DE102021107292A1 - System for machining agricultural products - Google Patents

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DE102021107292A1
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Karl-Heinz Krudewig
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Agroproject Tech und Informationssysteme & Co KG GmbH
Agroproject Technologie und Informationssysteme & Co Kg GmbH
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Abstract

System zur maschinellen Bearbeitung von landwirtschaftlichen Produkten, mit mehreren Agenten (10, 12, 14), die dazu ausgebildet sind, landwirtschaftliche Güter zu bearbeiten, zu speichern und/oder zu transportieren, wobei jeder Agent eine elektronische Steuereinrichtung (18) aufweist und mindestens einer der Agenten (10, 12) mobil ist und ein Navigationssystem (24) aufweist, und mit einem mehrere Knoten umfassenden Netz (20) für eine drahtlose Kommunikation von Knoten zu Knoten, wobei die Steuereinrichtungen (18) der Agenten (10, 12, 14) Knoten in diesem Netz (20) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) jedes Agenten dazu konfiguriert ist,- mindestens die folgenden Informationen über den eigenen Agenten zu speichern und in das Netz (20) zu senden:- eine Agentenkennung (AK), die zumindest implizit Information über eine Funktionalität des Agenten enthält,- eine Kennzeichnung (Z) des aktuellen Zustands des Agenten, und- den aktuellen Standort (GPS) des Agenten, und- anhand des eigenen aktuellen Zustands zu bestimmen, ob eine Interaktion unter mehreren vorbestimmten Interaktionen mit einem anderen Agenten sinnvoll ist, wobei jede Interaktion definiert ist durch ein Paar zueinander komplementärer Funktionalitäten von Agenten, und- die von anderen Agenten empfangenen Informationen danach zu filtern, ob der andere Agent ein geeigneter Interaktionspartner ist.System for machining agricultural products, with a plurality of agents (10, 12, 14) adapted to process, store and/or transport agricultural goods, each agent having an electronic control device (18) and at least one the agent (10, 12) is mobile and has a navigation system (24), and with a network (20) comprising several nodes for wireless communication from node to node, the control devices (18) of the agents (10, 12, 14 ) Nodes in this network (20), characterized in that the control device (18) of each agent is configured to - store at least the following information about its own agent and send it to the network (20):- an agent identifier ( AK), which contains at least implicit information about a functionality of the agent, - an identification (Z) of the current state of the agent, and - the current location (GPS) of the agent, and - to determine based on its own current state whether an interaction among a plurality of predetermined interactions with another agent makes sense, each interaction being defined by a pair of mutually complementary functionalities of agents, and to filter the information received from other agents according to whether the other agent is a suitable interaction partner.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur maschinellen Bearbeitung von landwirtschaftlichen Produkten, mit mehreren Agenten, die dazu ausgebildet sind, landwirtschaftliche Güter zu bearbeiten, zu speichern und/oder zu transportieren, wobei jeder Agent eine elektronische Steuereinrichtung aufweist und mindestens einer der Agenten mobil ist und ein Navigationssystem aufweist, und mit einem mehrere Knoten umfassenden Netz für eine drahtlose Kommunikation von Knoten zu Knoten, wobei die Steuereinrichtungen der Agenten Knoten in diesem Netz sind.The invention relates to a system for machine processing of agricultural products, with a plurality of agents that are designed to process, store and/or transport agricultural goods, each agent having an electronic control device and at least one of the agents being mobile and a comprising a navigation system, and a multi-node network for wireless communication from node to node, the controllers of the agents being nodes in this network.

Bei den Agenten in einem solchen System kann es beispielsweise um mobile Erntemaschinen wie etwa Mähdrescher oder Maishäcksler handeln sowie um Transportfahrzeuge, Bearbeitungseinrichtungen wie etwa Trockner, Sortierer und dergleichen sowie Entladestellen an Speicher- oder Verarbeitungseinrichtungen an denen das Erntegut gelagert oder weiterverarbeitet wird. Der Prozess zur Ausbringung von Flüssigmist kann ebenfalls über die unterschiedlichen Agenten wie etwa Lager, Transportfahrzeuge, Feldrandcontainer und Ausbringfahrzeuge, realisiert werden.The agents in such a system can be, for example, mobile harvesting machines such as combine harvesters or corn choppers, as well as transport vehicles, processing facilities such as dryers, sorters and the like, as well as unloading points at storage or processing facilities where the harvested crop is stored or processed. The process of spreading liquid manure can also be implemented using different agents such as storage, transport vehicles, field edge containers and spreading vehicles.

Es sind Systeme bekannt, bei denen zumindest einige der Agenten, beispielsweise Erntemaschinen, Telemetriedaten über das Netz an firmenspezifische Portale senden. Der Betreiber des Systems und die an den Arbeiten beteiligten Personen können diese Telemetriedaten dann über API-Schnittstellen abfragen und auf stationären oder mobilen Datenverarbeitungsgeräten weiterverarbeiten.Systems are known in which at least some of the agents, for example harvesters, send telemetry data over the network to company-specific portals. The operator of the system and the people involved in the work can then query this telemetry data via API interfaces and process it on stationary or mobile data processing devices.

