El guiado automático en la agricultura no se limita a un posicionamiento preciso. Un sistema de guiado automático también necesita un ordenador de a bordo fiable para mostrar la información de guiado, conectarse con los sistemas del vehículo y proporcionar al operador una interfaz clara durante las labores en el campo.
En aplicaciones reales de maquinaria agrícola, los ordenadores robustos para vehículos se utilizan a menudo como terminal del operador. Funcionan conjuntamente con el sistema de posicionamiento GNSS RTK, los controladores de dirección, el software agrícola, las cámaras y otros equipos del vehículo.
Los ordenadores para vehículos robustos de PDS se han utilizado en aplicaciones de dirección automática agrícola en China, Rusia y otros mercados. Según los requisitos de la máquina y la instalación, estos proyectos utilizan pantallas de diferentes tamaños, incluyendo terminales montadas en vehículos de 7, 10 y 12 pulgadas.
Este artículo analiza cómo los ordenadores para vehículos robustos se integran en los sistemas de dirección automática agrícolas y qué deben tener en cuenta los fabricantes de equipos y los integradores de sistemas a la hora de seleccionar un terminal.
¿Qué papel desempeña el ordenador del vehículo en la dirección automática en la agricultura ?
Un sistema de dirección automática agrícola normalmente incluye varios componentes diferentes.
El sistema RTK GNSS proporciona información de posicionamiento de alta precisión. El sistema de dirección realiza la maniobra de navegación. El software agrícola gestiona las rutas de navegación, la información del campo y los datos operativos.
El ordenador del vehículo conecta estas funciones desde la perspectiva del operador.
Puede utilizarse para:
- Muestra las líneas de guía GNSS RTK y la información de navegación.
- Mostrar información del vehículo y del implemento
- Proporcionar la interfaz para aplicaciones agrícolas
- Conéctate con el bus CAN y otras interfaces del vehículo.
- Muestra las imágenes de la cámara cuando las cámaras están integradas.
- Comunicarse con módulos de posicionamiento y comunicación inalámbrica externos.
- Proporcionar una interfaz táctil para el operador.
Esto significa que el ordenador del vehículo no es necesariamente el componente que realiza la dirección en sí. En cambio, proporciona la capacidad de procesamiento, comunicación e interfaz de operador necesarias para que el sistema completo de dirección automática agrícola pueda utilizarse dentro de la cabina.
Aplicación práctica: Terminales robustos en tractores agrícolas
Los ordenadores PDS instalados en vehículos se han integrado en la maquinaria agrícola utilizada para las labores de campo.
Las distintas máquinas tienen requisitos diferentes. Algunas aplicaciones utilizan un terminal de 7 pulgadas donde se prefiere una pantalla compacta, mientras que otras utilizan un ordenador de a bordo de 10 o 12 pulgadas para proporcionar un área de trabajo más grande para mapas de navegación, vistas de cámara e información adicional.
Aplicación 1: Operaciones de campo con tractor
Los tractores agrícolas suelen funcionar durante largos periodos en campos abiertos, donde la parte trasera está expuesta a la luz solar, las vibraciones, el polvo y los cambios de temperatura.
En una aplicación de dirección automática, el operador debe supervisar la trayectoria de guiado al mismo tiempo que presta atención al funcionamiento del vehículo y de los implementos.
Un ordenador instalado en el vehículo proporciona la pantalla y la interfaz para esta información, a la vez que permanece integrado con los sistemas eléctricos y de comunicación del vehículo.
La configuración real puede variar según el tractor, el controlador de dirección, el sistema GNSS y el software utilizado por el cliente.
Aplicación 2: Dirección automática en condiciones de campo polvorientas
La maquinaria agrícola no funciona en un ambiente interior limpio.
Durante las labores de arado, siembra, fumigación, cosecha y otras operaciones agrícolas, el polvo y las vibraciones son habituales en el entorno de trabajo. Por lo tanto, el ordenador del vehículo debe diseñarse específicamente para aplicaciones automovilísticas, en lugar de simplemente adaptarlo de la electrónica de consumo.
Para este tipo de aplicaciones, factores como la protección de la carcasa, la resistencia a las vibraciones, la temperatura de funcionamiento, la entrada de energía y el método de montaje pueden ser tan importantes como el rendimiento del procesador.
