DE102016202155A1

DE102016202155A1 - Sensor unit, receiver unit, method for providing field data and method for receiving field data sent by a transmitter of a sensor unit

Info

Publication number: DE102016202155A1
Application number: DE102016202155.9A
Authority: DE
Inventors: Alejandro Lopez Pamplona; Jochen Fehse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-08-17

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft eine Sensoreinheit (100) mit einem Sensor (105) zum Erfassen von Felddaten (115) in einem Feld (120), wobei die Felddaten (115) einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren, und einem Sender (110) zum Senden der Felddaten (115).The approach presented here relates to a sensor unit (100) having a sensor (105) for acquiring field data (115) in a field (120), the field data (115) representing a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil, and Transmitter (110) for transmitting the field data (115).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims. The subject of the present invention is also a computer program.

In der modernen Landwirtschaft wird Sensorik eingesetzt, um Umgebungsbedingungen und/oder Felddaten eines Felds wie Temperatur, Windgeschwindigkeit, Sonneneinstrahlung, Zustände von Nutzpflanzen und Bodeneigenschaften des Felds zu messen. Mit sogenannten Wetterstationen, die im Feld aufgestellt werden, können diese Daten beispielsweise erfasst werden. Diese Stationen sind kostenintensiv und groß und werden im Feld insbesondere bei der Ernte entfernt. Bekannte Stationen werden punktuell eingesetzt und erfassen punktuelle Messwerte. Um der Inhomogenität von Ackerflächen/Böden Rechnung zu tragen und eine teilflächenspezifische Bewirtschaftung zu realisieren, ist eine möglichst große Sensordichte erstrebenswert. Bekannte Sensornetzwerke bieten die Möglichkeit, Informationen auf dem Feld zu sammeln, wobei eine ständige Kommunikationsverbindung zu einer meist zentralen Gateway viel Energie benötigt.In modern agriculture, sensors are used to measure environmental conditions and / or field data of a field such as temperature, wind speed, solar radiation, crop conditions and soil characteristics of the field. With so-called weather stations set up in the field, this data can be recorded, for example. These stations are costly and large and are removed in the field especially at harvest. Known stations are used selectively and record point measurements. In order to take account of the inhomogeneity of arable land / soils and to implement site-specific management, the highest possible sensor density is desirable. Known sensor networks offer the opportunity to gather information in the field, with a constant communication link to a mostly central gateway requires a lot of energy.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Sensoreinheit, eine Empfängereinheit, weiterhin ein Verfahren zum Bereitstellen von Felddaten und ein Verfahren zum Empfangen von durch einen Sender einer Sensoreinheit gesendeten Felddaten, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Sensoreinheit möglich.Against this background, with the approach presented here, a sensor unit, a receiver unit, furthermore a method for providing field data and a method for receiving field data sent by a transmitter of a sensor unit, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim sensor unit are possible.

Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht es, unter geringem Energieaufwand und mit technisch einfachen Mitteln kostengünstig und großflächig Informationen auf dem Feld zu sammeln.The approach presented here makes it possible to collect information on the field cost-effectively and over a large area at low cost and with technically simple means.

Es wird eine Sensoreinheit zum Bereitstellen von Felddaten vorgestellt, die folgende Merkmale aufweist:
einen Sensor zum Erfassen von Felddaten in einem Feld, wobei die Felddaten einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren; und
einen Sender zum Senden der Felddaten aus der Sensoreinheit. Mit dem vorgestellten Sensor der Sensoreinheit können großflächig Informationen in Form der Felddaten auf landwirtschaftlichen Flächen wie dem Feld erfasst und durch den Sender aus der Sensoreinheit heraus versendet werden. Aufgrund des Sendens der Felddaten durch den Sender, beispielsweise berührungslos an überfahrende landwirtschaftliche Geräte, können die Felddaten im Folgenden ausgelesen werden.A sensor unit for providing field data is presented which has the following features:
a sensor for acquiring field data in a field, the field data representing a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil; and
a transmitter for transmitting the field data from the sensor unit. With the presented sensor of the sensor unit, information in the form of field data on agricultural areas such as the field can be detected over a large area and sent out of the sensor unit by the transmitter. Due to the transmission of the field data by the transmitter, for example contactless to overrunning agricultural equipment, the field data can be read out below.

Die genannten Felddaten können beispielsweise herrschende Temperaturen, Feuchte oder Druck innerhalb des Felds sein. Landwirtschaftliche Geräte können Landmaschinen und/oder Anbaugeräte der Landmaschinen sein. Eine Landmaschine kann beispielsweise ein Traktor, ein Mähdrescher oder ein Feldhäcksler sein. Bei dem Anbaugerät kann es sich unter anderem um eine Sämaschine, eine Feldspitze, einen Pflug oder einen Düngerstreuer handeln.The field data mentioned can be, for example, prevailing temperatures, humidity or pressure within the field. Agricultural implements may be agricultural machines and / or implements of agricultural machinery. An agricultural machine can be for example a tractor, a combine harvester or a forage harvester. The attachment can be, among other things, a seeder, a field spike, a plow or a fertilizer spreader.

Der Sender kann vorteilhafterweise ein RFID-Transponder sein, insbesondere wobei der Sender dazu ausgebildet sein kann, um die Felddaten unter Verwendung eines elektromagnetischen Wechselfelds an eine Empfängereinheit zu senden.The transmitter can advantageously be an RFID transponder, in particular wherein the transmitter can be designed to transmit the field data to a receiver unit using an electromagnetic alternating field.

RFID-Transponder sind kostengünstig und sehr klein herstellbar. Gerade die geringe Größe der RFID-Transponder kann beispielsweise eine nahezu unbemerkte Anordnung einer Vielzahl von RFID-Transpondern in dem Feld ermöglichen, ohne, dass die übliche Überfahrt eines landwirtschaftlichen Geräts durch die RFID-Transponder beeinträchtigt wird. RFID-Transponder sind zudem in der Lage, Felddaten zu erfassen und diese beispielsweise berührungslos durch ein elektromagnetisches Wechselfeld an eine Empfängereinheit zu senden.RFID transponders are inexpensive and very small to produce. The small size of the RFID transponder, for example, allow an almost unnoticed arrangement of a plurality of RFID transponders in the field, without that the usual crossing of an agricultural device is affected by the RFID transponder. RFID transponders are also able to capture field data and send it, for example, contactless by an electromagnetic alternating field to a receiver unit.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Sensoreinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform eine elektrochemische Energiespeichereinheit zum Speichern von Energie, insbesondere zum Speichern von elektromagnetischer Energie, aufweist.It is furthermore advantageous if, according to a further embodiment, the sensor unit has an electrochemical energy storage unit for storing energy, in particular for storing electromagnetic energy.

