BR112017028605B1 - Sistema e método para monitorar operações de campo, e meio de armazenamento não transitório - Google Patents

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BR112017028605B1
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Phil Baurer
Justin Koch
Doug Sauder
Brad STOLLER
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The Climate Corporation
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Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA MONITORAR OPERAÇÕES DE CAMPO, E MEIO DE ARMAZENAMENTO NÃO TRANSITÓRIO Trata-se de sistemas e métodos para capturar imagens de um campo e realizar análise de dados agrícolas das imagens. Em uma modalidade, um sistema de computador para monitorar operações de campo inclui um banco de dados para armazenar dados de imagens agrícolas que incluem imagens de pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura que são capturadas com pelo menos um dentre um aparelho e um sensor remoto que se move através de um campo. O computador inclui pelo menos uma unidade de processamento que é acoplada ao banco de dados. A pelo menos uma unidade de processamento é configurada para executar instruções para analisar as imagens capturadas, para determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura, e para gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes.

Description

[001] Uma porção da revelação deste documento de patente contém material que está sujeito à proteção de direitos autorais. O proprietário dos direitos autorais não tem nenhuma objeção à reprodução fac-símile por nenhum dentre o documento de patente ou a revelação da patente, conforme presente nos registros ou em arquivo de patente do Escritório de Marcas e Patentes, mas, por outro lado, reserva-se todos e quaisquer direitos autorais ou direitos. © 2016 The Climate Corporation.
PEDIDOS RELACIONADOS
[002] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório de No de série U.S. 62/187.183, depositado em 30 de junho de 2015, cujo conteúdo está incorporado ao presente documento a título de referência.
CAMPO DA TÉCNICA
[003] Modalidades da presente revelação referem-se a sistemas e métodos para captura de imagem e análise de dados agrícolas.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[004] Plantadeiras são usadas para plantar sementes de culturas (por exemplo, milho, soja) em um campo. Algumas plantadeiras incluem um monitor de exibição no interior de uma cabine para exibir um mapa de cobertura que mostra regiões do campo que foram plantadas. O mapa de cobertura da plantadeira é gerado com base nos dados de plantio coletados pela plantadeira.
[005] Uma ceifeira debulhadora ou colheitadeira é uma máquina que colhe culturas. Um mapa de cobertura de uma colheitadeira exibe regiões do campo que foram colhidas por essa colheitadeira. Um mapa de cobertura permite que o operador da colheitadeira saiba que uma região do campo já foi colhida pela mesma colheitadeira. Dados de rendimento para um campo podem ser então gerados depois de colher o campo. Os dados de rendimento podem ser analisados de modo a aprimorar potencialmente as operações agrícolas para uma safra de crescimento subsequente.
SUMÁRIO
[006] Em uma modalidade, um sistema de computador para monitorar operações de campo inclui um banco de dados para armazenar dados de imagens agrícolas que incluem imagens de pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura que são capturadas com pelo menos um dentre um aparelho e um sensor remoto que se move através de um campo. Pelo menos uma unidade de processamento é acoplada ao banco de dados. Pelo menos uma unidade de processamento é configurada para executar instruções para analisar as imagens capturadas, para determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura, e para gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no, pelo menos um, estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes.
[007] Em uma modalidade, um método de captura de imagens e análise para uma passagem de aplicação de uma cultura agrícola inclui realizar, com um aparelho, uma passagem de aplicação para um campo e, ao mesmo tempo, capturar imagens do campo que incluem culturas, se forem visíveis, durante a passagem de aplicação. O método inclui adicionalmente gerar uma vista localizada para visualizar o campo durante a passagem de aplicação com base nas imagens capturadas e analisar automaticamente a passagem de aplicação que inclui pelo menos uma dentre uma análise de plantação, uma análise de fertilizante, uma análise de colheita e uma análise de lavragem com base nas imagens capturadas durante a passagem de aplicação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[008] A presente revelação é ilustrada a título de exemplo, e não a título de limitação, nas Figuras dos desenhos anexos e nas quais:
[009] A Figura 1 ilustra um sistema de computador exemplificativo que é configurado para realizar as funções descritas no presente documento, mostrado em um ambiente de campo com outro aparelho com o qual o sistema pode interoperar.
[010] A Figura 2 ilustra duas vistas de uma organização lógica exemplificativa de conjuntos de instruções na memória principal quando um aplicativo móvel exemplificativo é carregado para a execução.
[011] A Figura 3 ilustra um processo programado pelo qual o sistema de computador de inteligência agrícola gera um ou mais modelos agronômicos pré-configurados com o uso de dados agronômicos fornecidos por uma ou mais fontes de dados.
[012] A Figura 4 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de computador 400 mediante o qual uma modalidade da invenção pode ser implantada.
[013] A Figura 5 retrata uma modalidade exemplificativa de uma vista de linha de tempo para introdução de dados.
[014] A Figura 6 retrata uma modalidade exemplificativa de uma vista de planilha para a introdução de dados.
[015] A Figura 7 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 700 de captura de imagens e criação de uma camada de mapa de vista local para uma passagem de aplicação de uma cultura agrícola.
[016] A Figura 8 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 800 de captura de imagens e criação de uma camada de mapa de vista local para uma passagem de aplicação de uma cultura agrícola.
[017] A Figura 9 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 900 de captura de imagens de uma cultura agrícola em um campo e determina informações de cultura da cultura agrícola no campo.
[018] A Figura 10 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 1000 de determinação de características de uma cultura agrícola (por exemplo, milho) em um campo com base na captura de imagens da cultura no campo.
[019] A Figura 11 ilustra um diagrama para capturar imagens de uma cultura a partir de múltiplos pontos de vista de acordo com uma modalidade.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[020] Trata-se de sistemas e métodos para capturar imagens de um campo e realizar análise de dados agrícolas das imagens. Em uma modalidade, um método inclui mover pelo menos um dentre um aparelho e um sensor remoto através de um campo em um estágio de desenvolvimento de cultura e capturar imagens do campo que incluem uma cultura (por exemplo, milho, sojas). O método inclui adicionalmente analisar as imagens capturadas e determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura. O método inclui adicionalmente gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes
[021] O sistema de computador inclui pelo menos uma unidade de processamento que é configurada para executar instruções para analisar as imagens capturadas, para determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura, e para gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no, pelo menos um, estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes. Um usuário pode visualizar a camada de mapa de vista localizada de modo a ter um melhor entendimento das condições de campo atuais reais para a região selecionada. O usuário pode identificar quaisquer problemas potenciais e realizar ação corretiva ou ação diferente durante uma safra de crescimento atual da cultura para aprimorar o rendimento de cultura para a safra de crescimento atual da cultura.
[022] Na seguinte descrição, diversos detalhes são definidos. Será evidente, no entanto, àquele versado na técnica, que modalidades da presente revelação podem ser praticadas sem esses detalhes específicos. Em alguns exemplos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados na forma de diagrama de blocos, em vez de em detalhes, a fim de evitar obscurecer a presente revelação.
[023] A Figura 1 ilustra um sistema de computador exemplificativo que é configurado para realizar as funções descritas no presente documento, mostrado em um ambiente de campo com outro aparelho com o qual o sistema pode interoperar. Em uma modalidade, um usuário 102 tem, opera ou possui um dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 em uma localização de campo ou é associado a uma localização de campo, tal como um destinado a 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 fornecer dados de campo 106 a um sistema de computador de inteligência agrícola 130 por meio de uma ou mais redes 109.
[024] Exemplos de dados de campo 106 incluem (a) dados de identificação (por exemplo, extensão em acres, nome de campo, identificadores de campo, identificadores de geográficos, identificadores de delimitação, identificadores de cultura, e quaisquer outros dados adequados que possam ser usados para identificar o terreno de fazenda, tais como uma unidade de terreno comum (CLU), número de lote e trava, um número de encomenda, coordenadas e delimitações geográficas, Número de Série de Fazenda (FSN), número de fazenda, número de trator, número de campo, seção, cidade e/ou faixa), (b) dados de colheita (por exemplo, tipo de cultura, variedade de cultura, rotação de cultura, a possibilidade de a cultura ter sido organicamente cultivada, data de colheita, Histórico de Produção Real (APH), rendimento esperado, rendimento, preço de cultura, receita de cultura, umidificação de grãos, prática de lavragem e informações de safra de cultivo anterior), (c) dados de solo (por exemplo, tipo, composição, pH, matéria orgânica (OM), capacidade para trocar cátions (CEC)), (d) dados de plantio (por exemplo, data de plantação, tipo de semente (ou tipo de sementes), maturidade relativa (RM) de semente plantada (ou sementes plantadas), população de semente, informações de custo de entrada (por exemplo, custo de semente), e índices de propriedade(por exemplo, razão de população de sementes para um parâmetro de solo), etc), para os campos que são monitorados), (e) dados de fertilizante (por exemplo, tipo de nutriente (Nitrogênio, Fósforo, Potássio), tipo de aplicação, data de aplicação, quantidade, fonte, método, custo de nutrientes), (f) dados de pesticida (por exemplo, pesticida, herbicida, fungicida, outra substância ou mistura de substâncias destinados ao uso como um regulador de planta, desfoliante ou dessecante, data de aplicação, quantidade, fonte, método), (g) dados de irrigação (por exemplo, data de aplicação, quantidade, fonte, método), (h) dados climáticos (por exemplo, precipitação, taxa de pluviosidade, pluviosidade predita, região de taxa de escoamento de água, temperatura, vento, previsão, pressão, visibilidade, nuvens, índice de calor, ponto de condensação, umidade, profundidade de neve, qualidade de ar, nascer do sol, pôr-do-sol), (i) dados de imagem (por exemplo, informações de espectro de imagem e luz de um sensor de aparelho agrícola, câmera, computador, telefone inteligente, computador do tipo tablet, veículo aéreo não tripulado, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo auto-impulsionado, aviões ou satélite), (]) observações de aferição (fotos, vídeos, notas de forma livre, gravações de voz, transcrições de voz, condições climáticas (temperatura, precipitação (tempo atual e passado), umidificação de solo, estágio de cultivo de cultura, velocidade vetorial de vento, umidade relativa, ponto de condensação, camada escura)), e (k) solo, semente, fenologia de cultura, relato de pragas e doenças, e predições de fontes e bancos de dados.
[025] Um computador de servidor de dados 108 é acoplado de modo comunicativo ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 e é programado ou configurado para enviar dados externos 110 ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 por meio da rede (ou redes) 109. O computador de servidor de dados externos 108 pode pertencer ou ser 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 agência governamental, organização não governamental (NGO) e/ou um provedor de serviços de dados privados. Os exemplos de dados externos incluem dados climáticos, dados de imagem, dados de solo, condições de campo ou dados estatísticos relacionados a rendimentos de cultura, entre outros. Os dados externos 110 podem consistir do mesmo tipo de informações como os dados de campo 106. Em algumas modalidades, os dados externos 110 são fornecidos por um servidor de dados externos 108 que pertence à 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 focado exclusivamente em um tipo de dados que pode ser, de outra forma, obtido a partir de fontes de terceiros, tais como dados climáticos. Em algumas modalidades, um servidor de dados externos 108 pode realmente ser incorporado no sistema 130.
[026] Um aparelho agrícola 111 pode ter um ou mais sensores remotos 112 fixados no mesmo, cujos sensores são acoplados de modo comunicativo, direta ou indiretamente, por meio do aparelho agrícola 111 ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 e são programados ou configurados para enviar dados de sensor para o sistema de computador de inteligência agrícola 130. Exemplos de aparelho agrícola 111 incluem tratores, colheitadeiras combinadas, colheitadeiras, plantadeiras, caminhões, equipamento fertilizante, veículos aéreos não tripulados, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autoimpulsionado, e qualquer outro item de maquinário ou hardware físico, maquinário tipicamente móvel, e que podem ser usados em tarefas associadas à agricultura. Em algumas modalidades, uma unidade única de aparelho 111 pode compreender uma pluralidade de sensores 112 que são localmente acoplados em uma rede no aparelho; a rede de área de controlador (CAN) é o exemplo de tal rede que pode ser instalada em colheitadeiras combinadas ou colheitadeiras. O controlador de aplicativo 114 é acoplado de modo comunicativo ao sistema de computador de inteligência agrícola 130 por meio da rede (ou redes) 109 e é programado ou configurado para receber um ou mais roteiros para controlar um parâmetro de operação de um veículo ou implemento agrícola 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 permitir comunicações do sistema de computador de inteligência agrícola 130 com o aparelho agrícola 111, tal como de que modo o CLIMATE FIELD VIEW DRIVE, disponibilizado pela The Climate Corporation, São Francisco, Califórnia, é usado. Os dados de sensor podem consistir do mesmo tipo de informações que os dados de campo 106. Em algumas modalidades, os sensores remotos 112 podem não ser fixados a um aparelho agrícola 111, mas pode ser localizado remotamente no campo e pode se comunicar com a rede 109.
[027] O aparelho 111 pode compreender opcionalmente um computador de cabine 115 que é programado com um aplicativo de cabine, que pode compreender uma versão ou variante do aplicativo móvel para o dispositivo 104 que é descrito adicionalmente em outras seções no presente documento. Em uma modalidade, o computador de cabine 115 compreende um computador compacto, frequentemente um computador ou telefone inteligente com tamanho de computador do tipo tablet, com um visor de tela gráfica, tal como um visor colorido, que é montado em uma cabine do operador do aparelho 111. O computador de cabine 115 pode implantar parte ou todas as operações e funções que são descritas adicionalmente no presente documento para o dispositivo de computador móvel 104.
