ISObus de alta velocidade e o futuro da comunicação agrícola

Muito antes de máquinas fora de estrada conseguirem enxergar, pensar e operar juntas, os equipamentos agrícolas já trocavam informações operacionais. Essas comunicações, no entanto, eram frequentemente limitadas e restritas a um fabricante específico.

A indústria agrícola desenvolveu o ISObus por meio de um esforço internacional de padronização, proporcionando aos tratores, implementos e componentes uma linguagem comum para que pudessem compartilhar informações e operar de forma compatível através da comunicação máquina a máquina (M2M).

Este padrão de comunicação, desenvolvido há décadas sob a visão da indústria agrícola de maior interoperabilidade entre máquinas, está evoluindo para uma nova infraestrutura digital de alta velocidade, inaugurando um futuro de máquinas conectadas em diversos setores.

A Horsch Maschinen GmbH, empresa membro da AEF, exibiu seu pulverizador Leeb 8.460 VL na Farm Progress Show 2026 em Boone, Iowa. A Horsch LLC, escritório da empresa nos EUA, está localizada em Dakota do Norte. (Foto: Chad Elmore)

Cruzando as fronteiras da indústria

No mundo da agricultura, uma rede chamada ISObus é o padrão há 25 anos, desde sua primeira apresentação pública na feira Agritechnica em Hanover, Alemanha, em 2001.

O padrão ISO 11783, o "sistema nervoso" dos equipamentos agrícolas, conectou perfeitamente os tratores aos implementos e às opções de acessórios disponíveis no mercado, como displays e joysticks.

“Com o ISObus, as máquinas funcionam juntas como um sistema melhor do que cada componente individualmente, e o ISObus atual oferece desempenho suficiente para as aplicações de hoje”, disse David Smart, líder do projeto High Speed ISObus da Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF) e membro da John Deere.

A AEF, fundada em 2008, é uma organização global sem fins lucrativos focada em aprimorar a compatibilidade e a interoperabilidade entre fabricantes. Em 2014, iniciou o desenvolvimento da próxima geração do ISObus. Em 2021, organizou uma colaboração intersetorial com os principais fabricantes mundiais de equipamentos pesados para construir a ISO 23870, o novo padrão ISObus de Alta Velocidade (HSI).

Reuniões intersetoriais permitiram que engenheiros colaborassem nas versões iniciais da nova norma, na qual os setores de agricultura, terraplenagem, mineração, silvicultura e caminhões e reboques rodoviários convergem para solucionar uma necessidade semelhante para o futuro. Esse futuro se concretizará em um novo conjunto de normas ISO, no Grupo de Trabalho Conjunto (GTC) 16, sob a co-liderança do ISO TC 127 / SC 3 e do ISO TC 23 SC19.

Abrir as comportas

O ISObus atual é robusto, oferecendo desempenho suficiente para as aplicações de hoje, mas possui limitações físicas e de dados.

“O ISObus atual está tentando transmitir dados por um canudinho minúsculo”, disse Smart. “O ISObus de alta velocidade é como uma mangueira de incêndio.”

De forma conservadora, a HSI é aproximadamente 4.000 vezes mais rápida que a tecnologia original. Ela abrirá novas oportunidades para inovação, atendendo às necessidades da indústria por muito tempo, à medida que a demanda por desempenho e automação aumenta.

Mas o HSI não é apenas um substituto mais rápido para o ISObus; é uma infraestrutura digital padronizada que permitirá que máquinas, acessórios, sensores, câmeras e futuros sistemas autônomos troquem maiores quantidades de informações entre fabricantes e, potencialmente, até mesmo entre setores.

A AEF organiza Plugfests em todo o mundo, onde fabricantes e fornecedores de equipamentos agrícolas se reúnem para garantir a compatibilidade de novas tecnologias e softwares. (Foto: Chad Elmore)

Dados mais rápidos, controle mais preciso

Com a maior capacidade da HSI, desenvolvedores de software globais em diversos setores podem aumentar significativamente o desempenho ou a velocidade de comunicação.

“Isso se traduz na precisão do controle, na quantidade de dados que podem ser controlados e na quantidade de dados que podem ser registrados”, disse Smart.

Por exemplo, o HSI proporcionará a pulverizadores e plantadeiras de grande porte maior controle e precisão, até o nível da linha e do bico, algo impossível anteriormente com o ISObus, enquanto simultaneamente registra informações do implemento de volta para o trator. Câmeras podem ser adicionadas ao sistema para monitorar o processo dentro, ao redor, embaixo e atrás da máquina, e várias câmeras em locais diferentes podem transmitir imagens para os monitores da cabine.

