BR112017016140B1 - Método e sistema de teste de solo - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E SISTEMA DE TESTE DE SOLO. Sistemas, métodos e aparelhos são providos para testes de solo. Em algumas modalidades, um critério de qualidade de amostra de solo é determinado e associado à amostra de solo. Em algumas modalidades, uma medição de característica de solo é adicionalmente tomada e associada à amostra de solo. Em algumas modalidades, a amostra de solo e seus dados associados são associados a um recipiente no qual a amostra de solo é posta.
Description
[001] Uma porção da exposição deste documento de patente contém material que está sujeito à proteção de direito autoral. O proprietário do direito autoral não tem objeção a uma reprodução em fac-símile por qualquer um do documento de patente ou da exposição de patente, conforme aparece no arquivo ou nos registros de patente do Escritório de Patentes e Marcas, mas de outra forma se reserva todo o direito autoral ou quaisquer que sejam os direitos. © 2015-2016 The Climate Corporation.
[002] A presente exposição se refere a métodos e aparelhos de medição e teste de solo.
[003] As abordagens descritas nesta seção são abordagens que poderiam ser seguidas, mas não necessariamente abordagens que foram previamente concebidas ou seguidas. Portanto, a menos que indicado de outra forma, não deve ser assumido que qualquer uma das abordagens descritas nesta seção se qualificam como técnica anterior meramente em virtude de sua inclusão nesta seção.
[004] As modalidades descritas aqui se referem geralmente a atividades agrícolas e, mais particularmente, a sistemas e métodos para amostragem e teste de solo em localizações em um campo agrícola ou outra localização de solo.
[005] A amostragem de solo e os testes são frequentemente realizados pela obtenção manualmente de testemunhos de solo a partir de múltiplas localizações em um campo. As soluções existentes para a obtenção de testemunhos de solo simplesmente permitem ao usuário obter um testemunho do tamanho correto. Contudo, as soluções existentes falham em melhorar a consistência da amostra e a manutenção de registro.
[006] Assim sendo, há uma necessidade na técnica de sistemas, métodos e aparelhos melhorados para teste de solo. Esses métodos e sistemas podem melhorar a consistência de amostra e a manutenção de registro associadas a cada amostra.
[007] As reivindicações em apenso podem servir como um sumário da exposição.
[008] Nos desenhos:
[009] A figura 1 ilustra um sistema de computador de exemplo que é configurado para a execução das funções descritas aqui, mostrado em um ambiente de campo com outros aparelhos com os quais o sistema pode interoperar.
[010] A figura 2 ilustra duas vistas de uma organização lógica de exemplo de conjuntos de instruções em uma memória principal quando um aplicativo móvel de exemplo for carregado para execução.
[011] A figura 3 ilustra um processo programado por meio do qual o sistema de computador de inteligência agrícola gera um ou mais modelos agronômicos pré-configurados usando-se dados agronômicos providos por uma ou mais fontes de dados.
[012] A figura 4 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de computador 400 no qual uma modalidade da invenção pode ser implementada.
[013] A figura 5 descreve uma modalidade de exemplo de uma vista de linha de tempo para entrada de dados.
[014] A figura 6 descreve uma modalidade de exemplo de uma vista de planilha para entrada de dados.
[015] A figura 7 ilustra uma modalidade de um sistema de teste de solo.
[016] A figura 8 ilustra um processo de teste de solo de exemplo.
[017] A figura 9 ilustra uma tela de interface gráfica de usuário de exemplo para teste de solo.
[018] A figura 10 ilustra uma outra modalidade de um sistema de teste de solo.
[019] A figura 11A ilustra uma sonda de solo adicional tendo um sensor de profundidade interno.
[020] A figura 11B ilustra uma outra modalidade de uma sonda de solo tendo um sensor de profundidade interno.
[021] Na descrição a seguir, para fins de explicação, numerosos detalhes específicos são estabelecidos, de modo a se prover um entendimento completo da presente exposição. Será evidente, contudo que modalidades podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas bem conhecidas e dispositivos são mostrados em forma de diagrama de blocos, de modo a se evitar obscurecer desnecessariamente a presente exposição. As modalidades são expostas em seções de acordo com o esboço a seguir: 1. VISÃO GERAL 2. SISTEMA DE COMPUTADOR DE INTELIGÊNCIA AGRÍCOLA DE EXEMPLO 2.1 VISÃO GERAL ESTRUTURAL 2.2 VISÃO GERAL DE PROGRAMA APLICATIVO 2.3 INGESTÃO DE DADOS PARA O SISTEMA DE COMPUTADOR 2.4 VISÃO GERAL DE PROCESSO - TREINAMENTO DE MODELO AGRONÔMICO 2.5 EXEMPLO DE IMPLEMENTAÇÃO - VISÃO GERAL DE HARDWARE 3. SISTEMA DE TESTE DE SOLO
[022] Os aspectos da exposição geralmente se referem a técnicas e dispositivos para testes da qualidade de uma amostra de solo. Em uma modalidade, uma sonda de solo é posicionada acima de uma região de um campo. Uma força é aplicada à prova de solo, fazendo com que a sonda de solo obtenha uma amostra do solo se estendendo para o solo. Um critério de qualidade de amostra de solo é determinado com base na amostra de solo e é associado à amostra de solo.
[023] Em uma modalidade, um método compreende: o posicionamento de uma sonda de solo acima de uma região de um campo; a aplicação de uma força à sonda de solo, de modo que a sonda de solo obtenha uma amostra de solo, a amostra de solo se estendendo por uma primeira profundidade para o solo; a determinação de um critério de qualidade de amostra de solo; e a associação da amostra de solo ao critério de qualidade de amostra de solo. Em uma modalidade, um sistema de teste de solo compreende: uma sonda de solo tendo uma porção oca para o recebimento de uma amostra de solo; um dispositivo de medição de qualidade de amostra de solo; e um sistema de computador em comunicação de dados com o dispositivo de medição de qualidade de amostra de solo, o sistema de computador configurado para associar a amostra de solo ao critério de qualidade de amostra de solo.
[024] A figura 1 ilustra um sistema de computador de exemplo que é configurado para a execução das funções descritas aqui, mostrado em um ambiente de campo com outro aparelho com o qual o sistema pode interoperar. Em uma modalidade, um usuário 102 possui, opera ou detém um dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 em uma localização de campo ou associado a uma localização de campo, tal como um campo pretendido para atividades agrícolas ou uma localização de gerenciamento para um ou mais campos agrícolas. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 é programado ou configurado para prover dados de campo 106 para um sistema de computador de inteligência agrícola 130 através de uma ou mais redes 109.
[025] Os exemplos de dados de campo 106 incluem (a) dados de identificação (por exemplo, área agrícola, nome de campo, identificadores de campo, identificadores geográficos, identificadores de fronteira, identificadores de colheita e quaisquer outros dados adequados que possam ser usados para a identificação da terra cultivável, tais como uma unidade de terra comum (CLU), número de lote e bloco, número de quadra, coordenadas e fronteiras geográficas, número de série de fazenda (FSN), número de fazenda, número de trato, número de campo, seção, município, e/ou faixa), (b) dados de colheita (por exemplo, tipo de colheita, variedade de colheita, rotação de colheita, se a colheita é de crescimento orgânico, data de colheita, histórico de produção real (APH), produção esperada, produção, preço de colheita, receita de colheita, umidade de grão, prática de lavoura e informação de estação de crescimento prévia), (c) dados de solo (por exemplo, tipo, composição, pH, matéria orgânica (OM), capacidade de troca de cátion (CEC), (d) dados de plantio (por exemplo, data de plantio, tipo de semente(s), maturidade relativa (RM) de semente(s) plantada(s), população de semente), (e) dados de fertilizante (por exemplo, tipo de nutriente (nitrogênio, fósforo, potássio), tipo de aplicação, data de aplicação, quantidade fonte, método), (f) dados de pesticida (por exemplo, pesticida, herbicida, fungicida, outra substância ou mistura de substâncias pretendidas para uso como um regulador de planta, desfolhante ou dessecante, data de aplicação, quantidade, fonte, método), (g) dados de irrigação (por exemplo, data de aplicação, quantidade, fonte, método), (h) dados de clima (por exemplo, precipitação, temperatura, vento, previsão de tempo, pressão, visibilidade, nuvens, índice de calor, ponto de orvalho, umidade, profundidade de neve, qualidade do ar, nascer do sol, pôr do sol), (i) dados de formação de imagem (por exemplo, informação de formação de imagem e espectro de luz a partir de um sensor de aparelho agrícola, uma câmera, um computador, um smartphone, um tablet, um veículo aéreo não tripulado, aviões ou satélites), (j) observações de aferição (fotos, vídeos, notas de forma livre, gravações de voz, transcrições de voz, condições de clima (temperatura, precipitação (atual e ao longo do tempo), umidade do solo, estágio de crescimento de colheita, velocidade do vento, umidade relativa, ponto de orvalho, camada negra), e (k) solo, semente, fenologia de colheita, relatório de praga e doença, e fontes de predições e bancos de dados.
[026] Um computador servidor de dados 108 é acoplado de forma comunicativa ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 e é programado ou configurado para enviar dados externos 110 para o sistema de computador de inteligência agrícola 130 através da(s) rede(s) 109. O computador servidor de dados externo 108 pode ser possuído ou operado pela mesma pessoa legal ou entidade que o sistema de computador de inteligência agrícola 130, ou por uma pessoa ou entidade diferente, tal como uma agência governamental, uma organização não governamental (ONG) e/ou um provedor de serviços de dados privado. Os exemplos de dados externos incluem dados de clima, dados de formação de imagem, dados de solo ou dados estatísticos relativos a campos de colheita, dentre outros. Os dados externos 110 podem consistir no mesmo tipo de informação que os dados de campo 106. Em algumas modalidades, os dados externos 110 são providos por um servidor de dados externo 108 possuído pela mesma entidade que possui e/ou opera o sistema de computador de inteligência agrícola 130. Por exemplo, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode incluir um servidor de dados focalizado exclusivamente em um tipo de dados que poderia de outra forma ser obtido a partir de fontes de terceiros, tais como dados de clima. Em algumas modalidades, um servidor de dados externo 108 pode realmente ser incorporado no sistema 130.
[027] Um aparelho agrícola 111 tem um ou mais sensores remotos 112 fixados nele, cujos sensores são acoplados de forma comunicativa direta ou indiretamente através do aparelho agrícola 111 ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 e são programados ou configurados para o envio de dados de sensor para o sistema de computador de inteligência agrícola 130. Os exemplos de aparelho agrícola 111 incluem tratores, combinados, colheitadeiras, plantadores, caminhões, equipamento de fertilizante, veículos aéreos não tripulados, e qualquer outro item de maquinário físico ou hardware, tipicamente um maquinário móvel, e que pode ser usado em tarefas associadas à agricultura. Em algumas modalidades, uma única unidade de aparelho 111 pode compreender uma pluralidade de sensores 112 que são acoplados localmente em uma rede no aparelho; uma rede de área de controlador (CAN) é um exemplo de uma rede como essa que pode ser instalada em combinados ou colheitadeiras. Um controlador de aplicativo 114 é acoplado de forma comunicativa ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 através da(s) rede(s) 109 e é programado ou configurado para receber um ou mais scripts para controle de um parâmetro de operação de um veículo ou implemento agrícola a partir do sistema de computador de inteligência agrícola 130. Por exemplo, uma interface de barramento de rede de área de controlador (CAN) pode ser usada para se permitirem comunicações a partir do sistema de computador de inteligência agrícola 130 para o aparelho agrícola 111, tal como o CLIMATE FIELDVIEW DRIVE, disponível a partir da The Climate Corporation, São Francisco, Califórnia, é usado. Os dados de sensor podem consistir no mesmo tipo de informação que os dados de campo 106.
[028] O aparelho 111 pode compreender um computador de cabine 115 que é programado com um aplicativo de cabine, o qual pode compreender uma versão ou variante do aplicativo móvel para o dispositivo 104 que é adicionalmente descrito em outras seções aqui. Em uma modalidade, o computador de cabine 115 compreende um computador compacto, frequentemente um computador e tamanho de tablet ou smartphone, com um visor de tela gráfica colorido que é montado em uma cabine de operador do aparelho 111. O computador de cabine 115 pode implementar algumas ou todas as operações e funções que são descritas adicionalmente aqui para o dispositivo computador de móvel 104.