[028] A rede (ou redes) 109 representam amplamente qualquer combinação de uma ou mais redes de comunicação de dados que incluem redes de área local, redes de área ampla, ligação entre redes ou internets, com o uso de qualquer um dentre enlaces de conexão com fio e sem fio, que incluem enlaces terrestres ou de satélite. A rede (ou redes) pode ser implantada por qualquer mídia ou mecanismo que fornece a troca de dados entre os vários elementos da Figura 1. Os diversos elementos da Figura 1 também podem ter enlaces de comunicações diretos (com fio ou sem fio). Os sensores 112, o controlador 114, o computador de servidor de dados externos 108 e outros elementos do sistema compreendem, cada um, uma interface compatível com a rede (ou redes) 109 e são programados ou configurados para usar protocolos padronizados para a comunicação através das redes, tais como protocolo de TCP/IP, Bluetooth, CAN e protocolos de camada superior, tais como HTTP, TLS e semelhantes.
[029] O sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado ou configurado para receber dados agrícolas que incluem dados de campo 106 do dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, dados externos 110 do computador de servidor de dados externos 108 e dados de sensor de sensor remoto 112. O sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode ser configurado adicionalmente para hospedar, usar ou executar um ou mais programas de computador, outros elementos de software, lógica programada digitalmente, tal como FPGAs ou ASICs, ou qualquer combinação dos mesmos para realizar tradução e armazenamento de valores de dados, construir modelos digitais de uma ou mais culturas em um ou mais campos, gerar recomendações e notificações, e gerar e enviar roteiros para controlador de aplicativo 114, da maneira descrita adicionalmente nas outras seções desta revelação.
[030] Em uma modalidade, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado com, ou compreende uma camada de, comunicação 132, instruções 136, camada de apresentação 134, camada de gerenciamento de dados 140, camada de hardware/virtualização 150, e repositório de dados de modelo e campo 160. “Camada”, nesse 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.
[031] A camada de comunicação 132 pode ser programada ou configurada para realizar funções de realização de interface de admissão/emissão que inclui enviar solicitações para o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, o computador de servidor de dados externos 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 enviar os dados recebidos para o repositório de dados de modelo e campo 160 para serem armazenados como dados de campo 106.
[032] A camada de apresentação 134 pode ser programada ou configurada para gerar uma interface de usuário gráfica (GUI) a ser exibida no dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, computador de cabine 115 ou outros computadores que são acoplados ao sistema 130 através da rede 109. A GUI pode compreender controles para insertar dados a serem enviados para o sistema de computador de inteligência agrícola 130, gerar solicitações por modelos e/ou recomendações, e/ou exibir recomendações, notificações, modelos e outros dados de campo.
[033] A camada de gerenciamento de dados 140 pode ser programada ou configurada para gerenciar operações de leitura e operações de leitura que envolvem o repositório 160 e outros elementos funcionais do sistema, incluindo consultas e conjuntos de resultados comunicados entre os elementos funcionais do sistema e o repositório. Exemplos de camada de gerenciamento de dados 140 incluem JDBC, código de interface de servidor de SQL, e/ou código de interface de HADOOP, entre outros. O repositório 160 pode compreender um banco de dados. Conforme usado no presente documento, o termo “banco de dados” pode se referir a um corpo de dados, um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (RDBMS) ou ambos. Conforme usado no presente documento, um banco de dados pode compreender qualquer coleção de dados que inclui bancos de dados hierárquico, bancos de dados relacionais, bancos de dados de arquivo simples, bancos de dados de objeto-relacional, objeto direcionado a bancos de dados, e qualquer outra coleção estruturada de registros ou dados que é armazenada em um sistema de computador. Exemplos de RDBMSs incluem, porém, sem limitação, bancos de dados ORACLE®, MYSQL, IBM® DB2, MICROSOFT® SQL SERVER, SYBASE® e POSTGRESQL. No entanto, qualquer banco de dados pode ser usado contanto que permita os sistemas e métodos descritos no presente documento.
[034] Quando os dados de campo 106 não forem fornecidos diretamente ao sistema de computador de inteligência agrícola por meio de um ou mais dispositivos de máquina agrícola ou máquinas agrícolas que interagem com o sistema de computador de inteligência agrícola, pode ser exigido que o usuário por meio de uma ou mais interfaces de usuário no dispositivo de usuário (servido pelo sistema de computador de inteligência agrícola) insertar tais informações. Em uma modalidade exemplificativa, o usuário pode especificar dados de identificação acessando-se um mapa no dispositivo de usuário (servido pelo sistema de computador de inteligência agrícola) e selecionando-se CLUs que foram mostradas graficamente no mapa. Em uma modalidade alternativa, o usuário 102 pode especificar dados de identificação acessando-se um mapa no dispositivo de usuário (servido pelo sistema de computador de inteligência agrícola 130) e que estabelece delimitações do campo ao longo do mapa. Tal seleção de CLU ou os desenhos de mapa representam identificadores de geográficos. Nas modalidades alternativas, o usuário pode especificar dados de identificação acessando-se dados de identificação de campo (fornecidos como arquivos de forma ou em um formato semelhante) do Departamento do EUA de Agência de Serviços de Rural e Agrícola ou outra fonte por meio do dispositivo de usuário e fornecendo tais dados de identificação de campo para o sistema de computador de inteligência agrícola.
[035] Em uma modalidade exemplificativa, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado para gerar e causar a exibição de uma interface de usuário gráfica que compreende um gerenciador de dados para admissão de dados. Após um ou mais campos terem sido identificados com o uso dos métodos descritos acima, o gerenciador de dados pode fornecer um ou mais acessórios de interface de usuário gráfica que, quando selecionados, podem identificar alterações no campo, no solo, nas culturas, na lavragem 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.
[036] A Figura 5 retrata uma modalidade exemplificativa de uma vista de linha de tempo 501 para a introdução de dados. Com o uso da exibição retratada na Figura 5, um computador de usuário pode insertar uma seleção de um campo particular e uma data particular para a adição de evento. Os eventos retratados no topo da linha de tempo podem incluir Nitrogênio, Plantação, Práticas e Solo. Para adicionar um evento de aplicação de nitrogênio, um computador de usuário pode fornecer admissão para selecionar a aba de nitrogênio. O computador de usuário pode, então, selecionar uma localização na linha de tempo para um campo particular a fim de indicar uma aplicação de nitrogênio no campo selecionado. Em resposta a receber uma seleção de uma localização na linha de tempo por um campo particular, o gerenciador de dados pode exibir uma sobreposição de introdução de dados, que permite que o computador de usuário inserte dados que pertencem a aplicações de nitrogênio, procedimentos de plantio, aplicação de solo, procedimentos de lavragem, práticas de irrigação ou outras informações relacionadas ao campo particular. Por exemplo, se um computador de usuário selecionar uma porção da linha de tempo e indicar uma aplicação de nitrogênio, então, a sobreposição de introdução de dados pode incluir campos para insertar uma quantidade de nitrogênio aplicado, uma data de aplicação, um tipo de fertilizante usado, e quaisquer outras informações relacionadas à aplicação de nitrogênio.
[037] Em uma modalidade, o gerenciador de dados fornece uma interface para criar um ou mais programas. “Programa”, nesse contexto, se refere a um conjunto de dados que pertencem a aplicações de nitrogênio, procedimentos de plantio, aplicação de solo, procedimentos de lavragem, práticas de irrigação ou outras informações que podem ser relacionadas a um ou mais campos, e que podem ser armazenados em armazenamento de dados digital para a reutilização como um conjunto em outras operações. Após um programa ter sido criado, o mesmo pode ser conceitualmente aplicado em um ou mais campos e as referências ao programa podem ser armazenadas em armazenamento digital em associação aos dados que identificam os campos. Desse modo, em vez de introduzir manualmente dados idênticos relacionados às mesmas aplicações de nitrogênio por múltiplos campos diferentes, um computador de usuário pode criar um programa que indica uma aplicação particular de nitrogênio e, então, aplicar o programa a múltiplos campos diferentes. Por exemplo, na vista de linha de tempo da Figura 5, o topo de duas linhas de tempo tem o programa "aplicado no Outono" selecionado, que inclui uma aplicação de 68 kg N/ha (150 lbs N/ac) no início de abril. O gerenciador de dados pode fornecer uma interface para editar um programa. Em uma modalidade, quando um programa particular é editado, cada campo que selecionou o programa particular é editado. Por exemplo, na Figura 5, se o programa "aplicado no Outono" for editado para reduzir a aplicação de nitrogênio a 58,96 kg N/ha (130 lbs N/ac), os dois campos de topo podem ser atualizados com uma aplicação de nitrogênio reduzida com base no programa editado.
[038] Em uma modalidade, em resposta a receber 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 pode se atualizar para indicar que o programa "aplicado no Outono" não é mais aplicado ao campo de topo. Embora a aplicação de nitrogênio no início de abril possa permanecer, as atualizações ao programa "aplicado no Outono" não alterariam a aplicação de nitrogênio de abril.
[039] A Figura 6 retrata uma modalidade exemplificativa de uma vista de planilha 601 para introdução de dados. Com o uso da exibição retratada na Figura 6, um usuário pode criar e editar informações para um ou mais campos. O gerenciador de dados pode incluir planilhas para insertar informações com relação a Nitrogênio, Plantação, Práticas e Solo, conforme retratado na Figura 6 Para editar uma introdução particular, um computador de usuário pode selecionar a introdução particular na planilha e atualizar os valores. Por exemplo, a Figura 6 retrata uma atualização em progresso para um valor de rendimento alvo para o segundo campo. Adicionalmente, um computador de usuário pode selecionar um ou mais campos a fim de aplicar um ou mais programas. Em resposta a receber uma seleção de um programa para um campo particular, o gerenciador de dados pode completar automaticamente as introduções para o campo particular com base no programa selecionado. Como com a vista de linha de tempo, o gerenciador de dados pode atualizar as introduções para cada campo associado a um programa particular em resposta a receber uma atualização para o programa. Adicionalmente, o gerenciador de dados pode remover a correspondência do programa selecionado para o campo em resposta a receber uma edição para uma dentre as introduções para o campo.
[040] Em uma modalidade, os dados de modelo e campo são armazenados no repositório de dados de modelo e campo 160. Os dados de modelo compreendem modelos de dados criados para um ou mais campos. Por exemplo, um modelo de cultura pode incluir um modelo construído digitalmente do desenvolvimento de uma cultura no um ou mais campos. “Modelo”, nesse contexto, se refere a um conjunto eletrônico armazenado digitalmente de instruções executáveis e valores de dados, associados entre si, que têm a capacidade para receber e responder a uma chamada, invocação ou solicitação programática ou outra chamada, invocação ou solicitação digital por resolução com base em valores de admissão específicos, para render um ou mais valores de emissão armazenados que podem servir como a base de recomendações implantadas em computador, exibições de dados de emissão ou controle de máquina, entre outras coisas. As pessoas versadas no campo constataram que é conveniente expressar modelos com o uso de equações matemáticas, mas que a forma de expressão não confina os modelos revelados no presente documento para abstrair conceitos; em vez disso, cada modelo no presente documento tem uma aplicação prática em um computador na forma de instruções executáveis e dados armazenados que implantam o modelo com o uso do computador. Os dados de modelo podem incluir um modelo de eventos passados no um ou mais campos, um modelo do estado atual do um ou mais campos, e/ou um modelo de eventos preditos no um ou mais campos. Os dados de modelo e campo podem ser armazenados em estruturas de dados na memória, fileiras em uma tabela de banco de dados, em arquivos simples ou planilhas, ou outras formas de dados digitais armazenados.
[041] A camada de hardware/virtualização 150 compreende uma ou mais unidades de processamento central (CPUs), controladores de memória, e outros dispositivos, componentes, ou elementos de um sistema de computador, tal como memória volátil ou não volátil, armazenamento não volátil, tal como disco, e dispositivos ou interfaces de I/O, conforme ilustrado e descrito, por exemplo, em conexão à Figura 4 A camada 150 também pode compreender instruções programadas que são configuradas para suportar virtualização, contentorização ou outras tecnologias. Em um exemplo, instruções 136 incluem diferentes tipos de instruções para monitorar operações de campo, capturar imagens de desenvolvimento de cultura e operações de campo, e realizar análise de dados agrícolas com base nas imagens capturadas. As instruções 136 podem incluir análise de dados agrícolas instruções que incluem instruções para realizar as operações dos métodos descritos no presente documento. As instruções 136 podem ser incluídas nas instruções programadas da camada 150.
[042] Para fins de ilustração de um exemplo claro, a Figura 1 mostra um número limitado de exemplos de determinados elementos funcionais. No entanto, em outras modalidades, pode haver qualquer número de tais elementos. Por exemplo, as modalidades podem usar milhares ou milhões de dispositivos de computação móveis diferentes 104 associados a usuários diferentes. Ademais, o sistema 130 e/ou o computador de servidor de dados externos 108 pode ser implantado com o uso de dois ou mais processadores, núcleos, agrupamentos ou exemplos de máquinas físicas ou máquinas virtuais, configurados em uma localização distinta ou colocalizados com outros elementos em um centro de dados, instalação de computação compartilhada ou instalação de computação em nuvem.