“Com o ISObus atual, uma plantadeira muito grande e complexa pode levar de quatro a oito segundos para atualizar completamente todas as informações na tela que está visualizando”, disse Smart. “Com o ISObus de alta velocidade, podemos fazer isso em uma fração de segundo.”

“Esse é apenas o ponto de partida. O trabalho de outras equipes da AEF em Comunicações Sem Fio em Campo (WIC), bem como da equipe de Autonomia (AUT) do grupo, também se concentrará em aprimorar ainda mais o desempenho e a automação dos sistemas.”

Base comum, mercado mais amplo

Com o HSI, a infraestrutura básica é construída para que a próxima camada de aplicações seja desenvolvida e implementada.

“Este novo padrão não se destina apenas à agricultura. O HSI está sendo desenvolvido como um padrão comum compartilhado pelas indústrias de construção, terraplenagem, mineração, silvicultura e transporte rodoviário de caminhões e reboques. Ele deve atender às necessidades de todos”, disse Smart. “Certamente, essa é a intenção.”

Enquanto o setor agrícola moderniza sua conexão padronizada existente entre trator e implemento, outros setores podem estar partindo de um ponto muito mais remoto.

Os implementos de construção geralmente dependem de sistemas específicos do fabricante, enquanto a comunicação entre caminhão e reboque permanece limitada. A HSI introduziria uma arquitetura comum construída em torno de switches de rede que interligam controladores, monitores, câmeras e outros dispositivos em cada máquina e implemento.

Para esses setores, a HSI pode representar não apenas uma rede mais rápida, mas também a primeira conexão digital amplamente padronizada em toda a interface máquina-dispositivo.

Para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e fornecedores, essa conexão comum pode remodelar o preço da inovação. Em vez de desenvolver uma interface diferente para cada marca de máquina ou acessório, as empresas poderiam projetar câmeras, sensores, controladores e softwares em torno de uma arquitetura compartilhada, reduzindo os custos de integração, encurtando os ciclos de desenvolvimento e potencialmente dando às startups e fornecedores de componentes acesso a mercados maiores.

Moldando o caminho à frente

A tecnologia HSI foi demonstrada pela primeira vez pela AEF em seu evento North American Plugfest durante a feira Commodity Classic de 2022 em Nova Orleans.

“O meu lado otimista diz que o HSI será oficialmente lançado em 2028-2029”, disse Smart. “Estamos fazendo o possível para continuar avançando e manter o lançamento inicial focado em dois casos de uso: migrar o controle e as funções ISObus existentes para esta rede ultrarrápida e integrar câmeras digitais em máquinas e acessórios.”

Com as prioridades iniciais da HSI prestes a serem definidas, as empresas que participarem agora terão uma compreensão mais clara e a oportunidade de ajudar a moldar o padrão futuro.

“Este é um bom momento para as empresas envolverem seus engenheiros no projeto HSI”, disse Smart.

“Seja qual for a sua área de atuação, desde conectores de cabos elétricos, passando pela eletrônica de switches de rede, até a eletrônica de câmeras, monitores e ECUs, ao envolvê-los no projeto, eles podem aprender sobre o assunto e contribuir com sua experiência.”

Smart sugeriu que engenheiros e empresas entrem em contato com a AEF e se juntem à equipe do projeto HSI da AEF.

Engenharia do próximo passo

“Teremos produzido documentos de padrões internacionais para todos os componentes do HSI até 2028? Provavelmente não”, disse Smart, “mas esperamos que estejam suficientemente maduros para que as empresas possam entregar os primeiros produtos. Isso depende das empresas envolvidas, de sua experiência e da compreensão do que temos e para onde estamos indo.”

“Mesmo que a norma ainda não tenha sido publicada como padrão internacional, aqueles que estão envolvidos no processo de desenvolvimento conseguem entendê-la”, acrescentou. “Há algum risco em trabalhar antecipadamente na produção do produto? Acredito que algumas coisas serão padronizadas internacionalmente até 2028.”

Só o tempo dirá se a HSI estará pronta nos próximos anos para impulsionar o setor de veículos fora de estrada a uma velocidade vertiginosa. Enquanto isso, os membros do JWG-16 estão empenhados em compartilhar seus conhecimentos e experiência técnica para colocar os equipamentos pesados e a indústria automotiva do mundo no caminho para o próximo nível: a automação completa.

Sobre a autora: Melinda Zimmerman-Boehler é presidente da Lighthouse Communications, uma empresa sediada em Wisconsin, focada nos setores de construção, infraestrutura e tecnologia agrícola.