[029] A(s) rede(s) 109 amplamente representa(m) qualquer combinação de uma ou mais redes de comunicação de dados incluindo redes de área local, redes de área ampla, ligações de internet ou internets, usando qualquer um de enlaces com fio ou sem fio, incluindo enlaces terrestres ou por satélite. A(s) rede pode(m) ser implementada(s) por qualquer meio ou mecanismo que proveja a troca de dados entre os vários elementos da figura 1. Os vários elementos da figura 1 também podem ter enlaces de comunicações diretos (com fio ou sem fio). Os sensores 112, o controlador 114, o computador servidor de dados externo 108 e outros elementos do sistema compreendem, cada um, uma interface compatível com a(s) rede(s) 109 e são programados ou configurados para uso de protocolos padronizados para comunicação através das redes, tais como TCP/IP, Bluetooth, protocolo CAN e protocolos de camada mais alta, tais como HTTP, TLS e similares.
[030] O sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado ou configurado para receber dados de campo 106 a partir do dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, dados externos 110 a partir do computador servidor de dados externo 108 e dados de sensor a partir do sensor remoto 112. O sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode ser adicionalmente configurado para hospedar, usar ou executar um ou mais programas de computador, outros elementos de software, uma lógica programada digitalmente, tais como FPGAs ou ASICs, ou qualquer combinação dos mesmos para execução de translação e armazenamento de valores de dados, construção de modelos digitais de uma ou mais colheitas em um ou mais campos, geração de recomendações e notificações, e geração e envio de scripts para o controlador de aplicativo 114, da maneira descrita adicionalmente em outras seções desta exposição.
[031] Em uma modalidade, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado com ou compreende uma camada de comunicação 132, uma camada de apresentação 134, uma camada de gerenciamento de dados 140, uma camada de hardware / virtualização 150, e um repositório de modelo e dados de campo 160. Uma “camada” neste contexto se refere a qualquer combinação de circuitos de interface digital eletrônica, microcontroladores, firmware, tais como drivers, e/ou programas de computador ou outros elementos de software.
[032] A camada de comunicação 132 pode ser programada ou configurada para executar funções de interface de entrada / saída incluindo o envio de requisições para o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, o computador servidor de dados 108 e o sensor remoto 112 para dados de campo, dados externos e dados de sensor, respectivamente. A camada de comunicação 132 pode ser programada ou configurada para o envio dos dados recebidos para o repositório de modelo e dados de campo 160 para ser armazenado como os dados de campo 106.
[033] A camada de apresentação 134 pode ser programada ou configurada para gerar uma interface gráfica de usuário (GUI) a ser exibida no dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, no computador de cabine 115 ou em outros computadores que são acoplados ao sistema 130 através da rede 109. A GUI pode compreender controles para a introdução de dados a serem enviados para o sistema de computador de inteligência agrícola 130, gerando requisições para modelos e/ou recomendações, e/ou exibição de recomendações, notificações, modelos e outros dados de campo.
[034] A camada de gerenciamento de dados 140 pode ser programada ou configurada para gerenciamento de operações de leitura e operações de escrita envolvendo o repositório 160 e outros elementos funcionais do sistema, incluindo consultas e conjuntos de resultados comunicados entre os elementos funcionais do sistema e do repositório. Os exemplos de camada de gerenciamento de dados 140 incluem JDBC, código de interface de servidor SQL, e/ou código de interface HADOOP, dentre outros. O repositório 160 pode compreender um banco de dados. Conforme são usados aqui, os termos “banco de dados” podem se referir a um corpo de dados, um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (RDBMS) ou ambos. Conforme é usado aqui, um banco de dados pode compreender qualquer coleção de dados incluindo bancos de dados hierárquicos, bancos de dados relacionais, bancos de dados de arquivo simples, bancos de dados relacionais de objeto, bancos de dados orientados para objeto, e qualquer outra coleção estruturada de registros ou dados que seja armazenado em um sistema de computador. Os exemplos de RDBMSs incluem, mas não estão limitados a bancos de dados de ORACLE®, MYSQL, IBM® DB2, MICROSOFT® SQL SERVER, SYBASE® e POSTGRESQL. Contudo, qualquer banco de dados pode ser usado, que permita sistemas e métodos descritos aqui.
[035] Quando os dados de campo 106 não são providos diretamente para o sistema de computador de inteligência agrícola através de uma ou mais máquinas agrícolas ou dispositivos de máquina agrícola que interagem com o sistema de computador de inteligência agrícola, o usuário pode ser alertado através de uma ou mais interfaces de usuário no dispositivo de usuário (servido pelo sistema de computador de inteligência agrícola) para introdução dessa informação. Em uma modalidade de exemplo, o usuário pode especificar dados de identificação pelo acesso a um mapa no dispositivo de usuário (servido pelo sistema de computador de inteligência agrícola) e selecionando CLUs específicas que foram graficamente mostradas no mapa. Em uma modalidade alternativa, o usuário 102 pode especificar dados de identificação pelo acesso a um mapa no dispositivo de usuário (servido pelo sistema de computador de inteligência agrícola 130) e desenhando fronteiras do campo sobre o mapa. Essa seleção de CLU ou esses desenhos em mapa representam identificadores geográficos. Em modalidades alternativas, o usuário pode especificar dados de identificação pelo acesso a dados de identificação de campo (providos como arquivos de formato ou em um formato similar) a partir do U.S. Department of Agriculture Farm Service Agency ou outra fonte através do dispositivo de usuário e provendo esses dados de identificação de campo para o sistema de computador de inteligência agrícola.
[036] Em uma modalidade de exemplo, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado para gerar e causar a exibição de uma interface gráfica de usuário compreendendo um gerenciador de dados para entrada de dados. Após um ou mais campos terem sido identificados usando-se os métodos descritos acima, o gerenciador de dados pode prover um ou mais widgets de interface gráfica de usuário que, quando selecionados, podem identificar mudanças no campo, solo, colheitas, lavoura ou práticas de nutriente. O gerenciador de dados pode incluir uma vista de linha de tempo, uma vista de planilha e/ou um ou mais programas editáveis.
[037] A figura 5 descreve uma modalidade de exemplo de uma vista de linha de tempo para entrada de dados. Usando a tela descrita na figura 5, um computador de usuário pode introduzir uma seleção de um campo em particular e uma data em particular para a adição de evento. Os eventos descritos no topo da linha de tempo incluem Nitrogênio, Plantio, Práticas e Solo. Para a adição de um evento de aplicação de nitrogênio, um computador de superfície pode prover uma entrada para selecionar a aba de nitrogênio. O computador de usuário então pode selecionar uma localização na linha de tempo para um campo em particular, de modo a indicar uma aplicação de nitrogênio no campo selecionado. Em resposta ao recebimento de uma seleção de uma localização na linha de tempo para um campo em particular, o gerenciador de dados pode exibir uma superposição de entrada de dados, permitindo que o computador de usuário introduza dados referentes a aplicações de nitrogênio, procedimentos de plantio, aplicação de solo, procedimentos de lavoura, práticas de irrigação, ou outra informação relativa ao campo em particular. Por exemplo, se um computador de usuário selecionar uma porção da linha de tempo e indicar uma aplicação de nitrogênio, então, a superposição de entrada de dados poderá incluir campos para introdução de uma quantidade de nitrogênio aplicado, uma data de aplicação, um tipo de fertilizante usado, e qualquer outra informação relacionada à aplicação de nitrogênio.
[038] Em uma modalidade, o gerenciador de dados provê uma interface para a criação de um ou mais programas. Um “programa” neste contexto se refere a um conjunto de dados referentes a aplicações de nitrogênio, procedimentos de plantio, aplicação de solo, procedimentos de lavoura, práticas de irrigação, ou outra informação que pode estar relacionada a um ou mais campos, e que podem ser armazenados em um armazenamento de dados digitais para reutilização como um conjunto em outras operações. Após um programa ter sido criado, pode ser conceitualmente aplicado a um ou mais campos e referências ao programa podem ser armazenadas em um armazenamento digital em associação com dados identificando os campos. Assim, ao invés de se introduzirem manualmente dados idênticos relativos às mesmas aplicações de nitrogênio para múltiplos campos diferentes, um computador de usuário pode criar um programa que indique uma aplicação em particular de nitrogênio e, então, aplicar o programa a múltiplos campos diferentes. Por exemplo, na vista de linha de tempo da figura 5, as duas linhas de tempo de topo têm o programa “Fall applied” selecionado, o qual inclui uma aplicação de 150 lb N/ac no início de abril. O gerenciador de dados pode prover uma interface para edição de um programa. Em uma modalidade, quando um programa em particular é editado, cada campo que selecionou o programa em particular é editado. Por exemplo, na figura 5, se o programa “Fall applied” for editado para redução da aplicação de nitrogênio para 130 lb N/ac, os dois campos de topo poderão ser atualizados com uma aplicação reduzida de nitrogênio com base no programa editado.
[039] Em uma modalidade, em resposta ao recebimento de edições para um campo que tem um programa selecionado, o gerenciador de dados remove a correspondência do campo para o programa selecionado. Por exemplo, se uma aplicação de nitrogênio for adicionada ao campo de topo na figura 5, a interface poderá se atualizar para indicar que o programa “Fall applied” não está mais sendo aplicado ao campo de topo. Embora a aplicação de nitrogênio no início de abril possa permanecer, as atualizações para o programa “Fall applied” não alterariam a aplicação de nitrogênio em abril.
[040] A figura 6 descreve uma modalidade de exemplo de uma vista de planilha para entrada de dados. Usando a tela descrita na figura 6, um usuário pode criar e editar uma informação para um ou mais campos. O gerenciador de dados pode incluir planilhas para introdução de informação com respeito a nitrogênio, plantação, práticas e solo, conforme descrito na figura 6. Para edição de uma entrada em particular, um computador de usuário pode selecionar a entrada em particular na planilha e atualizar os valores. Por exemplo, a figura 6 descreve uma atualização em andamento para um calor de produção alvo para o segundo campo. Adicionalmente, um computador de usuário pode selecionar um ou mais campos de modo a se aplicar um ou mais programas. Em resposta ao recebimento de uma seleção de um programa para um campo em particular, o gerenciador de dados pode automaticamente completar as entradas para o campo em particular com base no programa selecionado. Como com a vista de linha de tempo, o gerenciador de dados pode atualizar as entradas para cada campo associado a um programa em particular em resposta ao recebimento de uma atualização para o programa. Adicionalmente, o gerenciador de dados pode remover a correspondência do programa selecionado para o campo em resposta ao recebimento de uma edição para uma das entradas para o campo.
[041] Em uma modalidade, dados de modelo e campo são armazenados no repositório de modelo e dados de campo 160. Um modelo compreende modelos de dados criados para um ou mais campos. Por exemplo, um modelo de colheita pode incluir um modelo construído digitalmente do desenvolvimento de uma colheita em um ou mais campos. Um “modelo” neste contexto se refere a um conjunto armazenado digitalmente eletrônico de instruções executáveis e valores de dados, associados uns aos outros, os quais são capazes de receberem e responderem a uma chamada digital programática ou outra, invocação ou requisição para resolução com base em valores de entrada específicos, para a produção de um ou mais valores de saída armazenados que podem servir como a base de recomendações implementadas em computador, exibições de dados de saída ou controle de máquina, dentre outras coisas. As pessoas de conhecimento no campo acham conveniente expressar modelos usando equações matemáticas, mas essa forma de expressão não confina os modelos expostos aqui a conceitos abstratos; ao invés disso, cada modelo aqui tem uma aplicação prática em um computador na forma de instruções executáveis armazenadas e dados que implementam o modelo usando- se o computador. O modelo pode incluir um modelo de eventos passados em um ou mais campos, um modelo do status atual de um ou mais campos, e/ou um modelo de eventos preditos em um ou mais campos. O modelo e dados de campo podem ser armazenados em estruturas de dados em memória, linhas em uma tabela de banco de dados, em arquivos simples ou planilhas ou outras formas de dados digitais armazenados.
[042] Uma camada de hardware / virtualização 150 compreende um ou mais unidades de processamento central (CPUs), controladores de memória e outros dispositivos, componentes ou elementos de um sistema de computador, tais como uma memória volátil ou não volátil, um armazenamento não volátil, tal como um disco, e dispositivos de I/O ou interfaces, conforme ilustrado e descrito, por exemplo, em relação com a figura 4. A camada 150 também pode compreender instruções programadas que são configuradas para suportarem virtualização, conteinerização e outras tecnologias.
[043] Para fins de ilustração de um exemplo claro, a figura 1 mostra um número limitado de instâncias de certos elementos funcionais. Contudo, em outras modalidades, pode haver qualquer número desses elementos. Por exemplo, as modalidades podem usar milhares ou milhões de dispositivos de computação móveis diferentes 104 associados a diferentes usuários. Ainda, o sistema 130 e/ou o computador servidor de dados externo 108 podem ser implementados usando-se dois ou mais processadores, núcleos, agrupamentos ou instâncias de máquinas físicas ou máquinas virtuais, configuradas em uma localização discreta ou colocalizadas com outros elementos em um centro de dados, uma instalação de computação compartilhada ou uma instalação de computação em nuvem.