[043] Em uma modalidade, a implantação das funções descritas no presente documento com o uso de um ou mais programas de computador ou outros elementos de software que são carregados em e executados com o uso de um ou mais computadores de propósito geral fará com que os computadores de propósito geral sejam configurados como uma máquina particular ou como um computador que é especialmente adaptado para realizar as funções descritas no presente documento. Ademais, cada um dentre os fluxogramas que são descritos adicionalmente no presente documento pode servir, por si só ou em combinação com as descrições de processos e funções em prosa no presente documento, como algoritmos, planos ou direções que podem ser usadas para programar um computador ou lógica para implantar as funções que são descritas. Em outras palavras, todo o texto em prosa no presente documento, e todas as figuras de desenhos, se destinam, em conjunto, a fornecer revelação de algoritmos, planos ou direções que seja suficiente para permitir que uma pessoa versada na técnica programe um computador para realizar as funções que são descritas no presente documento, em combinação com a habilidade e conhecimento de tal pessoa dado o nível de habilidade que é adequado para invenções e revelações desse tipo.
[044] Em uma modalidade, usuário 102 interage com o sistema de computador de inteligência agrícola 130 com o uso de dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 configurado com um sistema operacional e um ou mais programas de aplicativo ou apps; o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 também pode interoperar com o sistema de computador de inteligência agrícola independente e automaticamente sob controle de programa ou controle lógico e interação de usuário direta nem sempre é exigida. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 representa amplamente um ou mais dentre um telefone inteligente, PDA, dispositivo de computação do tipo tablet, computador do tipo laptop, computador do tipo desktop, safra de trabalho, ou qualquer outro dispositivo de computação com a capacidade para transmitir e receber informações e realizar as funções descritas no presente documento. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode se comunicar por meio de uma rede com o uso de um aplicativo móvel armazenado no dispositivo de computação de gerenciador de campo 104, e em algumas modalidades, o dispositivo pode ser acoplado com o uso de um cabo 113 ou conector ao sensor 112 e/ou controlador 114. Um usuário particular 102 pode ter, operar ou possuir e usar, em conexão ao sistema 130, mais que um dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 de uma vez.
[045] O aplicativo móvel pode fornecer funcionalidade de lado do cliente, por meio da rede para um ou mais dispositivos de computação móveis. Em uma modalidade exemplificativa, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode acessar o aplicativo móvel por meio de um navegador de 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, um ou mais servidores de front-end, com o uso de protocolos ou formatos com base em web, tais como HTTP, XML e/ou JSON, ou protocolos específicos de app. Em uma modalidade exemplificativa, os dados podem assumir a forma de admissões de informações de solicitações e usuário, tais como dados de campo, no dispositivo de computação móvel. Em algumas modalidades, o aplicativo móvel interage com hardware e software de rastreamento de localização no dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 que determina a localização de dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 com o uso de técnicas de rastreamento padrão, tais como multilateração de sinais de rádio, o sistema de posicionamento global (GPS), sistemas de posicionamento WiFi, ou outros métodos de posicionamento móvel. Em alguns casos, os dados de localização ou outros dados associados ao dispositivo 104, ao usuário 102 e/ou à conta de usuário (ou contas de usuário) podem ser obtidos por consultas a um sistema operacional do dispositivo ou solicitando-se que um app no dispositivo obtenha dados do sistema operacional.
[046] 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 que compreende ou inclui, porém, sem limitação, valores de dados que representam um ou mais dentre: uma localização geográfica do um ou mais campos, informações de lavragem para o um ou mais campos, culturas plantadas no um ou mais campos, e dados de solo extraídos do um ou mais campos. O dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode enviar dados de campo 106 em resposta a uma admissão de usuário do usuário 102 que especifica os valores de dados para o um ou mais campos. Adicionalmente, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode automaticamente enviar dados de campo 106 quando um ou mais dentre os valores de dados se torna disponível 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 modo comunicativo ao sensor remoto 112 e/ou controlador de aplicativo 114. Em resposta a receber dados que indicam que o controlador de aplicativo 114 liberou água no um ou mais campos, o dispositivo de computação de gerenciador de campo 104 pode enviar dados de campo 106 para o sistema de computador de inteligência agrícola 130 que indica que a água foi liberada no um ou mais campos. Os dados de campo 106 identificados nessa revelação podem ser admitidos e comunicados com o uso de dados digitais eletrônicos que são comunicados entre dispositivos de computação com o uso de URLs parametrizados através de HTTP, ou outro protocolo de comunicação ou mensagem adequado.
[047] Um exemplo comercial do aplicativo móvel é CLIMATE FIELD VIEW, disponibilizado comercialmente pela The Climate Corporation, São Francisco, Califórnia, EUA. O aplicativo The CLIMATE FIELD VIEW, ou outros aplicativos, podem ser modificados, estendidos ou adaptados para incluir recursos, funções e programação que não foi revelada anteriormente a data de depósito desta revelação. Em uma modalidade, o aplicativo móvel compreende uma plataforma de software integrada que permite que um produtor realize decisões com base em fatos para suas operações devido ao fato de combinar dados históricos sobre os campos do produtor com quaisquer outros dados que o produtor desejar comparar. As combinações e comparações podem ser realizadas em tempo real e têm como base modelos científicos que fornecem cenários potenciais para permitir que o produtor realiza decisões melhores e mais bem informadas.
[048] A Figura 2 ilustra duas vistas de uma organização lógica exemplificativa de conjuntos de instruções na memória principal quando um aplicativo móvel exemplificativo é carregado para a execução. Na Figura 2, cada elemento nomeado representa uma região de uma ou mais páginas de RAM ou outra memória principal, ou um ou mais blocos de armazenamento de disco ou outro armazenamento não volátil, e as instruções programadas em tais regiões. Em uma modalidade, uma vista (a), um aplicativo de computador móvel 200 compreende instruções de compartilhamento de assimilação de dados de campo 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 climáticas 212, instruções de saúde de campo 214, e instruções de desempenho 216.
[049] Em uma modalidade, um aplicativo de computador móvel 200 compreende instruções de compartilhamento de assimilação de dados de campo de conta 202 que são programadas para receber, traduzir e assimilar dados de campo de sistemas de terceiros por meio de transferência por upload manual ou APIs. Os tipos de dados podem incluir delimitações de campo, mapas de rendimento, mapas de plantação, resultados de teste de solo, mapas de aplicação, e/ou zonas de gerenciamento, entre outros. Os formatos de dados podem incluir arquivos de forma, formatos de dados nativos de terceiros, e/ou exportações de sistema de informações de gerenciamento de fazenda (FMIS), entre outros. O recebimento de dados pode ocorrer por meio de transferência por upload manual, e-mail com anexo, APIs externos que enviam dados para o aplicativo móvel, ou instruções que chamam APIs de sistemas externos para retirar dados do aplicativo móvel. Em uma modalidade, o aplicativo de computador móvel 200 compreende uma caixa de entrada de dados. Em resposta a receber uma seleção da caixa de entrada de dados, o aplicativo de computador móvel 200 pode exibir uma interface de usuário gráfica para transferir por upload manualmente arquivos de dados e importar arquivos transferidos por upload para um gerenciador de dados.
[050] Em uma modalidade, as instruções de livro de mapa digital 206 compreendem camadas de dados de mapa de campo armazenadas na memória de dispositivo e são programadas com ferramentas de visualização de dados e notas de campo geoespacial. Isso dota os produtores de informações convenientes à mão para referência, registro em log e percepções visuais no desempenho de campo. Em uma modalidade, as instruções de visão geral e alerta 204 são programadas para fornecer uma vista de operação ampla do que é importante para o produtor, e recomendações pontuais para agir ou focar em problemas particulares. Isso permite que o produtor foque o tempo no que precisa de atenção, para poupar tempo e preservar o rendimento ao longo da safra. Em uma modalidade, as instruções de sementes e plantio 208 são programadas para fornecer ferramentas para seleção de semente, colocação híbrida e criação de roteiro, que inclui criação de roteiro de taxa variável (VR), com base nos modelos científicos e dados empíricos. Isso permite que produtores maximizem o rendimento ou o retorno em investimento por meio de compra, colocação e população de sementes otimizadas.
[051] Em uma modalidade, as instruções de geração de roteiro 205 são programadas para fornecer uma interface para gerar roteiros, incluindo roteiros de fertilidade de taxa variável (VR). A interface permite que os produtores criem roteiros para implementos de campo, tais como aplicações de nutriente, plantio e irrigação. Por exemplo, uma interface de roteiro de plantio pode compreender ferramentas para identificar um tipo de semente para o plantio. Mediante 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 criados como parte de instruções de livro de mapa digital 206. Em uma modalidade, as zonas de gerenciamento compreendem zonas de solo junto com um painel que identifica 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 editar ou criar tal, tais como ferramentas gráficas para desenhar zonas de gerenciamento, tais como zonas de solo ao longo de um mapa de um ou mais campos. Os procedimentos de plantio podem ser aplicados a todas as zonas de gerenciamento ou os procedimentos de plantio diferentes podem ser aplicados a subconjuntos diferentes de zonas de gerenciamento. Quando um roteiro é criado, o aplicativo de computador móvel 200 pode tornar o roteiro disponível para transferência por download em um formato legível por um controlador de aplicativo, tal como um formato arquivado ou comprimido. Adicional e/ou alternativamente, um roteiro pode ser enviado diretamente ao computador de cabine 115 a partir do aplicativo de computador móvel 200 e/ou transferido por download para um ou mais servidores de dados e armazenadas para o uso adicional. Em uma modalidade, as instruções de nitrogênio 210 são programadas para fornecer ferramentas para informar decisões de nitrogênio visualizando-se a disponibilidade de nitrogênio para culturas. Isso permite que os produtores maximizem o rendimento ou retorno no investimento por mio de aplicação de nitrogênio aprimorada durante a safra. As funções programadas exemplificativas incluem exibir imagens tais como imagens de SSURGO para permitir desenhar as zonas e/ou imagens de aplicação geradas a partir de dados de solo de subcampo, tais dados obtidos a partir de sensores, em uma alta resolução espacial (bem como 10 metros ou menor devido a suas proximidades do solo); transferir por upload zonas definidas pelo produtor existentes; fornecer um gráfico de aplicativo e/ou um mapa para permitir o ajusto de aplicativo (ou aplicativos) de nitrogênio ao longo de múltiplas zonas; emissão de roteiros para acionar maquinário; ferramentas para introdução de dados em massa e ajuste; e/ou mapas para visualização de dados, entre outros. “Introdução de dados em massa”, nesse contexto, pode significar introduzir dados uma vez e, então, aplicar os mesmos dados a múltiplos campos que foram definidos no sistema; os dados exemplificativos podem incluir dados de aplicação de nitrogênio que são os mesmos para muitos campos do mesmo produtor, mas tal introdução de dados em massa se aplica à introdução de qualquer tipo de dados de campo no aplicativo de computador móvel 200. Por exemplo, instruções de nitrogênio 210 podem ser programadas para aceitar definições de programas de plantio e práticas com nitrogênio e aceitar a admissão de usuário que especifica aplicar tais programas ao longo de múltiplos campos. “Programas de plantação com nitrogênio”, nesse contexto, se refere a um conjunto de dados nomeado armazenado que associa: um nome, código de cor ou outro identificador, uma ou mais datas de aplicação, tipos de material ou produto para cada uma dentre as datas e as quantidades, método para aplicação ou incorporação, tal como injetado ou afluir, e/ou quantidades ou faixas de aplicação para cada uma dentre as datas, a cultura ou o híbrido que é matéria da aplicação, entre outros. “Programas de práticas com nitrogênio”, nesse contexto, se refere a um conjunto de dados nomeado armazenado que associa: um nome de práticas; uma cultura anterior; um sistema de lavragem; uma data de lavragem primária; um ou mais sistemas de lavragem anteriores 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 gerar e causar a exibição de um gráfico de nitrogênio, que indica projeções de uso em planta do nitrogênio especificado e a possibilidade de um excesso ou uma escassez serem preditos; em algumas modalidades, indicadores de cor diferentes podem sinalar uma magnitude de excesso ou magnitude de escassez. Em uma modalidade, um gráfico de nitrogênio compreende uma exibição gráfica em um dispositivo de exibição de computador que compreende uma pluralidade de fileiras, sendo que cada fileira é associada a e identifica um campo; dados que especificam qual cultura é plantada no campo, o tamanho de campo, a localização de campo, e uma representação gráfica do perímetro de campo; em cada fileira, uma linha de tempo por mês com indicadores gráficos que especificam cada aplicação de nitrogênio e quantidade nos pontos correlacionados aos nomes de mês; e indicadores numéricos e/ou coloridos de excesso ou escassez, nos quais a cor indica a magnitude.
