电子技术在农业中的应用

虽然农业是世界上最古老和最原始的行业，但近年来它被现代技术完全改变了，尤其是电子技术。电子产品几乎在农业科技过程的每一步中都扮演重要角色，从气象监测到灌溉到最后收获的储存。新的工艺使得食物变得更加多样化，这对于日益增长的全球人口来说非常重要，而且可以全年以较低的价格供应。农业仍然有不可预测的风险，但是技术正带来更多精确性和成功。

GPS/DGPS

John Deere的星火ITC（综合地形补偿）定位接收机使用了TE的DEUTSCH DT系列线对线连接器

农业中最重要的进步之一是越来越多使用全球定位系统（GPS）。GPS在农业中最受欢迎的用途是导航设备、设备数据检索和自动导航。一种特定类型的GPS -差分全球定位系统（DGPS）-可允许农民将他们的田地成分成小块，单独管理，以确保最佳的生产。

利用DGPS，农民可以延长他们的工作时间，在能见度低的情况下工作，使用熟练较弱的劳动力，减少转移和重叠，这样既节省时间又节省燃料。能够精确地引导拖拉机在同一区域有效率地作业，减少机器压实土壤。通过将DGPS与地理参考产量图相结合，农民可以精确使用他们的化肥用量和杀虫剂的数量，这样可以节省资金和减少温室气体排放，并确定每轮作物的最佳产量。

对于电子工业和互连制造商来说，最重要的是，这些GPS和DGPS单元及其相应的天线都配备了各种不同的连接器。对农民来说，最重要的是，由于GPS在其他行业的广泛使用，安装这些系统的价格大幅下降，即使在小型企业农场也能使用。

用于农业应用的DGPS单元上的连接器包括：

*USB连接器：标准USB2.0或者加环保密封外壳

*RS232连接器：九针D-Sub

*射频连接器：SMA和TNC连接器

*PCB连接器：板到板和存储模块

*线对线连接器

ISOBUS

在农业上一个主要问题是如何很容易地使用不同公司制造的生产工具，而不用更换夹具，显示器，控制盒等。ISO 11783标准解决了这一问题，俗称：ISOBUS，ISO 11783规定在农业和林业设备的电子系统之间的标准，从而能够相互兼容。如果拖拉机和工具（如喷雾器或联合收割机），都符合ISO 11783的话，ISOBUS系统允许拖拉机的电子控制单元（ECU）通过CAN总线与外挂工具进行信息交流和分享，好像他们原本属于同一个机器。

这种一体化的功能使机器减少多个控制盒以及不同连接器、适配器等的需要，此功能通过一个虚拟终端，能够控制每一个ISOBUS兼容工具的使用，这种工具制造商可以不同。虽然ISO 11783已被欧洲几乎所有的农业设备制造商采用，但ISO 11783最近才成为美国生产的农业设备标准。

前ISO BUS产品营销经理，现就任总部位于新泽西州的鲍威尔电子公司(Powell Electronics)的业务发展经理瑞安·穆利根(Ryan Mulligan)表示，“鲍威尔从2006起，即近12年来，一直在向欧洲输送符合ISO11783标准化的连接器”。Deutsch集团SAS成立于20世纪30年代末，2012年4月被TE Connectivity收购，是首批通过标准认证的连接器制造商之一，自2002以来，一直在向欧洲农业拖拉机和农具制造商提供符合ISO-11783认证的产品。

除了提供即插即用功能，ISOBUS也可以连接到一个GPS装置或监控模块上，允许农民不仅利用导航，还可监控和控制像种子和肥料的用量。

基于CAN总线，其 ISOBUS通信协议与SAEJ1939-11和J1939-13兼容，SAEJ1939-11和J1939-13是卡车，客车，越野车，特种车辆，和海上运载工具的全球串行数据总线通信标准。与其他ISO规范一样，ISO 11783规定了：

* 物理特性

* 控制和通信的串行数据网络（CAN2.0B）

* 数据处理和文件传输

* 网络上某些设备的最小功能

物理特性指ISO箱和三对不同的连接器，它们都具有不同的功能。ISO箱，主要指箱的连接接口，可以在拖拉机和农具等农业设备之间传输信号。三对连接器中的第一个是由制造商提供的九针圆形连接器，主要有TE和鲍威尔两大品牌。这些接口安装在拖拉机和其他农业设备的外部后端，并装有专有PCB，将九针输入分成两组4位的连接器用于与拖拉机内部连接。ISO箱与一个九针插头连接，主要特点是在意外发生使连接脱开时防止损坏设备和工具。

三对连接器中的第二个是总线扩展（CAB）连接器。该连接器允许附加ISOBUS设备可添加到现有的总线系统和延伸到农场内其他设备的信号线。也允许虚拟终端的连接。

三对ISO连接器中的最后一个，兼容SAEJ1939-13，是一个九针圆形连接器，通常位于一个容易接触到的区域的设备如拖拉机驾驶室。该连接器提供各种关键安全部件和非关键子系统之间的连接，包括：发动机、制动、传输、排放和跟踪系统、数据记录器以及需要为ISO网络故障排除和维护所需的测试设备。

TE的DEUTSCH ISO盒和咬合连接器

农业机器人

Amphenol Sine系统的AT系列圆形诊断连接器，符合J1939/13标准

农业机器人是农业的另一个领域，电子部件在其中起着至关重要的作用。虽然这是一项相当新的技术，但这些机器人正在迅速普及。为了适应劳动密集型的工作，比如临时用工，执行修剪、除草、喷洒农药、浇水和收获等人工使用频率很高的工作，机器人已经应用在许多地方。虽然农业机器人的研究和开发大部分都是与各大学联合进行的，但有好几家公司已经生产出正在使用或正在进行现场试验的原型；比如：Vision Robotics Corporation。

智能葡萄园机器人

位于圣地亚哥的Vision Robotics Corporation开发了一种智能机器人应用在葡萄园，它使用立体扫描相机扫描整个葡萄藤，多个手臂以每分钟8英尺的速度精确切割葡萄园。在温和或恶劣的天气也能够日夜操作，据估计，一个机器人可以在4.4小时内修剪一英亩(取决于葡萄密度)葡萄园，这为生产者节省了50%以上的手工修剪成本。除了智能葡萄园机器人之外，Vision Robotics Corporation还开发出了专门设计用来摘苹果和橘子的机器人。

Molex的CRC（机械手连接器）连接器

农业机器人的使用增加了许多连接器的需求，来确保多功能农业机器人的有效工作。例如，包括小型工业圆形和矩形连接器、I/O连接器、RF连接器、通信连接器和PCB连接器等以及多个立体扫描相机接口，用于为机器臂提供信号和电源，收集、发送和接收数据等。

从全球定位系统到先进拖拉机再到机器人，各种农业设备越来越依赖大量的连接器，包括：圆形和矩形连接器用来传递电源和信号，射频连接器用于中继信息，PCB连接器，终端块，绝缘和非绝缘终继可执行多种功能。因此，我们相信在未来，农民甚至可以在办公室里经营整个农场。