[044] Em uma modalidade, a implementação das funções descritas aqui usando-se um ou mais programas de computador ou outros elementos de software que são carregados e executados usando-se um ou mais computadores de finalidade geral fará com que os computadores de finalidade geral sejam configurados como uma máquina em particular ou um computador que é especialmente adaptado para executar as funções descritas aqui. Ainda, cada um dos fluxogramas que são descritos adicionalmente aqui pode servir, sozinho ou em combinação com as descrições de processos e funções em prosa aqui, como algoritmos, planos ou direções que podem ser usados para a programação de um computador ou uma lógica para implementação das funções que são descritas. Em outras palavras, todo o texto em prosa aqui e todas as figuras de desenho, em conjunto, são pretendidos para proverem uma exposição de algoritmos, planos ou direções que sejam suficientes para permitirem a uma pessoa versada programar um computador para executar as funções que são descritas aqui, em combinação com a capacidade e o conhecimento dessa pessoa, dado o nível de capacidade que é apropriado para as invenções e as exposições deste tipo.
[045] Em uma modalidade, o usuário 102 interage com o sistema de computador de inteligência agrícola 130 usando o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 configurado com um sistema operacional e um ou mais programas aplicativos ou apps; o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 também pode interoperar com o sistema de computador de inteligência agrícola de forma independente e automática sob um controle de programa ou um controle lógico e uma interação direta de usuário nem sempre é requerida. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 amplamente representa um ou mais dentre um smartphone, um PDA, um dispositivo de computação tablet, um computador laptop, um computador de mesa, uma estação de trabalho ou qualquer outro dispositivo de computação capaz de transmitir e receber informação e executar as funções descritas aqui. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode se comunicar através de uma rede usando um aplicativo móvel armazenado no dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, e, em algumas modalidades, o dispositivo pode ser acoplado usando-se um cabo 113 ou um conector ao sensor 112 e/ou ao controlador 114. Um usuário em particular 102 pode possuir, operar ou deter e usar, em relação com o sistema 130, mais do que um dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 em um momento.
[046] O aplicativo móvel pode prover uma funcionalidade de lado de cliente, através da rede para um ou mais dispositivos de computação móveis. Em uma modalidade de exemplo, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode acessar o aplicativo móvel através de um navegador da web ou um aplicativo de cliente local ou app. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode transmitir dados para e receber dados de um ou mais servidores de interface externa, usando protocolos baseados na web ou formatos, tais como HTTP, XML e/ou JSON, ou protocolos específicos de app. Em uma modalidade de exemplo, os dados podem assumir a forma de requisições e uma entrada de informação de usuário, tais como dados de campo, no dispositivo de computação móvel. Em algumas modalidades, o aplicativo móvel interage com um hardware de rastreamento de localização e um software no dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, o que determina a localização do dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 usando técnicas padrões de rastreamento, tal como multilateração de sinais de rádio, o sistema de posicionamento global (GPS), sistemas de posicionamento por WiFi ou outros métodos de posicionamento de móvel. Em alguns casos, dados de localização ou outros dados associados ao dispositivo 104, ao usuário 102 e/ou a conta(s) de usuário podem ser obtidos por consultas a um sistema operacional do dispositivo ou pela requisição de um app no dispositivo para a obtenção de dados a partir do sistema operacional.
[047] Em uma modalidade, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 envia dados de campo 106 para o sistema de computador de inteligência agrícola 130 compreendendo ou incluindo, mas não limitando, valores de dados representando um ou mais dentre: uma localização geográfica de um ou mais campos, uma informação de lavoura para um ou mais campos, colheitas plantadas em um ou mais campos, e dados de solo extraídos a partir de um ou mais campos. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode enviar os dados de campo 106 em resposta a uma entrada de usuário a partir do usuário 102 especificando os valores de dados para um ou mais campos. Adicionalmente, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode automaticamente enviar os dados de campo 106 quando um ou mais dos valores de dados se tornarem disponíveis para o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104. Por exemplo, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode ser acoplado de forma comunicativa a um sensor remoto 112 e/ou um controlador de aplicativo 114. Em resposta ao recebimento de dados indicando que o controlador de aplicativo 114 liberou água para um ou mais campos, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode enviar os dados de campo 106 para o sistema de computador de inteligência agrícola 130 indicando que água foi liberada em um ou mais campos. Os dados de campo 106 identificados nesta exposição podem ser introduzidos e comunicados usando-se dados digitais eletrônicos que são comunicados entre dispositivos de computação usando-se URLs parametrizados por HTTP, ou outro protocolo adequado de comunicação ou de envio de mensagem.
[048] Um exemplo comercial do aplicativo móvel é CLIMATE FIELDVIEW, comercialmente disponível a partir da The Climate Corporation, São Francisco, Califórnia. O aplicativo CLIMATE FIELDVIEW ou outros aplicativos podem ser modificados, estendidos ou adaptados para incluírem recursos, funções e programação que não tenham sido expostos anteriormente à data de depósito desta exposição. Em uma modalidade, o aplicativo móvel compreende uma plataforma de software integrada que permite a um cultivador tomar decisões baseadas em fatos para sua operação, porque combina dados históricos sobre os campos do cultivador com quaisquer outros dados que o cultivador deseje comparar. As combinações e comparações podem ser realizadas em tempo real e são com base em modelos científicos que proveem cenários potenciais para se permitir que o cultivador tome decisões melhores, mais bem informadas.
[049] A figura 2 ilustra duas vistas de uma organização lógica de exemplo de conjuntos de instruções em uma memória principal, quando um aplicativo móvel de exemplo for carregado para execução. Na figura 2, cada elemento denominado representa uma região de uma ou mais páginas de RAM ou outra memória principal, ou um ou mais blocos de armazenamento em disco ou outro armazenamento não volátil, e instruções programadas naquelas regiões. Em uma modalidade, na vista (a), um aplicativo de computador móvel 200 compreende instruções de compartilhamento de ingestão de dados de campos de conta 202, instruções de visão geral e alerta 204, instruções de livro de mapa digital 206, instruções de sementes e plantio 208, instruções de nitrogênio 210, instruções de clima 212, instruções de saúde de campo 214, e instruções de performance 216.
[050] Em uma modalidade, um aplicativo de computador móvel 200 compreende instruções de compartilhamento de ingestão de dados de campos de conta 202, as quais são programadas para receberem, traduzirem e ingerirem dados de campo a partir de sistemas de terceiros através de uma transferência (via upload) manual ou de APIs. Os tipos de dados podem incluir fronteiras de campo, mapas de produção, mapas como plantado, resultados de teste de solo, mapas como aplicado, e/ou zonas de gerenciamento, dentre outros. Os formatos de dados podem incluir arquivos compartilhados, formatos de dados nativos de terceiros, e/ou exportações de sistema de informação de gerenciamento de fazenda (FMIS), dentre outros. O recebimento de dados pode ocorrer através de uma transferência (via upload) manual, um e-mail com anexo, APIs externas que empurram dado para o aplicativo móvel, ou instruções que chamam APIs de sistemas externos para puxarem dados para o aplicativo móvel. Em uma modalidade, o aplicativo de computador móvel 200 compreende uma caixa de entrada de dados. Em resposta ao recebimento de uma seleção da caixa de entrada de dados, o aplicativo de computador móvel 200 pode exibir uma interface gráfica de usuário para transferir (via upload) manualmente arquivos de dados e importar arquivos transferidos (via upload) para um gerenciador de dados.
[051] Em uma modalidade, as instruções de livro de mapa digital 206 compreendem camadas de dados de mapa de campo armazenadas em uma memória de dispositivo e são programadas com ferramentas de virtualização de dados e notas de campo geoespaciais. Isto provê aos cultivadores uma informação conveniente bem à mão para referência, registro histórico e insights visuais para uma performance de campo. Em uma modalidade, instruções de visão geral e alerta 204 são programadas para a provisão de uma visão do lado de operação do que é importante para o cultivador, e recomendações tempestivas para tomada de ação ou concentração em problemas em particular. Isto permite ao cultivador concentrar tempo no que precisa de atenção, poupar tempo e preservar a produção através da estação. Em uma modalidade, instruções de sementes e plantio 208 são programadas para a provisão de ferramentas para seleção de semente, posicionamento de híbrido e criação de script, incluindo criação de script de taxa variável (VR), com base em modelos científicos e dados empíricos. Isto permite aos cultivadores maximizar a produção ou retorno de investimento através de compra, posicionamento e população de sementes otimizados.
[052] Em uma modalidade, as instruções de geração de script 205 são programadas para a provisão de uma interface para geração de scripts, incluindo scripts de fertilidade de taxa variável (VR). A interface permite que os cultivadores criem scripts para implementos de campo, tais como aplicações de nutriente, plantio e irrigação. Por exemplo, uma interface de script de plantio pode compreender ferramentas para a identificação de um tipo de semente para plantio. Mediante o recebimento de uma seleção do tipo de semente, o aplicativo de computador móvel 200 pode exibir um ou mais campos divididos em zonas de gerenciamento, tais como as camadas de dados de mapa de campo criadas como parte das instruções de livro de mapa digital 206. Em uma modalidade, as zonas de gerenciamento compreendem zonas de solo juntamente com um painel identificando cada zona de solo e um nome de solo, textura, drenagem para cada zona ou outros dados de campo. O aplicativo de computador móvel 200 também pode exibir ferramentas para edição ou criação, tais como ferramentas gráficas para desenho de zonas de gerenciamento, tais como zonas de solo, sobre um mapa de um ou mais campos. Os procedimentos de plantio podem ser aplicados para todas as zonas de gerenciamento. Quando um script é criado, o aplicativo de computador móvel 200 pode tornar o script disponível para transferência (via download) em um formato legível por um controlador de aplicativo, tal como um formato arquivado ou comprimido. De forma adicional ou alternativa, um script pode ser enviado diretamente para o computador de cabine 115 a partir do aplicativo de computador móvel 200 e/ou transferido (via upload) para um ou mais servidores de dados e armazenado para uso posterior.
[053] Em uma modalidade, instruções de nitrogênio 210 são programadas para a provisão de ferramentas para informar decisões de nitrogênio pela visualização da disponibilidade de nitrogênio para colheitas. Isto permite que os cultivadores maximizem a produção ou o retorno de investimento através de uma aplicação otimizada de nitrogênio durante a estação. As funções programadas de exemplo incluem a exibição de imagens, tais como imagens SSURGO para se permitir o desenho de zonas de aplicação e/ou imagens geradas a partir de dados de solo de subcampo, tais como dados obtidos a partir de sensores, em uma resolução espacial alta (tão fina quanto 10 metros ou menos, por causa de sua proximidade com o solo); transferência (via upload) de zonas definidas de cultivador existentes; provisão de um gráfico de aplicativo e/ou mapa para se permitir sintonizar aplicação (ões) de nitrogênio através de múltiplas zonas; extração de scripts para condução de maquinário; ferramentas para entrada de dados de massa e ajuste; e/ou mapas para visualização de dados, dentre outros. Uma “entrada de dados de massa” neste contexto pode significar a entrada de dados uma vez e, então, a aplicação dos mesmos dados a múltiplos campos que foram definidos no sistema; os dados de exemplo podem incluir dados de aplicação de nitrogênio que são os mesmos para muitos campos do mesmo cultivador, mas essa entrada de dados de massa se aplica à entrada de qualquer tipo de dados de campo no aplicativo de computador móvel 200. Por exemplo, as instruções de nitrogênio 210 podem ser programadas para aceitação de definições de plantio com nitrogênio e programas de práticas e para aceitação de uma entrada de usuário especificando aplicar aqueles programas através de múltiplos campos. Os “programas de plantio com nitrogênio” neste contexto se referem a um conjunto denominado, armazenado, de dados que associa: um nome, um código de cor ou outro identificador, uma ou mais datas de aplicação, tipos de material ou produto para cada uma das datas e quantidades, método de aplicação ou incorporação, tal como injetado ou espalhado, e/ou quantidades ou taxas de aplicação para cada uma das datas, colheita ou híbrido que é o objeto da aplicação, dentre outros. “Programas de práticas de nitrogênio” neste contexto se refere a um conjunto denominado, armazenado, de dados que associa: um nome de práticas; uma colheita prévia; um sistema de lavoura; uma data de lavoura primariamente; um ou mais sistemas de lavoura prévios que foram usados; um ou mais indicadores de tipo de aplicação, tal como esterco, que foram usados. As instruções de nitrogênio 210 também podem ser programadas para se gerar e causar uma exibição de um gráfico de nitrogênio, que indica projeções de uso de planta do nitrogênio específico e se um excesso ou uma falta é predito; em algumas modalidades, indicadores coloridos diferentes podem sinalizar uma magnitude de excesso ou uma magnitude de falta. Em uma modalidade, um gráfico de nitrogênio compreende uma exibição gráfica em um dispositivo de exibição em computador compreendendo uma pluralidade de linhas, cada linha associada a e identificando um campo; dados especificando que colheita é plantada no campo, o tamanho do campo, a localização do campo, e uma representação gráfica do perímetro de campo; em cada linha, uma linha de tempo por mês com indicadores gráficos especificando cada aplicação de nitrogênio e quantidade em pontos correlacionados a nomes dos meses; e indicadores numéricos e/ou coloridos de excesso ou falta, em que a cor indica a magnitude.