Durch die elektrochemische Energiespeichereinheit, wie beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie oder einen Akkumulator (auch verkürzt als Akku bezeichnet), kann die Sensoreinheit dauerhaft mit Energie versorgt sein, wodurch kontinuierlich Felddaten erfasst werden können. Ein Aufladen der Batterie oder des Akkus kann beispielsweise während des Überfahrens des landwirtschaftlichen Geräts über die Sensoreinheit durch die beispielsweise an dem Gerät angebrachte Empfängereinheit und das beim Senden herrschende elektromagnetische Wechselfeld zwischen der Sensoreinheit und der Empfängereinheit erfolgen.By the electrochemical energy storage unit, such as a rechargeable battery or a rechargeable battery (also abbreviated as a battery), the sensor unit can be permanently powered with energy, which continuously field data can be detected. A charging of the battery or the battery, for example, during the crossing of the agricultural device via the sensor unit by the example attached to the device receiver unit and the prevailing electromagnetic alternating field during transmission between the sensor unit and the receiver unit.

Der Sensor kann ein Gehäuse aufweisen, das dazu ausgeformt ist, um bei Kontakt mit dem landwirtschaftlichen Gerät eine Beschädigung des Sensors zu verhindern. Ein robustes und/oder stoßsicheres Gehäuse kann nicht nur dem Kontakt mit dem Gerät, sondern auch Witterungen des beispielsweise unterhalb einer Erdoberfläche des Felds angeordneten Sensors standhalten. Ein vorgestelltes Gehäuse kann somit eine dauerhafte Beständigkeit des Sensors gewährleisten.The sensor may include a housing that is molded to prevent damage to the sensor upon contact with the agricultural implement. A sturdy and / or Shockproof housing can withstand not only the contact with the device, but also weathering of the example, arranged below a ground surface of the field sensor. A presented housing can thus ensure a lasting resistance of the sensor.

Der Sender kann gemäß einer weiteren Ausführungsform dazu ausgebildet sein, um die Felddaten von einer Position unterhalb der Erdoberfläche des Felds an die Empfängereinheit zu senden, insbesondere um die Felddaten aus einer Tiefe von mindestens 5 cm, insbesondere mindestens 10 cm von einer Position unterhalb der Erdoberfläche des Feldes zu senden.According to a further embodiment, the transmitter can be designed to transmit the field data from a position below the earth's surface of the field to the receiver unit, in particular to the field data from a depth of at least 5 cm, in particular at least 10 cm, from a position below the earth's surface of the field.

Es ist vorteilhaft, die Sendereinheit unterhalb der Erdoberfläche anzuordnen, da diese dort kein Hindernis für die beispielsweise überfahrende Landmaschine darstellen kann.It is advantageous to arrange the transmitter unit below the earth's surface, since it can not present any obstacle to the agricultural machine crossing over, for example.

Je nach verwendetem landwirtschaftlichen Gerät jedoch, kann durch das Gerät beim Überfahren beispielsweise die Erdoberfläche insofern verändert und/oder bearbeitet werden, dass eine unterhalb der Erdoberfläche des Felds angeordnete Sensoreinheit zutage kommen kann. Eine vorgestellte Tiefe von mindestens 1 cm, insbesondere mindestens 10 cm, vorteilhafterweise eine Tiefe von 50 bis 100 cm, kann ein versehentliches Ausgraben der Sensoreinheit durch das Gerät beim Bearbeiten des Felds verhindern.However, depending on the agricultural equipment used, the device may, for example, change and / or process the earth's surface when it is driven over so that a sensor unit arranged below the earth's surface of the field can come to light. An imagined depth of at least 1 cm, in particular at least 10 cm, advantageously a depth of 50 to 100 cm, can prevent accidental digging of the sensor unit by the device when editing the field.

Denkbar ist weiterhin ein Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem der Sender dazu ausgebildet ist, um einen Abstand der Sensoreinheit von einer Erdoberfläche des Feldbodens anhand einer Laufzeitdifferenz zwischen zwei von dem Sender ausgesandten Signalen zu ermitteln, insbesondere wobei der Sender ausgebildet ist, um ansprechend auf den ermittelten Abstand den Felddaten eine Information beizufügen, ob die Felddaten aus einem über oder unter der Erdoberfläche des Feldbodens angeordneten Sensoreinheit ausgesandt wurden. Hierbei kann beispielsweise die Bestimmung des Abstandes zur Erdoberfläche in der Form einer Bestimmung der Tiefe des Sensors über Laufzeitmessung anhand von zwei Sende/Empfangseinheiten mit definiertem Abstand zur Bodenoberfläche erfolgen. Dabei ist dann eine Bestimmung möglich, ob die Sensoreinheit im oder auf dem Boden angeordnet ist, sodass eine Entscheidung getroffen werden kann, ob beispielsweise die Felddaten eine Boden- oder Lufttemperatur repräsentieren. Diese Information bezüglich der in den Felddaten enthaltenen Boden- oder Lufttemperatur kann dann als eine entsprechende Information beispielsweise als ein Flag, in den Felldaten abgelegt sein und mittels des Senders ausgesandt werden. Also conceivable is an embodiment of the approach presented here, in which the transmitter is designed to determine a distance of the sensor unit from a ground surface of the field ground based on a transit time difference between two signals emitted by the transmitter, in particular wherein the transmitter is designed to be appealing on the determined distance to attach information to the field data, whether the field data from a above or below the earth's surface of the field bottom arranged sensor unit were sent. In this case, for example, the determination of the distance to the earth's surface in the form of a determination of the depth of the sensor via transit time measurement on the basis of two transmitting / receiving units with a defined distance to the soil surface. In this case, a determination is then possible as to whether the sensor unit is arranged in or on the floor, so that a decision can be made as to whether, for example, the field data represent a floor or air temperature. This information regarding the soil or air temperature contained in the field data can then be stored as corresponding information, for example as a flag, in the fur data and sent by the transmitter.

