данные, относящиеся к состоянию сельскохозяйственного устройства;

- данные процесса, содержащие данные, относящиеся к обработке поля;

- блок обработки данных, функционально связанный с системой агрегирования данных;

- память, функционально связанная с блоком обработки данных;

- коммуникационный модуль, функционально связанный с блоком обработки данных;

при этом блок обработки данных выполнен с возможностью обработки каждого измерения из множества измерений из системы агрегирования данных, причем обработка измерения содержит:

- установление того, подтверждается ли соответствие измерения по меньшей мере одному критерию из набора критериев;

- если соответствие измерения подтверждается по меньшей мере для одного критерия из набора критериев:

- по меньшей мере временное сохранение измерения в памяти;

- отправка измерения в принимающую систему с помощью коммуникационного модуля;

- если измерение не подтверждается по меньшей мере для одного критерия из набора критериев:

- пропуск измерения;

при этом набор критериев содержит:

- измерение не имеет действительного предыдущего измерения, сохраненного в памяти;

- измерение имеет действительное предшествующее измерение, сохраненное в памяти, и

- период времени между (T - 1) и (T) превышает взаимосвязанное предварительно заданное пороговое значение продолжительности,

- разница между значением измерения и значением действительного предыдущего измерения находится за пределами взаимосвязанного предварительно заданного порогового значения разницы, или

- значение измерения находится во взаимосвязанном диапазоне ключевых значений, и

при этом пороговое значение продолжительности, пороговое значение разности и диапазон ключевого значения содержат настройки порогового значения, хранящегося в памяти.

Следует отметить, что действительное предшествующее измерение содержит самое младшее соответствующее измерение, собранное в момент времени (Т - 1), которое подтверждено набором критериев и было сохранено в памяти, причем время (Т - 1) обозначает время самого младшего соответствующего измерения, которое было собрано системой агрегирования данных.

Кроме того, следует отметить, что изначально, например, при запуске сельскохозяйственной машины, в памяти не будет храниться никаких значений, поскольку данные еще не были собраны. В качестве альтернативы, в начале процесса в памяти может быть сохранено значение по умолчанию, например, нулевая скорость при запуске сельскохозяйственной машины.

Также следует отметить, что набор критериев сбора также может называться критериями сбора или критериями. Пороговые значения продолжительности, пороговые значения разности и ключевые значения, хранящиеся в памяти, также могут называться настройками пороговых значений. Предварительно заданные настройки пороговых значений могут называться предварительно заданными настройками пороговых значений. В памяти можно сохранить множество предварительно заданных настроек пороговых значений.

Кроме того, следует отметить, что набор критериев в качестве альтернативы может быть определен следующим образом, причем набор критериев содержит:

- не существует соответствующего измерения, сохраненного в памяти;

- не существует предшествующего измерения, сохраненного в памяти и:

- период времени между (T - 1) и (T) превышает взаимосвязанное предварительно заданное пороговое значение продолжительности,

- разница между значением измерения и значением соответствующего измерения, сохраненным в памяти, находится за пределами взаимосвязанного предварительно заданного порогового значения разницы, и/или

- значение измерения находится во взаимосвязанном диапазоне ключевых значений,

при этом предшествующее соответствующее измерение собирается системой агрегации данных в момент времени (T - 1) и сохраняется в памяти, причём пороговое значение продолжительности, пороговое значение разности и диапазон ключевых значений содержат настройки пороговых значений, хранящиеся в памяти. Специалисту в данной области техники будет понятно, что это альтернативное определение набора критериев включает в себя тот же набор критериев, что и определение, приведенное выше.

Также следует отметить, что измерения, собранные системой агрегирования данных, собираются с различных датчиков и других средств для проведения измерений, таких как, например, датчики скорости, GPS (система глобального позиционирования), датчики давления масла, датчики скорости текучей среды, датчики урожайности, фотоаппараты и т.д.

Кроме того, следует отметить, что датчики скорости текучей среды могут измерять тип распыляемой жидкости и/или количество распыляемой жидкости.

Различные датчики могут, например, также измерять характеристики растений, такие как: размер растения, тип растения, стадия роста растения, количество обнаруженных растений, состояние здоровья растений и другие характеристики растений.

Кроме того, следует отметить, что данные процесса содержат данные, относящиеся к обработке поля, такие как данные датчиков, данные исполнительного механизма и данные оператора (например, когда оператор нажимает кнопку).

Также следует отметить, что коммуникационный модуль выполнен с возможностью подключения к принимающей системе и отправки данных в нее. Коммуникационный модуль может содержать мобильный широкополосный модем, узкополосный IoT-модуль или любую другую коммуникационную технологию, которая может использоваться для отправки и приема данных.