[054] Em uma modalidade, o gráfico de nitrogênio pode incluir um ou mais recursos de entrada de usuário, tais como discos ou barras deslizantes, para mudança dinamicamente dos programas de plantio com nitrogênio e práticas, de modo que um usuário possa otimizar seu gráfico de nitrogênio. O usuário então pode usar este gráfico de nitrogênio otimizado e os programas relacionados de plantio com nitrogênio e práticas para a implementação de um ou mais scripts incluindo scripts de fertilidade de taxa variável (VR). As instruções de nitrogênio 210 também podem ser programadas para se gerar e causar a exibição de um mapa de nitrogênio, que indica projeções de uso de planta do nitrogênio especificado e se um excesso ou uma falta é predito; em algumas modalidades, indicadores coloridos diferentes podem sinalizar uma magnitude de excesso ou uma magnitude de falta. O mapa de nitrogênio pode exibir projeções de uso de planta do nitrogênio especificado e se um excesso ou uma falta é predito para tempos diferentes no passado e no futuro (tal como por dia, por semana, de forma mensal ou anualmente) usando-se indicadores numéricos e/ou coloridos de excesso ou falta, em que uma cor indica magnitude. Em uma modalidade, o mapa de nitrogênio pode incluir um ou mais recursos de entrada de usuário, tais como discos ou barras deslizantes, para mudança dinamicamente dos programas de plantio com nitrogênio e práticas, de modo que um usuário possa otimizar seu mapa de nitrogênio, tal como para obter uma quantidade preferida de excesso a falha. O usuário então pode usar seu mapa de nitrogênio otimizado e programas de plantio com nitrogênio e práticas relacionados para a implementação de um ou mais scripts, incluindo scripts de fertilidade de taxa variável (VR). Em outras modalidades, instruções similares às instruções de nitrogênio 210 poderiam ser usadas para aplicação de outros nutrientes (tais como fósforo e potássio), aplicação de pesticida, e programas de irrigação.
[055] Em uma modalidade, instruções de clima 212 são programadas para a provisão de dados de clima recentes específicos de campo e informação de clima previsto. Isto permite que os cultivadores poupem tempo e tenham uma exibição integrada eficiente com respeito a decisões operacionais diárias.
[056] Em uma modalidade, as instruções de saúde de campo 214 são programadas para a provisão de imagens de detecção remota tempestivas destacando uma variação de colheita em estação e preocupações potenciais. As funções programadas de exemplo incluem checagem de nuvem, identificação de possíveis nuvens ou sombras de nuvem; determinação de índices de nitrogênio com base em imagens de campo; visualização gráfica de camadas de aferição, incluindo, por exemplo, aquelas relacionadas à saúde do campo, e visualização e/ou compartilhamento de notas de aferição; e/ou transferência (via download) de imagens de satélite a partir de múltiplas fontes e priorização das imagens para o cultivador, dentre outros.
[057] Em uma modalidade, as instruções de performance 216 são programadas para a provisão de relatórios, análise e ferramentas de insight usando-se dados na fazenda para avaliação, insights e decisões. Isto permite que o cultivador busque resultados melhorados para o próximo ano através de conclusões baseadas em fatos sobre porque o retorno do investimento estava em níveis anteriores, e um insight de fatores de limitação de produção. As instruções de performance 216 podem ser programadas para comunicação através da(s) rede(s) 109 para programas analíticos de interface interna executados em um sistema de computador de inteligência agrícola 130 e/ou computador servidor de dados externo 108 e configurado para analisar medidas, tais como produção, híbrido, população, SSURGO, testes de óleo ou elevação, dentre outros. Os relatórios programados e uma análise podem incluir análise de variabilidade de produção, negociação em mercado de produção e outras medidas com respeito a outros cultivadores com base em dados tornados anônimos coletados a partir de muitos cultivadores, ou dados para sementes e plantio, dentre outros.
[058] Os aplicativos tendo instruções configuradas desta forma podem ser implementados para diferentes plataformas de dispositivo de computação, enquanto se retém a mesma aparência de interface de usuário geral. Por exemplo, o aplicativo móvel pode ser programado para execução em tablets, smartphones ou computadores servidores que são acessados usando-se navegadores como computadores clientes. Ainda, o aplicativo móvel, conforme configurado para computadores tablet ou smartphones podem prover uma experiência plena de app ou uma experiência de app de cabine que é adequada para as capacidades de exibição e processamento do computador de cabine 115. Por exemplo, com referência, agora, à vista (b) da figura 2, em uma modalidade, um aplicativo de computador de cabine 220 pode compreender instruções de cabine de mapas 222, instruções de visão remota 224, instruções de coleta de transferência de dados 226, instruções de alertas de máquina 228, instruções de transferência de script 230 e instruções de cabine de aferição 232. A base de código para as instruções de vista (b) pode ser a mesma que para a vista (a) e executáveis implementando o código podem ser programados para a detecção do tipo de plataforma em que eles estão em execução e expor, através de uma interface gráfica de usuário, apenas aquelas funções que são apropriadas para uma plataforma de cabine ou uma plataforma completa. Esta abordagem permite que o sistema reconheça distintamente uma experiência de usuário que é apropriada para um ambiente em cabine e um ambiente de tecnologia diferente da cabine. As instruções de cabine de mapa 222 podem ser programadas para a provisão de vistas de mapa de campo, fazendas ou regiões que são úteis no direcionamento de uma operação de máquina. As instruções de vista remota 224 podem ser programadas para ativarem, gerenciarem e proverem vistas de atividade de máquina em tempo real ou quase em tempo real para outros dispositivos de computação conectados ao sistema 130 através de redes sem fio, conectores ou adaptadores com fio e similares. As instruções de coleta e transferência de dados 226 podem ser programadas para ativarem, gerenciarem ou proverem uma transferência de dados coletados em sensores de máquina e controladores para o sistema 130 através de redes sem fio, conectores ou adaptadores com fio e similares. As instruções de alerta de máquina 228 podem ser programados para a detecção de problemas com as operações das máquinas ou ferramentas que estão associadas à cabine e geram alertas de operador. As instruções de transferência de script 230 podem ser configuradas para a transferência de script de instruções que são configuradas para dirigirem operações de máquina ou a coleção de dados. As instruções de cabine de aferição 230 podem ser programadas para exibição de alertas baseados em localização e informação recebida a partir do sistema de computador de inteligência agrícola 130 com base na localização do aparelho agrícola 111 ou de sensores 112 no campo e ingerir, gerenciar e prover a transferência de observações de aferição baseadas em localização para o sistema 130 com base na localização do aparelho agrícola 111 ou dos sensores 112 no campo.
[059] Em uma modalidade, o computador servidor de dados externo 108 armazena dados externos 110, incluindo dados de solo representando uma composição de solo para um ou mais campos e dados de clima representando temperatura e precipitação em um ou mais campos. Os dados de clima podem incluir dados de clima passados e presentes, bem como previsões para futuros dados de clima. Em uma modalidade, o computador servidor de dados externo 108 compreende uma pluralidade de servidores hospedados por entidades diferentes. Por exemplo, um primeiro servidor pode conter dados de composição de solo, enquanto um segundo servidor pode incluir dados de clima. Adicionalmente, dados de composição de solo podem ser armazenados em múltiplos servidores. Por exemplo, um servidor pode armazenar dados representando uma percentagem de areia, silte e argila no solo, enquanto um segundo servidor pode armazenar dados representando a percentagem de matéria orgânica (OM) no solo.
[060] Em uma modalidade, o sensor remoto 112 pode compreender um ou mais sensores que são programados ou configurados para a produção de uma ou mais observações. O sensor remoto 112 pode ser sensores aéreos, tais como satélites, sensores de veículo, sensores de equipamento de plantio, sensores de lavoura, sensores de aplicação de fertilizante ou inseticida, sensores de colheitadeira, e qualquer outro implemento capaz de receber dados a partir de um ou mais campos. Em uma modalidade, o controlador de aplicativo 114 é programado ou configurado para receber instruções a partir do sistema de computador de inteligência agrícola 130. O controlador de aplicativo 114 também pode ser programado ou configurado para controle de um parâmetro de operação de um veículo ou implemento agrícola. Por exemplo, um controlador de aplicativo pode ser programado ou configurado para controlar um parâmetro de operação de um veículo, tal como um trator, um equipamento de plantio, um equipamento de lavoura, um equipamento de fertilizante ou inseticida, um equipamento de colheitadeira, ou outros implementos de fazenda, tal como uma válvula de água. Outras modalidades podem usar qualquer combinação de sensores e controladores, dos quais os seguintes são meramente exemplos selecionados.
[061] O sistema 130 pode obter ou ingerir dados sob o controle do usuário 102, em uma base em massa a partir de um grande número de cultivadores que contribuíram com dados para um sistema de banco de dados compartilhado. Esta forma de obtenção de dados pode ser denominada “ingestão de dados manual” conforme uma ou mais operações de computador controladas por usuário forem requisitadas ou disparadas para a obtenção de dados para uso pelo sistema 130. Como um exemplo, o aplicativo CLIMATE FIELDVIEW, comercialmente disponível a partir da The Climate Corporation, São Francisco, Califórnia, pode ser operado para a exportação de dados para o sistema 130 para armazenamento no repositório 160.
[062] Por exemplo, os sistemas de monitoração de semente podem controlar os componentes de aparelho de plantação e obtenção de dados de plantação, incluindo sinais a partir de sensores de semente através de um chicote de sinal que compreende uma estrutura de CAN e conexões de ponto a ponto para registro e/ou diagnóstico. Os sistemas de monitoração de semente podem ser programados ou configurados para exibição de um espaçamento de semente, população e outra informação para o usuário através do computador de cabine 115 ou outros dispositivos no sistema 130. Os exemplos são expostos na Patente U.S. N° 8.738.243 e na Publicação de Patente U.S. N° 20150094916, e a presente exposição assume um conhecimento daquelas outras exposições de patente.
[063] Da mesma forma, os sistemas de monitoração de produção podem conter sensores de campo para um aparelho de colheitadeira que envia dados de medição de produção para o computador de cabine 115 ou outros dispositivos no sistema 130. Os sistemas de monitoração de produção podem utilizar um ou mais sensores remotos 112 para a obtenção de medições de umidade de grão em uma combinação ou outra colheitadeira e transmissão destas medições para o usuário através do computador de cabine 115 ou outros dispositivos no sistema 130.
[064] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com qualquer veículo ou aparelho em movimento do tipo descrito em outro lugar aqui incluem sensores cinemáticos e sensores de posição. Os sensores cinemáticos podem compreender qualquer um de sensores de velocidade, tais como sensores de velocidade de radar ou roda, acelerômetros ou giroscópios. Os sensores de posição compreendem receptores de GPS ou transceptores, ou apps de posição ou de mapeamento baseados em WiFi que são programados para a determinação da localização com base em pontos ativos de WiFi próximos, dentre outros.
[065] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com tratores ou outros veículos móveis incluem sensores de velocidade de motor, sensores de consumo de combustível, contadores de área ou contadores de distância que interagem com sinais de GPS ou de radar, sensores de velocidade de PTO (tomada de potência), sensores de hidráulica de trator configurados para a detecção de parâmetros de hidráulica, tal como pressão ou fluxo, e/ou uma velocidade de bomba hidráulica, sensores de velocidade de roda ou sensores de deslizamento de roda. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com tratores incluem controladores direcionais hidráulicos, controladores de pressão, e/ou controladores de fluxo; controladores de velocidade de bomba hidráulica; controladores ou governadores de velocidade; controladores de posição de engate; ou controladores de posição de roda provendo direção automática.