Desde la cabina del conductor: Cómo se ensambla el sistema
La instalación dentro de la cabina permite comprender mejor la función del ordenador del vehículo.
Una configuración típica de dirección automática para la agricultura puede incluir:
Antena GNSS RTK → Módulo GNSS/de posicionamiento → Sistema de navegación o dirección → Ordenador del vehículo → Interfaz del operador
La arquitectura exacta depende del diseño del sistema del cliente.
El ordenador del vehículo puede comunicarse con la máquina a través del bus CAN u otras interfaces, mientras muestra información de navegación y datos de la aplicación en la pantalla.
También se pueden conectar cámaras cuando el operador necesita mayor visibilidad alrededor de la máquina.
Este tipo de integración es una de las razones por las que los fabricantes de maquinaria agrícola suelen requerir algo más que una tableta Android estándar. El dispositivo debe funcionar como parte integral del sistema del vehículo.
¿Por qué es importante la robustez en los sistemas de dirección automática para la agricultura?
Luz solar y visibilidad al aire libre
Los sistemas de dirección automática para la agricultura se utilizan habitualmente al aire libre, a menudo bajo la luz solar directa.
Una pantalla que funciona bien en interiores puede no ofrecer la misma experiencia visual dentro de la cabina de un tractor. Por lo tanto, un alto brillo, ángulos de visión adecuados y una interfaz táctil diseñada para el manejo del vehículo son factores importantes a la hora de seleccionar una pantalla.
Para aplicaciones que requieren mapas de navegación más grandes, vistas de cámara o múltiples paneles de información, una pantalla más grande también puede facilitar la organización de la interfaz del operador.
Vibración y choque
La maquinaria agrícola funciona en terrenos irregulares, y la vibración forma parte de su funcionamiento normal.
El ordenador del vehículo debe soportar las condiciones mecánicas propias de la máquina. Esto incluye tanto la estructura de montaje como el propio ordenador.
Por lo tanto, una instalación adecuada debe tener en cuenta tanto la resistencia a las vibraciones del ordenador como la estabilidad mecánica de la solución de montaje.
Polvo, lluvia y condiciones del terreno
La maquinaria agrícola puede trabajar en campos polvorientos, ambientes húmedos y condiciones climáticas cambiantes.
Por este motivo, la protección contra el polvo y el agua es otro factor importante a tener en cuenta al seleccionar un ordenador robusto para vehículos.
Los ordenadores de a bordo PDS están diseñados con protección IP66 para aplicaciones exigentes en vehículos.
Fuente de alimentación del vehículo
Los vehículos agrícolas no utilizan el mismo entorno energético que los equipos de oficina.
Al seleccionar un ordenador para vehículos, es necesario tener en cuenta las fluctuaciones de voltaje y las condiciones eléctricas del vehículo. Los ordenadores para vehículos PDS admiten un rango de entrada de 9 a 36 V CC y están diseñados para entornos eléctricos vehiculares.
Selección de un ordenador de a bordo para un sistema de dirección automática agrícola.
El mejor ordenador para vehículos no es necesariamente el que tiene las especificaciones más altas. Debe adaptarse a la máquina agrícola y a la aplicación específica.
1. Tamaño de la pantalla
El tamaño de la pantalla debe seleccionarse en función de la distribución de la cabina y la cantidad de información que se necesite mostrar.
Un terminal de 7 pulgadas puede ser adecuado cuando el espacio de instalación es limitado o se prefiere una interfaz compacta.
Un terminal de 10 pulgadas proporciona más espacio en pantalla para mapas, información de orientación y aplicaciones adicionales.
Para maquinaria agrícola de mayor tamaño o aplicaciones que requieren mostrar más información simultáneamente, la pantalla T12 de 12,1 pulgadas ofrece un área de trabajo más amplia.
La clave está en adaptar el tamaño de la pantalla al flujo de trabajo del operador y al espacio de instalación disponible.
2. Sistema operativo
Antes de seleccionar el hardware, se debe tener en cuenta la plataforma de software agrícola.
Android puede ser adecuado para aplicaciones que ya utilizan software basado en Android, mientras que Linux puede ser preferible para algunos sistemas integrados o personalizados.
