约翰迪尔的技术如何从 19 世纪的犁演变为人工智能和自动化

自动驾驶、人工智能、电气化和碳纤维等流行词在汽车行业很常见，它们成为热门话题也就不足为奇了：制造商竞相在平衡成本和需求的同时获得竞争优势。然而，你可能会惊讶于拥有 180 年历史的农业设备巨头约翰迪尔 (John Deere) 使用这些相同技术的频率。不同之处在于，他们将这些技术用在了 15 吨重的农用车辆上。

几年前，约翰迪尔的首席技术官 Jahmy Hindman 告诉The Verge ，该公司现在雇用的软件工程师比机械工程师还多。你无需深入挖掘就能发现，约翰迪尔正在以一种可能让业内人士感到不合时宜的方式向技术和自主化迈进。

“我们很容易低估我们所服务的行业，尤其​​是农业领域的技术含量，”Hindman 告诉PopSci 。“现代农场与 10 年前、20 年前和 30 年前的农场截然不同。有些农场正在积极采用技术，使农业更高效、更可持续、种植者利润更高。他们正在使用高端技术：计算机视觉、机器学习、[全球导航卫星系统] 制导、自动化和自主性。”

上个月，PopSci 在首届 2023 年约翰迪尔技术峰会上深入研究了该公司的高科技方面。以下是它的发展情况。

起点与去向

约翰·迪尔是这家农业设备巨头的创始人，他最初是一名铁匠。1804 年出生的迪尔从家乡佛蒙特州搬到伊利诺伊州时，他听到农民客户抱怨当时普遍使用的铸铁犁。铁犁上粘着泥土，农民每次必须停下来刮干净设备时，效率就会大幅下降，这种情况可能每隔几英尺就发生一次。

1837 年，迪尔受到启发，开始创新。他用一把破损的锯片制造出了第一台商业上成功的“自磨”钢犁。钢犁表面光亮如新，可以更快地铲除泥土，而且不会造成任何干扰。迪尔也从此转向了新业务。180 多年后，该公司仍在不断寻找改进耕作过程的新方法。

一切都始于数据，农业界利用和推断大量数据。除了代代相传的年鉴、笔记本和知识产权之外，大型农场使用的数据推动着农场做出的每一个决策。当涉及到盈利能力时，每个数据点都可能意味着盈利和亏损之间的差异。约翰迪尔以及卡特彼勒和马恒达等竞争对手都在利用与其农场设备绑定的软件帮助农场收集和分析数据。

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随着技术的进步，美国乃至全世界的农业社区都在想方设法提高产品效率。约翰迪尔承诺到 2026 年将推出 20 款或更多款电动和混合动力建筑设备。除此之外，该公司还在努力改进用于驱动其大型车辆的自动驾驶软件，目标是到 2030 年确保 10 万亿颗玉米和大豆种子中的每一颗都能实现自动种植、照料和收获。

农业走向电气化

今年 2 月，约翰迪尔推出了首款全电动零转弯割草机。（这意味着它可以在不需要大圈的情况下原地旋转。）Z370R Electric ZTrak 与您年轻时使用的那些嘈杂且通常难以启动的割草机不同，它不会在早上 7 点吵醒邻居。这款电动割草机配有 USB-C 充电端口和集成密封电池，即使在潮湿和下雨的条件下也可以进行割草。

从更大范围来看，约翰迪尔正在追求全电动设备，并制定了雄心勃勃的减排目标。因此，该公司承诺到 2030 年将其温室气体排放量在 2021 年的基础上减少 50%。为了更快地发展其电动汽车业务，该公司将在 2022 年初收购 Kreisel Electric，这是一家专门从事浸入式冷却电池技术的奥地利公司。Krieisel 的电池采用模块化设计，非常适合不同尺寸的农用设备。它还承诺延长电池寿命、在寒冷和炎热气候下的效率以及机械稳定性。

然而，即使成立了全新的电池部门，约翰迪尔也没有积极进军电动汽车和自动驾驶领域。它仍然为那些还没有准备好走这条路的农民提供技术含量较低的选择。毕竟，农用设备可以使用很多年，而将新技术投入到不感兴趣或不愿意的经营中并不是最好的采用途径。相反，该公司积极寻找愿意尝试新产品和软件的农民，看看它在现实世界中是如何运作的。（需要明确的是，农场支付机器的使用费，约翰迪尔提供支持。）

“如果它不能给农场带来价值，那它对农民来说就没什么用，”辛德曼说。

See and Spray 是去年推出的一款产品，由约翰迪尔从 Blue River Technology 收购而来。该软件使用人工智能和机器学习来识别和区分农作物和杂草。它被编程为“阅读”田地并只喷洒不需要的植物，从而避免浪费产品，从而为农民节省了资金。See and Spray 使用自动调平碳纤维喷杆和双喷嘴，可以一次喷洒两种不同的化学品。

该公司表示，另一项新技术 ExactShot 可将种植期间所需的起始肥料量减少 60% 以上。该产品使用传感器和机器人的组合，在种植时喷洒每颗种子，而不是喷洒整行；这再次为农民节省了大量的金钱和物资。

修复权带来胜利

仅一台专为农田设计的机器就可能要花费数十万美元。从历史上看，如果设备出现故障，农民必须打电话报修，然后等待约翰迪尔或授权维修店的技术人员直接上门维修。许多农场远离市中心，这意味着无法快速修复。这对农民来说可能随时都会令人沮丧，尤其是在繁忙的种植或收获季节中期。

今年年初，约翰迪尔和美国农场主联合会签署了一份谅解备忘录，其中规定农民和独立维修店可以获得约翰迪尔的软件、手册以及维修设备所需的其他信息。这个问题一直是农民争论的焦点，科罗拉多州的一项新法律从明年 1 月 1 日起确立了该州的维修权。

然而，约翰迪尔表示，这会带来一系列风险。该公司表示，其设备“不像手机那样可以放在口袋里，也不会配备少量零部件；我们的联合收割机重量超过 15 吨，由超过 18,500 个零件制造而成。”

在给DTN的一份声明中，约翰迪尔的一位代表表示：“[公司]支持客户自行维修产品、使用独立维修服务或由授权经销商完成维修的决定。约翰迪尔还提供手册、零件和诊断工具，以方便维护和维修。我们强烈认为科罗拉多州的立法是不必要的，并将带来意想不到的后果，对我们的客户产生负面影响。”

该公司警告称，修改重型机械的软件可能会“超越安全控制，使人员处于危险之中”，并带来与机器安全操作、排放合规性、数据安全等相关的风险。这是一个微妙的平衡，既有利于那些希望控制投资的农民，也有可能让这些农民——或任何在机器道路上的人——处于危险之中，如果软件被修改的方式导致某种故障。当然，这对任何机械来说都是如此，即使是汽车。

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自 1837 年约翰迪尔制造的第一台锯片犁以来，农业机械已经取得了长足的进步。如今，借助机器学习，设备可以自行检测积土并调整深度，而无需停止作业。即使在自动模式下，拖拉机也可以测量车轮滑移和速度、扭矩和轮胎压力，这可以帮助农民在更短的时间内完成更多工作。

在农业的生命周期中，技术将在减少浪费和排放以及提供更好的生活质量方面发挥重要作用。观察约翰迪尔在德克萨斯州的示范农场中设备的实际运行，可以清楚地发现这些机器上的比特和字节比任何人想象的都要多。