Gemäß einer Ausführungsform wird mit dem hier vorgeschlagenen Ansatz eine Empfängereinheit vorgestellt, die ist dazu ausgebildet, um durch einen Sender einer Sensoreinheit gesendete Felddaten, die einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren, zu empfangen. Die Empfängereinheit umfasst zumindest eine Leseeinheit zum Einlesen der gesendeten Felddaten und eine Recheneinheit zum Verarbeiten der Felddaten, wobei die Recheneinheit dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung der Felddaten Steuersignale für einen an einem landwirtschaftlichen Gerät befestigten oder befestigbaren Aktor bereitzustellen.According to one embodiment, the approach proposed here introduces a receiver unit which is designed to receive field data transmitted by a transmitter of a sensor unit and representing a parameter of a field floor or the environmental conditions above the field floor. The receiver unit comprises at least one reading unit for reading in the transmitted field data and one arithmetic unit for processing the field data, wherein the arithmetic unit is designed to provide control signals for an actuator attached or attachable to an agricultural appliance using the field data.

Durch die Leseeinheit der Empfängereinheit kann eine schnelle und praktische und beispielsweise berührungslose Übermittlung der Felddaten ermöglicht werden. Die Leseeinheit der Empfängereinheit kann die empfangenen Felddaten beispielsweise für eine weitere Auswertung bereitstellen. Die Empfängereinheit kann somit ein Lesegerät zum Auslesen von Felddaten umfassen, die beispielsweise durch einen RFID-Transponder als Sender gesendet werden.By the reading unit of the receiver unit, a fast and practical and, for example, contactless transmission of the field data can be made possible. The reading unit of the receiver unit can provide the received field data, for example, for further evaluation. The receiver unit can thus comprise a reading device for reading out field data, which are transmitted for example by an RFID transponder as a transmitter.

Von Vorteil kann es sein, wenn die Empfängereinheit gemäß einer Ausführungsform eine Recheneinheit zum Verarbeiten der Felddaten aufweist, wobei die Recheneinheit dazu ausgebildet sein kann, um unter Verwendung der Felddaten Steuersignale für einen an einem landwirtschaftlichen Gerät befestigten oder befestigbaren Aktor bereitzustellen.It may be advantageous if, according to one embodiment, the receiver unit has an arithmetic unit for processing the field data, wherein the arithmetic unit may be configured to provide control signals for an actuator mounted or attachable to an agricultural implement using the field data.

Die Recheneinheit kann je nach ermittelten Felddaten den Aktor beeinflussen, beispielsweise durch ein Steuern des Anbaugeräts. Wenn die Recheneinheit durch die Verarbeitung der empfangenen Felddaten an einer Stelle des Felds beispielsweise eine geringere Feuchtigkeit des Felds als erwartet feststellt, so kann die den Aktor veranlassen, dass das beispielsweise als eine Sämaschine ausgeformte Anbaugerät an besagter Stelle eine überdurchschnittliche Menge an Saatgut oder Bewässerungsflüssigkeit ausschüttet. Depending on the determined field data, the arithmetic unit can influence the actuator, for example by controlling the attachment. For example, if the arithmetic unit determines a lower humidity of the field than expected by processing the received field data at a location in the field, the actuator may cause the implement, for example, a seed drill, to dispense an above-average amount of seed or irrigation fluid at said location ,

Die Empfängereinheit kann eine Displayschnittstelle zur Ausgabe eines Anzeigesignals aufweisen, die das dazu ausgebildet ist, um die Felddaten und/oder davon abgeleitete Daten auf einem Display anzuzeigen.The receiver unit may include a display interface for outputting a display signal adapted to display the field data and / or data derived therefrom on a display.

Eine Anzeige der Felddaten kann eine Überprüfung der Felddaten durch einen Benutzer des Geräts ermöglichen. Abgeleitete Daten können beispielsweise Diagramme und/oder Statistiken sein, die beispielsweise eine Entwicklung der empfangenen Felddaten über beispielsweise einen Zeitraum repräsentieren.An indication of the field data may allow a review of the field data by a user of the device. Derived data can be, for example, diagrams and / or statistics, which represent, for example, a development of the received field data over a period, for example.

Die Empfängereinheit kann gemäß einer Ausführungsform einen Empfängersender aufweisen, der dazu ausgebildet ist, um den Sender und/oder eine elektrochemische Energiespeichereinheit der Sensoreinheit mit elektromagnetischer Energie zu versorgen. The receiver unit may, according to one embodiment, comprise a receiver transmitter which is designed to supply the transmitter and / or an electrochemical energy storage unit of the sensor unit with electromagnetic energy.

Durch die durch einen vorgestellten Empfängersender übermittelbare Energie kann die Sensoreinheit während eines Übermittelns der elektromagnetischen Energie an die Sensoreinheit ermöglichen, dass der Sensor mit dem nötigen Strom zum Erfassen der Felddaten versorgt wird. Der Sender kann anschließend aufgrund der Stromversorgung die Felddaten an die Empfängereinheit senden. Wenn die Sensoreinheit eine elektrochemische Energiespeichereinheit wie beispielsweise eine Batterie aufweist, so kann die Batterie anhand der Energie aufgeladen werden.Due to the energy which can be transmitted by an imaginary receiver transmitter, the sensor unit, while transmitting the electromagnetic energy to the sensor unit, can enable the sensor to be supplied with the necessary current for detecting the field data. The transmitter can then send the field data to the receiver unit due to the power supply. If the sensor unit has an electrochemical energy storage unit, such as a battery, the battery can be charged based on the energy.

Von Vorteil ist es ferner, wenn die Recheneinheit eine Schnittstelle aufweist, die dazu ausgebildet ist, um Pflanzdaten von außerhalb der Empfängereinheit in die Recheneinheit einzuspeisen, wobei die Recheneinheit dazu ausgebildet sein kann, um die Steuersignale unter Verwendung der Pflanzdaten bereitzustellen, insbesondere wobei die Schnittstelle eine Drahtlosschnittstelle ist, die dazu ausgebildet ist, um die Pflanzdaten aus einer Cloud einzuspeisen oder auszulesen.It is furthermore advantageous if the arithmetic unit has an interface which is designed to feed plant data from outside the receiver unit into the arithmetic unit, wherein the arithmetic unit can be designed to provide the control signals using the planting data, in particular wherein the interface a wireless interface adapted to feed or read the planting data from a cloud.

Die Pflanzdaten können beispielsweise Richtwerte über erwartete Eigenschaften und/oder Entwicklungsstadien von sich beispielsweise auf dem Feld befindenden Pflanzen sein. For example, the planting data may be indicative of expected properties and / or stages of development of, for example, field crops.