[066] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com um equipamento de plantio de semente, tais como equipamentos de plantio, brocas ou semeadoras a ar incluem sensores de semente, os quais podem ser sensores óticos, eletromagnéticos ou de impacto; sensores de força para baixo, tais como pinos de carga, células e carga, sensores de pressão; sensores de propriedade de solo, tais como sensores de refletividade, sensores de umidade, sensores de condutividade elétrica, sensores de resíduo ótico, ou sensores de temperatura; sensores de critérios de operação de componente, tais como sensores de profundidade de plantio, sensores de pressão de cilindro de força para baixo, sensores de velocidade de disco de semente, codificadores de motor de acionamento de semente, sensores de velocidade de sistema de transportador de semente, ou sensores de nível de vácuo; ou sensores de aplicação de pesticida, tais como sensores óticos ou outros eletromagnéticos, ou sensores de impacto. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com esse equipamento de plantio de semente incluem: controladores de dobra de barra de ferramenta, tais como controladores para válvulas associadas a cilindros hidráulicos; controladores de força para baixo, tais como controladores para válvulas associadas a cilindros pneumáticos, airbags ou cilindros hidráulicos, e programados para aplicação de uma força para baixo a unidades de fileira individuais ou a um quadro de equipamento de plantio inteiro; controladores de profundidade de plantação, tais como atuadores lineares; controladores de medição, tais como motores de acionamento de medidor de semente elétricos, motores de acionamento de medidor de semente hidráulicos, ou embreagens de controle de faixa de pulverização; controladores de seleção de híbrido, tais como motores de acionamento de medidor de semente, ou outros atuadores programados para se permitir ou evitar seletivamente que uma semente ou uma mistura de ar e semente envie sementes para ou a partir de medidores de semente ou de tremonhas volumosas centrais; controladores de medição, tais como motores de acionamento de medidor de semente elétricos ou motores de acionamento de medidor de semente hidráulicos; controladores de sistema de transportador de semente, tais como controladores para um motor de transportador de envio de semente de cinta; controladores de marcador, tal como um controlador para um atuador pneumático ou hidráulico; ou controladores de taxa de aplicação de pesticida, tais como controladores de acionamento de medição, controladores de tamanho ou posição de orifício.
[067] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com um equipamento de lavoura incluem sensores de posição para ferramentas, tais como espigas ou discos; sensores de posição de ferramenta para essas ferramentas que são configurados para a detecção de profundidade, ângulo de ataque, ou espaçamento lateral; sensores de força para baixo; ou sensores de força de tração de arreio. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com um equipamento de lavoura incluem controladores de força para baixo ou controladores de posição de ferramenta, tais como controladores configurados para controle de profundidade de ferramenta, ângulo de ataque ou espaçamento lateral.
[068] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados em relação a aparelhos para aplicação de fertilizante, inseticida, fungicida e similares, tal como em sistemas de fertilizante de partida em equipamento de plantio, aplicadores de fertilizante em subsolo, ou aspersores de fertilizante, incluem: sensores de critérios de sistema de fluido, tais como sensores de fluxo ou sensores de pressão; sensores indicando quais válvulas de cabeçote de aspersão ou válvulas de linha de fluido se abrem; sensores associados a tanques, tais como sensores de nível de preenchimento; sensores de linha de suprimento de seção ou de largura de sistema, ou sensores de linha de suprimento específica de fileira; ou sensores cinemáticos, tais como acelerômetros dispostos em lanças aspersoras. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com esse aparelho incluem controladores de velocidade de bomba; controladores de válvula que são programados para controle da pressão, fluxo, direção, PWM e similares; ou atuadores de posição, tais como para altura de lança, profundidade de subsolador ou posição de lança.
[069] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com colheitadeiras incluem monitores de produção, tais como medidores de deformação de placa de impacto ou sensores de posição, sensores de fluxo capacitivos, sensores de carga, sensores de peso ou sensores de torque associados a elevadores ou trados, ou outros sensores de altura de grão óticos ou eletromagnéticos; sensores de umidade de grão, tais como sensores capacitivos; sensores de perda de grão, incluindo sensores de impacto, óticos ou capacitivos; sensores de critérios de operação de cabeçote, tais módulo altura de cabeçote, tipo de cabeçote, espaço de placa de plataforma, velocidade de alimentador, e sensores de velocidade de carretel; sensores de critérios de operação de separador, tais como folga côncava, velocidade de rotor, folga de calço ou sensores de folga de crivo; ou controladores para posição de trado, operação ou velocidade.
[070] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com carrinhos de grão incluem sensores de peso, ou sensores para posição de trado, operação ou velocidade. Em uma modalidade, os exemplos de controladores que podem ser usados com carrinhos de grão incluem controladores para posição de trado, operação ou velocidade.
[071] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 e controladores 114 podem ser instalados em um aparelho de veículo aéreo não tripulado (UAV) ou “drones”. Esses sensores podem incluir câmeras com detectores efetivos para qualquer faixa de espectro eletromagnético incluindo luz visível, infravermelho, ultravioleta, infravermelho próximo (NIR), e similares; acelerômetros; altímetros; sensores de temperatura; sensores de umidade; sensores de tubo de pitot ou outros sensores de velocidade de ar ou de velocidade do vento; sensores de vida de bateria; ou emissores de radar e aparelho de detecção de energia de radar refletida. Esses controladores podem incluir aparelhos de controle de guia ou motor, controladores de superfície de controle, controladores de câmera ou controladores programados para ligarem, operarem, obterem dados a partir de, gerenciarem e configurarem qualquer um dos sensores precedentes. Os exemplos são expostos no Pedido de Patente U.S. N° 14/831.165 e a presente exposição assume um conhecimento daquela outra exposição de patente.
[072] Em uma modalidade, os sensores 112 e controladores 114 podem ser afixados para um aparelho de amostragem e medição de solo que é configurado ou programado para amostragem de solo e execução de testes químicos de solo, testes de umidade de solo e outros testes referentes ao solo. Por exemplo, o aparelho exposto na Patente U.S. N° 8.767.194 e na Patente U.S. N° 8.712.148 pode ser usado, e a presente exposição assume um conhecimento daquelas exposições de patente.
[073] Em uma modalidade, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado ou configurado para a criação de um modelo agronômico. Neste contexto, um modelo agronômico é uma estrutura de dados em uma memória do sistema de computador de inteligência agrícola 130 que compreende dados de campo 106, tais como dados de identificação e dados de colheita para um ou mais campos. O modelo agronômico também pode compreender propriedades agronômicas calculadas que descrevem condições que podem afetar o crescimento de uma ou mais colheitas em um campo, ou propriedades de uma ou mais colheitas, ou ambos. Adicionalmente, um modelo agronômico pode compreender recomendações com base nos fatores agronômicos, tais como recomendações de colheita, recomendações de irrigação, recomendações de plantio, e recomendações de colheita. Os fatores agronômicos também podem ser usados para a estimativa de um ou mais resultados relacionados à colheita, tal como produção agronômica. A produção agronômica de uma colheita é uma estimativa da quantidade da colheita que é produzida ou, em alguns exemplos, a receita ou o lucro obtido a partir da colheita produzida.
[074] Em uma modalidade, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode usar um modelo agronômico pré- configurado para o cálculo de propriedades agronômicas relacionadas a uma localização recebida atualmente e uma informação de colheita para um ou mais campos. O modelo agronômico pré-configurado é baseado em dados de campo previamente processados, incluindo, mas não limitando, dados de identificação, dados de colheita, dados de fertilizante e dados de clima. O modelo agronômico pré-configurado pode ter sido validado cruzado para garantia da acurácia do modelo. Uma validação cruzada pode incluir uma comparação com levantamento de dados de campo que compara resultados preditos com resultados reais em um campo, tal como uma comparação de estimativa de precipitação com um pluviômetro na mesma localização ou uma estimativa de teor de nitrogênio com uma medição de amostra de solo.
[075] A figura 3 ilustra um processo programado por meio do qual o sistema de computador de inteligência agrícola gera um ou mais modelos agronômicos pré-configurados usando dados de campo providos por uma ou mais fontes de dados. A figura 3 pode servir como um algoritmo ou instruções para programação dos elementos funcionais do sistema de computador de inteligência agrícola 130 para a execução das operações que são descritas, agora.
[076] No bloco 305, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para a implementação de dados agronômicos em um pré-processamento de dados de campo recebidos a partir de uma ou mais fontes de dados. Os dados de campo recebidos a partir de uma ou mais fontes de dados podem ser pré- processados para fins de remoção de ruído e distorção de efeitos nos dados agronômicos incluindo resultados fora da curva medidos que orientariam valores de dados de campo recebidos. As modalidades de pré-processamento de dados agronômicos podem incluir, mas não estão limitadas a remoção de valores de dados comumente associados a valores de dados fora da curva, pontos de dados medidos específicos que são conhecidos por desviarem desnecessariamente outros valores de dados, técnicas de atenuação de dados usadas para remoção ou redução de efeitos aditivos ou multiplicativos de ruído, e outras técnicas de filtração ou derivação de dados usadas para a provisão de distinções claras entre entradas de dados positivas e negativas.
[077] No bloco 310, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para a execução de uma seleção de subconjunto de dados usando os dados de campo pré- processados de modo a se identificarem conjuntos de dados úteis para uma geração de modelo agronômico inicial. O sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode implementar técnicas de seleção de subconjunto de dados incluindo, mas não limitando um método de algoritmo genético, um método de todos os modelos de subconjunto, um método de busca sequencial, um método de regressão em incrementos, um método de otimização de enxame de partícula e um método de otimização de colônia de formigas. Por exemplo, uma técnica de seleção de algoritmo genético usa um algoritmo de busca heurístico adaptativo, com base em princípios evolucionários de seleção natural e genética, para a determinação e a avaliação de conjuntos de dados nos dados agronômicos pré-processados.
[078] No bloco 315, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para a implementação de avaliação de conjunto de dados de campo. Em uma modalidade, um conjunto de dados de campo específico é avaliado pela criação de um modelo agronômico e usando-se limites de qualidade específicos para o modelo agronômico criado. Os modelos agronômicos podem ser comparados usando-se técnicas de validação cruzada incluindo, mas não limitando, um erro médio quadrático de validação cruzada de deixar um fora (RMSECV), erro absoluto médio e erro de percentagem médio. Por exemplo, RMSECV pode validar de forma cruzada modelos agronômicos pela comparação de valores de propriedade agronômica predita criados pelo modelo agronômico versus valores de propriedade agronômica históricos coletados e analisados. Em uma modalidade, a lógica de avaliação de conjunto de dados agronômicos é usada como um laço de retorno, em que conjuntos de dados agronômicos que não se adequam a limites de qualidade configurados são usados durante etapas de seleção de subconjunto de dados futuras (bloco 310).
[079] No bloco 320, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para a implementação de uma criação de modelo agronômico com base nos conjuntos de dados agronômicos validados cruzados. Em uma modalidade, uma criação de modelo agronômico pode implementar técnicas de regressão multivariada para a criação de modelos de dados agronômicos pré- configurados.
[080] No bloco 325, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para o armazenamento dos modelos de dados agronômicos pré-configurados para futura avaliação de dados de campo.
[081] De acordo com uma modalidade, as técnicas descritas aqui são implementadas por um ou mais dispositivos de computação de finalidade especial. Os dispositivos de computação de finalidade especial podem ser ligados com fio para a execução das técnicas, ou podem incluir dispositivos eletrônicos digitais, tais como um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs) ou arranjos de porta programáveis no campo (FPGAs) que são programados de forma persistente para a execução das técnicas, ou podem incluir um ou mais processadores de hardware de finalidade geral para execução das técnicas em consonância com instruções de programa em firmware, memória, outro armazenamento ou uma combinação. Esses dispositivos de computação de finalidade especial também podem combinar uma lógica ligada com fio personalizada, ASICs ou FPGAs com uma programação personalizada para a realização das técnicas. Os dispositivos de computação de finalidade especial podem ser sistemas de computador de mesa, sistemas de computador portáteis, dispositivos portáteis, dispositivos de rede ou qualquer outro dispositivo que incorpore uma lógica com fio e/ou de programa para a potência de iluminação das técnicas.
[082] Por exemplo, a figura 4 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de computador 400 no qual uma modalidade da invenção pode ser implementada. O sistema de computador 400 inclui um barramento 402 ou outro mecanismo de comunicação para comunicação de uma informação, e um processador de hardware 404 acoplado ao barramento 402 para processamento de informação. O processador de hardware 404 pode ser, por exemplo, um microprocessador de finalidade geral.
[083] O sistema de computador 400 também inclui uma memória principal 406, tal como uma memória de acesso randômico (RAM) ou outro dispositivo de armazenamento dinâmico, acoplado ao barramento 402 para armazenamento de informação e instruções a serem executadas pelo processador 404. A memória principal 406 também pode ser usada para armazenamento de variáveis temporárias ou outra informação intermediária durante a execução de instruções a serem executadas pelo processador 404. Essas instruções, quando armazenadas em um meio de armazenamento não transitório acessível para o processador 404, tornam o sistema de computador 400 uma máquina de finalidade especial que é personalizada para a execução das operações especificadas nas instruções.