Die bekannten Systeme sind jedoch wenig dazu geeignet, Interaktionen zwischen verschiedenen Agenten im System zu planen und/oder automatisch zu dokumentieren. Die Einsatzplanung und die Dokumentation von Prozessabläufen muss deshalb bisher zumeist umständlich von Hand erfolgen.However, the known systems are not very suitable for planning and/or automatically documenting interactions between different agents in the system. The deployment planning and the documentation of process sequences have therefore mostly had to be done manually until now.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das die Planung und/oder Dokumentation des Gutflusses maschinenübergreifend besser unterstützt.The object of the invention is to create a system that better supports the planning and/or documentation of the crop flow across machines.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung jedes Agenten dazu konfiguriert ist,

  • - mindestens die folgenden Informationen über den eigenen Agenten zu speichern und in das Netz zu senden:
  • - eine Agentenkennung, die zumindest implizit Information über eine Funktionalität des Agenten enthält,
    • - eine Kennzeichnung des aktuellen Zustands des Agenten, und
    • - den aktuellen Standort des Agenten, und
  • - anhand des eigenen aktuellen Zustands zu bestimmen, ob eine Interaktion unter mehreren vorbestimmten Interaktionen mit einem anderen Agenten sinnvoll ist, wobei jede Interaktion definiert ist durch ein Paar zueinander komplementärer Funktionalitäten von Agenten, und
  • - die von anderen Agenten empfangenen Informationen danach zu filtern, ob der andere Agent ein geeigneter Interaktionspartner ist.
According to the invention, this object is achieved in that the control device of each agent is configured to
  • - store and send to the network at least the following information about its own agent:
  • - an agent identifier that contains at least implicit information about a functionality of the agent,
    • - an indication of the current state of the agent, and
    • - the current location of the agent, and
  • - to determine, based on its own current state, whether an interaction among a plurality of predetermined interactions with another agent makes sense, each interaction being defined by a pair of mutually complementary functionalities of agents, and
  • - filter the information received from other agents according to whether the other agent is a suitable interaction partner.

Ein Beispiel für eine der vorbestimmten Interaktionen wäre etwa ein Vorgang, bei dem ein Transportfahrzeug Erntegut von einer Erntemaschine übernimmt. Die beteiligten Agenten oder Interaktionspartner sind in diesem Beispiel das Transportfahrzeug mit der Funktionalität „Aufnahme von Erntegut“ und die Erntemaschine mit der komplementären Funktionalität „Übergabe von Erntegut“.An example of one of the predetermined interactions would be a process in which a transport vehicle takes over harvested crops from a harvesting machine. In this example, the agents or interaction partners involved are the transport vehicle with the functionality “picking up crops” and the harvesting machine with the complementary functionality “handover of crops”.

Die Agentenkennung der Erntemaschine könnte in diesem Beispiel etwa lauten: „Maishäcksler Nr. 3“. Durch diese Kennung wird nicht nur die betreffende Maschine identifiziert, sondern aus der Angabe „Maishäcksler“ lässt sich zugleich die Funktionalität ableiten, Maispflanzen zu ernten, zu häckseln, das gehäckselte Erntegut zwischenzuspeichern und schließlich an ein Transportfahrzeug zu übergeben.The agent ID of the harvester in this example could be something like "Corn Chopper #3". This code not only identifies the machine in question, but also the functionality to harvest and chop corn plants, to temporarily store the chopped crop and finally to transfer it to a transport vehicle.

Die Kennzeichnung des aktuellen Zustands könnte beispielsweise in der Angabe bestehen: „Speicherkapazität voraussichtlich um 14.45 Uhr erschöpft“.For example, the indication of the current status could consist of the statement: "Storage capacity expected to be exhausted at 2:45 p.m.".

Die Agentenkennung des Transportfahrzeugs könnte beispielsweise lauten: „Transportfahrzeug X“, und der aktuelle Zustand könnte gekennzeichnet sein durch „leer, Aufnahmekapazität 15 m3, keine Reservierungen für Aufträge“.For example, the agent identifier of the transport vehicle could be: "transport vehicle X" and the current state could be characterized as "empty, capacity 15 m 3 , no reservations for orders".

Anhand dieser Informationen könnte dann die Steuereinrichtung der Erntemaschine erkennen, dass dieses Transportfahrzeug geeignet wäre, das Erntegut um 14.45 Uhr zu übernehmen. Daraufhin könnte die Steuereinrichtung auf dem Display einer Benutzerschnittstelle eine Meldung anzeigen, die das Bedienungspersonal auf die Möglichkeit hinweist, das Transportfahrzeug X anzufordern. Umgekehrt könnte die Steuereinrichtung des Transportfahrzeugs anhand der vom Maishäcksler X gesendeten Informationen erkennen, dass der Maishäcksler die Funktionalität des Transportfahrzeugs benötigt, und automatisch anhand der mitgesendeten Standortinformation den Standort des Häckslers auf der Karte des Navigationssystems identifizieren und eine Routenplanung durchzuführen, um den Fahrer des Transportfahrzeugs zum Einsatzort zu leiten.Based on this information, the control device of the harvesting machine could then recognize that this transport vehicle would be suitable for taking over the harvested crop at 2:45 p.m. The control device could then display a message on the display of a user interface which alerts the operator to the possibility of requesting the transport vehicle X. Conversely, the control device of the transport vehicle could recognize from the information sent by the corn chopper X that the corn chopper needs the functionality of the transport vehicle and automatically identify the location of the chopper on the map of the navigation system based on the location information sent and plan a route in order to to guide the driver of the transport vehicle to the place of action.

Falls ein weiteres Transportfahrzeug Y in der Nähe ist, das sich jedoch im aktuellen Zustand „beladen“ befindet, so würde die Steuereinrichtung dieses Transportfahrzeugs die Meldung von Maishäcksler Nr. 3 als irrelevant ausfiltern, weil dieses Fahrzeug den Mais nicht übernehmen kann und deshalb kein geeigneter Interaktionspartner ist.If another transport vehicle Y is nearby, but is in the current "loaded" state, the controller of this transport vehicle would filter out the message from corn chopper no. 3 as irrelevant, because this vehicle cannot take over the corn and is therefore not a suitable one interaction partner is.

Auf diese Weise ist das System in der Lage, dem beteiligten Personal wertvolle Planungshinweise zu geben oder ggf. sogar autonome Planungsentscheidungen zu treffen.In this way, the system is able to provide the personnel involved with valuable planning information or, if necessary, even to make autonomous planning decisions.

