2023-10-30
干货分享 | 浅谈CAN总线在农业机械中的应用
作者：Triv 点击：159
随着我国综合国力的提高，农业经济也得到了迅速发展，现代化农业已经在逐渐实现机械化。近年来，电子信息技术的发展推动了农业机械技术的智能化发展，这也意味着机械设备上的控制单元正在不断增加，而将CAN总线技术应用于农业机械，可以极大程度便利控制单元的集成组装和维护。
ISOBUS 11783标准
技术平台和农业机械之间缺乏兼容性是一个长期困扰智慧农业从业者的问题，这也是提升生产效率面对的巨大难题。虽然技术的专有解决方案很多，但是组件之间无法交互，导致农业机械实现各项功能变得困难重重。为了解决这个问题，国际标准化组织（ISO）制定了通信协议ISOBUS标准（ISO11783），将其作为机具、拖拉机和计算机之间电子通信的通用协议。
ISOBUS标准（ISO11783）应用于农用机械领域，如拖拉机、联合收割机、播种机、灌溉设备等。ISOBUS基于标准的CAN总线技术，并以CAN高层协议SAE J1939协议为基础，将不同设备之间的通信协议统一到一个标准接口上，从而实现了不同设备之间的互相通信。兼容ISOBUS的机具可以直接连接到农业机械的控制网络，因此可以由驾驶室内的单个控制终端控制。它能够帮助集成多个机载系统，如GPS和精准农业数据。
CAN总线在农业机械中的应用
精准农业
精准农业又称为精确农业或精细农作，是近年出现的专门用于大田作物种植的综合集成的高科技农业应用系统。精准农业是以信息技术为支撑，根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作与管理的系统，是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。CAN总线技术的应用能够实现农具各项数据的收集、传输、整合、分析，例如车速、作业面积、经度、纬度、发动机数据等，从而便捷农业项目的后续研究以及改进。
农业维修与保养
农机农具在农业生产或收割时节使用频率较高，而且进行作业的环境恶劣，其他时候使用很少，零部件可能会出现磨损或功能下降影响正常使用，所以定时进行农业机械的维修与保养至关重要。CAN总线使用户能够监测、捕获农业机械各个部件的运行状态和故障信息，从而及时发现问题并进行维修，提高处理效率及安全性。
满足当前和未来的农业机械需求
1983年，CAN总线协议由德国Bosch公司设计推出。1985年，Kvaser就开始专注于CAN技术的研发，深耕行业领域40年，至今已经累计推出100多款CAN产品，凭借可靠、便捷且耐久的品质，Kvaser产品深受全球工程师的喜爱。先进可靠的CAN硬件能够帮助技术人员优化应用技术，助力农业机械现代化发展。
案例分享
农业机电一体化是当前农业机械现代化技术发展的重点，德国慕尼黑工业大学农业机电一体化学院是该领域的先行者，在他们的前沿技术实际应用研发中，都使用了Kvaser的产品和软件。他们的研究项目涉及拖拉机和其他农用车、拖拉机机具自动化、车辆通信技术（如ISOBUS）、自动驾驶农用车和机器人等。
DigiMilch（数字化乳业项目）是德国的试验田项目之一，旨在通过数字技术改善奶牛养殖，慕尼黑工业大学正在研究如何实现粪肥的精准利用。为了获取田间农业机械的性能数据，慕尼黑工业大学在该项目中使用Kvaser Memorator Light HS v2收集时间同步数据来分析田间的农业机械性能，并将所有信息收集到一个文件中并以多种不同的格式导出，再把文件导入MATLAB，用于后续分析。
该团队的博士生Samuel Brodie强调，Kvaser硬件产品支持与MATLAB以及其他软件工具的整合，便捷了他们的后续分析和完善工作，这是慕尼黑工业大学选择Kvaser的初衷之一。
相关产品
J1939接头被广泛应用于农用机械，Kvaser有多款产品具备J1939-13 II型接头，可以方便地与各种农具连接。
Leaf Light HS v2 J1939-13 II型分析仪，是任何兼容J1939协议的车辆或工业系统的板载计算机连接到电脑的简便工具。
Kvaser U100-X1是坚固耐用的单通道CAN/CAN FD转USB通讯仪，具备加强型电隔离功能并提供9针J1939-13 Type II CAN连接器。提供增强的电气保护、防振动、防震和防跌落外壳以及高质量布线，是极端环境和高电压应用的更优选。
Kvaser Memorator Pro 2xHS v2是一款专业级双通道CAN总线分析仪和独立数据记录仪，它提供先进的功能，如报文过滤、触发器、错误检测和生成、静音模式、支持最高64GB的SD卡插槽和电隔离。