約翰迪爾在CES 2025上推出了其第二代技術堆棧和四款新型自動駕駛機械。

約翰迪爾(John Deere)在拉斯維加斯舉辦的2025年國際消費電子展(CES 2025)上展示了多款新一代自動駕駛技術和機械。去年11月中旬，部分記者受邀前往該公司位于三大地質斷層帶之間，存在地震風險的加利福尼亞州吉爾羅伊測試中心，提前體驗這些技術和機械。當天現場空氣中彌漫著濃郁的蒜香。

約翰迪爾的專家堅信，自動駕駛技術有助于解決田間作業、果園作業、采石場作業和地面作業等四大領域的挑戰。由于全球糧食需求和基礎設施需求不斷增長，再加上農業、建筑業和專業園藝行業面臨嚴重的勞動力短缺，非公路行業的自動駕駛技術迎來蓬勃發展。

在吉爾羅伊市舉辦的CES展前發布會上，約翰迪爾高級副總裁兼首席技術官Jahmy Hindman表示公司即將推出一系列最新的自動駕駛機械，包括大規模農業作業拖拉機、高價值作物耕作拖拉機、鉸接式自卸卡車(ADT)和純電動割草機。這些機械產品沿用了公司三年前推出首款自動駕駛拖拉機時展示的多項技術，并不斷對其迭代改進。Hindman指出，“我們提供的是全自動化解決方案，而不是依賴遠程操作員的增強型解決方案。盡管如此，但人機互動仍然是必不可少的。目前的人機互動是通過一個移動設備上的操作中心完成的。對客戶而言，監控機械的工作狀態和生產效率、根據需要修改機械設置、了解維護狀態(例如，是否需要添加燃料)等都是必不可少的需求。因此我們的解決方案并未切斷客戶和機械的數字化聯系，但機械也可以在沒有人類干預的情況下獨立完成作業。”

約翰迪爾按技術成熟度的順序依次展示了這些機械。Hindman指出，最成熟的技術應用于大型拖拉機耕作解決方案，而研發時間最短的技術則是商用割草機。

1新型露天農業技術堆棧

約翰迪爾的露天農業作業自動駕駛拖拉機采用了第二代自動駕駛套件。

為什么約翰迪爾及其加州圣克拉拉子公司Blue River Technology決定設計一個新的技術堆棧呢?因為最初的技術堆棧僅用于驗證自動駕駛技術的可行性，而如今需要更先進的技術堆棧。

Blue River Technology首席執行官Willy Pell表示，“為驗證技術的可行性，確保機械在客戶的田地中能夠安全高效地工作，我們當初在設計上做出了一些妥協，但這也導致原有技術存在局限性，無法拓展至更多應用場景。”

Pell解釋說，第一代技術堆棧中的立體攝像頭采用了剛性設計，因此能夠在振動、沖擊和溫度變化等情況下保持方向穩定。但如果要在更遠的距離上精確測量深度，就需要增加攝像頭之間的距離，然而這樣做就會面臨機械結構方面的限制。

Pell指出，“我們的方案是在駕駛室頂部安裝攝像頭陣列以提供三重疊加視野，而且攝像頭的相對位置并非完全固定，能夠實時調整位置和方向。每次獲取圖像時，我們都會持續調整和修正微小的角度誤差，從而將機械智能轉化為軟件智能。”

新型攝像頭陣列的另一個優勢在于容易維修。第一代套件中的立體攝像頭安裝在拖拉機前部平衡重支架上，以及拖拉機的后部。“舊設計的問題在于，前置攝像頭的線纜必須穿過整個引擎蓋，這導致鋪設線纜需要長達16個小時。若線纜磨損或斷裂，就需要花費很長時間進行維修。相比之下，新套件的維修時間非常短。”

當被問及是否考慮在該大型農業應用中采用激光雷達技術時，Pell表示，“我們的目標是加快技術的普及，如果使用攝像頭就可以解決問題，就無需采用激光雷達，因為攝像頭更容易實現大規模生產，具有更高的成本效益。”

與配備12個攝像頭的第一代產品相比，新二代產品配備16個獨立攝像頭，每4個組成一個陣列，可提供環繞拖拉機的360度視野。Pell表示，公司采用兩臺英偉達Orin專用處理器驅動其自主研發的視覺處理單元(VPU)，后者正是約翰迪爾所有自動駕駛技術的核心。在大型農業應用案例中，約翰迪爾采用兩個被動散熱式VPU處理16個攝像頭采集的圖像數據。該技術首先應用于耕作領域，公司計劃于2030年前在美國建立一個全自動化的玉米和大豆農業耕作系統。

Pell指出，“我們需要看得更遠，這樣才能跑得更快。農業領域里許多作業的速度都遠高于秋耕，因此我們通過新技術將耕作速度提升了40%——最高速度可達12英里/小時(19公里/小時)。我們的目標是設計一個兼容多種農具的通用設備，并實現拖拉機所有主要作業的自動化，而不僅僅是單一作業的自動化。這就是我們開發該設備的原因。”該設備的視野范圍達25米(82英尺)以上，不僅能滿足寬幅農機的作業需求，還能提供足夠的避障制動距離。此外，拖拉機在出廠時就預裝了遠程信息處理調制解調器，可通過4G網絡連接至約翰迪爾云服務平臺。針對地面網絡覆蓋不足的農村地區，約翰迪爾還會在駕駛室頂部安裝星鏈終端，加強網絡保障。系統會根據實時信號強弱自動選擇哪種信號。