Ein weiterer Agent in diesem System könnte beispielsweise die Agentenkennung „Biogasanlage Meier, Bad Salzuflen“ haben, und die Angaben zum aktuellen Zustand könnten lauten „bereit zur Übernahme von 20 m3 Maishäcksel“. Die Meldung dieses Agenten wäre dann für das Transportfahrzeug X (noch) nicht relevant, wohl aber für das Transportfahrzeug Y, und es könnte eine weitere Interaktion geplant werden, in der das Transportfahrzeug Y seine Ladung bei der Biogasanlage Meier abliefert. Die Biogasanlage ist ein Beispiel für einen stationären Agenten, der zum Senden der Standortinformation kein Navigationssystem benötigt.Another agent in this system could, for example, have the agent identifier "Biogas plant Meier, Bad Salzuflen" and the information on the current status could be "ready to take over 20 m 3 maize chaff". The report from this agent would then not (yet) be relevant for transport vehicle X, but it would be relevant for transport vehicle Y, and another interaction could be planned in which transport vehicle Y delivers its load to the Meier biogas plant. The biogas plant is an example of a stationary agent that does not require a navigation system to send the location information.

Das erfindungsgemäße System erleichtert nicht nur die Planung von Ernteabläufen, sondern kann auch dazu genutzt werden, die Dokumentation dieser Abläufe ganz oder teilweise zu automatisieren. Beispielsweise könnte die Steuereinrichtung eines mobilen Agenten durch Vergleich des eigenen Standorts mit der Standortinformation eines geeigneten Interaktionspartners automatisch erkennen, dass gerade eine Interaktion zwischen diesen Partnern stattfindet. Der aktuelle Zustand dieses Agenten wäre dann beispielsweise gekennzeichnet durch: „übernehme Ladung von Maishäcksler Nr. 3“. Diese Meldung könnte dann von der Steuereinrichtung irgendeines Agenten oder auch von einem Knoten des Kommunikationsnetzes, der kein Agent ist, beispielsweise von einer Protokollinstanz, empfangen und automatisch protokolliert werden, unter Angabe der Zeit und des Ortes der Interaktion und der beteiligten Agenten. Bei einer Interaktion mit einer Erntemaschine könnte anhand der Standortinformation auch das Feld identifiziert werden, das die Erntemaschine gerade abgeerntet hat. Auf diese Weise wird die lückenlose und fehlerfreie Dokumentation aller relevanten Ereignisse wesentlich erleichtert. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The system according to the invention not only facilitates the planning of harvesting processes, but can also be used to automate the documentation of these processes in whole or in part. For example, by comparing its own location with the location information of a suitable interaction partner, the control device of a mobile agent could automatically recognize that an interaction is currently taking place between these partners. The current status of this agent would then be marked, for example, by: "Take charge from corn chopper no. 3". This message could then be received and automatically logged by the controller of any agent or by a node of the communication network that is not an agent, for example by a protocol entity, indicating the time and place of the interaction and the agents involved. When interacting with a harvester, the location information could also be used to identify the field that the harvester has just harvested. In this way, the complete and error-free documentation of all relevant events is made much easier. Advantageous refinements and developments of the invention are specified in the dependent claims.

Das Kommunikationsnetz, über das die Agenten miteinander kommunizieren, kann eine sternförmige Architektur haben, in der alle Agenten unmittelbar nur mit einer Zentrale kommunizieren und Nachrichten an andere Agenten dann über die Zentrale weitergeleitet werden. In einer derzeit als bevorzugt angesehenen Ausführungsform ist das Kommunikationsnetz jedoch ein dezentrales Netz, beispielsweise ein Funknetz wie LoRaWAN, über das jeder Agent direkt mit jedem anderen Agenten kommunizieren kann. Durch die automatische Ausfilterung der irrelevanten Nachrichten wird dabei die Zahl der von den Agenten zu verarbeitenden Informationen in Grenzen gehalten.The communication network over which the agents communicate with one another can have a star-shaped architecture in which all agents communicate directly with only one central office and messages to other agents are then forwarded via the central office. In an embodiment that is currently considered to be preferred, however, the communication network is a decentralized network, for example a radio network such as LoRaWAN, via which every agent can communicate directly with every other agent. By automatically filtering out irrelevant messages, the amount of information to be processed by the agents is kept within limits.

In einer einfachen Ausbaustufe geben die Steuereinrichtungen der Agenten lediglich Hinweise oder Empfehlungen an das menschliche Personal, das dann unter den möglichen Interaktionen diejenigen auswählt, die zu einem effizienten Prozessablauf führen. In einer weiteren Aufbaustufe ist es jedoch auch denkbar, dass die Steuereinrichtungen zumindest einiger Agenten autonom über die Auswahl der Interaktionspartner und die Reihenfolge der Interaktionen entscheiden. Dazu können Optimierungsalgorithmen eingesetzt werden, um Stillstandszeiten und/oder gefahrene Fahrstrecken zu minimieren.In a simple expansion stage, the agent's control devices only provide information or recommendations to the human staff, who then select those interactions from the possible ones that lead to an efficient process flow. In a further configuration level, however, it is also conceivable for the control devices of at least some agents to decide autonomously on the selection of the interaction partners and the sequence of the interactions. For this purpose, optimization algorithms can be used in order to minimize downtimes and/or distances driven.

In noch einer weiten Ausbaustufe können die mobilen Agenten oder zumindest einige der mobilen Agenten autonome Fahrzeuge sein, die autonom den Ort des ausgewählten Interaktionspartners anfahren.In a further expansion stage, the mobile agents or at least some of the mobile agents can be autonomous vehicles that drive autonomously to the location of the selected interaction partner.

Die gesendeten Informationen über den aktuellen Zustand des eigenen Agenten können Zeitangaben enthalten, aus denen hervorgeht, ab welchem Zeitpunkt oder bis zu welchem Zeitpunkt oder innerhalb welches Zeitfensters der Agent zu einer gegebenen Interaktion bereit ist.The information sent about the current state of one's own agent can contain time information which shows from which point in time or up to which point in time or within which time window the agent is ready for a given interaction.

