TRB142による自律走行トラクター向けRTK補正の自動化

ハイライト

✔ GEOSURF Corporationは、現場でオペレーターの個人用スマートフォンによるテザリングに頼ることなく、標準的な自律走行トラクターでセンチメートル級の高精度RTK測位を実現する必要がありました。

✔ 各トラクターには、TeltonikaのIoTゲートウェイTRB142をスタンドアロンのNTRIPクライアントとして搭載し、LTE経由でネットワークからRTK補正データを直接取得できるようにしました。

✔ 有線のRS232Cシリアル接続により、補正データをトラクターのGNSS受信機へ直接送信します。これにより、不安定な暫定接続を、シンプルな専用接続に置き換えました。

✔ その結果、コンパクトで堅牢、かつ常時利用可能な補正データ伝送環境を構築しました。個人用デバイスを使用する必要がなくなり、トラクターはセンチメートル級の精度で走行できるようになりました。

自律走行による農作業におけるスマートフォン依存の課題

自律走行トラクターが、播種、自動レーン走行、収穫を行うには、センチメートル級の測位精度が欠かせません。これらはいずれも、農業におけるGPS RTKの高精度測位が活用される主要な用途です。高価格帯のトラクターには衛星補正モジュールが標準搭載されていますが、一般的な農業機械の多くにはこうした機能がありません。そのため、スマートフォンやタブレットのテザリングを利用して、トラクターのGNSS受信機にインターネット接続を提供しなければならないケースも少なくありません。

しかし、この方法は実際の農作業においてさまざまな問題をもたらします。農作業従事者が、安定したスマートフォンのテザリング接続を設定し、維持するために必要な機器や知識を備えているとは限りません。また、長時間にわたる集中的な農作業中、継続的なデータ通信のために個人用デバイスを占有されたくないというオペレーターも少なくありません。

GEOSURF Corporationは、スマートフォンを完全に不要にし、リアルタイムキネマティック（RTK）方式のディファレンシャル補正データを車両へ直接取得できる、自動化されたすぐに使用可能なセルラー通信ブリッジに置き換える方法を必要としていました。

ネットワーク構成

ソリューションの写真

専用NTRIP・シリアル変換ブリッジとして車載されたTRB142

GEOSURFは、産業用セルラーIoTゲートウェイであるTRB142を採用し、トラクターに搭載する専用のスタンドアロンRTKデータブリッジとして導入しました。RutOSにはNTRIPクライアント機能が標準搭載されているため、TRB142は外部のNTRIPキャスターに直接接続し、別途データ処理用のハードウェアを必要とせずにRTK補正データストリームを取得できます。

自律走行用の受信機では、補正データの受信にシリアルインターフェースが広く使用されています。TRB142は専用のRS232インターフェースを備えており、受信機に直接接続する安定した有線接続を構築できます。また、小型・軽量の筐体により、スペースが限られたトラクターの運転席にも容易に設置できます。産業用途向けの堅牢な設計により、長時間の農作業で生じる振動や厳しい温度環境にも対応します。

TRB142はLTE経由で認証を行い、リモートのNTRIPキャスター（VRS/RRSネットワークインフラ）とのアクティブなセッションを維持します。さらに、独立した有線RS232Cシリアル接続により、TRB142をトラクターのGNSS受信機に直接接続します。NTRIPクライアントとして動作するTRB142は、NMEA形式の位置情報をキャスターへ継続的に送信し、その位置に対応するディファレンシャル補正データを要求します。キャスターは、それに応じて高精度なRTK補正データストリームをリアルタイムで返します。

この補正データはRS232回線を介してGNSS受信機へ送信されます。GNSS受信機は、補正データと通常の衛星信号を組み合わせてトラクターの位置を即座に補正し、センチメートル級の精度で走行経路に沿って車両を誘導します。

GEOSURF Corporationは、キャスターと受信機の間にTRB142 IoTゲートウェイを配置することで、スマートフォンによるテザリングを不要にしました。これにより、トラクターは常時利用可能な自律型のRTK補正通信を利用でき、現場でオペレーターが設定を行う必要もありません。個人用デバイスを継続的なデータ通信に使用する必要がなくなり、リモート管理インフラに依存することなく、専用設計の堅牢な産業用ゲートウェイを通じてセンチメートル級の高精度測位を実現します。

コンパクトなIoTゲートウェイ1台とシリアルインターフェース、そして継続的に送信される補正データによって、一般的なトラクターを高精度な誘導走行に対応した車両へと変えることができます。

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