[052] Em uma modalidade, o gráfico de nitrogênio pode incluir um ou mais recursos de admissão de usuário, tais como mostradores ou barras deslizadoras, para alterar dinamicamente os programas de plantio e práticas com nitrogênio de modo que um usuário possa otimizar seu gráfico de nitrogênio. O usuário pode, então, usar seu gráfico de nitrogênio otimizado e os programas de plantio e práticas com nitrogênio relacionados para implantar um ou mais roteiros, incluindo roteiros de fertilidade de taxa variável (VR). As instruções de nitrogênio 210 também podem ser programadas para gerar e causar a exibição de um mapa de nitrogênio, que indica projeções de uso de planta do nitrogênio especificado e a possibilidade um excesso ou uma escassez serem preditos; em algumas modalidades, indicadores de cor diferentes podem sinalizar uma magnitude de excesso ou magnitude de escassez. O mapa de nitrogênio pode exibir projeções de uso de planta do nitrogênio especificado e a possibilidade de um excesso ou uma escassez ser predita para tempos diferentes no passado e no futuro (tal como diariamente, semanalmente, mensalmente ou anualmente) com o uso de indicadores numéricos e/ou coloridos de excesso ou escassez, em que a cor indica a magnitude. Em uma modalidade, o mapa de nitrogênio pode incluir um ou mais recursos de admissão de usuário, tais como mostradores ou barras deslizadoras, para alterar dinamicamente os programas de plantio e práticas com nitrogênio de modo que um usuário possa otimizar seu mapa de nitrogênio, tal como obter uma quantidade preferida de excesso a escassez. O usuário pode, então, usar seu mapa de nitrogênio otimizado e os programas de plantio e práticas com nitrogênio relacionados para implantar um ou mais roteiros, incluindo roteiros de fertilidade de taxa variável (VR). Em outras modalidades, instruções semelhantes às instruções de nitrogênio 210 podem ser usadas para aplicação de outros nutrientes (tais como fósforo e potássio) aplicação de pesticida e programas de irrigação.
[053] Em uma modalidade, instruções de condições climáticas 212 são programadas para fornecer dados de condições climáticas recentes específicas de campo e informações de condições climáticas previstas. Isso permite que os produtores poupem tempo e tenham uma exibição integrada eficaz com relação a decisões operacionais diárias.
[054] Em uma modalidade, as instruções de saúde de campo 214 são programadas para fornecer imagens de captação remota imediata destacando variação de cultura na safra para pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura e potenciais problemas. As funções programadas exemplificativas incluem verificação de nuvem, para identificar possíveis nuvens ou sombras de nuvem; determinar índices de nitrogênio com base em imagens de campo; visualização gráfica de camadas de aferição, que incluem, por exemplo, aquelas relacionadas a saúde de campo, e visualizar e/ou compartilhar observações de aferição; e/ou transferir por download imagens de satélite a partir de múltiplas fontes e priorizar as imagens para o produtor, entre outros.
[055] Em uma modalidade, as instruções de desempenho 216 são programadas para fornecer relatórios, análises e ferramentas de percepção com uso de dados em fazenda para avaliação, percepções e decisões. Isso permite que o produtor busque aprimorar resultados para o próximo ano através de conclusões com base em fato sobre o motivo do retorno no investimento ter estado em níveis anteriores, e observe os fatores de limitação de rendimento. As instruções de desempenho 216 podem ser programadas para se comunicarem por meio da rede (ou redes) 109 com programas analíticos de back end executados no sistema de computador de inteligência agrícola 130 e/ou computador de servidor de dados externos 108 e configurados para analisar medições, tais como rendimento, híbrido, população, SSURGO, testes de solo ou elevação, entre outros. Relatórios programados e análise podem incluir correlações entre rendimento e outro parâmetro ou variável de dados agrícolas, análise de variabilidade de rendimento, análise comparativa de rendimento e outras métricas com outros produtores com base em dados anonimizados coletados de muitos produtores, ou dados para sementes e plantação, entre outros.
[056] Aplicativos que têm instruções configuradas dessa forma podem ser implantados para plataformas de dispositivo de computação diferentes enquanto retêm a mesma aparência de interface de usuário. Por exemplo, o aplicativo móvel pode ser programado para a execução em computadores do tipo tablet, telefones inteligentes ou computadores de servidor que são acessados com o uso de navegadores em computadores de cliente. Ademais, o aplicativo móvel, conforme configurado para computadores do tipo tablet ou telefones inteligentes, pode fornecer uma experiência de app completa ou uma experiência de app de cabine que é adequada para as capacidades para exibir e processar do computador de cabine 115. Por exemplo, referindo-se 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 vista remota 224, instruções de coleta e transferência de dados 226, instruções de alertas de máquina 228, instruções de transferência de roteiro 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 que implantam o código podem ser programados para detectar o tipo de plataforma na qual os mesmos são executados e para expor, através de uma interface de usuário gráfica, apenas aquelas funções que são adequadas para uma plataforma de cabine ou plataforma completa. Essa abordagem permite que o sistema reconheça a experiência de usuário distintamente diferente que é apropriada para um ambiente em cabine e o ambiente de tecnologia diferente da cabine. As instruções de cabine de mapas 222 podem ser programadas para fornecer vistas de mapa de campos, fazendas ou regiões que são úteis no direcionamento de operação de máquina. As instruções de vista remota 224 podem ser programadas para ligar, gerenciar e fornecer vistas de atividade de máquina em tempo real ou quase em tempo real para outros dispositivos de computação conectados ao sistema 130 por meio de redes sem fio, conectores ou adaptadores com fio, e semelhantes. As instruções de coleta e transferência de dados 226 podem ser programadas para ativar, gerenciar e fornecer transferência de dados coletados em sensores e controladores de máquina para o sistema 130 por meio de redes sem fio, conectores ou adaptadores com fio, e semelhantes. As instruções de alertas de máquina 228 podem ser programadas para detectar problemas com operações da máquina ou das ferramentas que são associadas à cabine e gerar alertas de operador. As instruções de transferência de roteiro 230 podem ser configuradas para transferir em roteiros de instruções que são configurados para direcionar as operações de máquina ou a coleta de dados. As instruções de cabine de aferição 230 podem ser programadas para exibir alertas com base em localização e informações recebidas a partir do sistema 130 com base na localização do aparelho agrícola 111 ou dos sensores 112 no campo e assimilar, gerenciar e fornecer transferência de observações de aferição com base em localização para o sistema 130 com base na localização do aparelho agrícola 111 ou nos sensores 112 no campo.
[057] Em uma modalidade, o computador de servidor de dados externos 108 armazena dados externos 110, que inclui dados de solo que representam a composição de solo para o um ou mais campos e dados climáticos que representam a temperatura e precipitação no um ou mais campos. Os dados climáticos podem incluir dados climáticos do passado e do presente, bem como previsões para dados climáticos futuros. Em uma modalidade, o computador de servidor de dados externos 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 climáticos. Adicionalmente, os dados de composição de solo podem ser armazenados em múltiplos servidores. Por exemplo, um servidor pode armazenar dados que representam a porcentagem de areia, lodo e barro no solo enquanto um segundo servidor pode armazenar dados que representam a porcentagem de matéria orgânica (OM) no solo.
[058] Em uma modalidade, o sensor remoto 112 compreende um ou mais sensores que são programados ou configurados para produzir uma ou mais observações. O sensor remoto 112 pode ser sensores aéreos, tais como satélites, sensores de veículo, sensores de imagem (por exemplo, dispositivo de captura de imagem para capturar imagens de culturas ou condições do solo), sensores de equipamento de plantação, sensores de lavragem, sensores de aplicação de fertilizante ou inseticida, sensores de colheitadeira, e qualquer outra implantação com capacidade de receber dados do um ou mais campos. Em uma modalidade, o controlador de aplicativo 114 é programado ou configurado para receber instruções do sistema de computador de inteligência agrícola 130. O controlador de aplicativo 114 também pode ser programado ou configurado para controlar um parâmetro de operação de um veículo ou implemento agrícola. Por exemplo, um controlador de aplicativo pode ser programada ou configurado para controlar um parâmetro de operação de um veículo, tal como um trator, equipamento de plantio, equipamento de lavragem, equipamento de fertilizante ou inseticida, equipamento de colheitadeira, ou outros implementos de fazenda, tais como uma válvula de água. Outras modalidades podem usar qualquer combinação de sensores e controladores, dos quais os seguintes são exemplos meramente selecionados.
[059] O sistema 130 pode obter ou assimilar dados sob controle do usuário 102, com base em massa de um número grande de produtores que contribuíram com dados para um sistema de banco de dados compartilhado. Essa forma de obter dados pode ser chamada de “assimilação de dados manuais”, visto que uma ou mais operações de computador controladas por usuário são solicitadas ou disparadas para obter dados para o uso pelo sistema 130. Como exemplo, o aplicativo CLIMATE FIELD VIEW, disponibilizado comercialmente pela Climate Corporation, São Francisco, Califórnia, EUA, pode ser operado para exportar dados para o sistema 130 para o armazenamento no repositório 160.
[060] Por exemplo, os sistemas de monitoramento de sementes podem tanto controlar componentes de aparelho de plantadeira quanto obter dados de plantio, que incluem sinais dos sensores de semente por meio de um arreio de sinal que compreende um suporte principal de CAN e conexões ponto-a- ponto para registro e/ou diagnósticos. Os sistemas de monitoramento de semente podem ser programados ou configurados para exibir espaçamento, população e outras informações de semente para o usuário por meio do computador de cabine 115 ou de outros dispositivos no sistema 130. Os exemplos são revelados na Patente No U.S. 8.738.243 e Publicação de Patente No 20150094916, e a presente revelação assume o conhecimento daquelas outras revelações de patente.
[061] De modo semelhante, os sistemas de monitoramento de rendimento podem conter sensores de rendimento para aparelho de colheitadeira que envia dados de medição de rendimento para o computador de cabine 115 ou outros dispositivos no sistema 130. Os sistemas de monitoramento de rendimento podem utilizar um ou mais sensores remotos 112 para obter medições de umidificação de grãos em uma colheitadeira combinada ou outra colheitadeira e transmitir essas medições para o usuário por meio do computador de cabine 115 ou outros dispositivos no sistema 130.
[062] Em uma modalidade, exemplos de sensores 112 que podem ser usados com qualquer veículo ou aparelho em movimento do tipo descrito em outra parte no presente documento incluem sensores de cinemática e sensores de posição. Os sensores de cinemática podem compreender quaisquer sensores de velocidade escalar, tais como radar ou sensores de velocidade escalar de roda, acelerômetros ou giroscópios. Os sensores de posição podem compreender receptores ou transceptores de GPS, ou apps de posicionamento ou mapeamento com base em WiFi que são programados para determinar localização com base em pontos de acesso WiFi próximos, entre outros.
[063] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com tratores ou outros veículos em movimento incluem sensores de velocidade escalar de motor, sensores de consumo de combustível, contadores de área ou contadores de distância que interagem com sinais de GPS ou radar, sensores de velocidade escalar de PTO (potência para partida), sensores hidráulicos de trator configurados para detectar parâmetros hidráulicos, tais como pressão ou fluxo, e/ou e velocidade escalar de bomba hidráulica, sensores de velocidade escalar de roda ou sensores de deslizamento de roda. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados como tratores incluem controladores direcionais, controladores de pressão e/ou controladores de fluxo; controladores de velocidade escalar de bomba hidráulica; controladores ou reguladores de velocidade escalar; controladores de posição de engate; ou controladores de posição de roda fornece direcionamento automático.
[064] Em uma modalidade, exemplos de sensores 112 que podem ser usados com equipamento de plantio de semente, tais como plantadeiras, brocas, ou semeadores pneumáticos incluem sensores de semente, que podem ser ópticos, eletromagnéticos ou sensores de impacto; sensores de força descendente, tais como pinos de carga, células de carga, sensores de pressão; sensores de propriedades de solo, tais como sensores de refletividade, sensores de umidificação, sensores de condutividade elétrica, sensores de resíduo óptico, 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 descendente, sensores de velocidade escalar de disco de semente, codificadores e motor de acionamento de semente, sensores de velocidade escalar de sistema transportador de semente, ou sensores de nível de vácuo; ou sensores de aplicação de pesticida, tais como sensores ópticos ou outros sensores eletromagnéticos ou sensores de impacto. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com tal equipamento de plantio de semente incluem: controladores de dobra de barra de ferramenta, tais como controladores para válvulas associados a cilindros hidráulicos; controladores de força descendente, tais como controladores para válvulas associadas a cilindros pneumáticos, almofadas de ar, ou cilindros hidráulicos, e programadas para aplicar força descendente a unidades de fileira individuais ou um quadro de plantadeira inteiro; controladores de profundidade de plantio, tais como atuadores lineares; controladores de medição, tais como motores de acionamento de medidor de semente elétrico, motores de acionamento de medidor de semente hidráulico, ou embreagens de controle de faixa de plantio; controladores de seleção híbrida, tais como motores de acionamento de medidor de semente, ou outros atuadores programados para permitir ou impedir seletivamente que a semente ou uma mistura de ar e semente distribua semente para ou a partir de medidores de semente ou tremonhas a granel central; controladores de medição, tais como motores de acionamento de medidor de semente elétrico, ou motores de acionamento de medidor de semente hidráulico; controladores de sistema transportador de semente, tais como controladores para um motor de esteira transportadora de distribuição de semente; controladores de marcador, tais 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.
[065] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com o equipamento de lavragem incluem sensores de posição para ferramentas, tais como hastes ou discos; sensores de posição de ferramenta para tais ferramentas que são configuradas para detectar profundidade, ângulo de série ou espaçamento lateral de ferramenta; sensores de força descendente; ou sensores de força de tração. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com o equipamento de lavragem incluem controladores de força descendente ou controladores de posição de ferramenta, tais como controladores configurados para controlar profundidade, ângulo de série ou espaçamento lateral de ferramenta.