In der Recheneinheit können anhand der Felddaten mit beispielsweise geeigneten Algorithmen Einstellwerte für unterschiedliche Prozessparameter berechnet werden. Dazu notwendige Regelfunktionen bzw. Algorithmen, die beispielsweise die Pflanzdaten repräsentieren, können durch die Schnittstelle fest auf der Recheneinheit gespeichert und/oder über die drahtlose Schnittstelle aus der Cloud bereitgestellt werden.In the arithmetic unit, setting values for different process parameters can be calculated on the basis of the field data using, for example, suitable algorithms. Necessary control functions or algorithms that represent, for example, the plant data can be stored by the interface fixed on the arithmetic unit and / or provided via the wireless interface from the cloud.

Ein Verfahren zum Bereitstellen von Felddaten umfasst die folgenden Schritte:
Erfassen von Felddaten in einem Feld, wobei die Felddaten einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren; und
Senden der Felddaten an eine Empfängereinheit.A method of providing field data includes the following steps:
Acquiring field data in a field, wherein the field data represents a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil; and
Send the field data to a receiver unit.

Ein Verfahren zum Empfangen von durch einen Sender einer Sensoreinheit gesendeten Felddaten umfasst die folgenden Schritte:
Empfangen von durch einen Sender einer Sensoreinheit gesendeten Felddaten, wobei die Felddaten einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren; und
Verarbeiten der Felddaten, um unter Verwendung der Felddaten Steuersignale für einen an einem landwirtschaftlichen Gerät befestigten oder befestigbaren Aktor bereitzustellen.A method of receiving field data transmitted by a transmitter of a sensor unit comprises the following steps:
Receiving field data sent by a transmitter of a sensor unit, the field data representing a parameter of a field bottom or the environmental conditions above the field bottom; and
Processing the field data to provide control signals to an actuator attached or attachable to an agricultural implement using the field data.

Die Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.The methods can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte eines der hier vorgestellten Verfahren in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The approach presented here also provides a device that is designed to perform the steps of one of the methods presented here in corresponding facilities to drive or implement. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.

Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. For this purpose, the device may comprise at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the sensor Actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data embedded in a communication protocol. The arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces Software modules that are present for example on a microcontroller in addition to other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 a schematic representation of a sensor unit according to an embodiment;

2 eine schematische Darstellung einer Empfängereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 a schematic representation of a receiver unit according to an embodiment;

3 ein Blockschaltbild einer Sensoreinheit mit Empfängereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 a block diagram of a sensor unit with receiver unit according to an embodiment;

4 eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit und einer an einem landwirtschaftlichen Gerät angeordneten Empfängereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4 a schematic representation of a sensor unit and a arranged on an agricultural implement receiver unit according to an embodiment;

5 eine schematische Darstellung von Sensoreinheiten auf einem Feld gemäß einem Ausführungsbeispiel; 5 a schematic representation of sensor units on a field according to an embodiment;

6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Sendesignals gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 6 a flowchart of a method for generating a transmission signal according to an embodiment; and

7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Empfangssignals gemäß einem Ausführungsbeispiel. 7 a flowchart of a method for generating a received signal according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sensoreinheit 100 weist einen Sensor 105 und einen Sender 110 auf. Der Sensor 105 ist dazu ausgebildet, um Felddaten 115 aus einem Feld 120 zu erfassen. Der Sender 110 ist dazu ausgebildet, um die durch den Sensor 105 erfassten Felddaten 115 aus der Sensoreinheit 100 heraus zu senden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 100 unterhalb einer Erdoberfläche 125 des Felds 120 angeordnet. 1 shows a schematic representation of a sensor unit 100 according to an embodiment. The sensor unit 100 has a sensor 105 and a transmitter 110 on. The sensor 105 is designed to handle field data 115 from a field 120 capture. The transmitter 110 is designed to pass through the sensor 105 recorded field data 115 from the sensor unit 100 to send out. According to this embodiment, the sensor unit 100 below a surface of the earth 125 of the field 120 arranged.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Empfängereinheit 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Empfängereinheit 200 umfasst eine Leseeinheit 202, die dazu ausgebildet ist, um von dem Sender der Sensoreinheit gesendete Felddaten 115 zu empfangen. Dabei kann es sich bei den Felddaten 115 um die anhand von 1 beschriebenen Felddaten 115 handeln. Ferner umfasst die Empfängereinheit 200 eine Recheneinheit 203 zum Verarbeiten der Felddaten 115, wobei die Recheneinheit 203 dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung der Felddaten 115 Steuersignale 204 für einen an einem in der 2 nicht dargestellten landwirtschaftlichen Gerät befestigten oder befestigbaren Aktor bereitzustellen. 2 shows a schematic representation of a receiver unit 200 according to an embodiment. The receiver unit 200 includes a reading unit 202 adapted to transmit field data transmitted by the transmitter of the sensor unit 115 to recieve. It can be in the field data 115 around the basis of 1 described field data 115 act. Furthermore, the receiver unit comprises 200 an arithmetic unit 203 for processing the field data 115 , where the arithmetic unit 203 is adapted to, using the field data 115 control signals 204 for one at one in the 2 Not shown attached agricultural device attached or attachable actuator.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Empfängereinheit 200 oberhalb der Erdoberfläche 125 des Felds 120 angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Empfängereinheit einen Empfängersender 205 auf, der dazu ausgebildet ist, um beispielsweise elektromagnetische Energie 210 zu senden, um die Sensoreinheit mit der Energie zu versorgen.According to this embodiment, the receiver unit 200 above the earth's surface 125 of the field 120 arranged. According to this embodiment, the receiver unit has a receiver transmitter 205 on, which is adapted to, for example, electromagnetic energy 210 to send power to the sensor unit.

3 zeigt ein Blockschaltbild einer Sensoreinheit 100 mit Empfängereinheit 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Sensoreinheit 100 und die anhand von 2 beschriebene Empfängereinheit 200 handeln, wobei die Empfängereinheit 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Recheneinheit 305 (beispielsweise die Recheneinheit 203 aus 2) umfasst, und, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Display 310 und ein Aktor 315 an die Recheneinheit 305 angeschlossen sind, wobei der Aktor 315 mittels Steuersignalen 317 angesteuert wird, die von der Recheneinheit 203 bzw. 305 ausgegeben werden. 3 shows a block diagram of a sensor unit 100 with receiver unit 200 according to an embodiment. These may be the ones based on 1 described sensor unit 100 and the basis of 2 described receiver unit 200 act, the receiver unit 200 According to this embodiment, a computing unit 305 (For example, the arithmetic unit 203 out 2 ), and that according to this embodiment, a display 310 and an actor 315 to the arithmetic unit 305 are connected, the actuator 315 by means of control signals 317 is controlled by the arithmetic unit 203 respectively. 305 be issued.