Преимущество сельскохозяйственного устройства согласно изобретению, состоит в том, что данные отправляются в принимающую систему только при соблюдении одного или нескольких из упомянутых критериев. Посредством отправки данных в принимающую систему только при соблюдении одного или нескольких из упомянутых критериев можно избежать отправки избыточных данных, уменьшая количество данных, которые должны быть отправлены через мобильное широкополосное соединение. Это позволяет достичь как сокращения общего объема отправляемых данных, так и величины полосы пропускания, необходимой для отправки данных. Кроме того, критерии обеспечивают отправку значительных изменений данных в систему сбора.

Критерий порогового значения продолжительности гарантирует, что результат измерения будет отправляться в принимающую систему, по меньшей мере, каждый раз, когда пороговое значение продолжительности превышено. Введение порогового значения продолжительности имеет то преимущество, что можно отличить, например, неисправный датчик, например, датчик, который больше не выполняет измерения, от датчика, измерения которого находятся в пределах порогового значения разницы в течение продолжительного периода времени.

Критерий порогового значения разности гарантирует, что измерения отправляются в принимающую систему только тогда, когда изменение значения измерения превышает пороговое значение. Это имеет то преимущество, что постоянные измерения или измерения с небольшими колебаниями не отправляются. Это уменьшает общий объем данных, отправляемых через широкополосное мобильное соединение, без необходимости понижать частоту измерения данных.

Критерий ключевого значения гарантирует, что некоторые измерения всегда отправляются в принимающую систему, даже если они обычно находятся в пределах порогового значения разницы. Это имеет то преимущество, что, когда ключевому значению придается важное значение, это значение всегда регистрируется в принимающей системе. Примером может служить скорость транспортного средства. Устройство, стоящее на месте и, следовательно, имеющее нулевую скорость, отличается от устройства, которое перемещается (очень) медленно. В контексте разницы между стоянием на месте и медленным перемещением это может иметь важное значение при анализе данных, в то время как разница в скорости может находиться в пределах порогового значения разницы и, следовательно, не будет записана без установки критерия ключевого значения для скорости на ноль.

Еще одно преимущество сельскохозяйственного устройства, согласно изобретению, состоит в том, что измерения могут иметь взаимосвязанные предварительно заданные пороговые значения. Следовательно, измерение может иметь взаимосвязанные настройки пороговых значений, специально адаптированные для характера этого измерения. Это делает блок обработки данных подходящим для большого количества разнообразных измерений, например, измерение, колеблющееся между нулем и сотней, будет иметь разные взаимосвязанные настройки порогового значения, когда измерение колеблется между нулем и единицей.

В варианте осуществления изобретения набор критериев сбора дополнительно включает в себя предшествующее измерение в момент времени (T-1), достигшее предварительно заданного диапазона ключевых значений, а значение измерения в момент времени (T) не находится в предварительно заданном диапазоне ключевых значений.

В варианте осуществления изобретения сельскохозяйственное устройство дополнительно содержит дисплей и средства управления вводом, при этом дисплей выполнен с возможностью отображения информации о системе агрегирования данных и настройках пороговых значений; и при этом средства управления вводом выполнены с возможностью позволять пользователю регулировать настройки пороговых значений.

Средства управления вводом могут быть интегрированы в дисплей в форме сенсорного дисплея или могут быть выполнены в виде клавиатуры, клавишной панели, циферблатов и/или других средств ввода, известных из практики.

С помощью оснащения сельскохозяйственного устройства дисплеем и средствами управления вводом, как было раскрыто выше, пользователь может конфигурировать вид и конфигурировать настройки пороговых значений, если сочтет это необходимым. Это имеет то преимущество, что пользователю легко переключаться между различными настройками в соответствии с выполняемой работой. Например, при переключении между обработкой первого поля с первой выращиваемой культурой и обработкой второго поля со второй выращиваемой культурой, пользователь может адаптировать настройки пороговых значений между двумя полями. Это позволяет пользователю регулировать настройки пороговых значений в соответствии с его соображениями относительно полей, типа выращиваемой культуры и т. д.

В другом варианте осуществления изобретения блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью выбора предварительно заданной настройки порогового значения из группы предварительно заданных настроек пороговых значений на основе единицы измерения, используемой при данном измерении.

Связывая настройки пороговых значений с соответствующими единицами измерения, можно незамедлительно адаптировать настройки группы измерений, что ускоряет и упрощает изменение этих настроек.

В варианте осуществления согласно изобретению, пороговые значения разности содержат процент изменения между значением измерения в момент времени (T) и значением соответствующего измерения в момент времени (T - 1). Выражая пороговые значения разности в процентах от изменения, пороговое значение автоматически адаптируется к величине измеренного значения. Это является предпочтительным, когда, например, небольшая разница рассматривается как значительная в том случае, когда измерение имеет небольшую величину, но рассматривается как незначительная для больших величин.

В другом предпочтительном варианте осуществления согласно изобретению, блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью выбора предварительно заданной настройки порогового значения из группы предварительно заданных настроек пороговых значений на основе типа сорта растений. В предпочтительном варианте осуществления дисплей и средства управления вводом выполнены с возможностью соответственно выбора типа сорта растений и выбора предварительно заданных настроек пороговых значений.