In mindestens einem Knoten des Netzes kann eine Tabelle gespeichert sein, die die Funktionalitäten jedes Agenten im System sowie ggf. weitere Attribute des betreffenden Agenten enthält. In dem Fall braucht die Agentenkennung nur so spezifisch zu sein, dass sie eine eindeutige Identifizierung des Agenten erlaubt. Alle weiteren Angaben über die Funktionalitäten können dann in der Tabelle nachgeschlagen werden.A table containing the functionalities of each agent in the system and possibly other attributes of the agent in question can be stored in at least one node of the network. In this case, the agent identifier only needs to be specific enough to allow the agent to be uniquely identified. All other information about the functionalities can then be looked up in the table.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following an embodiment is explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • 1 ein Diagramm eines erfindungsgemäßen Erntesystems; und
  • 2 eine Datenstruktur einer von einem Agenten gesendeten Meldung.
Show it:
  • 1 a diagram of a harvesting system according to the invention; and
  • 2 a data structure of a message sent by an agent.

Das in 1 als vereinfachtes Beispiel dargestellte Erntesystem umfasst drei Agenten 10, 12, 14, nämlich einen Häcksler (Agent 10) zum Ernten und Häckseln von Mais, ein Transportfahrzeug (Agent 12) und eine Entladestelle (Agent 14) an einer Biogasanlage 16, in welcher das Erntegut (Maishäcksel) zur Biogaserzeugung genutzt wird. Jeder Agent weist eine elektronische Steuereinrichtung 18 auf, die einen Knoten in einem Netz 20 bildet, über das die Steuereinrichtungen 18 drahtlos miteinander und mit einem weiteren Knoten, beispielsweise einer Protokollinstanz 22, kommunizieren.This in 1 The harvesting system shown as a simplified example comprises three agents 10, 12, 14, namely a chopper (agent 10) for harvesting and chopping corn, a transport vehicle (agent 12) and an unloading point (agent 14) at a biogas plant 16, in which the harvested material (corn chaff) is used to produce biogas. Each agent has an electronic control device 18 which forms a node in a network 20 via which the control devices 18 communicate wirelessly with one another and with another node, for example a protocol entity 22 .

Jede Steuereinrichtung 18 weist ein integriertes Funkmodul, z.B. eine LoRa-Schnittstelle für die Kommunikation über das Netz 20 sowie eine Benutzerschnittstelle für die Ausgabe von Meldungen an menschliches Personal und für die Eingabe von Befehlen auf. Die Benutzerschnittstelle kann wahlweise auch eine Smartphone-App sein, die drahtlos, z.B. über Bluetooth, mit der Steuereinrichtung 18 kommuniziert. Ebenso kann jede Steuereinrichtung wahlweise einen WLAN-Anschluss aufweisen, über den gespeicherte Daten auf anderen Geräten gesichert und synchronisiert werden können. Zumindest die mobilen Agenten 10 und 12 weisen außerdem ein an die Steuereinrichtung 18 angeschlossenes Navigationssystem 24 (z.B. GPS) auf, das es erlaubt, den aktuellen Standort des Agenten zu bestimmen und die Standorte anderer Agenten sowie ggf. Routenempfehlungen auf einer digitalen Karte anzuzeigen.Each control device 18 has an integrated radio module, e.g. a LoRa interface for communication via the network 20 and a user interface for issuing messages to human personnel and for entering commands. Optionally, the user interface can also be a smartphone app that communicates with the control device 18 wirelessly, e.g. via Bluetooth. Likewise, each control device can optionally have a WLAN connection via which stored data can be backed up and synchronized on other devices. At least the mobile agents 10 and 12 also have a navigation system 24 (e.g. GPS) connected to the control device 18, which allows the current location of the agent to be determined and the locations of other agents and, if necessary, route recommendations to be displayed on a digital map.

Als Beispiel soll ein einfacher Erntevorgang betrachtet werden, der darin besteht, dass das Transportfahrzeug (Agent 12) eine Ladung an gehäckseltem Mais von dem Häcksler übernimmt und dann zu der Entladestation (Agent 14) fährt und den Mais dort abliefert. Als Beispiel soll weiterhin angenommen werden, dass der Betreiber der Biogasanlage verlangt, dass alle relevanten Vorgänge und Parameter des Ernteprozess dokumentiert werden. Insbesondere sollen die folgenden Informationen automatisch festgehalten werden:

  • - eine Angabe zur Identifizierung des Feldes, von dem der Mais geerntet wurde;
  • - eine Kennung, die den Häcksler identifiziert, mit dem der Mais geerntet wurde (in der Praxis wird das Erntesystem zumeist mehrere Häcksler umfassen);
  • - eine Kennung, die das Transportfahrzeug (eines von mehreren) identifiziert, mit dem der Mais transportiert wurde;
  • - Zeitpunkte des Beginns und des Endes der Beladung des Transportfahrzeugs mit dem Mais;
  • - globale Koordinaten des Beladeortes;
  • - durchschnittlicher Gehalt an Trockensubstanz im geernteten Mais;
  • - vom Transportfahrzeug zurückgelegte Fahrtstrecke vom Feld zur Entladestelle;
  • - Wiegezeitpunkt und ermitteltes Gewicht der Ladung bei Ablieferung an der Entladestelle.
As an example, consider a simple harvesting operation in which the transport vehicle (agent 12) takes a load of chopped corn from the chopper and then drives to the unloading station (agent 14) and delivers the corn. As an example, it should also be assumed that the operator of the biogas plant requires that all relevant processes and parameters of the harvesting process be documented. In particular, the following information should be recorded automatically:
  • - a statement identifying the field from which the maize was harvested;
  • - an identifier identifying the chopper with which the corn was harvested (in practice, the harvesting system will most often include several choppers);
  • - an identifier identifying the transport vehicle (one of several) with which the corn was transported;
  • - times of beginning and end of loading the transport vehicle with corn;
  • - global coordinates of the loading location;
  • - average dry matter content of harvested maize;
  • - distance traveled by the transport vehicle from the field to the unloading point;
  • - Time of weighing and determined weight of the load upon delivery at the unloading point.

