لا يقتصر نظام التوجيه الآلي الزراعي على تحديد الموقع بدقة فحسب، بل يحتاج أيضاً إلى حاسوب موثوق للمركبة لعرض معلومات التوجيه، والاتصال بأنظمة المركبة، وتوفير واجهة واضحة للمشغل أثناء العمليات الميدانية.
في التطبيقات العملية للآلات الزراعية، تُستخدم أجهزة الكمبيوتر المتينة للمركبات غالبًا كمحطة تشغيل للنظام. وهي تعمل جنبًا إلى جنب مع نظام تحديد المواقع العالمي RTK GNSS، وأجهزة التحكم في التوجيه، والبرامج الزراعية، والكاميرات، وغيرها من معدات المركبة.
استُخدمت حواسيب المركبات المتينة من شركة PDS في تطبيقات التوجيه الآلي الزراعي في الصين وروسيا وغيرها من الأسواق. وتختلف أحجام الشاشات المستخدمة في هذه المشاريع باختلاف الآلة ومتطلبات التركيب، بما في ذلك شاشات مثبتة على المركبات بأحجام 7 و10 و12 بوصة.
تتناول هذه المقالة كيفية دمج أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمركبات المتينة في أنظمة التوجيه الآلي الزراعية، وما يجب على مصنعي المعدات ومكاملي الأنظمة مراعاته عند اختيار جهاز طرفي.
ما هو دور كمبيوتر المركبة في التوجيه الآلي الزراعي ؟
يتضمن نظام التوجيه الآلي الزراعي عادةً عدة مكونات مختلفة.
يوفر نظام تحديد المواقع العالمي RTK GNSS معلومات دقيقة للغاية لتحديد المواقع. ويتولى نظام التوجيه عملية التوجيه. أما البرامج الزراعية فتدير مسارات الملاحة ومعلومات الحقول وبيانات التشغيل.
يقوم كمبيوتر المركبة بربط هذه الوظائف من منظور المشغل.
يمكن استخدامه من أجل:
- عرض خطوط التوجيه ومعلومات الملاحة لنظام تحديد المواقع العالمي RTK GNSS
- عرض المركبة وتطبيق المعلومات
- توفير واجهة للتطبيقات الزراعية
- الاتصال بشبكة CAN Bus وواجهات المركبات الأخرى
- عرض صور الكاميرا عند دمج الكاميرات
- التواصل مع وحدات تحديد المواقع الخارجية واللاسلكية
- قم بتوفير واجهة تعمل باللمس للمشغل
هذا يعني أن كمبيوتر المركبة ليس بالضرورة هو المكون الذي يقوم بالتوجيه نفسه. بل إنه يوفر الحوسبة والاتصال وواجهة المستخدم اللازمة لجعل نظام التوجيه الآلي الزراعي الكامل قابلاً للاستخدام داخل الكابينة.
تطبيق عملي: أطراف توصيل متينة على الجرارات الزراعية
تم دمج أجهزة الكمبيوتر المثبتة على المركبات من نوع PDS في الآلات الزراعية المستخدمة في العمليات الميدانية.
تختلف متطلبات الأجهزة المختلفة. تستخدم بعض التطبيقات شاشة عرض بحجم 7 بوصات حيث يُفضل استخدام شاشة صغيرة، بينما تستخدم تطبيقات أخرى كمبيوتر مركبة بحجم 10 أو 12 بوصة لتوفير مساحة عمل أكبر لخرائط الملاحة وعرض الكاميرا ومعلومات إضافية.
التطبيق 1: عمليات الجرارات الميدانية
غالباً ما تعمل الجرارات الزراعية لفترات طويلة في الحقول المفتوحة، حيث تتعرض المحطة الطرفية لأشعة الشمس والاهتزاز والغبار والتغيرات في درجة الحرارة.
في تطبيق التوجيه الآلي، يحتاج المشغل إلى مراقبة مسار التوجيه مع الانتباه أيضًا إلى المركبة وتنفيذ العملية.
يوفر جهاز كمبيوتر مثبت في السيارة الشاشة والواجهة لهذه المعلومات مع الحفاظ على تكامله مع الأنظمة الكهربائية وأنظمة الاتصالات في السيارة.