Путем определения настроек пороговых значений, в соответствии с типом сорта растений, можно легко переключаться между предварительно заданными настройками в соответствии с типом сорта растения для данной выращиваемой культуры. Это, например, является важным, когда определенная выращиваемая культура более чувствительна к опрыскиванию определенной жидкостью по сравнению с другими выращиваемыми культурами, и фермер желает получить более подробную информацию о скорости потока жидкости. В этом случае фермер может легко переключиться на заданную настройку порогового значения, при которой скорость потока жидкости имеет более низкое пороговое значение.

В предпочтительном варианте сельскохозяйственное устройство представляет собой сельскохозяйственное опрыскивающее устройство, в котором инструменты для обработки поля содержат средства для распыления жидкости на поле, а категория данных обработки содержит скорость потока, при которой распыляется жидкость.

В другом варианте осуществления изобретения блок обработки дополнительно выполнен с возможностью выбора предварительно заданной настройки порогового значения из группы предварительно заданных настроек пороговых значений на основе стадии роста выращиваемой культуры. Посредством определения настроек пороговых значений в соответствии со стадией роста растения, настройки порогового значения легко адаптируются соответствующим образом. Это является предпочтительным, когда фермер рассматривает определенные измерения как более важные на разных стадиях роста растения.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения дисплей и средства управления вводом выполнены с возможностью отображения и выбора типа выращиваемой культуры, сорта растения и/или стадии роста растения, и соответственно выбора предварительно заданных настроек пороговых значений. Это позволяет пользователям легко переключаться между различными настройками пороговых значений в зависимости от ситуации.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения настройки пороговых значений дополнительно определяются блоком обработки данных на основе факторов окружающей среды, включающих в себя один или несколько факторов из числа типов почвы, уровней влажности почвы, и/или погодных условий. Это позволяет дополнительно оптимизировать настроек пороговых значений.

В другом варианте осуществления изобретения, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью динамической регулировки настроек пороговых значений на основе величины полосы пропускания, доступной через мобильное широкополосное соединение, при этом динамическая регулировка содержит снижение пороговых значений разности и пороговых значений продолжительности, когда доступна более широкая полоса пропускания, и увеличение пороговых значений разности и пороговых значений продолжительности, когда доступна менее широкая полоса пропускания.

Когда измерение пропускается (и, следовательно, не отправляется), некоторые подробности об измерении теряются, поскольку измерение может иметь любое значение в диапазоне, определенном последним отправленным соответствующим измерением плюс или минус пороговое значение разницы. Посредством динамической регулировки настроек пороговых значений на основе величины полосы пропускания, доступной через широкополосное мобильное соединение, поддерживается максимально возможное количество деталей в собранных данных с учетом доступной величины полосы пропускания. Это означает, что детализация данных снижается только тогда, когда ширина полосы пропускания является недостаточной.

В варианте осуществления согласно изобретению, блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью представления числовых значений, таких как количество жидкости, с использованием индекса диапазона, при этом индекс диапазона является натуральным числом, взятым из диапазона N номеров индексов от нуля до N - 1, где:

- каждый номер индекса взаимосвязан с отдельным блоком (или диапазоном) числовых значений;

- нулевой индекс диапазона соответствует предварительно заданному блоку наименьших числовых значений;

- индекс диапазона N - 1 соответствует предварительно заданному блоку наивысших числовых значений;

- индекс диапазона, взаимосвязанный с числовым значением, соответствует индексу диапазона блока, в который попадает числовое значение; а также,

- каждый тип числового измерения имеет взаимосвязанный предварительно заданный диапазон, хранящийся в памяти.

Посредством представления числового значения измерения с использованием индекса диапазона вместо прямого использования числового значения, величина необходимой полосы пропускания/запоминающего устройства уменьшается при отправке/сохранении измерения, поскольку количество битов, необходимых для представления количества в памяти, равно количеству битов, необходимых для представления числа N - 1 (в отличие от использования числа с плавающей запятой или представления на основе целого числа).

Согласно варианту осуществления изобретения, принимающая система, выполненная с возможностью приема данных от сельскохозяйственного устройства, содержит процессор, память, функционально подключенную к процессору, и коммуникационный модуль, функционально подключенный к процессору, при этом коммуникационный модуль принимающей системы выполнен с возможностью подключаться к коммуникационному модулю сельскохозяйственного устройства и принимать измерения от сельскохозяйственного устройства; и при этом процессор выполнен с возможностью хранения измерений, принятых коммуникационным блоком, в памяти с временем (T) в качестве отметки времени.

В предпочтительном варианте осуществления принимающая система дополнительно выполнена с возможностью:

если элемент находится в памяти какое-то время (T-1) и когда соответствующий элемент отсутствует в принятых измерениях, собранных в момент времени (T), выполняется повторение элемента в памяти с отметкой времени (T).