Zur Erstellung dieser Dokumentation laufen in den Steuereinrichtungen 18 der beteiligten Agenten die nachstehend erläuterten Prozesse ab.To create this documentation, the processes explained below run in the control devices 18 of the agents involved.

Die Steuereinrichtung 18 des Agenten 10 sendet in regelmäßigen Abständen eine Agentenkennung, die den eigenen Agenten 10 identifiziert, sowie Daten über den aktuellen Zustand des Agenten und dessen aktuelle Position, die vom Navigationssystem 24 ermittelt wird. Die Meldung, die diese Daten enthält, kann von allen Knoten des Netzes 20 empfangen werden.The control device 18 of the agent 10 sends an agent identifier, which identifies its own agent 10, and data about the current state of the agent and its current position, which is determined by the navigation system 24, at regular intervals. The message containing this data can be received by all network 20 nodes.

Die Agentenkennung, beispielsweise „Maishäcksler Nr. 3“, dient zur eindeutigen Identifizierung des Agenten. In den Steuereinrichtungen aller anderen Agenten kann eine Liste gespeichert sein, die alle Agentenkennungen von Agenten auflistet, mit denen der eigene Agent potentiell in Interaktion treten kann. Beispielsweise kann zwischen den Agenten 10 und 12 die Interaktion „Übernahme von Ladung“ stattfinden, und zwischen den Agenten 12 und 14 kann die Interaktion „Übergabe von Ladung“ stattfinden. Die Liste des Agenten 12 wird deshalb sowohl die Kennung des Agenten 10 als auch die Kennung des Agenten 14 enthalten. Die Liste des Agenten 14 wird hingegen nur die Kennung des Agenten 12 enthalten aber nicht die des Agenten 10, da zwischen dem Häcksler und der Entladestelle keine direkte Interaktion vorgesehen ist. Wenn ein Agent eine Meldung eines anderen Agenten empfängt, wird er anhand seiner Liste zunächst überprüfen, ob mit dem Absender der Meldung eine Interaktion möglich ist. Nur wenn dies der Fall ist, wird die Meldung weiter analysiert. Andernfalls wird die Meldung ignoriert.The agent identifier, for example "corn chopper #3", is used to uniquely identify the agent. A list can be stored in the control devices of all other agents, listing all agent identifiers of agents with which one's own agent can potentially interact. For example, agents 10 and 12 may have a "cargo takeover" interaction and agents 12 and 14 may have a "cargo transfer" interaction. The agent 12 list will therefore contain both the agent 10 identifier and the agent 14 identifier. The list of agent 14, on the other hand, will only contain the identifier of agent 12 but not that of agent 10, since no direct interaction is provided between the chopper and the unloading point. When an agent receives a message from another agent, it will first use its list to check whether it is possible to interact with the sender of the message. Only if this is the case is the message analyzed further. Otherwise the message is ignored.

Der aktuelle Zustand des Agenten 10 könnte in der gesendeten Meldung beispielsweise charakterisiert werden durch Angabe: „bereit zur Übergabe von Ladung“. Wenn Agent 12, das Transportfahrzeug, zur Zeit keine Ladung hat und auch nicht für andere Transportaufträge reserviert ist, so könnte der aktuelle Zustand des Agenten 12 charakterisiert werden durch die Angabe „bereit zur Übernahme von Ladung“. Nur wenn sich der Agent 12 in diesem Zustand befindet, wird er auf die Meldung des Agenten 10 reagieren, da die in den Zustandsmeldungen angegebenen Funktionalitäten (Übergabe und Übernahme von Ladung) zueinander komplementär sind.The current state of the agent 10 could be characterized in the sent message, for example, by stating: "ready to transfer cargo". If agent 12, the transport vehicle, currently has no load and is not reserved for other transport orders, then the current state of agent 12 could be characterized by the statement “ready to accept load”. Only when the agent 12 is in this state will it react to the message from the agent 10, since the functionalities specified in the state messages (transfer and acceptance of cargo) are complementary to one another.

Die Zustandsmeldung des Agenten 10 kann wahlweise noch andere Informationen enthalten, beispielsweise eine Zeit ab der die Ladung voraussichtlich zur Übergabe zur Verfügung steht. In dem Fall kann die Übergabebereitschaft schon angezeigt werden, bevor der Häckselbunker des Häckslers wirklich voll ist, so dass ein angefordertes Transportfahrzeug sich rechtzeitig auf den Weg machen kann.The status message from the agent 10 can optionally contain other information, for example a time from which the load is expected to be available for handover. In that case the readiness for handover can be indicated before the chopper bunker is really full, so that a requested transport vehicle can set off in good time.

Weiterhin kann die Zustandsmeldung auch Angaben über das voraussichtliche Volumen der zu übergebenden Ladung enthalten. Dieses Volumen kann kleiner sein als die maximale Speicherkapazität des Bunkers, beispielsweise dann, wenn das Feld, auf dem sich der Häcksler befindet, vollständig abgeerntet wurde. Jedes Transportfahrzeug, das die Meldung empfängt, kann dann die Volumenangabe mit dem eigenen Fassungsvermögen vergleichen und entscheiden, ob es den Transportauftrag annehmen kann oder nicht.Furthermore, the status report can also contain information about the probable volume of the load to be handed over. This volume can be smaller than the maximum storage capacity of the bunker, for example when the field on which the forage harvester is located has been completely harvested. Each transport vehicle that receives the message can then compare the volume information with its own capacity and decide whether it can accept the transport order or not.