經過改裝后，第二代套件還可以安裝到老款(最早到2020款)拖拉機上，整個安裝過程大約需要8小時。對于已配備所有布線系統的2025款拖拉機，安裝過程就簡單多了，只需將四個攝像頭陣列固定在駕駛室頂部并與線束連接即可，因此耗時也更短。

Pell表示，“多年來，我們一直在進行機械自動化的準備工作。目前我們已將所有的機械、電氣和通訊連接部件集成至拖拉機駕駛室，所有新生產的拖拉機都直接具備自動駕駛功能。”

Blue River Technology總監Aaron Wells表示，“第二代套件已應用于付費試點客戶，自動駕駛作業面積累積超過50,000英畝。”他指出，第一季度約有15位客戶使用了35臺配備第二代套件的大型拖拉機。公司將于2025年起向客戶推出數量有限的量產車型。

2果園的特殊需求

果園中用于保護高產值作物的拖拉機每天能夠以2.5英里/小時(4.0公里/小時)的速度進行長達10小時的重復噴灑作業，并在一個生長季節內重復6-8次作業。然而，由于果園中樹冠茂密，傳統GPS系統的準確性可能會受到影響。此外，果樹也會影響果園自動駕駛套件的技術配置。

約翰迪爾針對果園打造的5ML低矮型多功能自動駕駛拖拉機同時利用了攝像頭和激光雷達傳感器，并通過降低三個傳感器陣列的安裝位置，避免了拖拉機與樹枝的剮蹭。前置傳感器陣列包含一個激光雷達傳感器和三個攝像頭，而兩側的傳感器陣列均包含一個激光雷達和兩個攝像頭。此外，速率控制器也是實現果園自動駕駛的關鍵部件，其作用在于讀取拖拉機的行進速度，并控制噴灑速率。

約翰迪爾高產值作物自動駕駛業務總監Igino Cafiero表示：“自動駕駛耕作解決方案與自動駕駛果園解決方案之間存在諸多相似之處。二者均基于約翰迪爾第二代基礎技術套件打造，因此具備相同的算力、視覺處理單元、攝像頭和用戶界面。”果園方案中新增的激光雷達是兩套解決方案之間的主要差異。Cafiero表示：“激光雷達能夠獲取深度信息……從而實時規劃拖拉機的行駛路徑。換言之，行駛路徑并非通過預編程序進行規劃，而是能夠在行進過程中進行微調。憑借這項技術，果園拖拉機就能夠沿著一行行果樹順暢行駛，準確判斷果樹的位置，并有效區分障礙物與非障礙物。在果園這種密集且略顯混亂的環境中，實現這種精準的分辨能力實屬不易。”該拖拉機使用的激光雷達傳感器由Ouster供應。Cafiero表示：“這套機械在果園作業中為種植者帶來的價值遠超傳感器的成本。”

3農業數據為建筑、景觀應用提供支持

鉸接式自卸卡車(ADT)是約翰迪爾針對建筑行業推出的首款自動駕駛產品。這款針對采石場應用設計的ADT和農業自動駕駛系統采用了相同的技術。安裝在車頂的自動駕駛技術堆棧包含6組立體攝像頭(共計12個攝像頭)、兩個VPU，以及兩個StarFire導航接收器，從而能夠提供全方位的視野。

盡管我們的自動駕駛ADT已投入到客戶的實際運營中，但該技術目前仍處于研發階段。負責約翰迪爾ADT和鏟土機系統業務的產品經理Kasey Kelly表示：“我們的目標是確保這些卡車在愛荷華州達文波特工廠出廠時就具備安裝自動駕駛技術堆棧的條件。同時，我們還會繼續按照常規的開發周期推出新款卡車。因此，我們正在將該周期和自動駕駛解決方案的研發周期進行同步。”

用于商業景觀設計的全新零轉彎半徑割草機也采用了約翰迪爾的第二代自動駕駛技術堆棧。這臺用電池供電的割草機配備了21.4 kWh電池、8個攝像頭、1個VPU和2個GPS定位接收器。每次充滿電最多可運行10小時，且在240 V電源插座上充電6-8小時即可充滿。除了全自動駕駛模式外，該割草機還具備人工控制模式。該產品將于2025年供客戶進行測試。

Hindman表示，約翰迪爾始終將安全視為首要任務。尤其在商業景觀設計領域，由于機械與人的互動更為頻繁，因此我們尤其重視自動駕駛機械的安全問題。他表示：“我們仍在研究這款割草機的安全要求。正是因為可能與人頻繁互動，這款產品的安全要求將會比其它產品更為嚴格。”

如何保障這款割草機的安全性?Blue River Technology的工程總監Brad Powers告訴我們：“借助更多數據。這款割草機采用了人工智能或機器學習系統，因此，我們可以借助更多數據加強對系統的訓練，以提升其應對高頻人機交互場景的能力。”而約翰迪爾從不缺乏數據。

Pell表示：“我們打造的技術堆棧能夠滿足各行各業在自動駕駛技術、機器學習模型，以及數據方面的需求。例如，我們從一臺拖拉機上獲取的數據正被用于訓練自卸卡車和割草機上的機器學習模型。這種數據共享方式具有顯著優勢，但收集數據、對其進行標注、并找出所有極端情況是一項艱巨的工作。我們不會僅憑公司的農業數據就推出這款自動駕駛割草機，而是在最后階段進行精調后再推出。不過，憑借我們龐大的農業數據庫，我們有信心快速、安全、有效地進入這些新市場。”