Посредством повторения элемента, который не принят принимающей системой, последовательность измерений, собранная блоком агрегирования сельскохозяйственной машины, восстанавливается с заданным пределом погрешности, при этом предел погрешности определяется с помощью порогового значения разности.

В варианте осуществления изобретения блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью отправки собранных измерений, которые соответствуют критериям, в принимающую систему с использованием коммуникационного блока с предварительно определенным интервалом.

В предпочтительном варианте осуществления предварительно определенный интервал находится в диапазоне 1-3 секунд, предпочтительно около 2 секунд.

С помощью отправки собранных измерений с предварительно определенным интервалом, принимающая система может определить, когда ожидается прием собранных измерений, и может использовать эту информацию для повторения непринятых измерений в памяти и определения правильного времени (Т) для повторных измерений.

В другом варианте осуществления изобретение относится к системе для сбора и хранения сельскохозяйственных данных, содержащей сельскохозяйственное устройство и принимающую систему согласно любому из вышеупомянутых вариантов осуществления или комбинации вышеупомянутых вариантов осуществления изобретения.

Изобретение дополнительно относится к способу оснащения сельскохозяйственного устройства средствами для агрегирования и обработки данных, таким образом устройство содержит сельскохозяйственное устройство в соответствии с изобретением, как раскрывается выше, или любой комбинации раскрытых вариантов осуществления, при этом способ содержит установку

- системы агрегирования данных;

- блока обработки данных, функционально связанного с системой агрегирования данных;

- памяти, функционально связанной с блоком обработки данных;

- коммуникационного модуля, содержащего мобильный широкополосный модем;

и конфигурирование сельскохозяйственного устройства в соответствии с любым из приведенных выше вариантов осуществления изобретения.

Вышеупомянутый способ обеспечивает обратную совместимость изобретения с существующим оборудованием. Это имеет то преимущество, что существующее оборудование, которое не содержит систему агрегирования данных, и/или блок обработки данных, как описано выше, может быть модернизировано до сельскохозяйственного устройства в соответствии с изобретением. С помощью модернизации существующих сельскохозяйственных устройств можно получить сельскохозяйственное устройство в соответствии с изобретением с уменьшенными затратами.

Изобретение дополнительно относится к способу агрегирования данных от сельскохозяйственного устройства, содержащему:

- сбор множества измерений в момент времени (T) по меньшей мере из одной или более следующих категорий:

- скорость сельскохозяйственного устройства;

- данные о местоположении сельскохозяйственного устройства, при этом местоположение может быть абсолютным или относительно поля;

- данные о состоянии устройства, содержащие данные, относящиеся к состоянию сельскохозяйственного устройства;

- данные процесса, содержащие данные, относящиеся к обработке поля;

- обработку каждого измерения из множества измерений из системы агрегирования данных, при этом обработка измерения содержит:

- установление того, подтверждается ли соответствие измерения набору критериев;

- если измерение подтверждает соответствие набору критериев:

- по меньшей мере, временное сохранение измерения в памяти;

- отправка измерения в систему сбора с использованием коммуникационного модуля;

- если измерение не соответствует набору критериев:

- пропуск измерения;

при этом набор критериев содержит:

- измерение не имеет действительного предыдущего измерения, при этом действительное предшествующее измерение содержит самое младшее соответствующее измерение, собранное в момент времени (T - 1), которое подтверждено для набора критериев и было сохранено в памяти, причем время (T - 1) обозначает время, когда система агрегирования данных собрала самое младшее соответствующее измерение;

- измерение имеет действительное предшествующее измерение и

- период времени между (T - 1) и (T) превышает взаимосвязанное предварительно заданное пороговое значение продолжительности,

- разница между значением измерения и значением действительного предыдущего измерения находится за пределами взаимосвязанного предварительно заданного порогового значения разницы, или

- значение измерения находится во взаимосвязанном диапазоне ключевых значений, и

при этом пороговое значение продолжительности, пороговое значение разности и диапазон ключевого значения содержат настройки порогового значения, хранящиеся в памяти.

Изобретение дополнительно относится к системе отправки, которая выполнена с возможностью отправки данных или измерений на сельскохозяйственное устройство, конкретно на устройство, аналогичное блоку обработки данных сельскохозяйственного устройства, при этом сельскохозяйственное устройство дополнительно выполнено с возможностью приема, хранения и использования упомянутых данных.

Изобретение описано выше в качестве примера. Понятно, что специалисты в данной области техники способны реализовать различные варианты изобретения без фактического отклонения от объема изобретения. Дополнительные преимущества, признаки и детали изобретения поясняются на основе предпочтительных вариантов его осуществления, в которых сделана ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:

- фиг. 1а показывает вид в перспективе примера сельскохозяйственного устройства, в соответствии с изобретением;

- фиг.1b показывает устройство по фиг. 1, в котором стрелы находятся в выдвинутом положении;

- фиг. 2 показывает вид в перспективе примера второго устройства, в соответствии с изобретением;

- фиг. 3 показывает схематический обзор компонентов устройства, в соответствии с изобретением.