Anhand der in der Meldung des Agenten 10 enthaltenen Standortinformation kann das Navigationssystem 24 jedes Transportfahrzeugs die Route zum Standort des Häckslers berechnen und die voraussichtliche Fahrzeit abschätzen. Die Steuereinheit 18 des Agenten 12 könnte dann auf die Meldung des Häckslers beispielsweise reagieren mit einer Meldung, die die eigene Agentenkennung, beispielsweise „Transportfahrzeug X“, sowie die Zustandsmeldung „bereit zur Übernahme in 20 Minuten“ enthält. Die Meldungen beider Agenten 10 und 12 werden über die jeweiligen Benutzerschnittstellen auch dem Maschinenführer des Häckslers sowie dem Fahrer des Transportfahrzeugs zugänglich gemacht. Die letzte Entscheidung, ob das Transportfahrzeug angefordert werden soll oder nicht, könnte dann beispielsweise dem Maschinenführer des Häckslers überlassen bleiben. Ebenso könnte der Fahrer des Transportfahrzeugs entscheiden, ob er den Auftrag annimmt. Es ist jedoch auch möglich, die Bearbeitung der Meldung weiter zu automatisieren, so dass die Entscheidungen über die Vergabe und Annahme von Aufträgen von den Steuereinrichtungen der Agenten automatisch getroffen werden.Based on the location information contained in the agent's 10 message, the navigation system 24 of each transport vehicle can calculate the route to the forage harvester's location and estimate the estimated travel time. The control unit 18 of the agent 12 could then respond to the message from the shredder, for example, with a message containing the agent's own identifier, for example "transport vehicle X", and the status message "ready for takeover in 20 minutes". The messages from both agents 10 and 12 are also made accessible to the machine operator of the chopper and the driver of the transport vehicle via the respective user interfaces. The final decision as to whether the transport vehicle should be requested or not could then be left to the machine operator of the chopper, for example. The driver of the transport vehicle could also decide whether to accept the order. However, it is also possible to further automate the processing of the report, so that the decisions about the allocation and acceptance of orders are made automatically by the agents' control devices.

Wenn es in dem Erntesystem mehrere Transportfahrzeuge gibt, die zur Übernahme von Ladung bereit sind, so würde er Häcksler Bereitschaftsmeldungen von mehreren Transportfahrzeugen empfangen und es müsste dann auf Seiten des Häckslers entschieden werden, welches Fahrzeug den Auftrag erhält. Wesentliche Entscheidungskriterien könnten dabei sein, welches Transportfahrzeug die kürzeste Fahrtstrecke zurücklegen muss und/oder wie groß im Fall der Beauftragung eines Transportfahrzeugs die nötige Stillstandszeit (Wartezeit) entweder auf Seiten des Häckslers oder auf Seiten des Transportfahrzeugs ist. Wenn für die Entscheidung ein automatischer Optimierungsalgorithmus eingesetzt wird, könnte aus den berechneten Fahrtstrecken und Wartezeiten eine geeignet gewichtete Summe gebildet werden, die dann zu minimieren ist.If there are several transport vehicles in the harvesting system that are ready to accept the load, the chopper would receive readiness messages from several transport vehicles and the chopper would then have to decide which vehicle would receive the order. Essential decision criteria could be which transport vehicle has to travel the shortest distance and/or how long the necessary downtime (waiting time) is, either on the side of the chopper or on the side of the transport vehicle, if a transport vehicle is commissioned. If an automatic optimization algorithm is used for the decision, a suitably weighted sum can be formed from the calculated routes and waiting times, which is then to be minimized.

In einer Ausführungsform können die Steuereinrichtungen 18 der Agenten so konfiguriert sein, dass sie ihre Meldungen mit Agentenkennung, aktuellem Zustand und Standort in regelmäßigen Abständen senden. Wahlweise kann das System jedoch auch so konfiguriert sein, dass jeder Agent diese Meldung nur dann sendet, wenn Bedarf an einer Interaktion mit einem anderen Agenten besteht.In one embodiment, agent controllers 18 may be configured to send their agent identifier, current status, and location messages at regular intervals. However, the system can optionally be configured so that each agent sends this message only when there is a need to interact with another agent.

Es versteht sich, dass die Meldungen aller Agenten ein standardisiertes Format haben sollten, so dass die Knoten des Netzes 20 sich untereinander verständen können. 2 zeigt ein Beispiel einer formatierten Meldung 26, die eine Agentenkennung AG, eine Zustandsbeschreibung Z und eine Standortangabe GPS umfasst. Die zustandsbeschreibung Z enthält in diesem Beispiel eine Interaktionsbereitschaftsmeldung INT sowie wertere Attribute ATT der angebotenen Interaktion.It is understood that the messages from all agents should have a standardized format so that the nodes of the network 20 can understand each other. 2 shows an example of a formatted message 26, which includes an agent identifier AG, a status description Z and a location indication GPS. In this example, the status description Z contains a notification of readiness for interaction INT as well as other attributes ATT of the interaction offered.

