ISOBUS, quando la "comunicazione" è alla base dell'innovazione

Il protocollo di scambio dati standardizzato ISOBUS permette di conseguire una maggiore automazione del controllo macchina con vantaggi produttivi, ambientali e per la sicurezza dell'operatore, semplificando al contempo anche le operazioni di gestione e raccolta informazioni

L’evoluzione tecnica e tecnologica verificatasi in agricoltura negli ultimi anni ha indubbiamente portato a un aumento della complessità, non solo tecnico-costruttiva, ma anche gestionale delle moderne macchine agricole. Ad oggi è evidente come l’ausilio dell’elettronica sia ormai diventato insostituibile per l’operatore, accompagnandosi all’introduzione di un numero sempre più elevato di sensori in grado di acquisire dati necessari al sistema gestionale di bordo per migliorare non solo la capacità operativa ma anche la qualità del lavoro stesso.

Al fine di garantire un controllo completo e preciso, è necessario quindi che vi sia un’efficiente comunicazione tra sensori, centralina e attuatori. Una comunicazione che storicamente risulta essere basata su una connessione indipendente tra ciascun dispositivo e la centralina della trattrice, fatto che impone inevitabilmente un gran numero di cablaggi con il rischio di danneggiamenti dovuti alle gravose condizioni che spesso si riscontrano in campo (vibrazioni, condizioni termiche, polverosità, umidità, ecc).

La progressiva diffusione del sistema di comunicazione ISOBUS, con l’obiettivo di ridurre notevolmente le connessioni tra i diversi dispositivi elettronici, ha permesso di arrivare a standardizzare la comunicazione tra la trattrice e le macchine operatrici assicurando al tempo stesso la totale compatibilità gestionale. L’ISOBUS rappresenta quindi un collegamento tra le periferiche, le quali trasmettono i dati basandosi su regole comuni e definite. Il termine si compone infatti di due importanti abbreviazioni, “ISO” rappresenta l’acronimo dell’Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO), ovvero una figura riconosciuta a livello internazionale nella definizione di regole tecniche-funzionali alle quali ogni componente o sistema di gestione deve rispondere indipendentemente dal costruttore di appartenenza, e dal termine “BUS” che fa riferimento invece al sistema di trasmissione dei dati anch’esso unificato a livello internazionale. Alla base del sistema di comunicazione ISOBUS vi è quindi lo standard internazionale ISO 11783 – "Trattori e macchinari per agricoltura e silvicoltura – Comando seriale e reti dati per comunicazioni”.

 

Gli elementi del sistema

 

Il sistema di comunicazione standardizzato ISOBUS prevede l’utilizzo di un’unità elettronica di controllo denominata Tractor-ECU relativa alla trattrice e di un modulo di controllo dedicato relativo alla macchina operatrice (Implement-ECU).

Queste unità di controllo trasmettono i dati a un terminale presente in cabina, attraverso il quale è possibile visualizzare e gestire i dati operativi derivanti dalle due unità. La Tractor-ECU è quindi in grado di fornire dati relativi alle prestazioni della trattrice (es. velocità, regime della presa di potenza, consumi, ecc) mentre la Implement-ECU sostiene lo scambio dati tra i sensori o i dispositivi deputati al monitoraggio dei parametri funzionali della macchina operatrice (es. controllo volume distribuito, superficie lavorata, ecc.). Oltre agli elementi pocanzi citati, possono essere presenti dispositivi di comando “ausiliari”, come ad esempio un joystick, in grado di agevolare l’operatore nell’utilizzo delle funzioni operative della macchina operatrice.

Dal punto di vista costruttivo, trattandosi di un’interfaccia standard, a prescindere dal costruttore, questa unità di controllo permette di collegare ogni trattore ad ogni tipologia di attrezzatura grazie ad un unico connettore universale per garantire il trasferimento dati dalla macchina operatrice alla trattrice e viceversa.

 

Applicazioni e vantaggi conseguibili

 

L’operatore è oggi in grado di poter interagire con un sistema gestionale di bordo, dinanzi al quale, in maniera agevolata da diverse soluzioni offerte dal costruttore (display touch-screen di dimensioni generose, cloche multifunzione, ecc), può selezionare la migliore configurazione operativa della macchina allo scopo di ottimizzarne il rendimento al variare delle condizioni operative. Tuttavia, ciò richiede che il sistema gestionale abbia a disposizione dei dati sui quali poter “decidere” come intervenire, e quindi sono necessari dei sensori per raccogliere/registrare dati e un “linguaggio” per renderli poi disponibili. Mettere in comunicazione periferiche diverse e ottenere da queste dei dati espressi in un linguaggio univoco mette indubbiamente l’operatore di fronte a interessanti vantaggi.