PDS ofrece diferentes configuraciones de ordenadores para vehículos con opciones Android y Linux, según el modelo y los requisitos del proyecto.
3. Interfaces de comunicación
Los sistemas de dirección automática para la agricultura pueden necesitar comunicarse con múltiples dispositivos.
Dependiendo del proyecto, pueden ser necesarias interfaces como CAN Bus, RS232, RS485, Ethernet, USB, 4G, Wi-Fi o Bluetooth.
Antes de finalizar el diseño del hardware, se deben confirmar los requisitos de interfaz con el controlador de dirección, el módulo GNSS, el software agrícola, las cámaras y demás equipos conectados.
4. Compatibilidad con RTK GNSS
Para aplicaciones de agricultura de precisión, el sistema GNSS RTK puede proporcionar un posicionamiento con precisión centimétrica cuando se utiliza con una fuente de corrección adecuada y una configuración completa del sistema.
El ordenador del vehículo puede servir como terminal para mostrar la información de posicionamiento y guiado, mientras que la arquitectura RTK real depende del módulo GNSS, la antena, el servicio de corrección y el software de aplicación del cliente.
5. Integración de la cámara
Las cámaras son cada vez más comunes en la maquinaria agrícola.
Pueden proporcionar vistas de la parte trasera de la máquina, los implementos, los puntos ciegos o las áreas de trabajo circundantes.
Para aplicaciones que requieren tanto navegación como monitorización por cámara, el ordenador del vehículo debe tener suficiente conectividad para la cámara y capacidad de procesamiento para la configuración requerida.
Computadoras robustas PDS para vehículos agrícolas
PDS proporciona ordenadores robustos para montaje en vehículos, destinados a maquinaria agrícola y otras aplicaciones en vehículos industriales.
Para proyectos de guiado automático en la agricultura, la gama de productos incluye terminales compactos de 7 pulgadas, ordenadores para vehículos de 10 pulgadas y el modelo más grande T12 de 12 pulgadas.
Con terminales para vehículos de 7, 10 y 12 pulgadas disponibles para maquinaria agrícola, estas aplicaciones ofrecen una visión práctica de cómo el hardware informático robusto se integra en un sistema de dirección automática.
El T12 es la opción con pantalla más grande de la gama. Incorpora una pantalla IPS de 12,1 pulgadas con un brillo de 750 nits. El producto es compatible con Android 13 o con una configuración opcional de Linux Kernel 5.15 + Qt 5.15, y se le puede añadir RTK GNSS para aplicaciones de posicionamiento de precisión. Además, ofrece múltiples interfaces para vehículos y cuatro puertos para cámaras de 1080p.
En el caso de tractores y maquinaria agrícola de mayor tamaño, la mayor superficie de visualización proporciona más espacio para mapas de navegación, información de la máquina, vistas de la cámara y otras interfaces de aplicación.
La elección entre hardware de 7, 10 y 12 pulgadas debe depender, en última instancia, del diseño del vehículo, los requisitos de software, la densidad de información y el flujo de trabajo del operador.
Del prototipo de dirección automática agrícola a la producción en masa
Para un fabricante de maquinaria agrícola, seleccionar el ordenador del vehículo es solo una parte del proyecto.
El sistema también debe probarse en la máquina real.
Esto normalmente incluye:
1. Confirmación de la posición de instalación y la estructura de montaje.
2. Comprobación de la entrada de energía y del estado eléctrico del vehículo.
3. Confirmación de interfaces CAN, serie, Ethernet y otras.
4. Pruebas de comunicación GNSS y RTK
5. Integración de la aplicación agrícola
6. Pruebas de cámaras y otros periféricos
7. Comprobación de la visibilidad de la pantalla en condiciones exteriores.
8. Pruebas de vibración y condiciones ambientales
9. Validación del sistema completo antes de la producción en masa.
Este proceso es especialmente importante para los proyectos de fabricantes de equipos originales (OEM) porque es posible que sea necesario adaptar el mismo ordenador del vehículo a diferentes máquinas agrícolas.
PDS ofrece servicios OEM/ODM para clientes que requieren hardware, software, interfaces o integración mecánica personalizados.