Der Empfängersender 205 ist dazu ausgebildet, um gemäß diesem Ausführungsbeispiel, zusammen mit der Sensoreinheit 100 ein elektromagnetisches Wechselfeld zu erzeugen.The receiver transmitter 205 is adapted to according to this embodiment, together with the sensor unit 100 to generate an electromagnetic alternating field.

Die Recheneinheit 305 ist dazu ausgebildet, um die von der Empfängereinheit 200 empfangenen Felddaten auszuwerten. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Recheneinheit 305 eine Schnittstelle 320 zum Einspeisen von beispielsweise Pflanzdaten auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Recheneinheit 305 eine Displayschnittstelle 325 zum Anschließen des Displays 310 zum Ausgeben von Signalen zum Anzeigen der Felddaten und/oder davon abgeleiteten Daten auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Aktor 315 mit der Recheneinheit 305 verbunden.The arithmetic unit 305 is designed to be that of the receiver unit 200 evaluate received field data. According to this Embodiment comprises the arithmetic unit 305 an interface 320 for feeding, for example, planting data. According to this embodiment, the arithmetic unit 305 a display interface 325 to connect the display 310 for outputting signals for displaying the field data and / or data derived therefrom. According to this embodiment, the actuator 315 with the arithmetic unit 305 connected.

Anhand von 3 werden im Folgenden bereits beschriebene Details genauer erläutert:
Die Sensoreinheit 100, beispielsweise in Form eines RFID-Transponders, ist dazu ausgeformt, um mit einem passiven oder aktiven Sensor die Felddaten, z. B. Temperatur, Feuchte, Druck des Felds zu erfassen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann auch eine Vielzahl von Sensoreinheiten 100 an unterschiedlichen Stellen des Felds die Felddaten erfassen. Über ein Lesegerät in der Empfängereinheit 200, die beispielsweise an einem landwirtschaftlichen Gerät wie einer Landmaschine, z. B. an einem Traktor, einem Mähdrescher oder einem Feldhäcksler oder an einem Anbaugerät, z. B. an einer Sämaschine, einer Feldspritze, einem Pflug oder einem Düngerstreuer befestigt ist, können Sensorinformationen in Form der Felddaten bei der Überfahrt des Geräts über die Sensoreinheit 100 ausgelesen werden. Die Kopplung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch ein elektromagnetisches Wechselfeld. Gleichzeitig kann der Sensor der Sensoreinheit 100 bei der Überfahrt des Geräts mit Energie versorgt werden.Based on 3 the following details are explained in more detail:
The sensor unit 100 , For example, in the form of an RFID transponder, is designed to use a passive or active sensor, the field data, for. As temperature, humidity, pressure of the field to capture. According to an alternative embodiment, a plurality of sensor units 100 capture the field data at different points in the field. Via a reader in the receiver unit 200 For example, on an agricultural device such as an agricultural machine, for. B. on a tractor, a combine harvester or a forage harvester or on an attachment, for. B. is attached to a seeder, a field sprayer, a plow or fertilizer spreader, sensor information in the form of field data in the passage of the device via the sensor unit 100 be read out. The coupling is carried out according to this embodiment by an electromagnetic alternating field. At the same time, the sensor of the sensor unit 100 be powered during the crossing of the device with energy.

Die Sensoreinheit 100 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein beispielsweise passiver RFID-Tag, also RFID-Transponder, ausgeformt, die durch die Empfängereinheit 200 bereitgestellte Energie dient somit zum Zeitpunkt der Überfahrt der Stromversorgung, damit die Messung, also das Erfassen der Felddaten, durchgeführt, und die Daten, also die Felddaten, übertragen werden können.The sensor unit 100 is formed according to this embodiment as an example passive RFID tag, so RFID transponder formed by the receiver unit 200 provided energy is thus used at the time of crossing the power supply, so that the measurement, so the detection of the field data, carried out, and the data, so the field data, can be transmitted.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinheit 100 als ein aktiver RFID-Transponder ausgeformt, so kann bei der Überfahrt beispielsweise eine an der Sensoreinheit 100 angeordnete Batterie oder Akku aufgeladen werden, die den RFID-Transponder dauerhaft bzw. längerfristig mit Energie versorgt. Dadurch können kontinuierlich Felddaten erfasst und beispielsweise auf einem geeigneten Datenträger an der Sensoreinheit 100 gespeichert werden. Bei der Überfahrt können diese „Langzeitdaten“, also Felddaten, die über eine lange Zeit hinweg erfasst wurden, ausgelesen werden.According to an alternative embodiment, the sensor unit 100 formed as an active RFID transponder, so for example one at the sensor unit during the crossing 100 arranged battery or battery can be charged, which supplies the RFID transponder permanently or for a long time with energy. As a result, field data can be recorded continuously and, for example, on a suitable data carrier on the sensor unit 100 get saved. During the crossing, these "long-term data", ie field data collected over a long period of time, can be read out.

Die Felddaten werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der Recheneinheit 305 aufbereitet und weiterverarbeitet. Das separate Display 310 dient zur Anzeige der Felddaten.The field data according to this embodiment in the arithmetic unit 305 prepared and processed. The separate display 310 serves to display the field data.

In der Recheneinheit 305 können außerdem anhand der Felddaten mit geeigneten Algorithmen Einstellwerte für unterschiedliche Prozessparameter berechnet werden. Die dazu notwendigen Regelfunktionen bzw. Algorithmen oder Pflanzdaten können fest auf der Recheneinheit 305 gespeichert oder beispielsweise über eine drahtlose Verbindung, also über die Schnittstelle 320, aus der Cloud bereitgestellt werden. Diese Einstellwerte können beispielsweise an die Steuerung der Landmaschine (z. B. Fahrgeschwindigkeit) oder des Anbaugeräts (z. B. Arbeitstiefe der Sämaschine) übermittelt werden. Die Recheneinheit 305 ist dazu ausgebildet, um die Einstellwerte mittels eines geeigneten Stellsignals oder des Aktors 315 (z. B. Linearantrieb zur Anpassung der Sätiefe) umzusetzen.In the arithmetic unit 305 In addition, setting values for different process parameters can be calculated on the basis of the field data using suitable algorithms. The necessary control functions or algorithms or plant data can be fixed on the arithmetic unit 305 stored or, for example via a wireless connection, ie via the interface 320 , are provided from the cloud. These setting values can be transmitted, for example, to the control of the agricultural machine (for example driving speed) or of the attached implement (eg working depth of the seed drill). The arithmetic unit 305 is adapted to the set values by means of a suitable actuating signal or the actuator 315 (eg linear drive to adjust the sowing depth).