[084] O sistema de computador 400 ainda inclui uma memória apenas de leitura (ROM) 408 ou outro dispositivo de armazenamento estático acoplado ao barramento 402 para o armazenamento de uma informação estática e instruções para o processador 404. Um dispositivo de armazenamento 410, tal como um disco magnético, um disco ótico, ou um drive de estado sólido, é provido e acoplado ao barramento 402 para armazenamento de informação e instruções.
[085] O sistema de computador 400 pode ser acoplado através do barramento 402 a um visor 412, tal como um tubo de raios catódicos (CRT), para exibição de uma informação para um usuário de computador. Um dispositivo de entrada 414, incluindo teclas alfanuméricas e outras, é acoplado ao barramento 402 para comunicação de informação e seleções de comando para o processador 404. Um outro tipo de dispositivo de entrada de usuário é um controle de cursor 416, tal como um mouse, um trackball ou teclas de direção de cursor para comunicação de informação direta e seleções de comando para o processador 404 e para controle do movimento de cursor no visor 412. Este dispositivo de entrada tipicamente tem dois graus de liberdade em dois eixos, um primeiro eixo (por exemplo, x) e um segundo eixo (por exemplo, y), que permitem que o dispositivo especifique posições em um plano.
[086] O sistema de computador 400 pode implementar as técnicas descritas aqui usando uma lógica com fio personalizada, um ou mais ASICs ou FPGAs, firmware e/ou uma lógica de programa, que, em combinação com o sistema de computador, faz com que seja ou programa o sistema de computador 400 para ser uma máquina de finalidade especial. De acordo com uma modalidade, as técnicas aqui são realizadas pelo sistema de computador 400 em resposta ao processador 404 executar uma ou mais sequências de uma ou mais instruções contidas na memória principal 406. Essas instruções podem ser lidas na memória principal 406 a partir de um outro meio de armazenamento, tal como o dispositivo de armazenamento 410. A execução das sequências de instruções contidas na memória principal 406 faz com que o processador 404 execute as etapas de processo descritas aqui. Em modalidades alternativas, um circuito ligado com fio pode ser usado no lugar de ou em combinação com instruções de software.
[087] Os termos “meio de armazenamento”, conforme são usados aqui, referem-se a qualquer meio não transitório que armazene dados e/ou instruções que fazem com que uma máquina opere de uma forma específica. Esse meio de armazenamento pode compreender meios não voláteis e/ou meios voláteis. Um meio não volátil inclui, por exemplo, discos óticos, discos magnéticos ou drives de estado sólido, tal como o dispositivo de armazenamento 410. Um meio volátil inclui uma memória dinâmica, tal como a memória principal 406. As formas comuns de meio de armazenamento incluem, por exemplo, um disco floppy, um disco flexível, um disco rígido, um drive de estado sólido, uma fita magnética ou qualquer outro meio de armazenamento de dados magnéticos, um CD-ROM, qualquer outro meio de armazenamento de dados ótico, qualquer meio físico com padrões de furos, uma RAM, uma PROM, uma EPROM, uma FLASH-EPROM, uma NVRAM, qualquer outro chip de memória ou cartucho.
[088] Um meio de armazenamento é distinto de, mas pode ser usado em conjunto com um meio de transmissão. O meio de transmissão participa na transferência de informação entre meios de armazenamento. Por exemplo, um meio de transmissão inclui cabos coaxiais, fio de cobre e fibras óticas, incluindo fios que compreendem o barramento 402. Um meio de transmissão também pode assumir a forma de ondas acústicas ou de luz, tais como aquelas geradas durante comunicações de dados por ondas de rádio ou infravermelho.
[089] Várias formas de mídia podem ser envolvidas na realização de uma ou mais sequências de uma ou mais instruções para o processador 404 para execução. Por exemplo, as instruções podem inicialmente ser realizadas em um disco magnético ou um drive de estado sólido de um computador remoto. O computador remoto pode carregar as instruções em sua memória dinâmica e enviar as instruções por uma linha telefônica usando um modem. Um modem local para o sistema de computador 400 pode receber os dados na linha telefônica e usar um transmissor de infravermelho para converter os dados em um sinal de infravermelho. Um detector de infravermelho pode receber os dados portados no sinal de infravermelho e um circuito apropriado pode colocar os dados no barramento 402. O barramento 402 porta os dados para a memória principal 406, a partir do que o processador 404 recupera e executa as instruções. As instruções recebidas pela memória principal 406 podem opcionalmente ser armazenadas no dispositivo de armazenamento 410, antes ou depois da execução pelo processador 404.
[090] O sistema de computador 400 também inclui uma interface de comunicação 418 acoplada ao barramento 402. A interface de comunicação 418 provê uma comunicação de dados de duas vias se acoplando a um enlace de rede 420 que é conectado a uma rede local 422. Por exemplo, a interface de comunicação 418 pode ser uma placa de rede digital de serviços integrados (ISDN), um modem a cabo, um modem por satélite ou um modem para a provisão de uma conexão de comunicação de dados para um tipo correspondente de linha telefônica. Como um outro exemplo, a interface de comunicação 418 pode ser uma placa de rede de área local (LAN) para a provisão de uma conexão de comunicação de dados para uma LAN compatível. Os enlaces sem fio também podem ser implementados. Em qualquer implementação como essa, a interface de comunicação 418 envia e recebe sinais elétricos, eletromagnéticos ou óticos que portam fluxos de dados digitais representando vários tipos de informação.
[091] O enlace de rede 420 tipicamente provê comunicação de dados através de uma ou mais redes para outros dispositivos de dados. Por exemplo, o enlace de rede 420 pode prover uma conexão através de uma rede local 422 para um computador principal 424 ou para um equipamento de dados operado por um provedor de serviços de Internet (ISP) 426. O ISP 426 por sua vez provê serviços de comunicação de dados através da rede de comunicação de dados de pacote mundial agora comumente referida como a “Internet” 428. A rede local 422 e a Internet 428 ambas usam sinais elétricos, eletromagnéticos ou óticos que portam fluxos de dados digitais. Os sinais através das várias redes e os sinais no enlace de rede 420 e através da interface de comunicação 418, que portam os dados digitais para e a partir do sistema de computador 400, são formas de exemplo de meio de transmissão.
[092] O sistema de computador 400 pode enviar mensagens e receber dados, incluindo um código de programa através da(s) rede(s), do enlace de rede 420 e da interface de comunicação 418. No exemplo da Internet, um servidor 430 poderia transmitir um código requisitado para um programa aplicativo através da Internet 428, do ISP 426, da rede local 422 e da interface de comunicação 418.
[093] O código recebido pode ser executado pelo processador 404 conforme for recebido, e/ou armazenado em um dispositivo de armazenamento 410, ou outro armazenamento não volátil para execução posterior.
[094] Voltando-nos para a figura 7, um sistema de teste de solo 700 é ilustrado. O sistema de teste de solo pode incluir uma sonda de solo 702. A sonda de solo 702 pode compreender um dispositivo habilitando a remoção de amostras de solo 780 (por exemplo, amostras de testemunho cilíndricas) a partir do solo 704, o qual pode estar em um campo agrícola ou qualquer outra localização contendo um solo de interesse; as modalidades não requerem o uso com um campo formalmente definido ou especificado. A sonda de solo 702 pode incluir uma porção de ponta oca 706 (por exemplo, uma porção cilíndrica oca) que pode ser configurada para a captura de uma amostra de solo 780, quando a porção de ponta penetrar no solo. A porção de ponta pode ser montada em uma extremidade inferior de um corpo central 710 da sonda de solo 702. Um apoio para o pé 708 pode ser montado no corpo central 710 da sonda de solo 702. Punhos 712 podem ser montados em uma porção superior da sonda de solo 702. Em operação, um usuário pode estabilizar a sonda de solo ao sujeitar os punhos 712 e forçar a porção de ponta 706 no solo pela aplicação de uma força para baixo no apoio para pé 708. Em modalidades de exemplo, o usuário captura uma amostra de solo 780 na porção de ponta 706 pela torção da sonda 702 e/ou pelo disparo de um mecanismo de captura de amostra (não mostrado na figura 1) em uma configuração de captura de modo a se bloquear a amostra 780 quanto a sair do fundo da porção de ponta 706. O usuário então pode puxar para cima nos punhos 712 para remover a sonda 702 e a amostra de solo 780 do solo 704. O usuário então pode liberar a amostra de solo 780 (por exemplo, pelo disparo do mecanismo de captura de amostra para uma configuração de liberação) em um recipiente 730. A sonda 702 pode ter recursos comuns e/ou uma funcionalidade (por exemplo, o mecanismo de captura de amostra) com a sonda descrita na Patente U.S. N° 5.474.140, o que se presume que o leitor conheça e entenda.
[095] O sistema de teste de solo 700 adicionalmente pode incluir um ou mais dispositivos de medição de carga 720 configurados para a medição de uma carga aplicada à sonda 702. Em alguns exemplos, o dispositivo de medição de carga 720 pode compreender um medidor de deformação (por exemplo, um circuito de ponte de Wheatstone) fixado a uma superfície da sonda 702 (por exemplo, a uma superfície interna ou externa da porção de ponta 706 ou do corpo central 710) e, preferencialmente, orientado para a medição de forças aplicadas à sonda (por exemplo, forças axiais ou forças colocando a sonda sob torção).
[096] O sistema de teste de solo 700 adicionalmente pode incluir um ou mais dispositivos de medição cinemáticos 722 configurados para a medição de um parâmetro cinemático relacionado ao movimento da sonda 702. Em alguns exemplos, um dispositivo de medição cinemático 722 pode compreender um acelerômetro (por exemplo, um acelerômetro de dois eixos ou de três eixos). Em alguns exemplos, o dispositivo de medição cinemático 722 pode compreender, adicionalmente, um giroscópio. O dispositivo de medição cinemático pode ser orientado e configurado para medição da aceleração, velocidade e/ou direção de movimento vertical (por exemplo, paralelo ao corpo central 710) da sonda. O dispositivo de medição cinemático pode ser configurado para a medição de uma orientação da sonda em relação à gravidade.
[097] O sistema de teste de solo 700 adicionalmente pode incluir uma ou mais câmeras 714. Cada câmera 714 pode incluir uma lente 716 voltada para baixo (por exemplo, em direção ao solo 704 na orientação da figura 1). A câmera 714 pode capturar imagens paradas e/ou um vídeo. A câmera 714 pode medir uma luz visível ou uma faixa diferente de comprimentos de onda (por exemplo, de infravermelho, infravermelho próximo) refletidas a partir da superfície do terreno. Em algumas modalidades, uma série de marcadores de profundidade 718 está na vista de captura de imagem da câmera 714; os marcadores de profundidade 718 podem ser dispostos em uma relação verticalmente espaçada ao longo da porção de ponta 706 da sonda 702. Cada marcador de profundidade 718 pode ter uma cor ou um padrão distinto de todos os outros marcadores de profundidade ou do marcador de profundidade vizinho.
[098] Na modalidade de sistema 1000 ilustrada na figura 10, um dispositivo multifuncional 1002 é montado na sonda 702 e está em comunicação de dados com o monitor 750 e/ou 760. Um exemplo de dispositivo 1002 é um tablet de consumidor ou um smartphone de consumidor, tal como um smartphone baseado em Android ou iPhone. O dispositivo multifuncional 1002 pode incluir um ou mais dentre um acelerômetro, um receptor de GPS, um modem celular, um transmissor / receptor sem fio (por exemplo, Bluetooth e/ou WLAN) e uma câmera. O dispositivo multifuncional 1002 pode ser orientado para baixo (na orientação da figura 5) para a captura de imagens da superfície de solo 704.
[099] Com referência novamente à modalidade de sistema 1000 da figura 5, o dispositivo multifuncional 1002 (ou um dos monitores 750, 160) pode incluir um dispositivo de comunicação sem fio, por exemplo, um dispositivo de comunicação de campo próximo (“NFC”). Cada recipiente 730 pode incluir um dispositivo de comunicação sem fio 1032 afixado a ele, por exemplo, uma etiqueta de NFC. Em uma implementação de exemplo da modalidade 1000, o usuário toma uma amostra de solo com a sonda 702. O usuário então posiciona o dispositivo multifuncional 1002 em um alcance de comunicação do dispositivo de comunicação sem fio (por exemplo, ao derivar o dispositivo de comunicação sem fio 1032 com o dispositivo multifuncional 1002 ou inerentemente pelo posicionamento da sonda 702 para transferência da amostra 780 para o recipiente 730). Mediante o posicionamento do dispositivo multifuncional 1002 no alcance de comunicação do dispositivo de comunicação sem fio 1032 (e/ou mediante uma entrada de um comando de transferência de dados para o dispositivo de comunicação sem fio pelo usuário), o dispositivo multifuncional 1002 pode transmitir dados de amostra de solo para o dispositivo de comunicação sem fio. Os dados de amostra de solo transmitidos podem compreender quaisquer um ou mais dos seguintes: dados de identificação de amostra (por exemplo, dados de geolocalização, tais como coordenadas de GPS, uma imagem, tal como uma imagem da amostra, um identificador de amostra numérico); dados de característica de solo (por exemplo, nível de umidade ou medições de composição do solo); e critérios de qualidade de amostra (por exemplo, profundidade de amostra ou ângulo de amostragem.