Wenn das Transportfahrzeug, Agent 12, den Transportauftrag angenommen hat und zum Standort des Agenten 10 gefahren ist, so können die Navigationssysteme 24 beider Agenten feststellen, wann das Transportfahrzeug den Häcksler erreicht. Wenn mindestens eines dieser Navigationssysteme feststellt, dass sich der andere Agent während einer gewissen Zeitspanne, z.B. eine Minute, dauernd innerhalb eines bestimmten Radius, z.B. 25 m, um den eigenen Standort befunden hat, so wird eine Meldung abgesetzt, in der die Beschreibung des aktuellen Zustands beispielsweise lautet „Ladungsübergabe an Transportfahrzeug X“ oder „Ladungsübernahme von Häcksler Nr. 3“. Um unnötigen Datenverkehr zu vermeiden, sollte in einem Protokoll geregelt werden, welcher der beteiligten Agenten diese Meldung absetzt. Die Meldung kann auch zusätzliche Informationen enthalten, beispielsweise das Volumen der übergebenen Ladung und/oder die mit bordeigenen Sensoren ermittelte oder vom Personal eingegebene Art und Qualität der Ladung, z.B. den mittleren Gehalt an Trockenmasse. Jede dieser Informationen wird von demjenigen Agenten gesendet, bei dem die Information direkt verfügbar ist.If the transport vehicle, agent 12, has accepted the transport order and has driven to the agent's 10 location, the navigation systems 24 of both agents can determine when the transport vehicle reaches the chopper. If at least one of these navigation systems determines that the other agent has been within a certain radius, e.g. 25 m, of its own location for a certain period of time, e.g. one minute, a message is sent in which the description of the current For example, the status is "Load transfer to transport vehicle X" or "Load acceptance from chopper no. 3". In order to avoid unnecessary data traffic, a protocol should regulate which of the agents involved sends this message. The report may also contain additional information, for example the volume of the cargo transferred and/or the type and quality of the cargo determined using on-board sensors or entered by personnel, e.g. the average dry matter content. Each of this information is sent by the agent where the information is directly available.

Die Protokollinstanz 22 kann die Meldungen sämtlicher Agenten empfangen, reagiert jedoch nur auf solche Meldungen, in denen die Charakterisierung des aktuellen Zustands eine Interaktion zwischen zwei Agenten angibt. Somit werden die Meldungen, die von den Agenten 10 und 12 bei ihrer Interaktion gesendet werden, auch in der Protokollinstanz 22 ausgewertet und aufgezeichnet, so dass der Betreiber der Biogasanlage 16 letztlich die von ihm gewünschte Dokumentation erhält. Die vom Transportfahrzeug 12 auf dem Weg zum Häcksler zurückgelegte Fahrtstrecke kann entweder direkt vom Transportfahrzeug gesendet werden oder in der Protokollinstanz 22 anhand der gesendeten GPS-Daten berechnet werden. Anhand der vom Häcksler gesendeten Standortinformation kann die Protokollinstanz auch das Feld identifizieren, von dem die Ladung stammt. Ebenso kann die Protokollinstanz die Zeitpunkte festhalten, an denen der Beladevorgang begonnen hat und endet. Dabei ist das Ende des Beladevorgangs beispielsweise daran zu erkennen, dass die Meldung des Agenten 12 den eigenen Zustand mit „beladen“ angibt. Diese Meldung des Agenten 12 kann beispielsweise dadurch ausgelöst werden, dass dieser Agent nun auf der Suche nach einem Abnehmer für die aufgenommene Ladung ist und somit seine Bereitschaft zu einer Interaktion mit einer Entladestelle (Agent 14) anzeigt.The protocol entity 22 can receive messages from all agents, but only responds to messages in which the characterization of the current state indicates an interaction between two agents. Thus, the messages that are sent by the agents 10 and 12 during their interaction are also evaluated and recorded in the protocol instance 22, so that the operator of the biogas plant 16 ultimately receives the documentation he wants. The route covered by the transport vehicle 12 on the way to the chopper can either be sent directly from the transport vehicle or in the protocol instance 22 can be calculated using the transmitted GPS data. Using the location information sent by the chipper, the log authority can also identify the field from which the cargo originated. The log entity can also record the times at which the loading process began and ended. The end of the loading process can be identified, for example, by the fact that the message from the agent 12 indicates its own status as “loaded”. This message from the agent 12 can be triggered, for example, by the fact that this agent is now looking for a buyer for the load that has been picked up and thus indicates its willingness to interact with an unloading point (agent 14).

In der Folge kommt es dann zwischen den Agenten 12 und 14 zu einem Nachrichtenaustausch, der zu den oben beschriebenen Kommunikationsprozessen analog ist und im Ergebnis zu einem neuen Auftrag für das Transportfahrzeug führt, nämlich den Transport der Ladung zur Entladestelle und dann die Übergabe der Ladung an der Entladestelle. Auch diese Vorgänge werden von der Protokollinstanz 22 anhand der Meldungen der Agenten 12 und 14 verfolgt, und die Dokumentation wird um die in diesem Zusammenhang relevanten Daten ergänzt.As a result, there is an exchange of messages between the agents 12 and 14, which is analogous to the communication processes described above and results in a new order for the transport vehicle, namely the transport of the load to the unloading point and then the handover of the load the unloading point. These processes are also tracked by the log instance 22 using the reports from the agents 12 and 14, and the documentation is supplemented with the data relevant in this context.

Damit wie gewünscht auch das Gewicht der von der Entladestelle aufgenommenen Ladung protokolliert werden kann, kann die Entladestelle beispielsweise eine Waage aufweisen, die das Gewicht des Transportfahrzeugs im beladenen und im unbeladenen Zustand misst. Wahlweise kann diese Waage auch als ein eigener Agent konfiguriert sein dessen Standort nicht mit dem Standort der Entladestelle identisch zu sein braucht.So that the weight of the load picked up by the unloading point can also be logged as desired, the unloading point can have scales, for example, which measure the weight of the transport vehicle in the loaded and unloaded state. Optionally, this scale can also be configured as a separate agent whose location does not have to be the same as the location of the unloading point.

Letztlich entsteht auf diese Weise in der Protokollinstanz 22 automatisch eine Dokumentation, anhand derer sich alle Einzelheiten des Erntevorgangs nachverfolgen lassen.Ultimately, in this way, documentation is automatically created in the log instance 22, by means of which all the details of the harvesting process can be tracked.

Weitere Agenten können problemlos in das beschriebene System integriert werden. wenn z.B. das Transportfahrzeug ein Gespann aus Zugmaschine und Anhänger ist, können die Zugmaschine und der Anhänger auch als separate Agenten konfiguriert werden, so dass eine noch größere Flexibilität erreicht wird.Other agents can easily be integrated into the system described. For example, if the transport vehicle is a tractor and trailer combination, the tractor and trailer can also be configured as separate agents for even greater flexibility.