Damit insbesondere der vertikale Abstand des beispielsweise RFID-Transponders, z. B. eine Position des Sensors in einem Boden, zum Gerät ermittelt werden kann, kann mindestens eine weitere Sende/Empfangseinheit an der Landmaschine und/oder an dem Anbaugerät positioniert sein.Thus, in particular, the vertical distance of the example RFID transponder, z. B. a position of the sensor in a ground, can be determined to the device, at least one further transmitting / receiving unit may be positioned on the agricultural machine and / or on the attachment.

Mittels Laufzeitmessung und der Kenntnis der Position der Empfängereinheit 200 an der Landmaschine/dem Anbaugerät kann auf einfache Weise z. B. die vertikale Position der Sensoreinheit 100 gegenüber der Empfängereinheit 200 und somit die Position/Tiefe der Sensoreinheit 100 im Boden ermittelt werden.By measuring transit time and knowing the position of the receiver unit 200 on the agricultural machine / attachment can easily z. B. the vertical position of the sensor unit 100 towards the receiver unit 200 and thus the position / depth of the sensor unit 100 be determined in the soil.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit 100 und einer an einem landwirtschaftlichen Gerät 400 angeordneten Empfängereinheit 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 3 beschriebene Sensoreinheit 100 und Empfängereinheit 200 handeln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind vier Sensoreinheiten 100 unterhalb der Erdoberfläche 125 des Felds 120 benachbart zueinander angeordnet, wobei die Sensoreinheiten 100 jeweils einen beispielsweise gleichen Abstand zu der Erdoberfläche 125 aufweisen. Denkbar ist jedoch auch, dass die Sensoreinheiten 100 in unterschiedlichen Abständen angeordnet sind, die beispielsweise bekannt sein können, oder die durch eine Laufzeitmessung bestimmt werden und aus denen dann beispielsweise auch auf eine Tiefe rückgeschlossen werden kann, in der die jeweils betreffenden Sensoreinheiten 100 in dem Feldboden angeordnet sind. Auf einer den Sensoreinheiten 100 entgegengesetzten Seite der Erdoberfläche 125 ist das Gerät 400 angeordnet, bestehend aus einer Landmaschine 415 und einem Anbaugerät 420 der Landmaschine 415. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Empfängereinheit 200 an einer Vorderseite der Landmaschine 415, benachbart zu der Erdoberfläche 125, angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Aktor 315 an einer der Vorderseite abgewandten Rückseite des Anbaugeräts 420 angeordnet, benachbart zu der Erdoberfläche 125. 4 shows a schematic representation of a sensor unit 100 and one on an agricultural implement 400 arranged receiver unit 200 according to an embodiment. These may be the ones based on 3 described sensor unit 100 and receiver unit 200 act. According to this embodiment, four sensor units 100 below the earth's surface 125 of the field 120 arranged adjacent to each other, wherein the sensor units 100 in each case, for example, an equal distance to the earth's surface 125 exhibit. However, it is also conceivable that the sensor units 100 are arranged at different distances, which may be known, for example, or which are determined by a transit time measurement and from which then, for example, can be deduced to a depth in which the respective sensor units in question 100 are arranged in the field floor. On one of the sensor units 100 opposite side of the earth's surface 125 is the device 400 arranged, consisting of an agricultural machine 415 and an attachment 420 the agricultural machine 415 , According to this embodiment, the receiver unit 200 on a front of the agricultural machine 415 , adjacent to the earth's surface 125 arranged. According to this embodiment, the actuator 315 on one of the front side facing away from the back of the attachment 420 arranged, adjacent to the earth's surface 125 ,

Wenn sich das Gerät 400 entlang der Erdoberfläche 125 bewegt, empfängt die Empfängereinheit 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel, sobald ein Abstand der Empfängereinheit 200 zu einer der Sensoreinheiten 100 senkrecht zu der Erdoberfläche 125 angeordnet ist, die durch die Sensoreinheit 100 gesendeten Felddaten. Nach einer Auswertung der Felddaten durch die Recheneinheit erfolgt eine einem Auswertungsergebnis entsprechende und durch die Recheneinheit gesteuerte Steuerung des Aktors 315. When the device 400 along the earth's surface 125 moves, receives the receiver unit 200 according to this embodiment, as soon as a distance of the receiver unit 200 to one of the sensor units 100 perpendicular to the earth's surface 125 is arranged, through the sensor unit 100 sent field data. After an evaluation of the field data by the arithmetic unit, a control of the actuator, which is controlled by the arithmetic unit and corresponding to an evaluation result, takes place 315 ,

Im Folgenden werden anhand von 4 bereits beschriebene Details näher erläutert:
Die beispielsweise RFID-basierten Sensoren der Sensoreinheiten 100 zur Bestimmung von z. B. der Temperatur oder der Feuchte können gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel auf der Oberfläche platziert sein, oder sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Boden unterhalb der Bodenoberfläche in Form der Erdoberfläche 125 platziert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren so tief unter der Erdoberfläche 125 angeordnet, dass sie bei der Bodenbearbeitung durch das Anbaugerät 420 wie beispielsweise durch einen Pflug oder einen Grubber, nicht erfasst werden.The following are based on 4 already described details:
The example RFID-based sensors of the sensor units 100 for the determination of z. As the temperature or the humidity may be placed on the surface according to an alternative embodiment, or are according to this embodiment in the ground below the ground surface in the form of the earth's surface 125 placed. According to this embodiment, the sensors are so deep below the earth's surface 125 arranged that they are being tilled by the attachment 420 as by a plow or a cultivator, are not detected.

