В ближайшем будущем сельское хозяйство будет неразрывно связано с областью информационных технологий. Это результат наличия огромного массива информации, требующего качественного и быстрого анализа. Для этих целей в настоящее время разрабатываются отдельные области информационных технологий, такие как технологии больших данных и алгоритмы искусственного интеллекта, в первую очередь основанные на нейронных сетях. Но сначала, чтобы программное обеспечение работало, вам нужно предоставить ему тот же массив информации. Существует множество способов сделать это, и в данной статье представлена работа в этом направлении ученых ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.
Цель исследования — провести анализ технических средств и программного обеспечения для диагностирования технического состояния сельскохозяйственной техники. Также целью ставится разработка программной платформы для анализа данных с помощью технологий искусственного интеллекта.
Важность этого исследования обусловлена постоянно растущей потребностью в предсказуемости технологии, а также в совершенствовании этой самой техники. Такая ситуация является следствием того, что технические средства в сельском хозяйстве, в частности тракторы, становятся все более технически сложными, а все производственные процессы — все более автоматизированными. Из этого следует, что любая нештатная ситуация может привести к сбою всего технологического процесса. Также стоит отметить, что зачастую экономически выгоднее проводить плановое техническое обслуживание, чем срочный ремонт. Диагностика и предсказуемость являются ключевыми факторами, которые вписываются в концепцию «бережливое производство», а также в области цифровизации и автоматизации сельского хозяйства. В этом направлении было проведено очень мало исследований и разработок, что позволяет говорить о новизне идеи. Для начала давайте рассмотрим реализацию технической составляющей этой задачи.
Сбор и анализ информации производятся с помощью внешнего модуля LCARD E14-140M АЦП/ЦАП на шину USB ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина). Так же используются дополнительные микроконтроллеры: STM32 и Arduino, получая данные позиционно, от каждого датчика и перенаправляя ее либо на LCARD, либо напрямую в компьютер. Вся информация обрабатывается собственным специальным программным обеспечением. Данное ПО написано на языке программирования С/С++ [1–2] и работает на персональном компьютере. Дополнительно разработана серия специальных микропрограмм реального времени, которые встраиваются в микроконтроллеры. Они также спрограммированы на языке С/С++. Выбор языка программирования не является случайным, так как специальный драйвер, динамически подключаемая библиотека (dll), статическая библиотека (lib) и программный интерфейс по управлению модулем (API) E14-140M написаны именно на этом языке.