Se diversi possono essere i benefici derivanti dall’introduzione del sistema di comunicazione ISOBUS, uno di questi senza dubbio è rappresentato dalla facilità con la quale è possibile raccogliere, gestire e conservare i dati derivanti dalle varie periferiche. Tutto ciò risulta essere agevolato dalla presenza di un sistema di bordo in grado di convogliare i dati raccolti in un’unica periferica di gestione, dalla quale poi esportarli mediante supporti di memoria (USB, SD, ram-card, ecc.).

Oltre alle importanti fasi di gestione e raccolta dati, attraverso l’implementazione del sistema di comunicazione ISOBUS è possibile garantire una maggiore automazione e, al tempo stesso, anche una semplificazione del controllo macchina. Infatti, la standardizzazione dei sistemi rende molto più agevole la generale automazione nel controllo dell’operatrice in fase di lavoro (operazioni automatiche di fine campo per trattore e/o attrezzo, automazioni associate alla posizione sull’appezzamento del cantiere di lavoro, ecc.), aspetto da non sottovalutare per un migliore rendimento operativo. Inoltre, la possibilità d’impiegare un’unica unità gestionale di bordo porta a una sostanziale semplificazione sia nei collegamenti/hardware (es. cablaggi, monitor di controllo, ecc) che nell’uso degli applicativi di controllo, con la possibilità per l’operatore di visualizzare sul monitor un “elenco” di attrezzature e tra queste selezionare quella di prossimo utilizzo. Tale obiettivo, richiedendo la disponibilità di tutti i costruttori a dotare i propri mezzi di sistemi standard, ad oggi non si può considerare completamente raggiunto, in particolare nel comparto delle operatrici, non tanto perché non ci sia stata una concreta evoluzione tecnologica, ma per la variabilità con la quale i diversi costruttori hanno affrontato le opportunità date dall’applicazione di un sistema comune di trasmissione dati. Tuttavia, il notevole progresso tecnologico registratosi in particolar modo nei settori degli spandiconcime, delle seminatrici e delle macchine per la difesa, attraverso la dotazione di sensori e centraline in grado di controllare un numero di parametri crescente o di regolare in modo più accurato la risposta della macchina, sta richiedendo, in modo sempre più importante, la necessità di trasferire i dati o i parametri registrati dai “singoli” dispositivi in dotazione all’operatrice all’unità di controllo della trattrice. Per i costruttori il sistema di comunicazione ISOBUS può rappresentare, quindi, una soluzione in grado di apportare apprezzabili benefici per l’utilizzatore finale, ma anche una vera e propria via per espandere le potenzialità della macchina.

Utilizzare un sistema di comunicazione standardizzato rappresenta infine anche uno strumento in grado di agevolare l’introduzione in azienda di soluzioni ad alto contenuto tecnologico sia dal punto di vista economico che dal punto di vista della propensione all’acquisto.

 

Basso impatto	Medio impatto	Alto impatto
Trattori con classe di potenza medio - bassa	Macchine per la concimazione organica	Trattori con classe di potenza medio - alta
Macchine per la lavorazione del terreno	Macchine per la semina delle colture	Macchine per la concimazione minerale
Macchine per il trasporto e la movimentazione	Macchine per la difesa delle colture	Macchine per la fienagione

 

Ripartizione per categorie dell’attuale livello di applicazione della tecnologia ISOBUS

 

Diagnostica e monitoraggio

 

Altra potenzialità offerta dall’implementazione dell’ISOBUS è rappresentata dalla diagnostica. L’ISOBUS consente di eseguire costantemente un “health-check” della trattrice analizzando i valori delle grandezze misurate dai diversi sensori. Qualora un segnale non assumesse valore corretto, viene segnalato all’operatore sul monitor di controllo mediante specifici led o visualizzando il codice di errore facilitando l’identificazione della natura del problema. Inoltre, l’ISOBUS ha aperto nuove frontiere ai costruttori per quanto riguarda la gestione delle flotte a livello aziendale e il monitoraggio dei parametri operativi della macchina (telemetria), consentendo di pianificare in maniera precisa gli intervalli di manutenzione, la posizione del cantiere di lavoro e i principali parametri operativi della macchina.

Il concreto utilizzo aziendale di questi “service”, sempre più spesso offerti dai costruttori, passa inevitabilmente attraverso una standardizzazione delle comunicazioni, evidenziando quindi come tale componente rappresenti e rappresenterà un elemento sempre più determinante nello sviluppo tecnico e tecnologico in agricoltura.