Die Sensoren können vorteilhafterweise in einem stoßsicheren Gehäuse angeordnet sein, um die Sensoren vor Beschädigungen zu schützen. Bei der Überfahrt der Landmaschine 415 (z. B. Traktor, Mähdrescher, Feldhäcksler) und/oder dem Anbaugerät 420 (Sämaschine, Feldspritze, Pflug, Düngerstreuer) werden die unterhalb der Erdoberfläche 125 befindlichen Sensoreinheiten 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem an der Landmaschine 415 oder dem Anbaugerät 420 montierten Empfängersender einerseits mit Energie versorgt, andererseits liest die Empfängereinheit 200 die Felddaten aus. Die Kopplung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch ein elektromagnetisches Wechselfeld, welches je nach Abstand zwischen Sensoreinheit 200 und Empfängereinheit 200 und in Abhängigkeit der zu übertragenden Energie in der Stärke verändert wird.The sensors may advantageously be arranged in a shockproof housing to protect the sensors from damage. At the crossing of the agricultural machine 415 (eg tractor, combine harvester, forage harvester) and / or the attachment 420 (Seeder, field sprayer, plow, fertilizer spreader) are the below the earth's surface 125 located sensor units 100 according to this embodiment with that on the agricultural machine 415 or the attachment 420 mounted receiver transmitter on the one hand with energy, on the other hand reads the receiver unit 200 the field data. The coupling is carried out according to this embodiment by an alternating electromagnetic field, which depending on the distance between the sensor unit 200 and receiver unit 200 and is changed in strength depending on the energy to be transmitted.

5 zeigt eine schematische Darstellung von Sensoreinheiten 100 auf einem Feld 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich bei den Sensoreinheiten 100 um die anhand von 4 beschriebenen Sensoreinheiten 100 handeln. 5 shows a schematic representation of sensor units 100 on a field 120 according to an embodiment. It may be in the sensor units 100 around the basis of 4 described sensor units 100 act.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind sechzehn Sensoreinheiten 100 auf vier parallel zueinander angeordneten Fahrspuren 500 mit jeweils vier entlang der Fahrspuren 500 angeordneten Sensoreinheiten 100 aufgeteilt. Die Positionen der Sensoreinheiten 100 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel geordnet im Feld 120 angeordnet. Für das sogenannte „controlled traffic Anbauverfahren“, bei dem beispielsweise ein Gerät 400 immer in den gleichen, festen Fahrspuren 500 das Feld 120 befährt, sind die Sensoreinheiten 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise mittig in den Fahrspuren 500 angeordnet. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Positionen der Sensoreinheiten 100 auch ungeordnet im Feld 120 angeordnet sein. Das Auslesen der Felddaten erfolgt entsprechend einer der anhand der vorangegangenen Figuren vorgenommenen Beschreibung.According to this embodiment, sixteen sensor units 100 on four parallel lanes 500 with four each along the lanes 500 arranged sensor units 100 divided up. The positions of the sensor units 100 are ordered according to this embodiment in the field 120 arranged. For the so-called "controlled traffic cultivation method" in which, for example, a device 400 always in the same, solid lanes 500 the field 120 are the sensor units 100 According to this embodiment, advantageously in the middle of the lanes 500 arranged. According to an alternative embodiment, the positions of the sensor units 100 also disordered in the field 120 be arranged. The readout of the field data is carried out according to one of the description made on the basis of the preceding figures.

Das beschriebene System in Form von den Sensoreinheiten 100 und der Empfängereinheit kann beispielsweise zur teilflächenspezifischen Aussaat eingesetzt werden. Über die im Boden befindlichen Sensoren der Sensoreinheiten 100 wird dabei beispielsweise die Bodenfeuchte gemessen und bei der Überfahrt über den Empfängersender der Empfängereinheit beispielsweise am Traktor oder beispielsweise an der Sämaschine ausgelesen. Mit einer geeigneten Regelfunktion, welche typischerweise vom Saatguthersteller bereitgestellt und z. B. über eine drahtlose Verbindung an die Recheneinheit übertragen wird, wird anhand der aktuellen Bodenfeuchte und der Position der Sensoreinheiten 100 im Boden des Felds 120 (Tiefe) die ideale Saattiefe berechnet. Bei hoher Bodenfeuchte wird die Saattiefe beispielsweise verringert, bei geringer Bodenfeuchte wird die Saattiefe entsprechend vergrößert, damit ein gleichmäßiges Keimen bzw. Auflaufen des Saatguts gewährleistet wird und die Voraussetzungen für einen hohen Ernteertrag gegeben sind.The described system in the form of the sensor units 100 and the receiver unit can be used, for example, for field-specific sowing. About the sensors in the bottom of the sensor units 100 In this case, for example, the soil moisture is measured and read during the crossing over the receiver transmitter of the receiver unit, for example, on the tractor or for example on the seeder. With a suitable control function, which is typically provided by the seed manufacturer and z. B. is transmitted via a wireless connection to the arithmetic unit is based on the current soil moisture and the position of the sensor units 100 in the bottom of the field 120 (Depth) calculates the ideal sowing depth. With high soil moisture, the sowing depth is for example reduced, with low soil moisture, the sowing depth is increased accordingly, so that a uniform germination or emergence of the seed is guaranteed and the conditions for a high crop yield are given.

Der vorgestellte Ansatz lässt sich zur großflächigen Erfassung von Felddaten einsetzen. Die geringen Kosten der beispielsweise RFID-Komponenten wie den RFID-Transpondern und das einfache berührungslose System zum Auslesen von Sensorsignalen anhand der Sensoreinheiten 100 und Empfängereinheit ermöglicht die einfache und kostengünstige Erfassung der Felddaten, die wiederum eine Voraussetzung für eine moderne, bedarfsgerechte und teilflächenspezifische Bewirtschaftung darstellt. So können Erträge gesteigert und Ressourcen (z. B. Saatgut, Dünger) geschont werden.The presented approach can be used for the large-area acquisition of field data. The low cost of, for example, RFID components such as the RFID transponders and the simple non-contact system for reading sensor signals based on the sensor units 100 and receiver unit enables the simple and cost-effective capture of field data, which in turn is a prerequisite for modern, needs-based and site-specific management. This can increase yields and conserve resources (eg seeds, fertilizer).

Ein Produkteinsatz ist aus folgenden Gründen sehr wahrscheinlich:
der Ansatz kann einen Beitrag dazu leisten, die Produktivität in der Landwirtschaft zu steigern und damit die Ernährung der Weltbevölkerung zu sichern. Eine schnelle Verbreitung ist sehr wahrscheinlich, da Feldinformationen wie die vorgestellten Felddaten Grundvoraussetzung für Ansätze des Precision Farming sind, welche sich aktuell sehr stark verbreiten. Sensorik und Elektronik des vorgestellten Ansatzes können gewinnbringend eingesetzt werden.A product use is very likely for the following reasons:
The approach can contribute to increasing agricultural productivity and thus securing the food for the world's population. Rapid dissemination is very likely, as field information such as the field data presented is a prerequisite for Precision Farming approaches, which are currently very widespread. Sensors and electronics of the presented approach can be used profitably.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Bereitstellen von Felddatengemäß einem Ausführungsbeispiel. 6 shows a flowchart of a method 600 for providing field data according to an embodiment.