Claims (7)

System zur maschinellen Bearbeitung von landwirtschaftlichen Produkten, mit mehreren Agenten (10, 12, 14), die dazu ausgebildet sind, landwirtschaftliche Güter zu bearbeiten, zu speichern und/oder zu transportieren, wobei jeder Agent eine elektronische Steuereinrichtung (18) aufweist und mindestens einer der Agenten (10, 12) mobil ist und ein Navigationssystem (24) aufweist, und mit einem mehrere Knoten umfassenden Netz (20) für eine drahtlose Kommunikation von Knoten zu Knoten, wobei die Steuereinrichtungen (18) der Agenten (10, 12, 14) Knoten in diesem Netz (20) sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) jedes Agenten dazu konfiguriert ist, - mindestens die folgenden Informationen über den eigenen Agenten zu speichern und in das Netz (20) zu senden: - eine Agentenkennung (AK), die zumindest implizit Information über eine Funktionalität des Agenten enthält, - eine Kennzeichnung (Z) des aktuellen Zustands des Agenten, und - den aktuellen Standort (GPS) des Agenten, und - anhand des eigenen aktuellen Zustands zu bestimmen, ob eine Interaktion unter mehreren vorbestimmten Interaktionen mit einem anderen Agenten sinnvoll ist, wobei jede Interaktion definiert ist durch ein Paar zueinander komplementärer Funktionalitäten von Agenten, und - die von anderen Agenten empfangenen Informationen danach zu filtern, ob der andere Agent ein geeigneter Interaktionspartner ist.System for machining agricultural products, with a plurality of agents (10, 12, 14) which are adapted to process, store and/or transport agricultural goods, each agent having an electronic control device (18) and at least one the agent (10, 12) is mobile and has a navigation system (24), and with a network (20) comprising several nodes for wireless communication from node to node, the control devices (18) of the agents (10, 12, 14 ) Nodes in this network (20), characterized in that the control device (18) of each agent is configured to - store at least the following information about its own agent and send it to the network (20): - an agent identifier ( AK), which contains at least implicit information about a functionality of the agent, - an identifier (Z) of the current state of the agent, and - the current location (GPS) of the agent, and - to determine based on one's own current state whether an interaction among a plurality of predetermined interactions with another agent makes sense, each interaction being defined by a pair of mutually complementary functionalities of agents, and - to filter the information received from other agents thereafter, whether the other agent is a suitable interaction partner. System nach Anspruch 1, bei dem mindestens ein Knoten des Netzes (20) eine Protokollinstanz (22) ist, die dazu konfiguriert ist, anhand der von den Agenten gesendeten Informationen den Gutfluss zu protokollieren.system after claim 1 , in which at least one node of the network (20) is a logging entity (22) configured to log the crop flow based on the information sent by the agents. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuereinrichtung (18) mindestens eines Agenten dazu konfiguriert ist, einen menschlichen Maschinenführer anhand der von anderen Agenten empfangenen Informationen auf Optionen für mögliche Interaktionen hinzuweisen.system after claim 1 or 2 , in which the control device (18) of at least one agent is configured to point out options for possible interactions to a human machine operator based on the information received from other agents. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Steuereinrichtung (18) mindestens eines Agenten dazu konfiguriert ist, anhand der von anderen Agenten empfangenen Informationen und anhand eines Optimierungsalgorithmus zur Optimierung der Prozessabläufe hinsichtlich unvermeidlicher Wartezeiten der Agenten und/oder der von mobilen Agenten zurückzulegenden Fahrtstrecken eine Entscheidung über auszuführende Interaktionen zu treffen.System according to one of the preceding claims, in which the control device (18) of at least one agent is configured to use the information received from other agents and using an optimization algorithm to optimize the process flows with regard to unavoidable waiting times of the agents and/or the routes to be covered by mobile agents make a decision about interactions to perform. Verfahren für einen Agenten (10, 12, 14) in einem System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Analyse des Zustands des eigenen Agenten und entscheiden, ob Bedarf an einer Interaktion mit einem anderen Agenten besteht und, wenn dies der Fall ist, senden, in das Netz (20), einer Meldung (26), die eine Agentenkennung (AK) des eigenen Agenten, eine Anzeige einer Interaktionsbereitschaft einschließlich einer Spezifizierung der Interaktion (INT) und den aktuellen Standort (GPS) des eigenen Agenten enthält, - empfangen der von anderen Agenten gesendeten Meldungen (26) und prüfen der in diesen Meldungen enthaltenen Interaktionsbereitschaftsanzeigen auf Kompatibilität mit der eigenen Interaktionsbereitschaft.Method for an agent (10, 12, 14) in a system according to any one of Claims 1 until 4 , characterized by the following steps: - analyzing the state of its own agent and deciding whether there is a need for interaction with another agent and, if this is the case, sending, on the network (20), a message (26), the one agent identifier (AK) of one's own agent, an indication of a readiness to interact including a specification of the interaction (INT) and the current location (GPS) of one's own agent, - receiving the messages (26) sent by other agents and checking the interaction readiness displays contained in these messages for compatibility with one's own interaction readiness. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Meldung (26) in regelmäßigen Zeitabständen gesendet wird.procedure after claim 5 , in which the message (26) is sent at regular time intervals. Softwareprodukt mit Programmcode, der, wenn er in eine Steuereinrichtung (18) eines Agenten eines Erntesystems nach einem der Ansprüche 1 bis 4 geladen ist, die Steuereinrichtung veranlasst, das Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 auszuführen.Software product with program code which, when entered into a control device (18) of an agent of a harvesting system according to one of Claims 1 until 4 is loaded, the controller initiates the process claim 5 or 6 to execute.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20090216600A1 (en) 2008-02-27 2009-08-27 Montiss Llc Systems and methods for arranging a transport transaction
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