Сельскохозяйственное устройство 2 согласно примеру изобретения (см. фиг. 1a, 1b) показывает самоходное устройство 2, которое обеспечивается колесами 4a, 4b, 4c, 4d, соединенными с приводным узлом (не показан) и с кабиной 6 водителя, из которой оператор может управлять сельскохозяйственным устройством 2. Сельскохозяйственное устройство 2 дополнительно содержит источник 8 для подачи жидкого продукта в виде резервуара 8 для хранения, в котором находится жидкий продукт, который должен распределяться по поверхности. В этом примере сельскохозяйственное устройство 2 содержит две стрелы 10, 12. Стрела 10 обеспечивается продольной подающей линией 14 и множеством сопел 18a - 18x, которые распределены вдоль стрелы 10. Каждое из сопел 18a - 18x по текучей среде соединено с продольной подающей линией 14 стрелы 10, причем продольная подающая линия 14 имеет концевую часть 22, которая по текучей среде соединена с источником 8 для подачи жидкого продукта.

Стрела 12 обеспечивается продольной подающей линией 16 и множеством сопел 20a - 20x, которые распределены вдоль стрелы 12. Каждое из сопел 20a - 20x по текучей среде соединено с продольной подающей линией 16 стрелы 12, у которой продольная подающая линия 16 имеет концевую часть 24, соединенную по текучей среде с источником 8 для подачи жидкого продукта.

В этом примере каждая стрела 10, 12 выполнена с возможностью складываться между положением для хранения (см. фиг. 1a) и положением распыления (см. фиг. 1b). В активном положении стрелы 10, 12 проходят наружу с противоположных сторон от сельскохозяйственного устройства 2 (см. фиг. 1b). В этом положении стрелы 10, 12 проходят, по существу, перпендикулярно центральной оси A, причем центральная ось A проходит, по существу, параллельно направлению D перемещения от заднего конца 26 к переднему концу 28 устройства 2. В положении для хранения каждая из стрел 10, 12 поворачивается внутрь на угол около 90° и складывается, в результате чего каждая из стрел 10, 12 проходит, по меньшей мере, частично параллельно центральной оси А сельскохозяйственного устройства 2 (см. фиг. 1а).

Сельскохозяйственное устройство 2 дополнительно содержит средство 54 регулирования давления, которое включает в себя по меньшей мере один блок 56 управления соплами для управления открыванием и закрыванием одного или нескольких взаимосвязанных сопел 18a - 18x, 20a - 20x на соответствующих стрелах 10, 12.

Во втором примере устройства 102, согласно изобретению, устройство 102 содержит сборочное устройство 102 для сбора выращиваемой культуры, имеющее три колеса 204a, 104b, 104c, из которых передние колеса 104a, 104b являются ведущими колесами. Оператор может управлять устройством 102 из кабины 106 водителя, из которой он имеет хороший обзор полевого рабочего узла 108, содержащего компоненты 110, 112 для сбора выращиваемой культуры. Собранная выращиваемая культура по меньшей мере временно хранится в накопителе 114, из которого они удаляются через выходное отверстие 116. Устройство 102 имеет задний конец 126 и передний конец 128, которые также определяют его основное направление D перемещения.

Устройства 2, 102 в этих примерах содержат систему 32 агрегирования данных, собирающую данные 34, 36, 38, 40 измерений, которые в данном случае являются скоростью 34 устройства 2, 102, данными 36 положения устройства 2, 102, данными 38 состояния устройства 2, 102, относящимися к состоянию устройства 2, 102, и данными 40 процесса, относящимися к полю, которое в настоящее время обрабатывается. В случае устройства 2 данные 40 процесса могут включать в себя количество распыляемой жидкости. В случае устройства 102 данные 40 процесса могут включать в себя количество собранной выращиваемой культуры.

Система 32 агрегирования данных пересылает данные 34, 36, 38, 40 измерений в блок 30 обработки данных, который также подключен к различным другим компонентам, включая память 74 для хранения данных, среди прочего - данных 34, 36, 38, 40 измерений. Кроме того, память 74 может содержать программное обеспечение, которым может управлять блок 30 обработки данных. Блок 30 обработки данных дополнительно подключен к коммуникационной системе 44, которая выполнена с возможностью обмена данными с удаленной системой (не показана) на основе принципа сокращения данных, в соответствии с изобретением.

Кроме того, дисплей 50 и средства 48 управления вводом являются частью устройства 2, 102 для обеспечения ввода оператором (средства 48 управления вводом) и получения обратной связи (дисплей 50). Как дисплей 50, так и средства 48 управления вводом функционально связаны с блоком 30 обработки данных. Средства 48 управления вводом дополнительно выполнены с возможностью позволять оператору передавать настройки 52 порогового значения блоку 30 обработки данных, которые последовательно отображаются на дисплее 50.