In einem Schritt 605 des Erfassens werden Felddaten in einem Feld, wobei die Felddaten einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren, erfasst. In einem Schritt 610 des Sendens werden die Felddaten an eine Empfängereinheit gesendet.In one step 605 In the case of acquisition, field data in a field, wherein the field data represent a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil, are detected. In one step 610 When sending, the field data is sent to a receiver unit.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Empfangen von durch einen Sender einer Sensoreinheit gesendeten Felddaten gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 705 des Empfangens von durch einen Sender einer Sensoreinheit 100 gesendete Felddaten, wobei die Felddaten einen Parameter eines Feldbodens oder der Umgebungsbedingungen über dem Feldboden repräsentieren. Ferner umfasst das Verfahren 700 einen Schritt 707 des Verarbeitens der Felddaten, um unter Verwendung der Felddaten Steuersignale für einen an einem landwirtschaftlichen Gerät befestigten oder befestigbaren Aktor bereitzustellen. 7 shows a flowchart of a method 700 for receiving field data transmitted by a transmitter of a sensor unit according to an embodiment. The procedure 700 includes a step 705 receiving by a transmitter of a sensor unit 100 transmitted field data, the field data representing a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil. Furthermore, the method comprises 700 one step 707 processing the field data to provide control signals for an actuator mounted or attachable to an agricultural implement using the field data.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Schritt 705 des Empfangens in einem optionalen Schritt 710 des Veranlassens veranlasst werden. Das Veranlassen kann beispielsweise unter Verwendung eines Signals einer mechanischen oder elektromechanischen Betätigungseinrichtung ausgeführt werden, die zum Auslösen eines Einlese- oder Empfangsvorgangs durch die Empfängereinheit bzw. die Leseeinheit der Empfängereinheit vorgesehen ist.According to this embodiment, the step 705 receiving in an optional step 710 of reasoning. The initiation may be carried out, for example, by using a signal of a mechanical or electromechanical actuator provided to initiate a read or receive operation by the receiver unit or reader unit of the receiver unit.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ -Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims

Sensor unit ( 100 ) for providing field data ( 115 ), wherein the sensor unit ( 100 ) has the following features: a sensor ( 105 ) for capturing field data ( 115 ) in a field ( 120 ), the field data ( 115 ) a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil ( 115 represent); and a transmitter ( 110 ) for sending the field data ( 115 ) from the sensor unit ( 100 ).

Sensor unit ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the transmitter ( 110 ) is an RFID transponder, in particular wherein the transmitter ( 110 ) is adapted to the field data ( 115 ) using an alternating electromagnetic field to a receiver unit ( 200 ) to send.

Sensor unit ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized by an electrochemical energy storage unit for storing energy ( 210 ), in particular for storing electromagnetic energy ( 210 ).

Sensor unit ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 105 ) has a housing which is shaped to be in contact with an agricultural implement ( 400 ) damage to the sensor ( 105 ) to prevent.

Sensor unit ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter ( 110 ) is adapted to the field data ( 115 ) from a position below or above the earth's surface ( 125 ) of the field ( 120 ) to the receiver unit ( 200 ), in particular the field data ( 115 ) from a depth of at least 1 cm, especially at least 5 cm, in particular at least 10 cm from a position below the earth's surface ( 125 ) of the field ( 120 ), over the earth's surface ( 125 ) to send.

Sensor unit ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter ( 110 ) is adapted to a distance of the sensor unit ( 100 ) from a surface of the earth ( 125 ) of the field soil ( 120 ) based on a transit time difference between two of the transmitter ( 110 ) emitted signals, in particular wherein the transmitter ( 110 ) is formed in response to the determined distance the field data ( 115 ) include information as to whether the field data from above or below the surface of the earth ( 125 ) of the field soil ( 120 ) arranged sensor unit ( 100 ) were sent out.

Receiver unit ( 200 ) for receiving by a transmitter ( 110 ) a sensor unit ( 100 ) field data ( 115 ) representing a parameter of a field floor or the environmental conditions above the field floor, the receiver unit ( 200 ) has at least the following features: a reading unit ( 202 ) for reading the sent field data ( 115 ); and a computing unit ( 203 . 305 ) for processing the field data ( 115 ), wherein the arithmetic unit ( 203 . 305 ) is adapted to use the field data ( 115 ) Control signals for an agricultural implement ( 400 ) fastened or attachable actuator ( 315 ).

Receiver unit ( 200 ) according to claim 7, characterized by a display interface ( 325 ) for outputting a display signal, which is adapted to store the field data ( 115 ) or derived data on a display ( 310 ).

Receiver unit ( 200 ) according to one of claims 7 or 8, characterized by a receiver transmitter ( 205 ), which is adapted to the transmitter ( 110 ) and / or an electrochemical energy storage unit of the sensor unit ( 100 ) with electromagnetic energy ( 210 ) to supply.

Receiver unit ( 200 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the arithmetic unit ( 305 ) an interface ( 320 ) which is adapted to receive plant data from outside the recipient unit ( 200 ) into the arithmetic unit ( 203 . 305 ), wherein the arithmetic unit ( 203 . 305 ) is adapted to provide the control signals using the planting data, in particular the interface ( 320 ) is a wireless interface adapted to feed or read the planting data from a cloud.

Procedure ( 600 ) for providing field data ( 115 ), the process ( 600 ) comprises the following steps: a step ( 605 ) of collecting field data ( 115 ) in a field ( 120 ), the field data ( 115 ) represent a parameter of a field floor, and a step ( 610 ) of sending the field data ( 115 ) to a receiver unit ( 200 ).

Procedure ( 700 ) for receiving by a transmitter ( 110 ) a sensor unit ( 100 ) field data ( 115 ), the process ( 700 ) comprises the following steps: receiving ( 705 ) by a transmitter ( 110 ) a sensor unit ( 100 ) field data ( 115 ), the field data ( 115 ) represent a parameter of a field soil or the environmental conditions above the field soil; and processing ( 707 ) of the field data ( 115 ) using the field data ( 115 ) Control signals for an agricultural implement ( 400 ) fastened or attachable actuator ( 315 ).

Computer program adapted to carry out the method according to one of the preceding claims.

A machine readable storage medium storing the computer program of claim 13.