[066] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados em relação ao aparelho para aplicar fertilizante, inseticida, fungicida e semelhantes, tais como sistemas fertilizantes iniciantes em plantadeira, aplicadores de fertilizante de subsolo, ou aspersores de fertilizante, incluem: sensores de critérios de sistema fluido, tais como sensores de fluxo ou sensores de pressão; sensores que indicam quais válvulas de cabeça de aspersão ou válvulas de linha de fluido estão abertas; sensores associados a tanques, tais como sensores de nível de preenchimento; sensores de linha de abastecimento transversal ou de sistema amplo, ou sensores de linha de abastecimento específicos de fileira; ou sensores de cinemática, tais como acelerômetros dispostos em vigas de aspersor. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com tal aparelho incluem controladores de velocidade escalar de bomba; controladores de válvula que são programados para controlar pressão, fluxo, direção, PWM e semelhantes; ou atuadores de posição, tais como para altura de viga, profundidade de subcultivadores ou posição de viga.
[067] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com colheitadeiras incluem monitores de rendimento, tais como extensômetros de placa de impacto ou sensores de posição, sensores de fluxo capacitivo, sensores de carga, sensores de peso ou sensores de torque associados a elevadores ou trados, ou sensores de altura de grão ópticos ou outros eletromagnéticos; sensores de umidificação de grãos, tais como sensores capacitivos; sensores de perda de grão, incluindo sensores de impacto, ópticos ou capacitivos; sensores de critérios de operação de conduto principal, tais como altura de conduto principal, tipo de conduto principal, lacuna de placa de convés, velocidade escalar de alimentador, e sensores de velocidade escalar de bobina; separador que opera sensores de critérios, tais como sensores de folga côncava, velocidade escalar de rotor, folga de sapata, ou folga de chanfro; sensores de trado para posição, operação ou velocidade escalar; ou sensores de velocidade escalar de motor. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com colheitadeiras incluem controladores de critérios de operação de conduto principal para elementos, tais como altura de conduto principal, tipo de conduto principal, lacuna de placa de convés, velocidade escalar de alimentador, ou velocidade escalar de bobina; controladores de critérios de operação de separador para recursos, tais como folga côncava, velocidade escalar de rotor, folga de sapata, ou folga de chanfro; ou controladores para posição, operação ou velocidade escalar de trado.
[068] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 que podem ser usados com caçambas de grãos incluem sensores de peso, ou sensores para posição, operação ou velocidade escalar de trado. Em uma modalidade, os exemplos de controladores 114 que podem ser usados com caçambas de grãos incluem controladores para posição, operação ou velocidade escalar de trado.
[069] Em uma modalidade, os exemplos de sensores 112 e controladores 114 podem ser instalados em aparelho de veículo aéreo não tripulado (UAV) ou “drones”. Tais sensores podem incluir dispositivos de captura de imagem ou câmeras com detectores eficazes para qualquer faixa do espectro eletromagnético que inclui luz visível, infravermelho, ultravioleta, quase infravermelho (NIR), e semelhantes; acelerômetros; altímetros; sensores de temperatura; sensores de umidade; sensores de tubo de Pitot ou outros sensores de velocidade escalar de ar ou velocidade vetorial de vento; sensores de vida de bateria; ou emissores de radar e aparelho de detecção de energia de radar refletida. Tais controladores podem incluir aparelho de controle de orientação ou motor, controladores de superfície de controle, controladores de câmera, ou controladores programados para ligar, operar, obter dados de, gerenciar e configurar qualquer um dentre os sensores de previsão. Os exemplos são revelados no Pedido de Patente No U.S. 14/831.165 e a presente revelação assume o conhecimento de tal outra revelação de patente.
[070] Em uma modalidade, os sensores 112 e os controladores 114 podem ser afixados a amostragem de solo e aparelho de medição que é configurado ou programado para amostrar solo e realizar testes químicos no solo, testes de umidificação de solo, e outros testes pertencentes a solo. Por exemplo, o aparelho revelado na Patente No U.S. 8.767.194 e Patente No U.S. 8.712.148 pode ser usado, e a presente revelação assume o conhecimento de tais outras revelações de patente.
[071] Em outra modalidade, sensores 112 e controladores 114 podem compreender dispositivos climáticos para monitorar condições climáticas dos campos. Por exemplo, o aparelho revelado no Pedido de Patente internacional No PCT/US2016/029609 pode ser usado, e a presente revelação assume conhecimento daquelas revelações de patente.
[072] Em uma modalidade, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é programado ou configurado para criar um modelo agronômico. Nesse contexto, um modelo agronômico é uma estrutura de dados na 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 cultivo de uma ou mais culturas em um campo, ou propriedades da uma ou mais culturas, ou ambos. Adicionalmente, um modelo agronômico pode compreender recomendações com base em fatores agronômicos, tais como recomendações de cultura, recomendações de irrigação, recomendações de plantio e recomendações de colheita. Os fatores agronômicos também podem ser usados para estimar um ou mais resultados relacionados a cultura, tais como rendimento agronômico. O rendimento agronômico de uma cultura é uma estimativa de quantidade da cultura que é produzida, ou, em alguns exemplos, a receita ou lucro obtido a partir da cultura produzida.
[073] Em uma modalidade, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode usar um modelo agronômico pré-configurado para calcular as propriedades agronômicas relacionadas a informações de localização e cultura atualmente recebidas para um ou mais campos. O modelo agronômico pré-configurado tem como base dados de campo anteriormente processados, incluindo, porém, sem limitação, dados de identificação, dados de colheita, dados de fertilizante, dados de imagem e dados climáticos. O modelo agronômico pré-configurado pode ter sido validado de modo cruzado para garantir a precisão do modelo. A validação cruzada pode incluir a comparação a levantamento em campo que compara resultados preditos com resultados reais em um campo, tal como uma comparação de estimativa de precipitação com um pluviômetro ou sensor que fornece dados climáticos na mesma localização ou localização próxima ou uma estimativa de teor de nitrogênio com uma medição de amostra de solo.
[074] A Figura 3 ilustra um processo programado pelo qual o sistema de computador de inteligência agrícola gera um ou mais modelos agronômicos pré-configurados com o uso de dados de campo fornecidos por uma ou mais fontes de dados. A Figura 3 pode servir como um algoritmo ou instruções para programar os elementos funcionais do sistema de computador de inteligência agrícola 130 para realizar as operações que são agora descritas.
[075] No bloco 305, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para implantar pré-processamento de dados agronômicos de dados de campo recebidos de uma ou mais fontes de dados. Os dados de campo recebidos de uma ou mais fontes de dados podem ser pré-processados para fins de remoção de efeitos de ruído e distorção nos dados agronômicos que incluem valores atípicos medidos que desviariam valores de dados de campo recebidos. As modalidades de pré-processamento de dados agronômicos pode incluir, porém, sem limitação, remover valores de dados comumente associados a valores de dados atípicos, pontos de dados medidos específicos que são conhecidos por enviesar desnecessariamente outros valores de dados, técnicas de suavização de dados usadas para remover ou reduzir efeitos aditivos ou multiplicativos de ruído, e outras técnicas de filtragem ou derivação de dados usadas para fornecer distinções claras entre admissão de dados positivos e negativos.
[076] No bloco 310, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para realizar a seleção de subconjunto de dados com o uso dos dados de campo pré-processados a fim de identificar conjuntos de dados úteis para geração de modelo agronômico inicial. O sistema de computador de inteligência agrícola 130 pode implantar técnicas de seleção de subconjunto de dados que incluem, porém, sem limitação, um método de algoritmo genético, em todo método de modelos de subconjunto, um método de busca sequencial, um método de regressão gradual, um método de otimização por enxame de partículas, e um método de otimização e colônia de formigas. Por exemplo, uma técnica de seleção de algoritmo genético usa um algoritmo de busca heurística adaptativo, com base em princípios evolucionários de seleção natural e genética, para determinar e avaliar conjuntos de dados nos dados agronômicos pré-processados.
[077] No bloco 315, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para implantar avaliação de conjunto de dados de campo. Em uma modalidade, um conjunto de dados de campo específico é avaliado criando-se um modelo agronômico e usando-se limiares de qualidade específicos para o modelo agronômico criado. Os modelos agronômicos podem ser comparados com o uso de técnicas de validação cruzada que incluem, porém, sem limitação, erro quadrático médio de validação cruzada “leave-one-out” (RMSECV), erro absoluto médio e erro porcentagem média. Por exemplo, RMSECV pode validar de modo cruzado modelos agronômicos comparando-se valores de propriedade agronômica preditos criados pelo modelo agronômico contra 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 retroalimentação em que conjuntos de dados agronômicos que não satisfazem limiares de qualidade configurados são usados durante etapas de seleção de subconjunto de dados futuras (bloco 310).
[078] No bloco 320, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para implantar criação de modelo agronômico com base nos conjuntos de dados agronômicos validados de modo cruzado. Em uma modalidade, a criação de modelo agronômico pode implantar técnicas de regressão multivariadas para criar modelos de dados agronômicos pré-configurados.
[079] No bloco 325, o sistema de computador de inteligência agrícola 130 é configurado ou programado para armazenar os modelos de dados agronômicos pré-configurados para avaliação de dados de campo futura.
[080] De acordo com uma modalidade, as técnicas descritas no presente documento são implantadas por um ou mais dispositivos de computação de propósito especial. Os dispositivos de computação de propósito especial podem ser ligados por fiação para realizar as técnicas, ou pode incluir dispositivos eletrônicos digitais, tais como um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) ou arranjo de porta programável em campo (FPGAs) que são programados de modo persistente para realizar as técnicas, ou podem incluir um ou mais processadores de hardware de propósito geral programados para realizar as técnicas, de acordo com as instruções de programa em firmware, memória, outro armazenamento ou uma combinação. Tais dispositivos de computação de propósito especial também podem combinar lógica ligada por fiação personalizada, ASICs ou FPGAs com programação personalizada para realizar as técnicas. Os dispositivos de computação de propósito especial podem ser sistemas de computador do tipo desktop, sistemas de computador portátil, dispositivos portáteis, dispositivos de rede ou qualquer outro dispositivo que incorpore lógica de programa e/ou ligada por fiação para implantar as técnicas.
[081] Por exemplo, a Figura 4 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de computador 400 mediante o qual uma modalidade da invenção pode ser implantada. O sistema de computador 400 inclui um barramento 402 ou outro mecanismo de comunicação para comunicar informações e um processador de hardware 404 acoplado ao barramento 402 para processar informações. O processador de hardware 404 pode ser, por exemplo, um microprocessador de propósito geral.
[082] O sistema de computador 400 também inclui uma memória principal 406, como uma memória de acesso aleatório (RAM) ou outro dispositivo de armazenamento dinâmico, acoplado ao barramento 402 para armazenar informações e instruções a serem executadas pelo processador 404. A memória principal 406 também pode ser usada para armazenar informações variáveis temporárias ou outras informações intermediárias durante a execução das instruções a serem executadas pelo processador 404. Tais instruções, quando armazenadas em meio de armazenamento não transitório acessível ao processador 404, renderizam o sistema de computador 400 em uma máquina de propósito especial que é personalizada para realizar as operações especificadas nas instruções.
[083] O sistema de computador 400 inclui adicionalmente uma memória de apenas leitura (ROM) 408 ou outro dispositivo de armazenamento estático acoplado ao barramento 402 para armazenar informações estáticas e instruções para o processador 404. Um dispositivo de armazenamento 410, como um disco magnético, disco óptico ou acionador de estado sólido é fornecido e acoplado ao barramento 402 para armazenar informações e instruções.
[084] O sistema de computador 400 pode ser acoplado por meio de barramento 402 a um visor 412, tal como um tubo de raios catódicos (CRT), para exibir informações a um computador usuário. Um dispositivo de admissão 414, que inclui teclas alfanuméricas e outras teclas, é acoplado ao barramento 402 para comunicar informações e comandar seleções para o processador 404. Outro tipo de dispositivo de admissão de usuário é controle de cursor 416, como um mouse, uma bola de rastreamento ou teclas de direção de cursor para comunicar informações de direção e comandar seleções para o processador 404 e para controlar movimento de cursor no visor 412. Esse dispositivo de admissão tem tipicamente dois graus de liberdade em dois eixos geométricos, um primeiro eixo geométrico (por exemplo, x) e um segundo eixo geométrico (por exemplo, y), que permite que o dispositivo especifique posições em um plano.
[085] O sistema de computador 400 pode implantar as técnicas descritas no presente documento com o uso de lógica ligada por fiação personalizada, um ou mais ASICs ou FPGAs, lógica de firmware e/ou programa que, em combinação ao sistema de computador faz com que ou programa o sistema de computador 400 seja uma máquina de propósito especial. De acordo com uma modalidade, as técnicas no presente documento são realizadas por sistema de computador 400 em resposta ao processador 404 que executa uma ou mais sequências de uma ou mais instruções contidas na memória principal 406. Tais instruções podem ser lidas na memória principal 406 a partir de outra mídia de armazenamento, tal como dispositivo de armazenamento 410. A execução das sequências de instruções contidas na memória principal 406 faz com que o processador 404 realize as etapas do processo descritas no presente documento. Em modalidades alternativas, o conjunto de circuitos ligados por fiação pode ser usado no lugar de ou em combinação às instruções de software.