Для более подробного описания различных режимов и использования устройства 2, 102 в соответствии с изобретением, ниже приведены некоторые примеры.

В примере изобретения сельскохозяйственное устройство содержит самоходное распылительное устройство, в котором данные процесса, собранные системой агрегирования данных, содержат количество жидкости, распыленной на поле, зарегистрированное в миллилитрах за время от T = 1 до T = 4. Данные блока обработки сконфигурированы для использования предварительно заданного другого порогового значения* в 5 миллилитров для упомянутых измерений. В таблице ниже приведена последовательность измерений с указанием их значений независимо от того, отправлено ли измерение коммуникационным модулем. Для большей ясности в таблице также отображается диапазон пороговых значений разности, чтобы было легко увидеть, когда разность между значением измерения и значением действительного предыдущего измерения выходит за пределы предварительно заданного порогового значения разности. Измерение при T = 1 отправляется, поскольку это первое измерение в последовательности и, следовательно, не имеет действительного предыдущего измерения. Измерение при T = 2 отправляется, поскольку значение выходит за пределы диапазона пороговых значений разности. Измерение при T = 3 не отправляется, так как оно находится в диапазоне 505–515. Измерение при T = 4 отправляется, поскольку оно выходит за пределы диапазона 505–515.

Время T Количество (мл) Отправлено Диапазон пороговых значений 1 500 Да 495 - 505 2 510 Да 505 - 515 3 505 Нет 4 504 Да 499-509

В другом примере изобретения скорость сельскохозяйственного устройства регистрируется в километрах в час с использованием предварительно заданного порогового значения разницы в 1 км/ч и ключевого значения 0 км/ч. Измерение при T = 1 отправляется, поскольку это первое измерение. Измерение при T = 2 не отправляется, так как оно попадает в диапазон пороговых значений (10 – 12). Измерение при T = 3 отправляется, поскольку оно выходит за пределы диапазона пороговых значений 10 – 12. Хотя измерение при T = 4 действительно попадает в диапазон пороговых значений (0 – 2), оно все равно отправляется, поскольку 0 является ключевым значением.

Время T Скорость (км/ч) Отправлено Диапазон пороговых значений 1 11 Да 10 - 12 2 10 Нет 3 1 Да 0 - 2 4 0 Да -1 - 1

Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается описанными выше предпочтительными вариантами его осуществления. Запрашиваемые права определены следующими пунктами, в рамках которых могут быть предусмотрены многие модификации.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Сельскохозяйственное устройство для обработки поля содержит: инструмент для обработки поля; систему агрегирования данных, выполненную с возможностью сбора множества измерений в момент времени (T) по меньшей мере из одной или более из следующих категорий: скорость сельскохозяйственного устройства; данные о местоположении сельскохозяйственного устройства, при этом местоположение может быть абсолютным или относительно поля; данные о состоянии устройства, содержащие данные, относящиеся к состоянию сельскохозяйственного устройства; данные процесса, содержащие данные, относящиеся к обработке поля; блок обработки данных, функционально связанный с системой агрегирования данных; память, функционально связанная с блоком обработки данных; коммуникационный модуль, функционально связанный с блоком обработки данных. Блок обработки данных выполнен с возможностью обработки каждого измерения из множества измерений из системы агрегирования данных. Обработка измерения включает в себя: установление того, подтверждается ли соответствие измерения по меньшей мере одному критерию из набора критериев. Если измерение подтверждается по меньшей мере для одного критерия из набора критериев: по меньшей мере временное сохранение измерения в памяти; отправка измерения в принимающую систему с использованием коммуникационного модуля. Если измерение не подтверждает по меньшей мере один критерий из набора критериев: пропуск измерения. Набор критериев включает в себя: измерение не имеет действительного предыдущего измерения, при этом действительное предшествующее измерение содержит самое младшее соответствующее измерение, собранное в момент времени (T - 1), которое подтверждено для набора критериев и было сохранено в памяти, причем время (T - 1) обозначает время, когда система агрегирования данных собрала самое младшее соответствующее измерение; измерение имеет действительное предшествующее измерение и период времени между (T - 1) и (T) превышает взаимосвязанное предварительно заданное пороговое значение продолжительности, разница между значением измерения и значением действительного предыдущего измерения находится за пределами взаимосвязанного предварительно заданного порогового значения разницы или значение измерения находится во взаимосвязанном диапазоне ключевых значений. Пороговое значение продолжительности, пороговое значение разности и диапазон ключевых значений содержат настройки порогового значения, хранящиеся в памяти. Принимающая система для приема данных от сельскохозяйственного устройства содержит процессор, память, функционально связанную с процессором, и коммуникационный модуль, функционально связанный с процессором. Коммуникационный модуль выполнен с возможностью подключения к коммуникационному модулю сельскохозяйственного устройства и принимает результаты измерений от сельскохозяйственного устройства. Процессор выполнен с возможностью хранения измерений, принятых коммуникационным блоком, в памяти с временем (T) в качестве отметки времени. Система содержит сельскохозяйственное устройство и принимающую систему. Способ модернизации из сельскохозяйственного устройства в сельскохозяйственное устройство. Способ агрегирования данных включает: сбор множества измерений в момент времени (T) по меньшей мере из одной или нескольких из следующих категорий: скорость сельскохозяйственного устройства; данные о местоположении сельскохозяйственного устройства, при этом местоположение может быть абсолютным или относительно поля; данные о состоянии устройства, содержащие данные, относящиеся к состоянию сельскохозяйственного устройства; данные процесса, содержащие данные, относящиеся к обработке поля; обработку каждого измерения из множества измерений из системы агрегирования данных. Обработка измерения включает в себя: установление того, подтверждается ли соответствие измерения набору критериев; если измерение подтверждает соответствие набору критериев: по меньшей мере временное сохранение измерения в памяти; отправка измерения в систему сбора с использованием коммуникационного модуля. Если измерение не подтверждает соответствие набору критериев: пропуск измерения. Изобретения обеспечивают снижение нагрузки при передаче данных через мобильное широкополосное соединение. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сельскохозяйственное устройство для обработки поля, содержащее:

