Schon längst hat die moderne Landwirtschaft nichts mehr mit dem idyllischen Bild vom Bauern zu tun, der einsam auf seinem Traktor sitzt und gemütlich den Acker bestellt. Rationeller Ressourceneinsatz, Informationsaustausch und Vernetzung sind hier heute genauso wichtig wie in der Fertigungsindustrie. So sind viele landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen bereits heute mit Terminals ausgestattet, die den Fahrer im Einsatz unterstützen. Eine klassische Anwendung ist das Auftragsmanagement, bei der Aufträge mit einem Farmmanagementsystem im Büro geplant und auf das Maschinen-Terminal übertragen werden. So können bei der Bearbeitung des Feldes Daten beispielsweise zu Fläche, Bearbeitungszeit und Kraftstoffverbrauch gesammelt und später automatisch weiterverarbeitet werden. Doch der Austausch von Informationen zwischen verschiedenen Maschinen oder verschiedenen Akteuren bei der Bewirtschaftung der Felder ist noch immer schwierig. Unterschiedliche Technik zum Beispiel von Landwirt und Lohnunternehmer bei Erntemaschinen und Transportflotte verhindern den Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen und dem Büro. Zudem beeinträchtigt häufig die fehlende Mobilfunk-Abdeckung auf dem Land die Kommunikation. Daher haben sich mehrere Landmaschinenhersteller im Rahmen des Forschungsprojektes „iGreen“ zusammengetan, um eine Lösung für diese Aufgabe zu finden. Axel Meyer vom John Deere European Technology Innovation Center in Kaiserslautern leitet diese Arbeitsgruppe: „Ein modernes Flottenmanagement ist wichtig für den Erfolg in der Landwirtschaft. Wir möchten den Kunden eine integrierte Gesamtlösung mit einer herstellerübergreifenden Einbindung von Landmaschinen anbieten.“ iGreen stellt dabei ein übergreifendes Dienste- und Wissensnetzwerk dar. Um die unterschiedlichen im landwirtschaftlichen Prozess tätigen Maschinen in dieses Netzwerk einzubinden, präsentierten Mitte März die Mitglieder der Gruppe den „Maschinenkonnektor“: Dieser besteht aus einer spezifizierten Kommunikationssoft- und -hardware sowohl für Maschinen als auch für Smartphones.Kern der Lösung sind eine interne Datenbank und ein Software-Modul, die dafür verantwortlich sind, ein Fahrzeug mit dem iGreen-Netzwerk zu verbinden.
Auf jedem Fahrzeug ein Embedded-PC
Auf jedem Fahrzeug wird dazu ein Embedded-Computer oder Fahrzeugterminal installiert, das mit dem internen Bus des Schleppers oder Mähdreschers (zum Beispiel dem ISOBUS) verbunden ist, um Sensorinformationen bereitzustellen. Bei der Datenbank handelt es sich um ApacheCouchDB, die zu der Gruppe der NoSQL(Not only SQL)-Datenbanken gehört. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie keine vordefinierte Tabellenstruktur erfordert, sondern die Informationen als allgemeine Dokumente in der Datenbank abgelegt werden können. So lässt sich das System flexibel an verschiedene Herstelleranforderungen anpassen und es ist für zukünftige Erweiterungen gerüstet, ohne eine Rückwärtskompatibilität zu verlieren. Der Maschinenkonnektor ermöglicht zudem, dass Daten von anderen Fahrzeugen und der Bürosoftware verfügbar sind, auch wenn keine Mobilfunk-Verbindung im Feld besteht. Dazu bietet das System die Möglichkeit, Daten zwischen den Maschinen per WLAN auszutauschen, zum Beispiel vom Mähdrescher zum Traktor. Hier werden die Daten zwischengespeichert, und sobald der Schlepper wieder auf dem Hof ist, gibt er die Daten wiederum per WLAN an den iGreen-Knoten weiter. Durch diese „Store and forward“-Datenübertragung können die Daten ohne kostenintensive Mobilfunkverbindung oder in Gegenden, in denen kein Empfang gewährleistet ist, transportiert werden. Die Datenverbindung zwischen landwirtschaftlichem Betrieb beziehungsweise Lohnunternehmen funktioniert dann über das Internet. Durch die Übertragung gemäß der ISOBUS-Norm im ISOXML-Format können viele Anwendungen die Daten einlesen und weiterverarbeiten. Die Daten werden dabei vom Terminal in die iGreen-Box übertragen. Diese fungiert als Knotenpunkt innerhalb der Prozesskette. Hier werden alle Daten rund um den jeweiligen landwirtschaftlichen Betrieb gespeichert beziehungsweise abgelegt. Nur so ist es möglich, dass wechselnde Maschinen und Fahrer mit dem gleichen Datenpool arbeiten können, ohne Dubletten zu erzeugen.
Neue Dienste sind möglich
Mit Hilfe der Definition der Maschinenkonnektor-Schnittstellen können an einer Seite die Landtechnikhersteller ihre Maschinen, an der anderen Seite die Softwarehäuser ihre Software mit einem offenen, herstellerübergreifenden Weg des Datenaustauschs aufbauen. Das ermöglicht den Landwirten und Lohnunternehmern eine leichtere Vernetzung und Integration der Landtechnik in ihre Arbeitsprozesse und den Einsatz bunter Maschinenflotten, ohne sich große Sorgen um das Datenmanagement machen zu müssen. So lassen sich vorhandene Dienste ausbauen und zahlreiche neue Anwendungen können entstehen - mit dem Ziel, Arbeitsabläufe, Datenmanagement und Entscheidungen flexibler zu gestalten. So können mit dem Maschinenkonnektor die Fahrzeuge im Feld besser aufeinander abgestimmt werden: Zum Beispiel sehen die für den Kornabtransport zuständigen Fahrer die Korntankfüllstände und die Entfernung zu den verschiedenen Mähdreschern. So lassen sich optimale Routen bestimmen und Stillstandzeiten reduzieren. Auch hat der der Lohnunternehmer die Möglichkeit, ortsunabhängig auf seinem Smartphone den Feldeinsatz zu beobachten und bei Bedarf weitere Maschinen in den Prozess mit aufzunehmen oder andere effizienzsteigernde Maßnahmen einzuleiten. „Die mit der neuen Technologie mögliche Professionalisierung der landwirtschaftlichen Unternehmensführung wird für die Praktiker ein großer Fortschritt sein“, so Thilo Steckel, iGreen-Projektverantwortlicher beim Landmaschinenhersteller Claas.