[086] O termo "mídias de armazenamento", conforme usado no presente documento, se refere a quaisquer mídias não transitórias que armazenam dados e/ou instruções que fazem com que uma máquina opere em um modo específico. Tais mídias de armazenamento podem compreender mídias não voláteis e/ou mídias voláteis. As mídias não voláteis incluem, por exemplo, discos ópticos, discos magnéticos ou acionadores de estado sólido, como o dispositivo de armazenamento 410. As mídias voláteis incluem memória dinâmica, como memória principal 406. As formas comuns de mídia de armazenamento incluem, por exemplo, um disquete, um disco flexível, disco rígido, acionador de estado sólido, fita magnética ou qualquer outro meio de armazenamento de dados magnéticos, um CD-ROM, qualquer outro meio de armazenamento de dados ópticos, qualquer meio físico com padrões de orifícios, uma RAM, uma PROM e EPROM, uma FLASH-EPROM, NVRAM, qualquer outro chip ou cartucho de memória.
[087] As mídias de armazenamento são distintas, mas podem ser usadas em conjunto com as mídias de transmissão. As mídias de transmissão participam na transferência de informações entre as mídias de armazenamento. Por exemplo, as mídias de transmissão incluem cabos coaxiais, fios de cobre e fibras ópticas, que incluem os fios que compreendem o barramento 402. As mídias de transmissão também podem tomar a forma de ondas acústicas ou de luz, como aquelas geradas durante as comunicações de dados de onda de rádio e infravermelhos.
[088] Diversas formas de mídias podem estar envolvidas na realização de uma ou mais sequências de uma ou mais instruções para processador 404 para execução. Por exemplo, as instruções podem ser inicialmente realizadas em um disco magnético ou acionador de estado sólido de um computador remoto. O computador remoto pode carregar as instruções em sua memória dinâmica e enviar as instruções sobre uma linha de telefone com uso de um modem. Um modem local para um sistema de computador 400 pode receber os dados na linha de telefone e usar um transmissor infravermelho para converter os dados em um sinal infravermelho. Um detector infravermelho pode receber os dados realizados no sinal infravermelho e o conjunto de circuitos de circuitos pode colocar os dados no barramento 402. O barramento 402 transporta os dados para a memória principal 406, a partir dos quais o processador 404 recupera e executa as instruções. As instruções recebidas pela memória principal 406 podem ser opcionalmente armazenadas no dispositivo de armazenamento 410 ou antes ou após a execução pelo processador 404.
[089] O sistema de computador 400 também inclui uma interface de comunicação 418 acoplada ao barramento 402. A interface de comunicação 418 fornece um acoplamento de comunicação de dados bidirecional para um enlace de rede 420 que é conectado a uma rede local 422. Por exemplo, a interface de comunicação 418 pode ser um cartão de rede digital de serviços integrados (ISDN), modem de cabo, modem de satélite ou um modem para fornecer uma conexão de comunicação de dados para um tipo correspondente de linha de telefone. Como outro exemplo, a interface de comunicação 418 pode ser um cartão de rede de área local (LAN) para fornecer uma conexão de comunicação de dados para uma LAN compatível. Os enlaces sem fio também podem ser implantados. Em qualquer tal implantação, a interface de comunicação 418 envia e recebe sinais elétricos, eletromagnéticos ou ópticos que transportam os fluxos dados digitais que representam diversos tipos de informações.
[090] O enlace de rede 420 fornece tipicamente comunicação de dados através de uma ou mais redes para outros dispositivos de dados. Por exemplo, o enlace de rede 420 pode fornecer uma conexão através de rede local 422 para um computador hospedeiro 424 ou para equipamento de dados operado por um Provedor de Serviço de Internet (ISP) 426. ISP 426, por sua vez, fornece serviços de comunicação de dados através da rede de comunicação de pacote de dados em todo o mundo agora comumente chamado de "Internet" 428. Tanto a rede local 422 quanto a Internet 428 usam sinais elétricos, eletromagnéticos ou ópticos que transportam os fluxos de dados digitais. Os sinais através das diversas redes e dos sinais no enlace de rede 420 e através de interface de comunicação 418, que transportam os dados digitais para e a partir do sistema de computador 400, são formas de exemplo de mídias de transmissão.
[091] O sistema de computador 400 pode enviar mensagens e receber dados, que incluem código do programa, através da rede (ou redes), enlace de rede 420 e interface de comunicação 418. No exemplo de Internet, um servidor 430 pode transmitir um código solicitado para um programa de aplicativo através da Internet 428, ISP 426, da rede local 422 e da interface de comunicação 418.
[092] O código recebido pode ser executado por processador 404 conforme o mesmo é recebido e/ou armazenado no dispositivo de armazenamento 410 ou outro armazenamento não volátil para execução posterior.
[093] A Figura 7 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 700 de captura de imagens e criação de uma camada de mapa de vista local para uma passagem de aplicação de uma cultura agrícola. O método 700 é realizado pela lógica de processamento que pode compreender hardware (conjunto de circuitos, lógica dedicada etc.), software (tal como é executado em um sistema de computador de propósito geral ou uma máquina ou um dispositivo dedicado) ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o método 700 é realizado por lógica de processamento de pelo menos um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc). O sistema de computador executa instruções de um aplicativo ou programa de software com lógica de processamento. O aplicativo ou programa de software pode ser iniciado pelo sistema de computador, um aparelho, ou sensor remoto. Em um exemplo, um sistema de computador, um dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza algumas ou todas as operações do método 200. Em outro exemplo, um sistema de computador 130 em combinação com o dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza as operações do método 700.
[094] No bloco 702, pelo menos um dentre um aparelho (por exemplo, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111) e um sensor remoto (por exemplo, sensor remoto 112, sensor de imagem, dispositivo de captura de imagem, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc.) se move através de um campo para capturar imagens do campo que incluem culturas se forem visíveis. Um aplicativo de software iniciado pode controlar operações de um dispositivo de captura de imagem do aparelho ou sensor remoto. O sensor remoto pode ser integrado com o aparelho (por exemplo, aparelho agrícola 111) acoplado ao mesmo que realiza uma passagem de aplicação (por exemplo, plantio, lavragem, fertilização). A fonte das imagens durante qualquer passagem poderia ser um drone com uma câmera que é instruída a rastrear (por exemplo, conduzir ou seguir) a máquina (por exemplo, aparelho agrícola 111) realizando a passagem de campo e imagens de captura de culturas em pé na frente da máquina, cultura processada (por exemplo, espigas de milho) que entra na máquina, ou solo e resíduo de cultura no solo no qual a máquina já se deslocou. Em outro exemplo, um usuário caminha através de um campo e captura imagens com um dispositivo móvel ou dispositivo tipo tablet que tem um dispositivo de captura de imagem (por exemplo, câmera) e o aplicativo de software. Em outro exemplo, um usuário guia um aparelho (por exemplo, aparelho com rodas e armação de suporte para posicionar dispositivos de captura de imagem) que tem pelo menos um dispositivo de captura de imagem (por exemplo, sensor remoto 112) através de um campo para capturar imagens. Em outro exemplo, um dispositivo autoguiado ou autopropelido se move através de um campo para capturar imagens com o aplicativo de software. O aplicativo de software controla a possibilidade de imagens serem capturadas continuamente ou durante períodos de tempo de movimento mais estável em oposição a movimento instável.
[095] No bloco 704, um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc.) analisa as imagens capturadas e determina imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura (por exemplo, imagens relevantes para análise adicional, imagens que mostram uma mudança de desenvolvimento de cultura, mudança de potencial de espiga, mudança de rendimento, mudança de cobertura de ervas, imagens que mostram um rendimento previsto inferior, etc.). No bloco 706, o sistema de computador gera uma camada de mapa de vista localizada (por exemplo, camada de mapa baseada em imagem, vídeo de tempo transcorrido, vista em 360 graus) para visualizar o campo (por exemplo, em um estágio de desenvolvimento de cultura particular, durante a passagem de aplicação) com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes (ou um subconjunto de todas as imagens capturadas). Uma camada de mapa baseada em imagem pode compreender uma camada de mapa de localizações de captura de imagem (por exemplo, localizações ao longo de uma trajetória de percurso de um veículo ou implantação que cruza o campo.) Dessa maneira, menos imagens e mais imagens relevantes podem ser salvas para reduzir os recursos de memória necessários para salvar essas imagens e uma camada de mapa de vista localizada.
[096] No bloco 708, o sistema de computador gera e faz com que uma interface gráfica de usuário exiba dados de rendimento que incluem um mapa de rendimento em resposta a uma entrada de usuário. No bloco 710, o sistema de computador recebe uma seleção de usuário de uma região do mapa de rendimento. No bloco 712, o sistema de computador gera e faz com que uma interface gráfica de usuário exiba uma camada de mapa de vista localizada que é geograficamente associada à região selecionada do mapa de campo em resposta à seleção de usuário. A camada de mapa de vista localizada pode ser sobreposta com uma segunda camada de mapa (por exemplo, uma camada de informações agronômicas tal como um mapa de rendimento, um mapa de população de plantação, um mapa de espaçamento de semente, um mapa de força descendente de plantação, ou um mapa de saúde de campo tal como um mapa de NDVI). O usuário pode então identificar uma região de interesse na segunda camada de mapa e selecionar a região de interesse na camada de mapa de vista localizada sobreposta de modo a visualizar imagens e/ou vídeo capturados para a região de interesse e ter um melhor entendimento das condições de campo reais para a região selecionada. Se a região selecionada tiver rendimento menor do que outras regiões, então um usuário pode ter capacidade para identificar quaisquer problemas (por exemplo, cobertura de ervas, culturas mais curtas em comparação às culturas em outras regiões, menor tamanho de espiga para milho, culturas com menos folhas em comparação às culturas em outras regiões) que causam o rendimento inferior. Se a região selecionada tiver rendimento maior do que outras regiões, então um usuário pode ter capacidade para identificar determinadas características de cultura ou parâmetros (por exemplo, falta de cobertura de ervas, culturas mais altas em comparação às culturas em outras regiões, tamanho de espiga maior para milho, culturas com mais folhas em comparação às culturas em outras regiões) que causam o maior rendimento.
[097] Em outra modalidade, os blocos 708 e 710 são opcionais. Um usuário pode desejar visualizar a camada de mapa de vista mais cedo em uma safra de crescimento ou antes de os dados de rendimento estarem disponíveis. Nesse caso, no bloco 714, o sistema de computador identifica regiões em que se prevê um maior potencial de rendimento (por exemplo, maior potencial de espiga de milho) e regiões em que se prevê um menor potencial de rendimento (por exemplo, menor potencial de espiga de milho). Devido às previsões das regiões com maior e menor potencial de rendimento, um usuário pode ter capacidade de realizar ação para aumentar o rendimento nas regiões de menor potencial de rendimento. Por exemplo, um usuário pode aumentar ou diminuir a fertilização, aspersão, etc. conforme apropriado. Um usuário também pode remover culturas que são previstas para terem um menor potencial de rendimento e isso pode aumentar o rendimento para culturas vizinhas.
[098] A Figura 8 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 800 de captura de imagens e análise para uma passagem de aplicação de uma cultura agrícola. O método 800 é realizado pela lógica de processamento que pode compreender hardware (conjunto de circuitos, lógica dedicada etc.), software (tal como é executado em um sistema de computador de propósito geral ou uma máquina ou um dispositivo dedicado) ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o método 800 é realizado por lógica de processamento de pelo menos um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc). O sistema de computador executa instruções de um aplicativo ou programa de software com lógica de processamento. O aplicativo ou programa de software pode ser iniciado pelo sistema de computador, um aparelho, ou sensor remoto. Em um exemplo, um sistema de computador, um dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza algumas ou todas as operações do método 200. Em outro exemplo, um sistema de computador 130 em combinação com o dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza as operações do método 800.
[099] No bloco 802, um aparelho (por exemplo, aparelho 111, veículo, plantadeira, trator, colheitadeira, aspersor, implantação, etc.) realiza uma passagem de aplicação (por exemplo, plantio, lavragem, fertilização, etc.) para um campo e, ao mesmo tempo, captura imagens do campo que incluem culturas se forem visíveis durante a passagem de aplicação. Alternativamente, um sensor remoto (por exemplo, sensor remoto 112, drone, dispositivo de captura de imagem) associado ao aparelho captura imagens durante a passagem de aplicação. A fonte de imagens durante qualquer passagem poderia ser um drone com uma câmera que é instruída a rastrear (por exemplo, conduzir ou seguir) a máquina que realiza a passagem de campo.
[100] No bloco 804, o aparelho (ou sistema de computador em comunicação com o aparelho) gera uma vista localizada (por exemplo, camada de mapa baseada em imagem, vídeo de tempo transcorrido, vista em 360 graus) para visualizar o campo durante a passagem de aplicação com base nas imagens capturadas. No bloco 806, o aparelho (ou sistema de computador em comunicação com o aparelho) analisa automaticamente (por exemplo, análise de plantação, análise de fertilizante, análise de colheita, análise de lavragem) as imagens capturadas durante a passagem de aplicação. O aparelho (ou sistema de computador em comunicação com o aparelho) realiza automaticamente a análise em tempo real durante a passagem de aplicação ou, alternativamente, se for necessário, se comunica com um sistema agrícola para análise das imagens. No bloco 808, o aparelho (ou sistema de computador em comunicação com o aparelho) ajusta configurações da passagem de aplicação se for apropriado com base na análise das imagens capturadas durante a passagem de aplicação.