- инструмент для обработки поля;

- систему агрегирования данных, выполненную с возможностью сбора множества измерений в момент времени (T) по меньшей мере из одной или более из следующих категорий:

- скорость сельскохозяйственного устройства;

- данные о местоположении сельскохозяйственного устройства, при этом местоположение может быть абсолютным или относительно поля;

- данные о состоянии устройства, содержащие данные, относящиеся к состоянию сельскохозяйственного устройства;

- данные процесса, содержащие данные, относящиеся к обработке поля;

- блок обработки данных, функционально связанный с системой агрегирования данных;

- память, функционально связанная с блоком обработки данных;

- коммуникационный модуль, функционально связанный с блоком обработки данных;

при этом блок обработки данных выполнен с возможностью обработки каждого измерения из множества измерений из системы агрегирования данных, причем обработка измерения включает в себя:

- установление того, подтверждается ли соответствие измерения по меньшей мере одному критерию из набора критериев;

- если измерение подтверждается по меньшей мере для одного критерия из набора критериев:

- по меньшей мере временное сохранение измерения в памяти;

- отправка измерения в принимающую систему с использованием коммуникационного модуля;

- если измерение не подтверждает по меньшей мере один критерий из набора критериев:

- пропуск измерения;

при этом набор критериев включает в себя:

- измерение не имеет действительного предыдущего измерения, при этом действительное предшествующее измерение содержит самое младшее соответствующее измерение, собранное в момент времени (T-1), которое подтверждено для набора критериев и было сохранено в памяти, причем время (T-1) обозначает время, когда система агрегирования данных собрала самое младшее соответствующее измерение;

- измерение имеет действительное предшествующее измерение и

- период времени между (T-1) и (T) превышает взаимосвязанное предварительно заданное пороговое значение продолжительности,

- разница между значением измерения и значением действительного предыдущего измерения находится за пределами взаимосвязанного предварительно заданного порогового значения разницы, или

- значение измерения находится во взаимосвязанном диапазоне ключевых значений; а также при этом пороговое значение продолжительности, пороговое значение разности и диапазон ключевых значений содержат настройки порогового значения, хранящиеся в памяти.

2. Сельскохозяйственное устройство по п. 1, дополнительно содержащее дисплей и средства управления вводом, при этом дисплей выполнен с возможностью отображения информации о системе агрегирования данных и настройках пороговых значений и при этом средства управления вводом выполнены с возможностью позволять пользователю регулировать настройки пороговых значений.

3. Сельскохозяйственное устройство по п. 1 или 2, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью выбора предварительно заданной настройки порогового значения из группы предварительно заданных настроек пороговых значений на основе единицы измерения, используемой при данном измерении.

4. Сельскохозяйственное устройство по п. 1, в котором пороговые значения разности содержат процент изменения между значением измерения в момент времени (T) и значением действительного предыдущего измерения в момент времени (T-1).

5. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью выбора предварительно заданной настройки порогового значения из группы предварительно заданных настроек пороговых значений на основе типа сорта растений.

6. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью выбора предварительно заданной настройки порогового значения из группы предварительно заданных настроек пороговых значений на основе стадии роста выращиваемой культуры.

7. Сельскохозяйственное устройство по п. 5 или 6, в котором дисплей дополнительно выполнен с возможностью отображения сорта растений и/или стадии роста, и при этом средства управления вводом выполнены с возможностью позволять пользователю выбирать сорт растений и/или стадию роста.

8. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором настройки пороговых значений дополнительно определяются блоком обработки данных на основе факторов окружающей среды, включающих в себя один или несколько факторов из числа типов почвы, уровней влажности почвы и/или погодных условий.

9. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью динамической регулировки настроек пороговых значений на основе величины полосы пропускания, доступной через коммуникационный модуль, при этом динамическая регулировка включает в себя снижение пороговых значений разности и пороговых значений продолжительности, когда доступна более широкая полоса пропускания и увеличиваются пороговые значения разницы и пороговые значения продолжительности, когда доступна менее широкая полоса пропускания.

10. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью отправки собранных измерений, которые соответствуют критериям, в принимающую систему с использованием коммуникационного блока с предварительно определенным интервалом.

11. Сельскохозяйственное устройство по п. 10, в котором предварительно определенный интервал составляет 1-3 секунды, предпочтительно 2 секунды.

12. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором сельскохозяйственное устройство представляет собой сельскохозяйственное опрыскивающее устройство, в котором инструменты для обработки поля содержат средства для распыления жидкости на поле, а категория данных обработки содержит скорость потока, при которой распыляется жидкость.

13. Сельскохозяйственное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок обработки данных дополнительно выполнен с возможностью представления числовых значений, таких как количество жидкости, с использованием индекса диапазона, где индекс диапазона является натуральным числом, взятым из диапазона N числовых индексов от нуля до N-1, при этом:

- каждый из числовых индексов взаимосвязан с отдельным блоком (или диапазоном) числовых значений;

- нулевой индекс диапазона соответствует предварительно заданному блоку наименьших числовых значений;

- индекс N-1 диапазона соответствует предварительно заданному блоку наивысших числовых значений;

- индекс диапазона, взаимосвязанный с числовым значением, соответствует индексу диапазона блока, в который попадает числовое значение; а также,

- каждый тип числового измерения имеет взаимосвязанный предварительно заданный диапазон, хранящийся в памяти.

14. Принимающая система для приема данных от сельскохозяйственного устройства по любому из предшествующих пунктов, при этом принимающая система содержит процессор, память, функционально связанную с процессором, и коммуникационный модуль, функционально связанный с процессором, при этом коммуникационный модуль принимающей системы выполнен с возможностью подключения к коммуникационному модулю сельскохозяйственного устройства и принимает результаты измерений от сельскохозяйственного устройства; и при этом процессор выполнен с возможностью хранения измерений, принятых коммуникационным блоком, в памяти с временем (T) в качестве отметки времени.

15. Принимающая система по п. 14, дополнительно сконфигурированная таким образом, что:

если элемент находится в памяти какое-то время (T-1) и когда соответствующий элемент отсутствует в принятых измерениях, собранных в момент времени (T), элемент в памяти с отметкой времени (T) повторяется.

16. Система для сбора и хранения сельскохозяйственных данных, содержащая сельскохозяйственное устройство по любому из пп.1-13 и принимающую систему по п. 14 или 15.

17. Способ модернизации сельскохозяйственного устройства в сельскохозяйственное устройство по пп. 1-13, включающий в себя установку:

- системы агрегирования данных;

- блока обработки данных с функциональным подключением блока обработки данных к системе агрегирования данных;

- памяти, оперативно с функциональным подключением памяти к блоку обработки данных;

- коммуникационного модуля; а также,

конфигурирование сельскохозяйственного устройства по любому из пп. 1-13.

18. Способ агрегирования данных с сельскохозяйственного устройства, включающий в себя:

- сбор множества измерений в момент времени (T) по меньшей мере из одной или нескольких из следующих категорий:

- скорость сельскохозяйственного устройства;

- данные о местоположении сельскохозяйственного устройства, при этом местоположение может быть абсолютным или относительно поля;

- данные о состоянии устройства, содержащие данные, относящиеся к состоянию сельскохозяйственного устройства;

- данные процесса, содержащие данные, относящиеся к обработке поля;

- обработку каждого измерения из множества измерений из системы агрегирования данных, при этом обработка измерения включает в себя:

- установление того, подтверждается ли соответствие измерения набору критериев;

- если измерение подтверждает соответствие набору критериев:

- по меньшей мере временное сохранение измерения в памяти;

- отправка измерения в систему сбора с использованием коммуникационного модуля;

- если измерение не подтверждает соответствие набору критериев:

- пропуск измерения;

при этом набор критериев включает в себя:

- измерение не имеет предшествующего измерения;

- измерение имеет действительное предшествующее измерение, при этом действительное предшествующее измерение содержит самое младшее соответствующее измерение, собранное в момент времени (T-1), которое подтверждено для набора критериев и было сохранено в памяти, при этом время (T-1) обозначает время, когда система агрегирования данных собрала самое младшее соответствующее измерение, и

- период времени между (T-1) и (T) превышает взаимосвязанное предварительно заданное пороговое значение продолжительности,

- разница между значением измерения и значением действительного предшествующего измерения находится за пределами взаимосвязанного предварительно заданного порогового значения разницы, или

- значение измерения находится во взаимосвязанном диапазоне ключевых значений, и

при этом пороговое значение продолжительности, пороговое значение разности и диапазон ключевых значений содержат настройки пороговых значений, хранящиеся в памяти.