El objetivo no es simplemente proporcionar una tableta estándar, sino ofrecer una plataforma informática para vehículos que pueda integrarse en el sistema agrícola completo del cliente.
Preguntas frecuentes
¿Se puede utilizar un ordenador de vehículos robustos para la dirección automática en la agricultura?
Sí. Un ordenador robusto para vehículos puede utilizarse como terminal de operador para un sistema de dirección automática agrícola, mostrando información de guiado y conectándose con otros componentes del vehículo o del sistema.
¿El ordenador del vehículo proporciona posicionamiento RTK?
Según el modelo y la configuración, los ordenadores de a bordo PDS pueden admitir un módulo GNSS RTK. El rendimiento de posicionamiento completo también depende del módulo GNSS, la antena, la fuente de corrección y la configuración del sistema.
¿Qué tamaño de pantalla es adecuado para el sistema de dirección automática del tractor?
No existe un tamaño de pantalla único para todos los tractores.
Un terminal de 7 pulgadas puede ser adecuado para instalaciones compactas. Un terminal de 10 pulgadas ofrece más espacio de trabajo, mientras que un T12 de 12,1 pulgadas puede considerarse para maquinaria agrícola de mayor tamaño o aplicaciones donde se requiera una mayor área de pantalla para mapas, cámaras e información de la máquina.
¿El ordenador del vehículo necesita bus CAN?
No todos los proyectos requieren el bus CAN, pero se utiliza habitualmente cuando el ordenador del vehículo necesita comunicarse con los controladores del vehículo u otros sistemas electrónicos.
Las interfaces necesarias deben confirmarse en función del sistema de dirección automática agrícola real.
¿Se puede personalizar el mismo ordenador de a bordo para diferentes máquinas agrícolas?
Sí. Para proyectos OEM y ODM, el hardware, el software, las interfaces, el método de montaje y otras configuraciones se pueden adaptar según los requisitos del cliente.
Conclusión
Un sistema de dirección automática para la agricultura se compone de algo más que un receptor GNSS RTK y un controlador de dirección.
El ordenador del vehículo proporciona al operador una interfaz de trabajo y conecta la navegación, la información del vehículo, las cámaras y otros componentes del sistema dentro de la cabina.
En aplicaciones agrícolas reales, los ordenadores para vehículos robustos de PDS se han utilizado en distintos tipos de maquinaria agrícola y en diversos mercados. Con opciones de 7, 10 y 12 pulgadas, el hardware se puede seleccionar según la configuración de la máquina y los requisitos de la aplicación.
Para maquinaria agrícola de mayor tamaño y aplicaciones que requieren gran cantidad de información, el modelo T12 de 12,1 pulgadas ofrece una mayor área de visualización, manteniendo al mismo tiempo el diseño robusto orientado a vehículos que se requiere para entornos industriales.
Para los fabricantes de maquinaria agrícola, los integradores de sistemas y los proveedores de soluciones de agricultura de precisión, el ordenador del vehículo adecuado debe seleccionarse como parte del sistema completo de dirección automática, y no como un dispositivo de visualización aislado.
Si está desarrollando un sistema de dirección automática para la agricultura o integrando un ordenador robusto para vehículos en maquinaria agrícola existente, PDS puede proporcionarle hardware informático para vehículos y asistencia para la integración OEM/ODM en función de los requisitos de su proyecto.
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Acerca de PDS Technology
PDS Technology es un fabricante líder de equipos originales (OEM) y diseño y fabricación de equipos originales (ODM) de terminales GNSS RTK de alta precisión y ordenadores para vehículos, que presta servicios a los sectores agrícola, de la construcción, minero, del taxi y de la logística desde 2011.
Con más de 15 años de experiencia en I+D para el sector automotriz, ofrecemos dispositivos robustos y multi-OS (Android/Linux/OpenHarmony) con posicionamiento RTK de precisión centimétrica, protección IP66 y rendimiento compatible con IA. Nuestras fábricas, con certificación IATF16949, han producido más de 100 000 unidades distribuidas globalmente, lo que representa más del 30 % del mercado chino de terminales de dirección automática para maquinaria agrícola. Exportamos a Japón, Estados Unidos, Reino Unido, Turquía, Rusia y otros países.