[101] Por exemplo, em uma passagem de aplicação de plantação, a análise de plantação pode incluir determinar as condições de campo atuais (por exemplo, solo úmido, solo seco, condições climáticas, etc.) das imagens capturadas e essa análise pode causar um ajuste aos parâmetros (por exemplo, velocidade da plantadeira, força descendente, etc.) da plantadeira durante a passagem de plantio. Em outro exemplo, em uma passagem de aplicação de fertilizante, um sensor remoto (por exemplo, câmera de drone) poderia induzir o aparelho, máquina, ou implantação, reunir imagens das plantas à frente do aparelho, máquina ou implantação, determinar um critério de saúde de cultura (por exemplo, estágio de crescimento de cultura, porcentagem ou quantidade de cobertura de erva) com base nas imagens como parte da análise de fertilizante no bloco 806, e então ajustar configurações automaticamente no bloco 808 ou transmitindose os critérios ao aparelho, máquina ou implantação que poderia ajustar uma taxa de aplicação para o fertilizante com base no critério de saúde de cultura. Em um exemplo, uma quantidade inferior de cobertura de erva em uma determinada região ou faixa de um campo resultaria em menos fertilizante sendo aplicado nessa determinada região ou faixa do campo. Em contrapartida, uma quantidade maior de cobertura de erva em uma determinada região ou faixa de um campo resultaria em mais fertilizante sendo aplicado nessa determinada região ou faixa do campo.
[102] Em outro exemplo, em uma passagem de aplicação de colheita, a análise no bloco 806 inclui identificar componentes de cultura (por exemplo, espigas de milho) em um dispositivo de processamento de cultura (por exemplo, cabeça de milho) e identificar o tamanho e saúde do componente de cultura (por exemplo, espigas de milho). A análise também pode incluir determinar um atraso entre corte de um talo de cultura (por exemplo, talo de milho) e a identificação de um componente de cultura (por exemplo, espiga de milho). Um dispositivo ou estrutura poderia ser adicionado a um conduto principal de uma colheitadeira para orientar componentes de cultura (por exemplo, espigas de milho) em uma posição apropriada para um dispositivo de captura de imagem da colheitadeira. Uma fonte de luz (por exemplo, lâmpada de halogênio, LED infravermelho) pode ser instalada na porção externa do equipamento de colheita (por exemplo, na cabeça da colheitadeira) ou em uma região interior do equipamento de colheita (por exemplo, na câmara alimentadora) de modo a iluminar as culturas prestes a serem colhidas e/ou os componentes de cultura colhidos (por exemplo, espigas de milho) para melhor análise. A análise dos talos ou espigas seria então usada para ajustar configurações da colheitadeira no bloco 808.
[103] Em outro exemplo, em uma passagem de aplicação de lavragem, a análise no bloco 806 inclui análise de resíduos de solo após a passagem de lavragem. A análise pode ser usada para ajustar configurações do aparelho ou implantação durante a passagem de aplicação de lavragem.
[104] A Figura 9 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 900 de captura de imagens de uma cultura agrícola em um campo e determina informações de cultura da cultura agrícola no campo. O método 900 é realizado pela lógica de processamento que pode compreender hardware (conjunto de circuitos, lógica dedicada etc.), software (tal como é executado em um sistema de computador de propósito geral ou uma máquina ou um dispositivo dedicado) ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o método 900 é realizado por lógica de processamento de pelo menos um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc). O sistema de computador executa instruções de um aplicativo ou programa de software com lógica de processamento. O aplicativo ou programa de software pode ser iniciado pelo sistema de computador, um aparelho, ou sensor remoto. Em um exemplo, um sistema de computador, um dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza algumas ou todas as operações do método 900. Em outro exemplo, um sistema de computador 130 em combinação com o dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza as operações do método 900.
[105] No bloco 902, pelo menos um dentre um aparelho (por exemplo, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111) e um sensor remoto (por exemplo, sensor remoto 112, sensor de imagem, dispositivo de captura de imagem, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc.) se move através de um campo para capturar imagens do campo que incluem culturas se forem visíveis. Um aplicativo de software iniciado (por exemplo, aplicativo de software de captura de imagem, aplicativo de campo) pode controlar operações de um dispositivo de captura de imagem ou pode controlar operações de múltiplos dispositivos de captura de imagem que são associados a pelo menos um dentre o aparelho e o sensor remoto. Em um exemplo, duas fileiras de uma cultura são capturadas pelas imagens. O sensor remoto pode ser integrado com o aparelho (por exemplo, aparelho agrícola 111) acoplado ao mesmo que realiza uma passagem de aplicação (por exemplo, plantio, lavragem, fertilização) ou se move através do campo.
[106] A fonte de imagens durante qualquer passagem poderia ser um sensor remoto (por exemplo, drone com uma câmera) que é instruído a rastrear (por exemplo, conduzir ou seguir) o aparelho que realiza a passagem de campo. Em outro exemplo, um usuário caminha através de um campo e captura imagens com um dispositivo móvel ou dispositivo tipo tablet que tem um dispositivo de captura de imagem (por exemplo, câmera) e o aplicativo de software. Em outro exemplo, um usuário guia um aparelho (por exemplo, aparelho com rodas e armação de suporte para posicionar dispositivos de captura de imagem) que tem pelo menos um dispositivo de captura de imagem através de um campo para capturar imagens. Em outro exemplo, um dispositivo autoguiado ou autopropelido ou robô se move através de um campo para capturar imagens com o aplicativo de software. O aplicativo de software controla a possibilidade de imagens serem capturadas continuamente ou durante períodos de tempo de movimento mais estável em oposição a movimento instável.
[107] No bloco 904, um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112 (por exemplo, sensor de imagem, dispositivo de captura de imagem), drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc.) determina informações de localização (por exemplo, dados de GPS), informações de orientação (por exemplo, giroscópio, acelerômetro), informações de tempo (por exemplo, horário do dia, dia, posição do sol), e informações de fileira de culturas (por exemplo, espaçamento de culturas entre fileiras) e associa essas informações com cada imagem capturada. Em um exemplo, O espaçamento de fileira de cultura para milho é definido em um espaçamento fixo (por exemplo, 76,2 cm (30 polegadas)) que pode ser inserido pelo usuário e pode atuar como uma referência para determinar características de uma cultura. No bloco 906, o sistema de computador analisa as imagens capturadas e determina imagens relevantes (por exemplo, imagens relevantes para análise adicional) para salvamento. No bloco 908, o sistema de computador gera uma camada de mapa de vista localizada (por exemplo, camada de mapa baseada em imagem, vídeo de tempo transcorrido, vista em 360 graus) para visualizar o campo (por exemplo, em um estágio de desenvolvimento de cultura particular, durante a passagem de aplicação) com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes (ou um subconjunto de todas as imagens capturadas). Dessa maneira, menos imagens e mais imagens relevantes podem ser salvas para reduzir os recursos de memória necessários para salvar essas imagens e uma camada de mapa de vista localizada. No bloco 910, o sistema de computador gera e faz com que uma interface gráfica de usuário exiba dados de rendimento que incluem um mapa de rendimento em resposta a uma entrada de usuário. No bloco 912, o sistema de computador recebe uma seleção de usuário de uma região do mapa de rendimento. No bloco 914, o sistema de computador gera e faz com que a interface gráfica de usuário exiba uma camada de mapa de vista localizada que é geograficamente associada à região selecionada do mapa de campo em resposta à seleção de usuário. A camada de mapa de vista localizada pode ser sobreposta com o mapa de rendimento. O usuário pode visualizar a camada de mapa de vista localizada de modo a ter um melhor entendimento das condições de campo reais para a região selecionada. Se a região selecionada tiver rendimento menor do que outras regiões, então um usuário pode ter capacidade de identificar quaisquer problemas (por exemplo, cobertura de ervas) que causam o rendimento inferior ou identificar características de cultura ou parâmetros (culturas mais curtas em comparação às culturas em outras regiões, menor tamanho de espiga para milho, culturas com menos folhas em comparação às culturas em outras regiões) que se correlacionam com o rendimento inferior. Se a região selecionada tiver maior rendimento do que outras regiões, então um usuário pode ter capacidade de identificar quaisquer problemas (por exemplo, falta de cobertura de ervas) que causam o maior rendimento ou identificar determinadas características de cultura ou parâmetros (por exemplo, falta de cobertura de ervas, culturas mais altas em comparação às culturas em outras regiões, tamanho de espiga maior para milho, culturas com mais folhas em comparação às culturas em outras regiões) que se correlacionam com o maior rendimento.
[108] A Figura 10 ilustra um fluxograma de uma modalidade para um método 1000 de determinação de características de uma cultura agrícola (por exemplo, milho) em um campo com base na captura de imagens da cultura no campo. O método 1000 é realizado pela lógica de processamento que pode compreender hardware (conjunto de circuitos, lógica dedicada etc.), software (tal como é executado em um sistema de computador de propósito geral ou uma máquina ou um dispositivo dedicado) ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o método 1000 é realizado por lógica de processamento de pelo menos um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc). O sistema de computador executa instruções de um aplicativo ou programa de software com lógica de processamento. O aplicativo ou programa de software pode ser iniciado pelo sistema de computador, um aparelho, ou sensor remoto. Em um exemplo, um sistema de computador, um dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza algumas ou todas as operações do método 1000. Em outro exemplo, um sistema de computador 130 em combinação com o dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111, sensor remoto 112, drone, dispositivo autoguiado, ou dispositivo autopropelido realiza as operações do método 1000.
[109] No bloco 1002, pelo menos um dentre um aparelho (por exemplo, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, aparelho 111) e um sensor remoto (por exemplo, sensor remoto 112, sensor de imagem, dispositivo de captura de imagem, drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc.) se move através de um campo para capturar imagens do campo que incluem culturas se forem visíveis. Um aplicativo de software iniciado (por exemplo, aplicativo de software de captura de imagem, aplicativo de campo) pode controlar operações de um dispositivo de captura de imagem ou pode controlar operações de múltiplos dispositivos de captura de imagem que são associados a pelo menos um dentre o aparelho e o sensor remoto. Em um exemplo, duas fileiras de uma cultura são capturadas pelas imagens. As imagens podem ser capturadas a partir de diferentes pontos de vista (por exemplo, imagem de vista de topo acima de uma cultura, imagem de vista lateral a partir do lado de uma cultura). Um aplicativo de software iniciado pode controlar operações de um dispositivo de captura de imagem do aparelho ou sensor remoto. O sensor remoto pode ser integrado com o aparelho (por exemplo, aparelho agrícola 111) acoplado ao mesmo que realiza uma passagem de aplicação (por exemplo, plantio, lavragem, fertilização). A fonte de imagens durante qualquer passagem poderia ser um sensor remoto (por exemplo, drone com uma câmera) que é instruído a rastrear (por exemplo, conduzir ou seguir) a máquina que realiza a passagem de campo. Em outro exemplo, um usuário caminha através de um campo e captura imagens com um dispositivo móvel ou dispositivo tipo tablet que tem um dispositivo de captura de imagem (por exemplo, câmera) e o aplicativo de software. Em outro exemplo, um usuário guia um aparelho (por exemplo, aparelho com rodas e armação de suporte para posicionar dispositivos de captura de imagem) que tem pelo menos um dispositivo de captura de imagem através de um campo para capturar imagens. Em outro exemplo, um dispositivo autoguiado ou autopropelido ou robô se move através de um campo para capturar imagens com o aplicativo de software. O aplicativo de software controla a possibilidade de imagens serem capturadas continuamente ou durante períodos de tempo de movimento mais estável em oposição a movimento instável.
[110] No bloco 1004, um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112 (por exemplo, sensor de imagem, dispositivo de captura de imagem), drone, dispositivo autoguiado, dispositivo autopropelido, etc.) determina informações de localização (por exemplo, dados de GPS), informações de orientação (por exemplo, giroscópio fornece orientação de aparelho ou sensor remoto em relação a uma referência, acelerômetro fornece orientação de aparelho ou sensor remoto em relação a uma referência), informações de tempo (por exemplo, horário do dia, dia, posição do sol), informações de sombra (por exemplo, regiões de sombra conforme extraído das imagens), e informações de fileira de culturas (por exemplo, espaçamento de culturas entre fileiras) e associa essas informações com cada imagem capturada. Em um exemplo, O espaçamento de fileira de cultura para milho é definido em um espaçamento fixo (por exemplo, 76,2 cm (30 polegadas)) que pode ser inserido pelo usuário e pode atuar como uma referência para determinar características de uma cultura. No bloco 1006, o sistema de computador analisa as imagens capturadas e as informações associadas às imagens para determinar uma área de plantio (por exemplo, área de plantio verde), uma área de sombra, e diferentes características da cultura que inclui a localização do talo ou caule no campo, um tamanho relativo de uma cultura em comparação às culturas vizinhas para determinar um estágio de crescimento relativo (por exemplo, potencial de espiga de planta de milho), tamanho de folha, comprimento de folha, número de folhas para cada talo ou caule, e uma localização de um topo de um talo ou caule (por exemplo, extremidade de sabugo para milho). A área de plantio e área de sombra pode ser usada ao determinar as diferentes características da cultura. No bloco 1008, o sistema de computador gera e faz com que uma interface gráfica de usuário exiba diferentes características da cultura. Se as características de cultura (por exemplo, potencial de espiga) indicarem ou preverem um rendimento menor do que outras regiões, então um usuário pode ter capacidade de identificar quaisquer problemas (por exemplo, cobertura de ervas, culturas mais curtas em comparação às culturas em outras regiões, menor tamanho de espiga para milho, culturas com menos folhas em comparação às culturas em outras regiões) que causam rendimento inferior e realizar uma ação corretiva (por exemplo, aplicação de fertilização, aplicação de aspersão) ou ação diferente (por exemplo, replantio). Se a região selecionada tiver rendimento maior do que outras regiões, então um usuário pode ter capacidade para identificar determinadas características de cultura ou parâmetros (por exemplo, falta de cobertura de ervas, culturas mais altas em comparação às culturas em outras regiões, tamanho de espiga maior para milho, culturas com mais folhas em comparação às culturas em outras regiões) que causam o maior rendimento.