يمكن أن يختلف التكوين الفعلي وفقًا للجرار ووحدة التحكم في التوجيه ونظام GNSS والبرامج التي يستخدمها العميل.
التطبيق الثاني: التوجيه الآلي في ظروف الحقول المتربة
لا تعمل الآلات الزراعية في بيئة داخلية نظيفة.
أثناء عمليات الحراثة والزراعة والرش والحصاد وغيرها من العمليات الحقلية، يُعدّ الغبار والاهتزاز جزءًا طبيعيًا من بيئة العمل. لذا، يجب تصميم حاسوب المركبة خصيصًا لتطبيقات المركبات بدلًا من مجرد تكييفه من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية.
بالنسبة لهذا النوع من التطبيقات، يمكن أن تكون عوامل مثل حماية الغلاف، ومقاومة الاهتزاز، ودرجة حرارة التشغيل، ومدخلات الطاقة، وطريقة التركيب بنفس أهمية أداء المعالج.
من داخل مقصورة السائق: كيف يتكامل النظام
يُتيح تركيب النظام داخل الكابينة فهمًا أفضل لدور كمبيوتر السيارة.
قد يتضمن التكوين النموذجي للتوجيه الآلي الزراعي ما يلي:
هوائي نظام تحديد المواقع العالمي RTK ← وحدة تحديد المواقع/نظام تحديد المواقع العالمي ← نظام الملاحة أو التوجيه ← كمبيوتر المركبة ← واجهة المستخدم
يعتمد التصميم المعماري الدقيق على تصميم نظام العميل.
قد يتصل كمبيوتر السيارة بالآلة من خلال ناقل CAN أو واجهات أخرى، مع عرض معلومات الملاحة وبيانات التطبيق على الشاشة.
ويمكن أيضاً توصيل الكاميرات عندما يحتاج المشغل إلى رؤية إضافية حول الآلة.
يُعدّ هذا النوع من التكامل أحد الأسباب التي تجعل مصنّعي المعدات الزراعية غالباً ما يطلبون أكثر من مجرد جهاز لوحي يعمل بنظام أندرويد. إذ يجب أن يعمل الجهاز كجزء لا يتجزأ من نظام المركبة المتكامل.
لماذا تُعدّ المتانة مهمة في أنظمة التوجيه الآلي الزراعية؟
ضوء الشمس والرؤية الخارجية
تُستخدم أنظمة التوجيه الآلي الزراعية بشكل شائع في الهواء الطلق، وغالبًا تحت أشعة الشمس المباشرة.
قد لا توفر الشاشة التي تعمل بشكل جيد في الأماكن المغلقة نفس تجربة المشاهدة داخل كابينة الجرار. لذا، تُعدّ السطوع العالي وزوايا الرؤية المناسبة وواجهة اللمس المصممة خصيصًا لتشغيل المركبة من أهم معايير الاختيار.
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب خرائط ملاحة أكبر، أو مشاهد كاميرا، أو لوحات معلومات متعددة، يمكن أن تجعل الشاشة الأكبر واجهة المشغل أسهل في الترتيب.
الاهتزاز والصدمة
تعمل الآلات الزراعية على أرض غير مستوية، والاهتزاز جزء من التشغيل الطبيعي.
يجب أن يتحمل كمبيوتر المركبة الظروف الميكانيكية المرتبطة بالآلة. ويشمل ذلك هيكل التثبيت بالإضافة إلى الكمبيوتر نفسه.
لذا ينبغي أن يراعي التركيب المناسب كلاً من مقاومة الكمبيوتر للاهتزاز والاستقرار الميكانيكي لحل التركيب.
الغبار والمطر وظروف الحقل
قد تعمل الآلات الزراعية في الحقول المتربة والبيئات الرطبة والظروف الجوية المتغيرة.
ولهذا السبب، تعتبر الحماية من الغبار والماء اعتبارًا مهمًا آخر عند اختيار كمبيوتر سيارة متين.
تم تصميم أجهزة كمبيوتر المركبات من PDS بحماية IP66 لتطبيقات المركبات الصعبة.
مصدر طاقة المركبة
لا تستخدم المركبات الزراعية نفس بيئة الطاقة التي تستخدمها معدات المكاتب.