[100] Em algumas modalidades, o dispositivo de comunicação sem fio 1032 (tal como uma etiqueta de NFC) adicionalmente pode receber potência a partir do dispositivo multifuncional 1002, assim se habilitando a transferência e o armazenamento de dados no dispositivo de comunicação sem fio. O dispositivo multifuncional 1002 também pode receber dados de recipiente de solo (por exemplo, um código de recipiente, tal como um identificador de recipiente numérico) a partir do dispositivo de comunicação sem fio 1032. O sistema 700 ou um outro sistema (por exemplo, localizado em um laboratório de análise de solo estacionário) pode receber os dados de amostra de solo a partir do dispositivo de comunicação sem fio 1032 e associar a informação acumulada mais tarde sobre as amostras aos dados de amostra de solo acumulados durante a operação no campo. Em outras modalidades, outros sistemas ou dispositivos de comunicação sem fio (por exemplo, Bluetooth, RFID) podem ser empregados em um método similar àquele descrito aqui.
[101] Em algumas modalidades, o sistema de teste de solo 700 adicionalmente inclui um sensor de característica de solo 728. O sensor de característica de solo pode compreender componentes configurados para a medição de uma ou mais características do solo; por exemplo, um termopar para medição de temperatura do solo, uma sonda capacitiva para medição de umidade do solo, um par de eletrodos para medição de condutividade elétrica do solo e/ou um sensor de refletividade para medição de refletividade do solo (por exemplo, em um ou mais comprimentos de onda no infravermelho e/ou no espectro de infravermelho). O sistema de teste de solo 700 pode compreender uma pluralidade de sensores de característica de solo 728 dispostos em uma pluralidade de posições verticais ao longo da porção de ponta 706, de modo que as características de solo descritas acima possam ser medidas em uma pluralidade de profundidades ao longo da amostra de solo 780. Em algumas modalidades, o sensor de característica de solo 728 é disposto para medir as características de solo do solo circundando o solo (por exemplo, exposto ao solo radialmente para fora da porção de ponta 706); em outras modalidades, o sensor de característica de solo é disposto para medição das características de solo da amostra de solo 780 na porção de ponta 706.
[102] O sistema de teste de solo 700 pode incluir um monitor incluindo uma memória, um processador e uma interface gráfica de usuário (“GUI”). Com referência novamente à figura 1, o monitor pode ser um monitor montado em sonda 760 tendo uma GUI 762. Em outras modalidades, o monitor de forma alternativa ou adicional pode compreender um monitor móvel 750 tendo uma GUI 752. O monitor móvel 750 pode compreender um dispositivo de computação tablet.
[103] O sistema de teste de solo 700 pode estar em comunicação de dados com a Internet 770 através de qualquer dispositivo apropriado ou dispositivos e transfere dados (por exemplo, imagens, dados de sensor) para um servidor remoto através da Internet. Os sensores montados em sonda (por exemplo, a câmera 714, os dispositivos de medição cinemáticos 722, os sensores de característica de solo 728, os dispositivos de medição de carga 720) podem estar em comunicação de dados com os monitores 750, 160 e com a Internet 770 por qualquer dispositivo ou dispositivos apropriados. Em algumas modalidades, o monitor montado em sonda 760 está em comunicação elétrica com os sensores montados em sonda. Em algumas modalidades, os sensores montados em sonda estão em comunicação elétrica com um modem celular 724 ou outro dispositivo de transferência de dados que está em comunicação de dados com a Internet. Em algumas modalidades, os sensores montados em sonda estão em comunicação elétrica com um transmissor / receptor sem fio 726 (por exemplo, um transmissor / receptor de WLAN). O transmissor / receptor sem fio 726 pode estar em uma comunicação de dados com um transmissor / receptor sem fio 754 (por exemplo, um transmissor / receptor de WLAN) do monitor móvel 750. O monitor móvel 750 pode incluir um modem celular ou outro dispositivo de transferência de dados em comunicação de dados com a Internet.
[104] Voltando-nos para a figura 8, um processo de exemplo 800 para a monitoração de um sistema de teste de solo é ilustrado.
[105] Antes da etapa 805, o sistema 700 pode estar em um estado de potência baixa, no qual apenas um subconjunto dos componentes do sistema de teste de solo 700 (por exemplo, o monitor, o dispositivo de medição cinemático e/ou o dispositivo de medição de carga) recebe potência. Na etapa 805, o monitor pode identificar um critério de uso de sonda. O critério de uso de sonda pode compreender um valor de limite medido pelo dispositivo de medição cinemático, por exemplo, um sinal em um alcance de sinal correspondente a uma orientação vertical da sonda 702. O critério de uso de sonda também pode compreender um valor de limite medido pelo dispositivo de medição de carga, por exemplo, um sinal em um alcance de sinal correspondente a uma força de amostragem de solo. Mediante a identificação de um critério de uso de sonda, o sistema 700 pode entrar em um estado de potência plena, no qual todos ou um subconjunto mais inclusivo dos componentes do sistema 700 recebem potência.
[106] Na etapa 810, o sistema 700 pode comparar uma medição de força (por exemplo, um sinal gerado pelo dispositivo de medição de carga) para um valor de limite. Em algumas modalidades, o sinal gerado pelo dispositivo de medição de carga 720 é comparado com um limite de penetração de solo, por exemplo, um valor empiricamente determinado para corresponder a uma força axial (por exemplo, uma força para baixo, quando a sonda estiver em uma orientação vertical) suficiente para condução da sonda de solo para o solo. O valor de limite usado na etapa 810 pode ser regulado em algumas modalidades para mais baixo do que o limite de penetração de solo empiricamente, por exemplo, 50% do limite de penetração de solo. Deve ser apreciado que a força medida pelo dispositivo de medição de carga 720 (na modalidade da figura 1) está relacionada à força aplicada pelo usuário à sonda (por exemplo, aos punhos 712 e/ou ao apoio para pés 708). Em algumas modalidades, a medição de carga pode ser usada para estimativa de uma compactação de solo e associada a uma localização reportada por GPS e/ou à profundidade correspondente (a referida profundidade sendo medida conforme descrito aqui).
[107] Na etapa 815, o sistema 700 pode identificar uma força de penetração de solo, por exemplo, pela determinação que o sinal gerado pelo dispositivo de medição de carga 720 se adequa ou excede ao valor de limite da etapa 810.
[108] Na etapa 820, mediante a identificação de uma força de penetração de solo, o sistema 700 pode capturar uma imagem de solo. Em algumas modalidades, a imagem de solo é capturada pela câmera 714. Na modalidade da figura 1, a lente de câmera 716 é orientada para baixo (quando a sonda 702 está na orientação vertical), de modo que a imagem capturada pela câmera inclui uma região de solo que pode ser adjacente a e/ou circundar a localização na qual a porção de ponta de sonda 706 entrar na superfície de solo 704. Em algumas modalidades, a câmera 714 também é disposta para a captura de uma imagem incluindo os marcadores de profundidade 718. Em alguns exemplos, se a sonda não for inserida no solo, a imagem capturada na etapa 820 incluirá todos os marcadores de profundidade 718. Deve ser apreciado que, conforme a porção de ponta de sonda 706 é inserida mais profundamente na superfície de solo 704, um subconjunto de marcadores de profundidade 718 será coberto pelo solo e não incluído na imagem capturada na etapa 820.
[109] Em algumas modalidades, a profundidade de amostra pode ser determinada de forma adicional ou alternativa por um sensor de proximidade (por exemplo, um sensor de proximidade de laser ou ultrassom) montado na sonda e orientado para a medição de uma distância entre o sensor e a superfície do terreno; em modalidades incluindo um sensor de proximidade de laser, uma lente resistente a desgaste (por exemplo, de safira) pode ser disposto sobre o sensor e pode isolar o sensor a partir da poeira atmosférica e do resíduo. Em algumas modalidades, o sensor de proximidade pode compreender um sensor de sonar. Em algumas dessas modalidades, o sensor de proximidade pode ser montado no fundo do apoio para pés 708 e orientado para baixo quando a sonda 702 estiver na posição vertical. Em outras dessas modalidades, tais como aquelas ilustradas na figura 11A e na figura 11B, um sensor de proximidade 1102 pode ser montado em um volume interno da sonda 702 e disposto para medir uma distância até uma superfície superior 1104 de solo capturada na porção de ponta oca 706 para a formação da amostra de solo; deve ser apreciado que, conforme a porção de ponta oca 706 é estendida mais profundamente no solo, a superfície superior 1104 se torna mais próxima do sensor de proximidade 1102. Em uma modalidade modificada, o sensor de proximidade 1102 ao invés disso mede a distância entre si mesmo e uma superfície superior 1108 de um pistão 1106, que é deslocado para cima conforme a amostra de solo for capturada pela porção de ponta oca 706; uma mola 1110 pode ejetar a amostra retornar o pistão 1106 para uma posição não defletida. O sensor de proximidade pode estar em comunicação de dados para o envio de sinais de proximidade para um ou mais dos monitores 750, 160. Os monitores 750, 160 podem ser configurados para a estimativa da profundidade de amostra com base nos sinais de proximidade e/ou nas imagens de câmera.
[110] Na etapa 825, o sistema 700 pode registrar um sinal de orientação (por exemplo, um sinal gerado pelo dispositivo de medição cinemático 722) correspondente a um tempo de captura de amostra de solo. Por exemplo, o sistema 700 pode gravar o sinal de orientação mediante a identificação de um limite de penetração de solo.
[111] Na etapa 830, o sistema 700 pode comparar um critério de captura de amostra (por exemplo, uma força medida, um parâmetro cinemático medido, tal como movimento, velocidade ou aceleração; ou um período de tempo decorrendo após o limite de penetração de solo ser encontrado) para um limite de captura de amostra associado (por exemplo, um limite de força, tal como 5, 10, 50 ou 100 Newtons; um limite cinemático, tal como um movimento para cima, uma velocidade ou aceleração maior do que 0; ou um período de tempo correspondente a um tempo de captura de amostra representativo determinado empiricamente, tal como 1, 2, 3, 4 ou 5 segundos). Na etapa 835, o sistema 700 pode identificar que o critério de captura de amostra atendeu ou excedeu ao valor de limite; o sistema 700 pode realizar as etapas 837 e 240 (descrita abaixo) ao tomar este critério de limite.
[112] Na etapa 837, mediante a identificação de um critério de captura de amostra de limite, o sistema 700 obtém medidas de característica de solo usando os sensores de característica de solo 728. O sistema 700 alerta ao usuário para manter a sonda em uma posição estacionária a uma profundidade de amostra plena, enquanto as medições de característica de solo são feitas.
[113] Na etapa 840, o sistema 700 pode determinar um ou mais critérios de qualidade de amostra e, na etapa 845, compara aqueles critérios de qualidade de amostra para um ou mais limites de qualidade de amostra associados. Em algumas modalidades, o critério de qualidade de amostra pode compreender a orientação da sonda de solo 702 e o limite de qualidade de amostra associado pode compreender uma faixa de orientações em um limite (por exemplo, 10 graus) de vertical. Em algumas modalidades, o critério de qualidade de amostra pode compreender uma profundidade de amostra estimada (por exemplo, com base em uma distância para baixo vertical movida antes de uma mudança na direção mediante uma retração da sonda 702 a partir do solo, com base em um sinal lado direito e esquerdo proximidade, ou com base em uma imagem de câmera incluindo um ou mais marcadores de profundidade) e o limite de qualidade de amostra pode compreender uma profundidade de amostra desejada (por exemplo, uma profundidade de amostra desejada na faixa entre 3 e 18 polegadas (7,62 e 45,72 cm). Os critérios de qualidade de amostra podem ser identificados com base em sinais de sensor transmitidos mediante a identificação de um critério de captura de amostra de limite na etapa 835 e/ou em um período de tempo (por exemplo, de 500 milissegundos ou 1 segundo) antes de ou seguindo-se a essa identificação.
