防水エッジAIコンピューターが農業の自律化を支援

防水/防塵のエッジAIコンピューターは、埃や湿気の多い過酷な条件下でも、リアルタイムなオンサイトのデータ処理を可能にし、自律型農業機械を強化します。これらのシステムは、AIアルゴリズムを使用して、カメラ、LiDAR、土壌の湿度センサーからのデータを処理し、作付け、灌漑、収穫などの作業で機械が即時に決定を下せるようにします。ネットワークの「エッジ」で動作することで、クラウドコンピューティングへの依存を減らし、応答時間を短縮して、信頼性を増し、自律動作に不可欠な遅延時間の短縮を保証します。

これらのシステムは、防水/防塵設計によって降雨や灌漑などのさまざまな環境条件で故障のリスクなく機能するため、屋外の農業作業に最適です。堅牢な耐久性とAIの高精度を組み合わせており、機械の性能が向上し、最適化された農薬散布、ターゲットを絞った施肥、自律型の除草などの作業を、より正確で効率的にこなします。

このため、これらのシステムはリソースの利用を減らし、作物の収穫率を上げ、運用コストを下げられるようにして、従来の農業の手法よりも生産性と収益率を高めます。厳しい天候下でも24時間無休で連続稼働できるため、高い均一性と精度を維持し、平均以上の収穫と持続可能な農業形態に貢献します。

農業機械に防水・防塵のエッジAIシステムを導入するには、いくつかの課題があります。極端な高温、直射日光、激しい温度変化の条件で動作すると、電子部品に負担がかかり、過熱や故障の原因となります。農薬、雨、灌漑などの液体の侵入を防止することは、多様な条件下でシステムの機能を維持するために欠かせません。このため、湿気による破損から保護する特殊なエンクロージャーや密閉が必要となります。また、農業環境ではシステムが埃、汚れ、泥などにさらされ、システムのコネクターや通気口を塞ぎ、センサーを劣化させるため、定期的な清掃も必要です。

険しい地形による絶え間ない衝撃と振動はハードウェアとコネクターを摩損させるため、信頼性を維持するために耐久性のある耐衝撃設計が要求されます。加えて、データのアップロード/ダウンロード用のワイヤレス通信は、広い農場全体で継続的な接続性を確保する回復力が求められます。4G、5G、低電力広域ネットワーク (LPWAN) などのソリューションは機械と中央システム間のデータ伝送を支援しますが、遠隔地ではカバレッジ (デッドゾーン) と干渉が問題となりがちです。

複数の自律走行機械を協働させるには、シームレスな相互接続とコラボレーションが不可欠です。メッシュネットワークや車両間 (V2V) 通信などの技術は、機械同士でのデータ交換を可能にし、リアルタイムで動作を調整し、農場全体の作業分布を最適化します。信頼性が高く安全な通信インフラを維持しながら、運用効率最大化し、ダウンタイムを削減するためには、機械間の互換性と効率的な同期を確保することが必須です。

• IP66準拠の防水性と防塵性：IP66規格に準拠したNRU-170-PPCシリーズは、農業環境でも動作可能であるという利点があります。埃が多い直射日光下、農薬散布、灌漑、降雨などの条件で機械に導入する場合でも、周囲の環境からの影響はほとんどありません。
• FAKRA Z (GMSL2) またはM12カメラのコネクター：FAKRA ZコネクターはGMSL車載カメラ用に専用設計されており、プリインストールされたドライバーで、IMX390/ISX031/IMX490 CMOSセンサーを使用するカメラをサポートします。または、IPカメラや産業用カメラ、LiDAR、センサーなどをサポートするM12 PoE+ポートも選択できます。どちらも、車両認識アプリケーションに最適です。
• 4G LTE/5G NR経由のワイヤレス通信：このシステムには、現場でのV2V機械間相互通信に利用可能なCAN/COM/Wi-Fiモジュール用のmini-PCIeが搭載されています。また、4G LTE/5G NR用のM.2 Bキーソケットもあり、デュアルSIMモジュールを設置して異なるプロバイダーのSIMを実装できるため、デッドゾーンを防止して冗長性を確保し、連続通信を保証します。
• 車載機能：8V～35Vの広範囲DC入力に対応し、イグニッションパワーコントロール、CAN FD、RS232ポートをサポートしており、耐衝撃性と耐振動性 (MIL-STD-810H) を備えているため、農場で活躍する農業機械に最適です。
• 10.1インチの小型オールインワンシステム：10.1インチ、1000cd/m2タッチスクリーンパネルを搭載し、太陽光の下でも鮮明に見ることができる可読性を保ちます。さらに、パネルは濡れた状態でもシングルフィンガーでのタッチ操作が可能です。これにより、オペレーターはリアルタイムで結果を確認し、コントロールルームへ戻らずに現場で必要な調整を行うことができます。
• 推論AI処理能力：NVIDIA® Jetson Orin™ NXを活用したNRU-170-PPCは、優れたAI推論を実現し、最大100スパースTOPS (INT8)を提供して、最高で18本の1080Pビデオストリームを同時にトランスコードできます。