يجب مراعاة تقلبات الجهد الكهربائي وظروف النظام الكهربائي للمركبة عند اختيار كمبيوتر السيارة. تدعم أجهزة كمبيوتر PDS نطاق إدخال تيار مستمر من 9 إلى 36 فولت، وهي مصممة خصيصًا للبيئات الكهربائية للمركبات.
اختيار كمبيوتر المركبة لنظام التوجيه الآلي الزراعي
ليس بالضرورة أن يكون أفضل كمبيوتر للمركبة هو الذي يتمتع بأعلى المواصفات. بل يجب أن يتناسب مع الآلة الزراعية والتطبيق الفعلي.
1. حجم الشاشة
يجب اختيار حجم الشاشة وفقًا لتصميم الكابينة وكمية المعلومات التي يجب عرضها.
يمكن أن يكون الطرفية ذات 7 بوصات مناسبة عندما تكون مساحة التركيب محدودة أو عندما يفضل استخدام واجهة صغيرة الحجم.
توفر شاشة العرض مقاس 10 بوصات مساحة أكبر للخرائط ومعلومات التوجيه والتطبيقات الإضافية.
بالنسبة للآلات الزراعية الأكبر حجماً أو التطبيقات التي تتطلب عرض المزيد من المعلومات في نفس الوقت، يوفر جهاز T12 مقاس 12.1 بوصة مساحة عمل أكبر.
يكمن السر في مطابقة حجم الشاشة مع سير عمل المشغل ومساحة التثبيت المتاحة.
2. نظام التشغيل
ينبغي مراعاة منصة البرمجيات الزراعية قبل اختيار الأجهزة.
يمكن أن يكون نظام Android مناسبًا للتطبيقات التي تستخدم بالفعل برامجًا تعتمد على نظام Android، بينما قد يكون نظام Linux مفضلًا لبعض الأنظمة المدمجة أو المخصصة.
تقدم شركة PDS تكوينات مختلفة لأجهزة كمبيوتر المركبات مع خيارات Android وLinux حسب الطراز ومتطلبات المشروع.
3. واجهات الاتصال
قد تحتاج أنظمة التوجيه الآلي الزراعية إلى التواصل مع أجهزة متعددة.
قد تكون هناك حاجة إلى واجهات مثل CAN Bus و RS232 و RS485 و Ethernet و USB و 4G و Wi-Fi أو Bluetooth حسب المشروع.
ينبغي التأكد من متطلبات الواجهة الفعلية مع وحدة التحكم في التوجيه، ووحدة GNSS، والبرامج الزراعية، والكاميرات، وغيرها من المعدات المتصلة قبل الانتهاء من تصميم الأجهزة.
4. توافق نظام تحديد المواقع العالمي RTK
بالنسبة لتطبيقات الزراعة الدقيقة، يمكن لنظام RTK GNSS توفير تحديد المواقع على مستوى السنتيمتر عند استخدامه مع مصدر تصحيح مناسب وتكوين نظام كامل.
يمكن أن يعمل كمبيوتر السيارة كمحطة لعرض معلومات تحديد المواقع والتوجيه، بينما تعتمد بنية RTK الفعلية على وحدة GNSS الخاصة بالعميل والهوائي وخدمة التصحيح وبرامج التطبيق.
5. دمج الكاميرا
أصبحت الكاميرات شائعة بشكل متزايد في الآلات الزراعية.
بإمكانها توفير رؤية للجزء الخلفي من الآلة، والأدوات، والنقاط العمياء، أو مناطق العمل المحيطة.
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب كلاً من الملاحة ومراقبة الكاميرا، يجب أن يتمتع كمبيوتر السيارة بقدرة كافية على الاتصال بالكاميرا ومعالجة البيانات للتكوين المطلوب.
أجهزة كمبيوتر PDS المتينة للمركبات الزراعية
توفر شركة PDS أجهزة كمبيوتر متينة مثبتة على المركبات للآلات الزراعية وتطبيقات المركبات الصناعية الأخرى.
بالنسبة لمشاريع التوجيه الآلي الزراعي، تشمل مجموعة المنتجات محطات طرفية مدمجة بحجم 7 بوصات، وأجهزة كمبيوتر للمركبات بحجم 10 بوصات، وجهاز T12 الأكبر حجماً بحجم 12 بوصة.