[114] Na etapa 850, o sistema 700 pode alertar ao computador de usuário (por exemplo, através de uma interface gráfica de usuário de monitor no dispositivo ou um computador supervisor remoto), se os limites de critérios de amostra não forem atendidos.
[115] Na etapa 855, independentemente de se os limites de critério de amostra são atendidos ou não, o sistema 700 pode alertar ao computador de usuário para rejeitar ou aceitar a amostra. Se o usuário aceitar a amostra (ou, em algumas modalidades, se o usuário não rejeitar a amostra em um tempo de limite), o sistema 700 poderá armazenar os dados de amostra (por exemplo, critérios de qualidade de amostra) e associá-los a um identificador de amostra único (por exemplo, um identificador alfanumérico) associado à amostra.
[116] Na etapa 860, o operador (em algumas modalidades alertados por um alerta na interface gráfica de usuário) pode varrer um código de recipiente 732 (por exemplo, um código de barras, tal como um código de resposta rápida) em um dos recipientes 730. O código de recipiente 732 pode ser varrido usando-se a câmera 714 ou com uma câmera e associado a um software de leitura de código no monitor 750. O sistema 700 pode receber o código de recipiente e associá-lo ao identificador de amostra único.
[117] Na etapa 865, o sistema 700 pode determinar e registrar a geolocalização (por exemplo, coordenadas de GPS) da sonda 702 durante a aquisição de amostra e associa a geolocalização ao identificador de amostra único. A geolocalização pode ser identificada usando-se um receptor de GPS, por exemplo, um receptor de GPS alojado no monitor 750 ou no monitor 760. O sistema 700 pode gerar e exibir um mapa de amostra das geolocalizações de cada amostra armazenada. O mapa de amostra pode incluir fronteiras de campo e de zona de gerenciamento definidas pelo usuário e/ou pelo sistema 700. O sistema 700 pode monitorar adicionalmente um ou mais sinais gerados pelo sensor ou pelos sensores cinemáticos 145 entre a identificação de uma primeira amostra (por exemplo, identificada com base em uma primeira medição de carga, medição cinemática ou entrada de usuário) e uma identificação de uma segunda amostra (por exemplo, identificada com base em uma primeira medição de carga, medição cinemática ou entrada de usuário) de modo a se estimar a distância entre as primeira e segunda amostras no plano horizontal do campo sendo amostrado; deve ser apreciado que o sinal de receptor de GPS também pode ser monitorado para se estimar a mesma distância entre as amostras.
[118] Com respeito ao processo de exemplo 800 descrito aqui, quando uma etapa é realizada pelo sistema 700, pode ser realizada por um dos monitores 750, 760 e/ou um computador remoto.
[119] Em algumas modalidades, o sistema 700 pode tomar certas ações ou entrar em certos modos com base em uma medição cinemática (feita por um dispositivo de medição cinemático dedicado 722 ou por um dispositivo de medição cinemático incorporado em um dispositivo multifuncional 1002, conforme descrito aqui) resultando de um padrão de movimento da sonda 702 (e/ou do dispositivo multifuncional 1002) causado pelo usuário. Como exemplos ilustrativos, o sistema 700 pode tomar uma ou mais ações (por exemplo, varredura de um código de recipiente, ligação ou desligamento, associando dados subsequentemente acumulados com uma nova amostra) mediante um reconhecimento de um padrão de movimento (por exemplo, agitando para cima e para baixo ao longo de um eixo vertical uma pluralidade de vezes). O sistema 700 pode se comunicar com o usuário (por exemplo, por um alerta audível ou visual) que o padrão de movimento foi reconhecido e/ou que a ação desejada foi tomada.
[120] Voltando-nos para a figura 9, uma tela de interface gráfica de usuário de exemplo 900 é ilustrada. A tela de GUI 900 pode ser exibida na GUI de um ou mais dos monitores 750, 760 (os quais podem compreender interfaces de tela de toque) ou um dispositivo de computação remoto.
[121] A tela de GUI 900 pode incluir um mapa 910 incluindo uma fronteira de campo 912, fronteiras de zona de gerenciamento 914 e localizações de amostra previamente capturadas 916. Uma anotação 918 pode marcar a localização atual da sonda. As fronteiras de zona de gerenciamento 914 podem ser definidas pelo usuário ou sistema 700. Em algumas modalidades, as fronteiras de zona de gerenciamento 914 delimitam regiões do campo que têm características similares (por exemplo, produção passada, elevação, inclinação, formação de mosaico, tipo de solo) e/ou regiões do campo tendo um critério de gerenciamento agrícola comum (por exemplo, taxa de plantio de semente, tipo de hibrido, aplicação de fertilizante).
[122] A tela de GUI 900 pode incluir uma janela de indicador de qualidade de amostra 920. A janela de indicador de qualidade de amostra 920 pode incluir uma descrição verbal ou numérica da qualidade de amostra da amostra capturada mais recentemente. A descrição pode ser com base nos critérios de qualidade de amostra discutidos acima. Em um exemplo, uma descrição numérica compreende o critério de qualidade de amostra dividido pelo limite de qualidade de amostra (por exemplo, expresso como uma percentagem). Em alguns exemplos, uma descrição verbal indica que uma qualidade de amostra é “Boa”, se a descrição numérica se adequar ou exceder a um limite (por exemplo, 80%) e “Ruim” se a descrição numérica for menor do que um limite.
[123] A tela de GUI 900 pode incluir uma janela de interface de rejeição de amostra 930 permitindo que um usuário aceite ou rejeite uma amostra pela seleção de “Sim” ou “Não”, respectivamente. Se a amostra for aceita, os dados de amostra (por exemplo, qualidade de amostra, características de solo e geolocalização) poderão ser armazenados e associados ao identificador de amostra único.
[124] A tela de GUI 940 pode incluir uma janela de dados de amostra 940 exibindo dados de amostra (por exemplo, umidade, nível de resíduo, profundidade, orientação) para a amostra atual (por exemplo, capturada mais recentemente). Em algumas modalidades, a seleção (por exemplo, batendo ou clicando) de amostras 916, outras além das amostras atuais, faz com que os dados e amostra e/ou a qualidade de amostra sejam atualizados para representação dos valores associados à amostra selecionada.
[125] Os componentes descritos aqui como estando em comunicação elétrica pode estar em uma comunicação de dados através de qualquer dispositivo ou quaisquer dispositivos adequados. Os termos “comunicação de dados”, conforme é usado aqui, é pretendido para envolver formas sem fio (por exemplo, baseadas em rádio), elétricas, eletrônicas e outras de transmissão de dados digitais ou analógicos. Os componentes descritos aqui como estando em comunicação com um chicote podem estar em comunicação de dados através de qualquer dispositivo adequado ou dispositivos. Um chicote pode compreender uma linha elétrica única ou uma pluralidade enfeixada de linhas elétricas, e pode compreender uma conexão de ponto a ponto ou um barramento.
[126] Os monitores 750, 760 e quaisquer servidores remotos e dispositivos de computação referenciados aqui podem compreender meios que podem ser lidos em computador não transitórios. Conforme é usado aqui, pretende-se que os termos “meios que podem ser lidos em computador não transitórios” sejam representativos de qualquer dispositivo baseado em computador tangível implementado em qualquer método ou tecnologia para armazenamento de curto prazo e de longo prazo de informação, tais como instruções que podem ser lidas em computador, estruturas de dados, módulos de programa e submódulos, ou outros dados em qualquer dispositivo. Portanto, os métodos descritos aqui podem ser codificados como instruções executáveis concretizadas em um meio que pode ser lido em computador não transitório tangível, incluindo, sem limitação, um dispositivo de armazenamento e/ou um dispositivo de memória. Essas instruções, quando executadas por um processador, fazem com que o processador execute pelo menos uma porção dos métodos descritos aqui. Mais ainda, conforme são usados aqui, os termos “meios que podem ser lidos em computador não transitórios” incluem todos os meios que podem ser lidos em computador tangíveis, incluindo, sem limitação, dispositivos de armazenamento em computador não transitórios, incluindo, sem limitação, meios voláteis e não voláteis e meios removíveis e não removíveis, tais como um firmware, armazenamento físico e virtual, CD-ROMs, DVDs, e qualquer outra fonte digital, tal como uma rede ou a Internet, bem como meios digitais ainda por serem desenvolvidos, com a única exceção sendo um sinal de propagação transitório.
Claims (20)
1. Método para teste de solo compreendendo: posicionar uma sonda de solo (702) acima de uma região de solo; e aplicar uma força na sonda de solo (702) para fazer com que a sonda de solo (702) obtenha uma amostra de solo (780) se estendendo por uma primeira profundidade no solo na região do solo, caracterizado por determinar um critério de qualidade de amostra de solo para a amostra de solo (780) usando um dispositivo de computação (1002) acoplado de forma comunicativa à sonda de solo; determinar se a força excede a um limite; em resposta à determinação que a força excede o limite, determinar uma localização da região do solo usando um receptor de posicionamento global do dispositivo de computação (1002); e associar, em um armazenamento digital do dispositivo de computação (1002), um identificador da amostra de solo (780) com o critério de qualidade de amostra de solo.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar um critério de qualidade de amostra de solo compreende medir a primeira profundidade.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar se a força excede a um limite usando o dispositivo de computação (1002); e mediante a determinação que a força excede o limite, obter automaticamente uma imagem fotográfica da região, usando uma câmera (714) acoplada de forma comunicativa ao dispositivo de computação (1002).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinação de um critério de qualidade de amostra de solo compreende medir um ângulo de orientação da sonda de solo (702).
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda obter automaticamente uma imagem fotográfica da região usando a câmera (714) acoplada de forma comunicativa ao dispositivo de computação (1002).
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda determinar uma localização da região do solo usando um receptor de posicionamento global do dispositivo de computação (1002).
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: obter uma medição de característica de solo usando o dispositivo de computação (1002); e associar, em um armazenamento digital do dispositivo de computação (1002), o identificador da amostra de solo (780) com a medição de característica de solo.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: transferir a amostra de solo (780) para um recipiente (730); e associar, em um armazenamento digital do dispositivo de computação (1002), o identificador da amostra de solo com o recipiente (730).
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de associação do identificador da amostra de solo com o recipiente (730) compreende: receber um código de recipiente (732), preferencialmente varrido a partir do recipiente (730) e armazenado em um dispositivo de comunicação de campo próximo; e associar o código de recipiente (732) com o identificador da amostra de solo.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o código de recipiente (732) é varrido a partir do recipiente.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o código de recipiente é armazenado em um dispositivo de computação de campo próximo.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: transferir a amostra de solo (780) para um recipiente (730); e transmitir dados de amostra de solo para um dispositivo de comunicação sem fio (1032) afixado ao recipiente (730).
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de comunicação sem fio (1032) compreende um dispositivo de comunicação de campo próximo.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os dados de amostra de solo compreendem um dentre: critério de qualidade de amostra de solo, dados de identificação de amostra e dados de característica de solo.
15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda em resposta à determinação que a força excede o limite, automaticamente obter uma imagem fotográfica da região usando uma câmera (714) acoplada de forma comunicativa ao dispositivo de computação (1002).
16. Sistema de teste de solo (700) para uso no método definido na reivindicação 1, que compreende: uma sonda de solo (702) tendo uma porção oca (706) para receber uma amostra de solo (780); um dispositivo de computador (1002) acoplado de forma comunicativa à sonda de solo, em que o dispositivo de computador (1002) é programado para monitorar uma força aplicada à sonda do solo e determinar se a força excede a um limite; um dispositivo de medição de qualidade de amostra de solo (728); caracterizado por um sistema de computador (1002) em comunicação de dados com o dispositivo de medição de qualidade de amostra de solo (728), em que o sistema de computador (1002) é programado para associar a amostra de solo (780) com um critério de qualidade de amostra de solo.
17. Sistema de teste de solo (700), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de qualidade de amostra de solo compreende um dispositivo de medição de profundidade (1102).
18. Sistema de teste de solo (700), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de profundidade (1102) compreende um sensor de proximidade (1102) montado na sonda de solo (702), o sensor de proximidade (1102) disposto para medir uma distância entre o sensor de proximidade (1102) e uma superfície de solo (1104) encaixada pela sonda de solo (702).
19. Sistema de teste de solo (700), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de medição de profundidade compreende uma câmera (714), em que a câmera (714) é disposta para a captura de uma imagem de um marcador de profundidade (718) afixado à sonda de solo (702).
20. Sistema de teste de solo (700), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de medição de orientação (722) em comunicação de dados com o sistema de teste de solo (700), em que o dispositivo de medição de orientação (722) gera um sinal relacionado a uma orientação da sonda de solo (702) com respeito à vertical.
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