挪威公司Kilter開發(fā)了一種自主農(nóng)業(yè)機(jī)器人，可以幫助農(nóng)民減少除草劑的使用，最高可達(dá)95%。該智能系統(tǒng)在機(jī)器人所附攝像頭的幫助下掃描田地，然后使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法將植物分類為農(nóng)作物或雜草。一個(gè)來自Qbee的軟件解決方案被用于設(shè)備管理。

挪威公司 Kilter 開發(fā)了一種自主農(nóng)業(yè)機(jī)器人，農(nóng)民可以使用該機(jī)器人將除草劑的使用量減少高達(dá) 95%。（圖片來源：Kilter AS）

Kilter 的 AX-1 農(nóng)業(yè)機(jī)器人采用高速精密噴嘴網(wǎng)絡(luò)，可以噴灑雜草，同時(shí)防止除草劑到達(dá)沒有雜草的作物或土壤?！白詈唵蔚姆椒ň褪菍⒃撛O(shè)備視為具有多個(gè)并行打印頭的大幅面噴墨打印機(jī)，”Kilter 的首席軟件架構(gòu)師 Jarle D?rum 解釋說。

圖像分類算法

根據(jù)圖像分類算法的結(jié)果，噴灑單元接收有關(guān)何時(shí)何地噴灑或打印除草劑滴的信息。當(dāng)機(jī)器人通過 GPS 自主移動穿過田地時(shí)，所有這一切都有效。即使在更高的速度下，這種內(nèi)部開發(fā)的噴嘴系統(tǒng)的精度也高達(dá) 6 毫米，并確保只有雜草才能獲得它們的化學(xué)品份額。

AX-1 機(jī)器人在田間作業(yè)。（圖片來源：Kilter AS）

自主智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢

這是避免不必要地使用除草劑的突破。因?yàn)檫@種新方法更加環(huán)保，可以保護(hù)動植物和水生態(tài)系統(tǒng)免受過度使用除草劑的影響。同時(shí)，農(nóng)民可以獲得高作物產(chǎn)量并節(jié)省除草劑費(fèi)用和體力勞動。最終消費(fèi)者最終可以食用未直接接觸除草劑的收獲農(nóng)產(chǎn)品。

Kilter 智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人的另一個(gè)有趣方面是它的重量。與基于拖拉機(jī)的系統(tǒng)不同，該機(jī)器人包括除草劑負(fù)載在內(nèi)僅重約 300 公斤。這意味著土壤不那么壓實(shí)，這有助于更好的生長條件，也使機(jī)器人更具移動性。德國和挪威現(xiàn)在使用了幾個(gè)裝置，許多其他國家也將效仿。

Linux下的智能設(shè)備管理

該項(xiàng)目的另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是以下問題：如何管理和維護(hù)部署在世界各地的整個(gè)機(jī)器人車隊(duì)，同時(shí)重要的開發(fā)和改進(jìn)工作在挪威進(jìn)行？

Kilter 需要找到一種解決方案來應(yīng)對以下主要挑戰(zhàn)：

●通過具有旋轉(zhuǎn) IP 地址的 4G 蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程 SSH 訪問和完整隧道功能

●允許遠(yuǎn)程訪問機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)用戶界面

●可靠地交付新的軟件更新，即使設(shè)備經(jīng)常長時(shí)間關(guān)閉也是如此

●下載并檢查日志文件

●讀取設(shè)備的遙測數(shù)據(jù)

●配置文件的模板編輯

這就是嵌入式 Linux 設(shè)備管理軟件和遠(yuǎn)程 VPN 解決方案 Qbee 發(fā)揮作用的地方。Kilter 發(fā)現(xiàn)上述所有挑戰(zhàn)都可以通過 Qbee.io 來解決。包含的 VPN 允許通過 Web UI 和使用本地終端的開發(fā)人員筆記本電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程 SSH 訪問。這是通過桌面應(yīng)用程序 Qbee-Connect 完成的，該應(yīng)用程序適用于所有常見操作系統(tǒng)。Qbee 代理中包含 VPN 和隧道功能，甚至可以遠(yuǎn)程訪問 Edge Web 應(yīng)用程序。所有這些都有助于完全避免設(shè)置和運(yùn)行 VPN 基礎(chǔ)設(shè)施所涉及的工作。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人使用高速精密噴嘴網(wǎng)絡(luò)噴灑雜草。（圖片來源：Kilter AS）

“我們通過 IP 地址不斷變化的移動網(wǎng)絡(luò)操作我們的設(shè)備。此外，維護(hù) VPN 證書和運(yùn)行 VPN 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施并不是我們真正關(guān)心的事情。我們的核心競爭力在于整體機(jī)器人設(shè)計(jì)和先進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的開發(fā)。我們不斷致力于改進(jìn)我們的產(chǎn)品，并定期提供新軟件。設(shè)備管理是我們服務(wù)的一部分。有了 Qbee，我們可以專注于我們的增值功能，同時(shí)擁有強(qiáng)大的設(shè)備管理和自動化軟件作為基礎(chǔ)。”D?rum 說。

全球最新

一旦機(jī)器人軟件的更新版本準(zhǔn)備就緒，它就可以通過無線方式發(fā)布，作為對特定組或世界任何地方的所有機(jī)器人的更新。這同樣適用于安全關(guān)鍵操作系統(tǒng)更新。因?yàn)?Qbee 是一個(gè)基于拉動的自動化系統(tǒng)，它定義狀態(tài)而不是發(fā)送命令，即使在長時(shí)間不活動之后，機(jī)器人也會獲得最新的更新和配置并進(jìn)入當(dāng)前狀態(tài)。農(nóng)業(yè)機(jī)器人大部分時(shí)間都處于關(guān)閉狀態(tài)，但需要準(zhǔn)備好在天氣和作物條件允許處理時(shí)立即出發(fā)。

分發(fā)文件時(shí)，可以運(yùn)行遠(yuǎn)程腳本來提取日志，或者可以使用文件瀏覽器在設(shè)備上檢查它們。SSH 遠(yuǎn)程訪問支持廣泛的調(diào)試選項(xiàng)。此外，Qbee 代理還收集各種遙測數(shù)據(jù)，例如 CPU 負(fù)載、內(nèi)存或磁盤狀態(tài)。這有助于主動識別潛在問題，例如應(yīng)用程序中的內(nèi)存泄漏或存儲介質(zhì)被日志文件填滿。

在不同的硬件架構(gòu)上開發(fā)

在開發(fā)階段，Linux 上同時(shí)使用了 x86 和基于 ARM 的架構(gòu)。由于該解決方案支持所有平臺上的 Linux，因此在開發(fā)過程中在這些硬件架構(gòu)之間切換不是問題。