[111] O sistema de computador pode ser integrado com um aparelho ou acoplado ao mesmo que realiza uma passagem de aplicação (por exemplo, plantio, lavragem, fertilização). Alternativamente, o sistema de computador pode ser integrado com um sensor remoto (por exemplo, drone, dispositivo de captura de imagem) associado ao aparelho que captura imagens durante a passagem de aplicação.
[112] Em algumas modalidades, as operações do método (ou métodos) revelados no presente documento podem ser alteradas, modificadas, combinadas ou apagadas. Os métodos nas modalidades da presente revelação podem ser realizados com um dispositivo, um aparelho ou sistema de computador, conforme descrito no presente documento. O dispositivo, aparelho ou sistema de computador pode ser um sistema de computador de propósito geral convencional ou computadores de propósito especial, que são projetados ou programados para realizar apenas uma função, também podem ser usados.
[113] A Figura 11 ilustra um diagrama 1100 para capturar imagens de uma cultura a partir de múltiplos pontos de vista de acordo com uma modalidade. Imagens são capturadas com lógica de processamento que pode compreender hardware (conjunto de circuitos, lógica dedicada etc.), software (tal como é executado em um sistema de computador de propósito geral ou uma máquina ou um dispositivo dedicado) ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, a lógica de processamento de pelo menos um sistema de computador (por exemplo, sistema de computador 130, sistema de computador 400, dispositivo de computação gerenciador de campo 104, computador de cabine 115, controlador de aplicativo 114, sensor remoto 112 (por exemplo, sensor de imagem, dispositivo de captura de imagem), drone, dispositivo autoguiado, robô, dispositivo autopropelido, etc.) captura imagens enquanto se move ao longo de uma direção 670 daquela que é substancialmente paralela com uma fileira de uma cultura que tem talos 650 a 652. O sistema de computador executa instruções de um aplicativo ou programa de software com lógica de processamento. O aplicativo ou programa de software pode ser iniciado pelo sistema de computador.
[114] Um aplicativo de software iniciado (por exemplo, aplicativo de software de captura de imagem, aplicativo de campo) do sistema de computador captura imagens do campo que incluem talos 650 a 652. Em um exemplo, imagens podem ser capturadas a partir de diferentes pontos de vista (por exemplo, para cada talo de uma fileira 690). Para o talo 650, uma ou mais imagens são capturadas em cada ponto de vista 610, 620, e 630. Imagens capturadas em cada ponto de vista têm um respectivo ângulo de vista 610, 620, e 630. Em um exemplo, cada ângulo de vista é aproximadamente 90 a 120 graus (por exemplo, 95 a 105 graus). Uma imagem do talo 650 que é capturada no ponto de vista 630 capturará uma porção maior do talo 650 do que imagens do talo 650 que são capturadas em pontos de vista 620 e 610 devido ao fato de que o ponto de vista 630 captura uma porção maior (ou todo) do talo 650. O talo 650 é aproximadamente centralizado dentro do ângulo de vista 632. Uma linha desenhada do ponto de vista 630 a um centro do talo 650 é aproximadamente perpendicular em relação à trajetória 670. A largura de talo medida com o uso de tais métodos pode ser usada, por exemplo, para estimar um estágio de crescimento, estágio de crescimento relativo, potencial de rendimento ou potencial de espiga para cada planta.
[115] Uma alta frequência de imagens é capturada de diferentes pontos de vista laterais de modo a obter uma estimativa da orientação de talo (por exemplo, ao longo de um comprimento oblongo (por exemplo, eixo geométrico principal 656) do talo, ao longo de um comprimento mais curto (por exemplo, eixo geométrico menor 657)) e dimensões ao longo dos eixos geométricos principal e menor da área de corte transversal de um talo. Em um exemplo, o talo 650 tem um eixo geométrico principal ao longo de um eixo geométrico y de um sistema de coordenadas 680, um eixo geométrico menor ao longo de um eixo geométrico x, e cresce verticalmente ao longo de um eixo geométrico z.
[116] O sistema de computador pode ser integrado com um aparelho ou acoplado ao mesmo que realiza uma passagem de aplicação (por exemplo, plantio, lavragem, fertilização). Alternativamente, o sistema de computador pode ser integrado com um sensor remoto (por exemplo, sensor remoto 112, drone, dispositivo de captura de imagem) associado ao aparelho que captura imagens durante a passagem de aplicação. A fonte de imagens durante qualquer passagem poderia ser um sensor remoto (por exemplo, drone com uma câmera) que é instruído a rastrear (por exemplo, conduzir ou seguir) o aparelho que realiza a passagem de campo. Em outro exemplo, um usuário caminha através de um campo e captura imagens com um dispositivo móvel ou dispositivo tipo tablet que tem um dispositivo de captura de imagem (por exemplo, câmera) e o aplicativo de software. Em outro exemplo, um usuário guia um aparelho (por exemplo, aparelho com rodas e armação de suporte para posicionar dispositivos de captura de imagem) que tem pelo menos um dispositivo de captura de imagem através de um campo para capturar imagens. Em outro exemplo, um dispositivo autoguiado ou autopropelido ou robô se move através de um campo para capturar imagens com o aplicativo de software. O aplicativo de software controla a possibilidade de imagens serem capturadas continuamente ou durante períodos de tempo de movimento mais estável em oposição a movimento instável.
[117] Deve-se entender que a descrição supracitada está destinada a ser ilustrativa e não restritiva. Muitas outras modalidades ficarão evidentes para as pessoas de habilidade comum na técnica mediante a leitura e o entendimento da descrição acima. Portanto, o escopo da revelação deve ser determinado em referência às reivindicações anexas, junto do escopo completo de equivalentes sobre quais tais reivindicações têm direito.

Claims (17)

1. Sistema para monitorar operações de campo, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos uma unidade de processamento em comunicação de dados com pelo menos um sensor acoplado a uma máquina agrícola configurada para interagir com o solo; um banco de dados armazenando dados de imagens agrícolas que incluem imagens de pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura que são capturadas por um dispositivo móvel de captura de imagens enquanto o referido dispositivo se move ao longo de um percurso de um campo; e pelo menos um meio de armazenamento não transitório armazenando instruções que, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem a pelo menos uma unidade de processamento: obter, a partir de um banco de dados que armazena dados de imagens agrícolas, uma pluralidade de imagens de pelo menos um estágio de desenvolvimento da cultura, em que a pluralidade de imagens inclui pelo menos uma primeira imagem de uma cultura capturada com o dispositivo móvel de captura de imagens em um primeiro ângulo de vista de pelo menos 90° em um primeiro ponto de vista ao longo do percurso do campo e uma segunda imagem da cultura capturada em um segundo ângulo de vista de pelo menos 90° com o dispositivo móvel de captura de imagem em um segundo ponto de vista ao longo do percurso do campo; analisar as imagens capturadas, para determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura, e para gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem com que a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente gere dados de rendimento que incluem um mapa de rendimento a ser exibido em uma interface gráfica de usuário e para receber uma seleção de usuário de uma região do mapa de rendimento.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem com que a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente gere uma camada de mapa de vista localizada que é geograficamente associada à uma região selecionada do mapa de rendimento em resposta à seleção de usuário.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem com que a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente sobreponha a camada de mapa de vista localizada com o mapa de rendimento.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem com que a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente identifique regiões em que são previstas para terem um maior potencial de rendimento e regiões que são previstas para terem um menor potencial de rendimento.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos outro meio de armazenamento não transitório armazenando instruções que, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem a pelo menos uma unidade de processamento: realizar, com um dispositivo móvel de captura de imagens, uma passagem de aplicação para um campo e, ao mesmo tempo, capturar imagens do campo que incluem culturas se forem visíveis durante a passagem de aplicação; gerar uma vista localizada para visualizar o campo durante a passagem de aplicação com base nas imagens capturadas; e analisar automaticamente a passagem de aplicação que inclui pelo menos uma dentre uma análise de plantação, uma análise de fertilizante, uma análise de colheita, e uma análise de lavragem com base nas imagens capturadas durante a passagem de aplicação.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem com que a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente ajuste, com o sistema agrícola em comunicação com o dispositivo móvel de captura de imagens, configurações da passagem de aplicação, se for apropriado, com base na análise das imagens capturadas durante a passagem de aplicação.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: a passagem de aplicação compreende uma passagem de aplicação de plantação e a análise de plantação inclui determinar as condições de campo atuais a partir das imagens capturadas, em que essa análise de plantação causa um ajuste aos parâmetros do dispositivo móvel de captura de imagens durante a passagem de aplicação; ou a passagem de aplicação compreende uma passagem de aplicação de fertilizante e um sensor remoto faz com que o dispositivo móvel de captura de imagens reúna imagens das culturas à frente do dispositivo, determina um critério de saúde de cultura com base nas imagens capturadas como parte da análise de fertilizante e, então, ajusta configurações automaticamente que incluem ajustar uma taxa de aplicação para o fertilizante com base no critério de saúde de cultura; ou a passagem de aplicação compreende uma passagem de aplicação de colheita e a análise de colheita inclui identificar componentes de cultura em um dispositivo de processamento de cultura e identificar tamanho e saúde do componente de cultura; ou a passagem de aplicação compreende uma passagem de aplicação de lavragem e a análise de lavragem inclui análise de resíduos do solo após a passagem de aplicação.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos outro meio de armazenamento não transitório armazenando instruções que, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, faz a pelo menos uma unidade de processamento: mover pelo menos um dentre um dispositivo móvel de captura de imagens e um sensor remoto através de um campo em um estágio de desenvolvimento de cultura e capturar imagens do campo que incluem a cultura agrícola; determinar informações de localização, informações de orientação do sistema de processamento de dados, informações de tempo, informações de sombra e informações de fileira de culturas e associar essas informações com cada imagem capturada; e analisar as imagens capturadas e as informações associadas às imagens para determinar uma área de plantio, uma área de sombra, e diferentes características da cultura.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que: as diferentes características da cultura incluem localização de um talo ou caule no campo; ou as diferentes características da cultura incluem um tamanho relativo de uma cultura em comparação a culturas vizinhas para determinar um estágio de crescimento relativo, tamanho de folha, comprimento de folha, número de folhas para cada talo ou caule e uma localização de um topo de um talo ou caule.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente: gerar e fazer com que uma interface gráfica de usuário exiba diferentes características da cultura; e identificar quaisquer problemas com a cultura, se as características de cultura indicarem ou preverem um rendimento menor do que outras regiões.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente: acessar, no banco de dados armazenando dados de imagem agrícolas incluindo imagens de dados de pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura que são capturadas por um dispositivo móvel de captura de imagens enquanto o referido dispositivo se move ao longo de um percurso de um campo; analisar as imagens capturadas, para determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura, e para gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente gerar dados de rendimento que incluem um mapa de rendimento a ser exibido em uma interface gráfica de usuário e para receber uma seleção de usuário de uma região do mapa de rendimento.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas pela pelo menos uma unidade de processamento, fazem a pelo menos uma unidade de processamento adicionalmente identificar regiões que são previstas para terem um maior potencial de rendimento e regiões que são previstas para terem um menor potencial de rendimento.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os dados de imagens agrícolas que incluem imagens de pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura, incluem múltiplos pontos de vista de cada talo de modo a determinar um estágio de crescimento, um estágio de crescimento relativo, potencial de rendimento ou potencial de espiga para cada talo.
16. Método para monitorar operações de campo, caracterizado pelo fato de que compreende: obter, a partir de um banco de dados que armazena dados de imagens agrícolas, uma pluralidade de imagens de pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura, em que a pluralidade de imagens inclui pelo menos uma primeira imagem de uma cultura capturada com o dispositivo móvel de captura de imagens em um primeiro ângulo de vista de pelo menos 90° em um primeiro ponto de vista ao longo do percurso do campo e uma segunda imagem da cultura capturada em um segundo ângulo de vista de pelo menos 90° com o dispositivo móvel de captura de imagens em um segundo ponto de vista ao longo do percurso do campo; e analisar as imagens capturadas, para determinar imagens relevantes que indicam uma mudança em pelo menos uma condição do desenvolvimento de cultura, e para gerar uma camada de mapa de vista localizada para visualizar o campo no pelo menos um estágio de desenvolvimento de cultura com base pelo menos nas imagens capturadas relevantes.
17. Meio de armazenamento não transitório contendo instruções, caracterizado pelo fato de que, quando as referidas instruções são executadas por pelo menos uma unidade de processamento, fazem com que a pelo menos uma unidade de processamento execute um método, definido na reivindicação 16.
BR112017028605-0A 2015-06-30 2016-06-28 Sistema e método para monitorar operações de campo, e meio de armazenamento não transitório BR112017028605B1 (pt)

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