بفضل توفر محطات طرفية مثبتة على المركبات بأحجام 7 بوصات و10 بوصات و12 بوصة للآلات الزراعية، توفر هذه التطبيقات نظرة عملية على كيفية ملاءمة أجهزة الحوسبة المتينة لنظام التوجيه الآلي.
يُعدّ جهاز T12 الخيار الأكبر حجماً ضمن هذه السلسلة، حيث يستخدم شاشة IPS مقاس 12.1 بوصة بسطوع يصل إلى 750 شمعة/م². يدعم الجهاز نظام Android 13 أو نظام Linux Kernel 5.15 + Qt 5.15 (اختياري)، كما يُمكن إضافة نظام RTK GNSS لتحديد المواقع بدقة عالية. ويوفر الجهاز أيضاً منافذ توصيل متعددة للسيارات وأربعة منافذ للكاميرات بدقة 1080P.
بالنسبة للجرارات الأكبر حجماً والآلات الزراعية، يمكن أن توفر مساحة العرض الأكبر مساحة أكبر لخرائط الملاحة ومعلومات الآلة وعروض الكاميرا وواجهات التطبيقات الأخرى.
ينبغي أن يعتمد الاختيار بين الأجهزة ذات الأحجام 7 بوصات و10 بوصات و12 بوصة في النهاية على تصميم المركبة ومتطلبات البرامج وكثافة المعلومات وسير عمل المشغل.
من النموذج الأولي للتوجيه الآلي الزراعي إلى الإنتاج الضخم
بالنسبة لشركة تصنيع الآلات الزراعية، فإن اختيار كمبيوتر المركبة ليس سوى جزء واحد من المشروع.
كما يجب اختبار النظام في الجهاز الفعلي.
وهذا يشمل عادةً ما يلي:
1. تأكيد موضع التركيب وهيكل التثبيت
2. فحص مدخلات الطاقة والحالة الكهربائية للمركبة
3. تأكيد واجهات CAN، والواجهات التسلسلية، والإيثرنت، وغيرها.
4. اختبار اتصالات GNSS و RTK
5. دمج التطبيقات الزراعية
6. اختبار الكاميرات والأجهزة الطرفية الأخرى
7. فحص وضوح الشاشة في الظروف الخارجية
8. اختبار الاهتزاز والظروف البيئية
9. التحقق من صحة النظام بالكامل قبل الإنتاج الضخم
تُعد هذه العملية مهمة بشكل خاص لمشاريع تصنيع المعدات الأصلية (OEM) لأنه قد يلزم تكييف نفس كمبيوتر المركبة مع آلات زراعية مختلفة.
تقدم شركة PDS خدمات تصنيع المعدات الأصلية/تصميم المعدات الأصلية للعملاء الذين يحتاجون إلى أجهزة أو برامج أو واجهات أو تكامل ميكانيكي مخصص.
الهدف ليس مجرد توفير جهاز لوحي قياسي، بل توفير منصة حوسبة للمركبات يمكن دمجها في النظام الزراعي الكامل للعميل.
التعليمات
هل يمكن استخدام كمبيوتر مركبة متين للتوجيه الآلي في الزراعة؟
نعم. يمكن استخدام كمبيوتر المركبة المتين كمحطة تشغيل لنظام التوجيه الآلي الزراعي، حيث يعرض معلومات التوجيه ويتصل بمكونات المركبة أو النظام الأخرى.
هل يوفر كمبيوتر السيارة نظام تحديد المواقع RTK؟
بحسب الطراز والتكوين، يمكن لأجهزة كمبيوتر المركبات المزودة بنظام تحديد المواقع العالمي (PDS) دعم وحدة RTK GNSS. كما يعتمد أداء تحديد الموقع الكامل على وحدة GNSS والهوائي ومصدر التصحيح وتكوين النظام.
ما هو حجم الشاشة المناسب لنظام التوجيه الآلي للجرار؟
لا يوجد حجم شاشة واحد يناسب جميع الجرارات.
قد يكون جهاز طرفي بحجم 7 بوصات مناسبًا للتركيبات الصغيرة. يوفر جهاز طرفي بحجم 10 بوصات مساحة عمل أكبر، بينما يمكن النظر في استخدام جهاز T12 بحجم 12.1 بوصة للآلات الزراعية الأكبر حجمًا أو التطبيقات التي تتطلب مساحة شاشة أكبر لعرض الخرائط والكاميرات ومعلومات الآلة.
