Дрон vs агроном: зачем цифровизация сельскому хозяйству

26 марта 2020 г. 12:00

Цифровизация и модернизация неизбежно произойдут в сельскохозяйственной отрасли в ближайшее десятилетие, считают эксперты

Сельское хозяйство, несмотря на активное развитие в последние годы, заметно отстает в вопросе внедрения инноваций от других отраслей российской экономики. На решение задачи цифровой трансформации отечественного АПК направлены ведомственный проект "Цифровое сельское хозяйство" и нацпроект "Цифровая экономика". По оценке Минсельхоза РФ, внедрение цифровых решений позволит сельхозпредприятиям к 2024 году вдвое увеличить производительность. О перспективах цифровизации сельского хозяйства в России и уже существующих отечественных агротехнологиях портал "Будущее России. Национальные проекты" поговорил с экспертами и участниками отрасли. 


Фото: Sk.ru.

Сельское хозяйство в силу своей консервативности является наименее цифровизированной отраслью не только в России, но и во всем мире. Однако в ближайшее десятилетие модернизация АПК неизбежна, признают эксперты.

Причин для этого несколько. Так, по прогнозам ООН, к 2050 году понадобится производить на 70% больше еды, чтобы прокормить растущее население планеты. Добиться этого экстенсивным путем - за счет увеличения площади посевов или поголовья скота - уже не получится: в большинстве стран наблюдается дефицит свободных сельхозземель или пастбищ.

"Такой растущий спрос при ограниченных земельных ресурсах может быть покрыт только за счет внедрения новых технологий и повышения эффективности процессов и урожайности", - уверен инвестиционный менеджер венчурного фонда Skolkovo Ventures Сергей Соболев.

И перспективы отечественного агропрома выглядят достаточно оптимистично. Россия занимает одну из лидирующих позиций по доле аграрного сектора в ВВП, является крупным экспортером сельхозпродукции и обладает значительными площадями пахотных земель (около 10% от общемирового фонда). При этом урожайность зерновых у нас существенно ниже, чем в ряде развитых стран (по словам Соболева, на 30-70%). А это означает, что отечественный АПК имеет огромный потенциал развития за счет внедрения новых технологий.

"Внедрение новых технологий позволит увеличить эффективность и укрепить позиции России на мировом рынке сельского хозяйства", - говорит Соболев.

Использовать новые технологические инструменты аграриев подстегивают и высокая конкуренция, и повышенное внимание к теме цифровизации, в том числе со стороны государства, добавляет директор по информационным технологиям группы "Черкизово" Владислав Беляев.

В частности, Центр стратегического развития и цифровой трансформации компании "Ланит-Интеграция" (входит в группу "Ланит") по заказу Минсельхоза разработал концепцию национальной платформы "Цифровое сельское хозяйство". На базе платформы планируется аккумулировать информацию и лучшие инновационные модели сельского хозяйства и смежных отраслей. Всего предусмотрено запустить экосистему более чем из 50 сервисов, как государственных, так и частных, необходимых для управления отраслью.

"Создание платформы позволит получить всем участникам рынка равный доступ к информационным сервисам и открытым отраслевым данным", - говорит исполнительный директор разработчика Павел Сварник.

Правда, пока российский рынок агротехнологий только начинает развиваться. "Мы находимся в самом начале образования рынка цифровых продуктов в сельском хозяйстве", - отмечает генеральный директор "Белая Дача Фарминг" Артем Беляев.

Дорогу осилит идущий

Сами по себе технические устройства и получаемые с их помощью сырые данные не принесут пользы фермерам, подчеркивает Соболев. Аграриям нужны готовые решения: системы, которые будут не только собирать, но и анализировать полученную информацию, выдавать рекомендации по повышению урожайности и эффективности производства, а также сокращению потерь из-за неблагоприятных природных факторов.

Для успешной цифровизации агросектора прежде всего необходимо собрать и проанализировать большие данные, отмечает генеральный директор сервиса по управлению сельхозпредприятиями ExactFarming Анна Кудинова.

"Прежде чем начался бурный рост внедрения цифровых инструментов, например, в финансовом секторе, было собрано огромное количество данных о людях, их тратах, транзакциях, товарах. Однако таких всеобъемлющих данных о сельском хозяйстве просто нет, только разрозненная информация отдельных игроков рынка", - поясняет она. Поэтому, по словам Кудиновой, сейчас участники агротехиндустрии занимаются именно тем, что аккумулируют эти данные, чтобы в дальнейшем их использовать.

По оценке фонда Skolkovo Ventures, большинство крупных российских агрохолдингов уже используют или по крайней мере начинают внедрять беспилотники, специальное программное обеспечение (Farm Management Software, FMS) или алгоритмы компьютерного зрения.

Так, "Белая дача" использует в своей работе дрон с мультиспектральной камерой, который в первую очередь выполняет задачи скаутинга, так как может отснять недоступные агроному участки поля и получить общую картину с высоты. Затем мультиспектральные снимки анализируются с помощью математической модели и собираются в цифровые карты полей. "Эта оперативная информация позволяет на раннем этапе определить проблемные участки поля, которые нуждаются в дополнительном исследовании. Также этот материал в дальнейшем используется при сопоставлении с картами урожайности для составления паспорта поля", - поясняет генеральный директор компании.

