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ISOBUS: Desenvolvimento de sistemas embarcados para área agrícola.

  • 1. ISOBUS:  DESENVOLVIMENTO  DE  SISTEMAS   EMBARCADOS  PARA  ÁREA  AGRÍCOLA         Wellington  C.  Lopes     wlopes@gmail.com   Julho  /  2015  
  • 2. Agenda     1.  Sistema  embarcado  na  agricultura  ?   2.  Agricultura  de  Precisão     3.  Desafios  no  desenvolvimento   4.  ISOBUS  –  ISO  11783   5.  Demonstração    
  • 3. Agricultura  no  Brasil   Economist  h+p://www.economist.com/node/16886442    
  • 5. Agricultura  no  Brasil   Economist  h+p://www.economist.com/node/16886442    
  • 6. Agricultura  de  Precisao   Aquisicao     Dados  georrefenciados   Gestão  Agrícola   (  base  de  dados  e  tomada  de  decisão)   Aplicação  espacialmente   diferenciada  
  • 7. Operação  pré-­‐processada   Tomada  de  decisão   (  gestão  )   Mapa  de  Prescrição   ECU  do    Trator  Aplicação  a  taxa  variável  
  • 8. Ferramentas  e  tecnologias   Gps   Imagens  Satélites   Imagens  aéreas   Navegaçãp       Source:farmFutures.com   Sensores   Máquinas   Simuladores  Sistemas  Eletronicos  
  • 9. Máquinas  agrícolas   Fonte:    google  images  
  • 11. Operação  de  Plando   Operação  Convencional   Controle  manual     Operação  automádca   Sistemas  embarcados   clickf5.com.br   www.ag.ndsu.edu  
  • 13. Desafios…   Sistemas  embarcados   Sistemas  eletrônicos  redundantes    e  isolados   Protocolos  proprietários   Sensores  redundantes  (GPS,  velocidade,  entre  outros)   Complexidade  de  manutenção     Excesso  de  barramentos  de  comunicação,  cabos  e   conectores        
  • 14. Desafios…    Operacionais   Ambiente  operacional     Baixa  conecXvidade  no  campo  (3G)   Perfil  dos  operadores/usuários  dos  sistemas   Ruídos,  interferências,  temperaturas,  clima...    
  • 15. Produtores  Brasileiros   Pequenos  produtores    -­‐  Agricultura  familiar    -­‐  Pequenas  áreas  de  planXo    -­‐  Poucas  máquinas  e  implementos   Grandes  empresas    -­‐  Grande  áreas    -­‐  Muitas  maquinas      -­‐  Alto  índice  de  automação  
  • 16. Produtores  Brasileiros     Números  de  alguns  (grandes)  produtores   Área    ~  150.000  hectares  (total)    ~  110.000  Plantados          ~  1.200  Mapas     Máquinas   >  500  Tratores/Implementos   >  120  Colhedoras   >  300  Caminhões  
  • 17. ISOBUS  –  ISO  11783   ISO  11783  –  “ISOBUS”   O  objeXvo  da  ISO  11783  e  fornecer  um  padrão  aberto  para  interconexão  de   sistemas  eletrônicos  embarcados  em  máquinas  e  implementos  agrícolas  e   florestais.  
  • 18. ISOBUS  -­‐  ISO  11783   Parte  1:  Norma  geral  para  comunicação  de  dados  móvel   Parte  2:  Camada  hsica   Parte  3:  Camada  de  enlace  de  dados   Parte  4:  Camada  de  rede   Parte  5:  Gerenciamento  de  rede   Parte  6:  Terminal  Universal  (UT)   Parte  7:  Camada  de  aplicação  –  Mensagens  do  Implemento   Parte  8:  Definição  de  mensagens  do  veículo  (Power  Train)   Parte  9:  ECU  do  trator   Parte  10:  Controlador  de  tarefas  e  intercâmbio  de  dados  do  sistema  de  informações      de  gerenciamento   Parte  11:  Dicionário  de  elementos  de  dados  móveis   Parte  12:  Serviços  de  diagnósXco   Parte  13:  Servidor  de  arquivos   Parte  14:  Controle  de  sequência  
  • 19. Parte  3   Terminal Virtual Parte  6   ECU de Implemento Sensores ECU de Implemento Atuadores ECU de Implemento Controlador GPS Parte  7   Parte  2    Parte  5   Parte  4   NIU ECU do Trator Parte  9   Controlador de Tarefa Parte  10   ECU Motor ECU Freio ECU Transmissão Parte  8   ISO11783  -­‐  ISOBUS   Parte  12   Parte  13   Parte  11   Parte  1   Slide  adaptada  de  Rafael  V.  de  Sousa  –  Workshop  ISOBUS  2007  
  • 20. ISO11783  -­‐  ISOBUS   GPS   Virtual   Terminal   Task    Controller   ECU   Engine   Tractor   ECU   ECU   Brake   ECU   Transmission   Fabricante  A   ECU   Implement   Controller   ECU   Implement   Valve   ECU   Implement   Sensor   ECU   Bridge   ECU   Implement   Valve   Fabricante  C   ECU   Implement   Controller   ECU   Implement   Valve   ECU   Implement   Sensor   ECU   Bridge   ECU   Implemento   Valve   Fabricante  B   Log  do  barramento  
  • 21. ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal   Definições     •  Layout  do  TU     •  Mensagens     •  Elementos  gráficos     •  Troca  de  mensagens   •  Eventos  no  UT  (Key  press,  key  up,  etc.)    
  • 22. Layouts    Terminal  Universal  (UT)   ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 23. Terminais  disponíveis  no  mercado   ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 24. Address  Claim   (Parte  5)   Término  do  Envio  do   Object  Pool     (Parte  6)   Início  do  Envio  do  Object   Pool  (Parte  6)   Processo  de     Inicialização  da  ECU     ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 25. ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 26. ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 27. ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 28. Término  do  Envio  do   Object  Pool     (Parte  6)   Início  do  Envio  do  Object   Pool  (Parte  6)   Processo  de     Inicialização  da  ECU     ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 29. ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 30.                          C.2.5  End  of  Object  Pool  response     ISO  11783  -­‐  Parte  6:  Terminal  Universal  
  • 31. Exemplos  de  aplicações   Medidor  de  condudvidade  elétrica     Monitoramento  do  trator   Desenvolvimento-­‐ECU   •  C/C++  Compiler   •  Vector  CANoe   •  CAN  Bus   •  Windows/Linux        
  • 33. Bancada  de  testes  ISOBUS   Bancada  de  testes  ISOBUS     Embrapa  Instrumentação     (LANAPRE  –     LAboratório  Nacional  de    Agricultura  de  Precisão)    
  • 34. Conclusão     Muitos  desafios       Muitas  oportunidades  !    
  • 35. Obrigado  !     Wellington  C.  Lopes     wlopes@gmail.com       Doutorando  em  Engenharia  Mecanica  pela  EESC-­‐USP     Orientado  pelo  Dr.  Ricardo  Inamasu  (Embrapa  Instrumentação  São  Carlos)