電子技術在農業中的應用

雖然農業是世界上最古老和最原始的行業，但近年來它被現代技術完全改變了，尤其是電子技術。電子產品幾乎在農業科技過程的每一步中都扮演重要角色，從氣象監測到灌溉到最后收獲的儲存。新的工藝使得食物變得更加多樣化，這對于日益增長的全球人口來說非常重要，而且可以全年以較低的價格供應。農業仍然有不可預測的風險，但是技術正帶來更多精確性和成功。

GPS/DGPS

John Deere的星火ITC（綜合地形補償）定位接收機使用了TE的DEUTSCH DT系列線對線連接器

農業中最重要的進步之一是越來越多使用全球定位系統（GPS）。GPS在農業中最受歡迎的用途是導航設備、設備數據檢索和自動導航。一種特定類型的GPS -差分全球定位系統（DGPS）-可允許農民將他們的田地成分成小塊，單獨管理，以確保最佳的生產。

利用DGPS，農民可以延長他們的工作時間，在能見度低的情況下工作，使用熟練較弱的勞動力，減少轉移和重疊，這樣既節省時間又節省燃料。能夠精確地引導拖拉機在同一區域有效率地作業，減少機器壓實土壤。通過將DGPS與地理參考產量圖相結合，農民可以精確使用他們的化肥用量和殺蟲劑的數量，這樣可以節省資金和減少溫室氣體排放，并確定每輪作物的最佳產量。

對于電子工業和互連制造商來說，最重要的是，這些GPS和DGPS單元及其相應的天線都配備了各種不同的連接器。對農民來說，最重要的是，由于GPS在其他行業的廣泛使用，安裝這些系統的價格大幅下降，即使在小型企業農場也能使用。

用于農業應用的DGPS單元上的連接器包括：

*USB連接器：標準USB2.0或者加環保密封外殼

*RS232連接器：九針D-Sub

*射頻連接器：SMA和TNC連接器

*PCB連接器：板到板和存儲模塊

*線對線連接器

ISOBUS

在農業上一個主要問題是如何很容易地使用不同公司制造的生產工具，而不用更換夾具，顯示器，控制盒等。ISO 11783標準解決了這一問題，俗稱：ISOBUS，ISO 11783規定在農業和林業設備的電子系統之間的標準，從而能夠相互兼容。如果拖拉機和工具（如噴霧器或聯合收割機），都符合ISO 11783的話，ISOBUS系統允許拖拉機的電子控制單元（ECU）通過CAN總線與外掛工具進行信息交流和分享，好像他們原本屬于同一個機器。

這種一體化的功能使機器減少多個控制盒以及不同連接器、適配器等的需要，此功能通過一個虛擬終端，能夠控制每一個ISOBUS兼容工具的使用，這種工具制造商可以不同。雖然ISO 11783已被歐洲幾乎所有的農業設備制造商采用，但ISO 11783最近才成為美國生產的農業設備標準。

前ISO BUS產品營銷經理，現就任總部位于新澤西州的鮑威爾電子公司(Powell Electronics)的業務發展經理瑞安·穆利根(Ryan Mulligan)表示，“鮑威爾從2006起，即近12年來，一直在向歐洲輸送符合ISO11783標準化的連接器”。Deutsch集團SAS成立于20世紀30年代末，2012年4月被TE Connectivity收購，是首批通過標準認證的連接器制造商之一，自2002以來，一直在向歐洲農業拖拉機和農具制造商提供符合ISO-11783認證的產品。

除了提供即插即用功能，ISOBUS也可以連接到一個GPS裝置或監控模塊上，允許農民不僅利用導航，還可監控和控制像種子和肥料的用量。

基于CAN總線，其 ISOBUS通信協議與SAEJ1939-11和J1939-13兼容，SAEJ1939-11和J1939-13是卡車，客車，越野車，特種車輛，和海上運載工具的全球串行數據總線通信標準。與其他ISO規范一樣，ISO 11783規定了：

* 物理特性

* 控制和通信的串行數據網絡（CAN2.0B）

* 數據處理和文件傳輸

* 網絡上某些設備的最小功能

物理特性指ISO箱和三對不同的連接器，它們都具有不同的功能。ISO箱，主要指箱的連接接口，可以在拖拉機和農具等農業設備之間傳輸信號。三對連接器中的第一個是由制造商提供的九針圓形連接器，主要有TE和鮑威爾兩大品牌。這些接口安裝在拖拉機和其他農業設備的外部后端，并裝有專有PCB，將九針輸入分成兩組4位的連接器用于與拖拉機內部連接。ISO箱與一個九針插頭連接，主要特點是在意外發生使連接脫開時防止損壞設備和工具。

三對連接器中的第二個是總線擴展（CAB）連接器。該連接器允許附加ISOBUS設備可添加到現有的總線系統和延伸到農場內其他設備的信號線。也允許虛擬終端的連接。

三對ISO連接器中的最后一個，兼容SAEJ1939-13，是一個九針圓形連接器，通常位于一個容易接觸到的區域的設備如拖拉機駕駛室。該連接器提供各種關鍵安全部件和非關鍵子系統之間的連接，包括：發動機、制動、傳輸、排放和跟蹤系統、數據記錄器以及需要為ISO網絡故障排除和維護所需的測試設備。

TE的DEUTSCH ISO盒和咬合連接器

農業機器人

Amphenol Sine系統的AT系列圓形診斷連接器，符合J1939/13標準

農業機器人是農業的另一個領域，電子部件在其中起著至關重要的作用。雖然這是一項相當新的技術，但這些機器人正在迅速普及。為了適應勞動密集型的工作，比如臨時用工，執行修剪、除草、噴灑農藥、澆水和收獲等人工使用頻率很高的工作，機器人已經應用在許多地方。雖然農業機器人的研究和開發大部分都是與各大學聯合進行的，但有好幾家公司已經生產出正在使用或正在進行現場試驗的原型；比如：Vision Robotics Corporation。

智能葡萄園機器人

位于圣地亞哥的Vision Robotics Corporation開發了一種智能機器人應用在葡萄園，它使用立體掃描相機掃描整個葡萄藤，多個手臂以每分鐘8英尺的速度精確切割葡萄園。在溫和或惡劣的天氣也能夠日夜操作，據估計，一個機器人可以在4.4小時內修剪一英畝(取決于葡萄密度)葡萄園，這為生產者節省了50%以上的手工修剪成本。除了智能葡萄園機器人之外，Vision Robotics Corporation還開發出了專門設計用來摘蘋果和橘子的機器人。

Molex的CRC（機械手連接器）連接器

農業機器人的使用增加了許多連接器的需求，來確保多功能農業機器人的有效工作。例如，包括小型工業圓形和矩形連接器、I/O連接器、RF連接器、通信連接器和PCB連接器等以及多個立體掃描相機接口，用于為機器臂提供信號和電源，收集、發送和接收數據等。

從全球定位系統到先進拖拉機再到機器人，各種農業設備越來越依賴大量的連接器，包括：圓形和矩形連接器用來傳遞電源和信號，射頻連接器用于中繼信息，PCB連接器，終端塊，絕緣和非絕緣終繼可執行多種功能。因此，我們相信在未來，農民甚至可以在辦公室里經營整個農場。