هل يحتاج كمبيوتر السيارة إلى ناقل بيانات CAN؟
لا يتطلب كل مشروع ناقل CAN، ولكنه يستخدم بشكل شائع عندما يحتاج كمبيوتر السيارة إلى التواصل مع وحدات التحكم في السيارة أو الأنظمة الإلكترونية الأخرى.
ينبغي التأكد من الواجهات المطلوبة بناءً على نظام التوجيه الآلي الزراعي الفعلي.
هل يمكن تخصيص نفس كمبيوتر المركبة لآلات زراعية مختلفة؟
نعم. بالنسبة لمشاريع تصنيع المعدات الأصلية (OEM) وتصنيع التصميم الأصلي (ODM)، يمكن تعديل الأجهزة والبرامج والواجهات وطريقة التركيب والتكوينات الأخرى وفقًا لمتطلبات العميل.
خاتمة
يتكون نظام التوجيه الآلي الزراعي من أكثر من مجرد جهاز استقبال RTK GNSS ووحدة تحكم في التوجيه.
يوفر كمبيوتر المركبة للمشغل واجهة تشغيل ويربط نظام الملاحة ومعلومات المركبة والكاميرات ومكونات النظام الأخرى داخل الكابينة.
في التطبيقات الزراعية الفعلية، استُخدمت حواسيب المركبات المتينة من PDS في أنواع مختلفة من الآلات الزراعية وفي أسواق متنوعة. وبفضل خيارات الشاشات 7 و10 و12 بوصة، يُمكن اختيار المكونات وفقًا لتصميم الآلة ومتطلبات التطبيق.
بالنسبة للآلات الزراعية الأكبر حجماً والتطبيقات كثيفة المعلومات، يوفر جهاز T12 مقاس 12.1 بوصة مساحة عرض أكبر مع الحفاظ على التصميم المتين الموجه نحو المركبات والمطلوب للبيئات الصناعية.
بالنسبة لمصنعي الآلات الزراعية، ومكاملي الأنظمة، ومقدمي حلول الزراعة الدقيقة، يجب اختيار كمبيوتر المركبة المناسب كجزء من نظام التوجيه الآلي الكامل - وليس كجهاز عرض معزول.
إذا كنت تقوم بتطوير نظام توجيه آلي زراعي أو دمج كمبيوتر مركبة متين في الآلات الزراعية الحالية، فيمكن لشركة PDS توفير أجهزة حوسبة المركبات ودعم تكامل OEM/ODM بناءً على متطلبات مشروعك.
اتصل بنا
📧 البريد الإلكتروني: [email protected]
📞الهاتف: +86 13421822024
🌐الموقع الإلكتروني: www.szpds.com
تنصل
المعلومات الواردة في هذه المقالة هي للاسترشاد فقط. لا تتحمل شركة PDS Technology Co., Ltd. أي مسؤولية عن الأخطاء أو الإغفالات أو ملاءمة المحتوى لتطبيقات محددة. تخضع مواصفات المنتج للتغيير دون إشعار مسبق. يجب على المشترين التحقق من جميع التفاصيل الفنية مع فريقنا قبل الاستخدام.
تُعد شركة PDS Technology شركة رائدة في تصنيع أجهزة RTK GNSS عالية الدقة وأجهزة كمبيوتر المركبات، وتخدم قطاعات الزراعة والبناء والتعدين وسيارات الأجرة والخدمات اللوجستية منذ عام 2011.
بخبرة تزيد عن 15 عامًا في مجال البحث والتطوير لقطاع السيارات، نقدم أجهزة متينة متعددة أنظمة التشغيل (أندرويد/لينكس/أوبن هارموني) تتميز بنظام تحديد المواقع RTK بدقة تصل إلى سنتيمترات، وحماية IP66، وأداء متوافق مع تقنيات الذكاء الاصطناعي. وقد أنتجت مصانعنا الحاصلة على شهادة IATF16949 أكثر من 100,000 وحدة تم توزيعها عالميًا، مستحوذةً على أكثر من 30% من سوق محطات التوجيه الآلي الزراعي في الصين. ونصدر منتجاتنا إلى اليابان والولايات المتحدة والمملكة المتحدة وتركيا وروسيا وغيرها.
