自律農業トラクター

概要

農業は人間と動物が労働する日々から大きく進化しました。重機類の発明と進化で大きく支えられ、農家はより大きな面積を扱い、より短時間でこなせるようになりました。しかし、今日の生産性が増した農家では、特殊スキルを有する労働者が必要であり、同時に最新型の重機を安全に扱い、リアルタイムにデータを収集し、そのうえで広大な土地を維持しなければなりません。

他の制限は言うまでもなく、ほとんどの作業は日中または適切な照明条件の下で行う必要があり、現場のすべてのトラクターにはドライバー/オペレーターが必要です。いつ、どこで、どんな作物が土壌に植えられたかを追跡するのは困難です。

問題解決

高スキルを有する労働者の需要

高スキルを有する労働者の必要性は様々な職業に当てはまり、農業も例外ではありません。生産性を上げるには、重機を扱う農業の知識とスキルが不可欠です。

農場労働者の安全確保

農業は労働に依存した産業と見なされており、信じられないかもしれませんが、労働者の怪我が最も多い業界に数えられます。全米農業安全性データベース（NASD）によると、農場労働者の約33%が、死亡に至らない怪我を職場で毎年経験しており、そのうち3%が恒久的な障害を負います。農場労働者の死亡事故や深刻な怪我の最も大きな原因は、車両（トラクター、重機など）にあります。

コスト低減と生産性改善

出力（成果） – 入力（コスト） = 生産性 入力は、消耗材と資本の二種類があります。消耗材の入力は、通常は不可欠のため、必須入力と見なすこともできます。賃金、種、土、肥料、殺虫剤、農薬、捕虫器、わら、干し草、水などですが、この領域はコスト低減の効果が限られます。資本入力は通常、高度な技術を有する機械類が対象となります。これは、現場で活躍し、農家の日常業務に不可欠なものなどです。ここで、全体的な生産性を引き上げる効果が最も大きくなります。

解決すべき問題

農場のトラクターへ自律性を導入することで、当社の顧客が用いたソリューションは一石二鳥の効果を上げました。多数の熟練労働者が不要となり、労働者の安全性が確保され、生産性が引き上げられて、そのうえで土地の種類に合わせたカスタマイズ、全トラクターの管理（組織化）、前述の自律性技術、ソリューションの全体的な拡張性など、他のメリットも得られました。

農業には熟練労働者が必要であり、簡単には見つからず、高い賃金が必要です。しかし、1名の熟練労働者が複数のトラクターを制御して作業できるとしたら？最新技術の進化に合わせ、当社の顧客はNeousysコンピューターをトラクターへ実装しています。カメラ、センサー、LiDARへ接続され、一人で複数のトラクターを現場へ展開し、農業の種類に応じてカスタマイズできる自律性を獲得しています。自律技術はニーズに応じて、トラクターや小型の農業車両へ実装できます。

追加のメリットとして、リアルタイムに全ての農業車両を制御して監視(組織化)できます。トラクターに乗って現場に出向かずとも、設置されたカメラ、センサー、LiDARを使用してトラクターの周囲を360°観察できます。これまでは車両が故障してから農家が対処していましたが、予測メンテナンスのソリューションを使用して、問題が大きくなる前に警告を受け取れます。このため、トラクターの休止時間を最小限にとどめ、稼働時間を増やせます。

前述の自律技術が熟練労働者を不要にし、それに伴ってもう一つのメリット、安全性を高めます。農家は手元の操作だけで、複数のトラクターを現場で制御して配備できます。農家と車両との間で物理的接触が最小限にとどまり、農家が現場に出向かずに済むため、農家と車両に起因する事故の確率が大幅に減ります。

自律トラクターのもう一つのメリットは、数百ヘクタールもの面積を網羅できることです。かつては10数名が必要だったのが、今では5名の熟練労働者が同時に20台以上ものトラクターを現場へ導入して操作できます。このため、熟練労働者にかかる賃金を減らし（入力の減少）、かつ現場へこれまでと同数、またはそれ以上のトラクターを導入できます（出力の維持または増加）。つまり、生産性が向上します。

まとめると、農場のトラクターへ自律技術を適用すれば、現代の農業へいくつものメリットを追加できます。一つは、熟練労働者の数を減らせるため、コストを節約できます。次に、農場の労働者が重機の設備/トラクターへ直接触れる機会を最小限にとどめるため、怪我を減らします。第三に、自律トラクターの技術を使用してそれまでと同等またはそれ以上の仕事をこなし、熟練労働者の数を減らせます。

当社の顧客は、トラクターへ自律性を導入するニーズを満たせる各種の接続機能や柔軟性を備えた堅牢性産業コンピューターを選定し、自律トラクターへNeousysのコンピューターを導入することを決定しました。さらに、この選定は防塵性とIP67等級の防水性を備える超堅牢性システムへも適用され、悪天候に晒されながら作業する現場への展開に最適です。

Neousys組込みコンピューターのメリット

環境耐性

• IP67の防水/防塵GPUコンピューター
• 非常に変動の大きい環境条件に向けた超堅牢性の構造
• 過酷で変動の大きい環境に対応する、-25°C～70°Cと真のファンレスな広範囲温度動作
• 熱的/電気的干渉を防ぐ、特許取得済みカセット設計
• 3軸でテストされ特許取得済みのダンピングブラケットが衝撃と振動を吸収
• 狭い空間に収まる超小型のVTCシステム

接続性/拡張性

• GigEカメラ用のPoE+接続機能
• USBカメラ用のUSB3.1 Gen1/ Gen2接続機能
• ネジロック付き接続ポートが堅牢な接続を確保
• WiFi 6/ WiFi 5/ 5G/ 4Gワイヤレス通信、mini-PCIeモジュールを通じた拡張

推論処理能力

• NVIDIA RTX 30シリーズのグラフィックカードを最大2枚サポート
• 最大でNVIDIA® RTX 3080のグラフィックカードをサポート
• 最大でNVIDIA® Tesla/ Quadro推論アクセラレーターをサポート

電気性能

• 特許取得済みのSuperCAP UPSが不慮の停電に対処
• 広範囲のDC入力