Группа "Черкизово" на одном из своих предприятий опробовала онлайн-систему учета индивидуальной производительности, которая анализирует качество работы конкретного сотрудника, говорит директор по информационным технологиям группы. Система задействует технологии машинного зрения и обучения. "Ее использование позволило перевести рабочих на оплату труда по индивидуальному результату, что в итоге увеличило производительность на 15%, а также снизило долю брака", - отмечает Владислав Беляев. В будущем компания планирует применять систему на всех своих предприятиях.

При этом Сергей Соболев указывает на необходимость учитывать специфику отрасли: например, для малых и средних хозяйств, под управлением которых находится 5-20 тыс. га земель, использование тех же дронов не всегда экономически целесообразно. Помимо этого, небольшие сельхозтоваропроизводители менее активно внедряют новые технологии из-за недостаточной осведомленности, дефицита финансирования и присущего отрасли консерватизма, добавляет Павел Сварник.

Тем не менее, в ближайшие пять лет сегмент агротехнологий продемонстрирует кратный рост. "По нашим оценкам, потенциал российского рынка точного земледелия и систем управления агропредприятием с различными подключаемыми IoT-устройствами может достигнуть 40 млрд рублей, что говорит о возможности более чем десятикратного роста", - уверен Соболев.

Удобряй с умом

В числе основных тенденций развития российских агротехнологий эксперты отмечают так называемый Smart Farming, к которому, в частности, относятся системы управления агропредприятиями (FMS). Это комплексные решения для управления сельхозпредприятием и мониторинга его работы, которые синхронизируются с IoT-устройствами (метеостанциями, датчиками влажности почв и другими). 

Так, российская компания SmartAgro развивает собственную облачную платформу управления сельхозпредприятием, которая позволяет оцифровать до 90% бизнес-процессов. По словам генерального директора компании Григория Портянкина, решение, в частности, позволяет оптимизировать ход полевых работ, посмотреть динамику роста сельскохозяйственной культуры, определить фактически обрабатываемую площадь земли, подсчитать затраты на технопарк и зарплатный фонд и минимизировать потери урожая. Компания уже реализует свои проекты не только в России, но и за рубежом: в Индии, Израиле и Казахстане.

Другим направлением агротехнологий является точное земледелие, которое заключается в наиболее эффективном использовании земли, удобрений и топлива. Как результат - сокращение затрат на производство продукции и повышение урожайности.

Например, сервис, разработанный другой отечественной компанией ExactFarming, позволяет дифференцированно вносить удобрения, используя специальные карты, где указаны рекомендованные дозировки на основании ранее полученных и проанализированных данных о состоянии земель и посевов. Благодаря этому сельхозпроизводители могут не только экономить на удобрениях, но и выравнивать плодородие и урожайность, отмечает Анна Кудинова. По ее словам, один из клиентов компании в Тульской области сэкономил на удобрениях около 14%, при этом продуктивность почвы за год выросла на 6%.

Также ExactFarming совместно с компанией "РобоПроб" разработала сервис агрохимического обследования полей. С его помощью создаются карты-задания пробоотборников, по которым как по навигатору робот или человек могут отбирать и маркировать образцы почв. По итогам этой работы и анализа ее результатов составляется карта распределения химических элементов, а уже по ней строятся карты-задания для внесения удобрений.

При этом регулярный мониторинг вегетации растений и оценка продуктивности земли, проводимые с помощью других цифровых инструментов, позволили экоферме, сотрудничающей с компанией, вообще отказаться от использования удобрений, пересмотреть конфигурацию некоторых полей и севооборот, говорит Кудинова. В результате ферма вышла на лучшие показатели, сохранив при этом стоимость продукции на том же уровне.

Есть и другие примеры работы российских компаний в этой сфере. В частности, созданная белгородскими разработчиками система "Агродозор", используя метеорологические данные и информацию дистанционного зондирования земли, позволяет аграриям планировать мероприятия по защите растений.

"Большой брат" для свиней

Pig's Big Brother - стартап, применяющий искусственный интеллект для оптимизации откорма свиней. Созданная компанией система на основе компьютерного зрения помогает предприятиям мониторить состояние животных на этапе доращивания и откорма.

Основатель компании Сергей Стрельников говорит, что решение позволяет проводить автоматический подсчет количества голов и дистанционное взвешивание каждого животного, анализировать падеж и ежедневные прибавки в весе, а также вести хронометраж поведения свиней для раннего выявления заболеваний.

"Мы сразу начали применять новейшие технологии искусственного интеллекта, виртуальной и дополненной реальности для управления важнейшими бизнес-процессами в промышленном свиноводстве. В нашей системе используются 3D-моделирование животных, нейронные сети, локальные и облачные вычисления", - рассказывает Стрельников.

Информация о том, каким животным в данный момент требуется внимание и какого рода нужна помощь, приходит на мобильные устройства сотрудников. Кроме того, очки с дополненной реальностью способны выделять цветом проблемную свинью в группе.

Стрельников подчеркивает, что такие разработки позволяют свиноводам точечно и своевременно оказывать помощь больным животным, не беспокоя здоровых особей. По его словам, в результате использование антибиотиков и других препаратов становится исключительно адресным, что ведет к повышению качества продукции. Кроме того, уровень контактов благополучных животных с человеком снижается на 80%, они не испытывают стресса, что ведет к повышению ежесуточных привесов. "Как известно, человек является основным переносчиком вируса африканской чумы свиней, поэтому радикальное сокращение контактов животных с человеком уменьшает эпизоотические риски", - добавляет он.

В настоящее время Pig's Big Brother реализует несколько пилотных проектов в России и за рубежом. В масштабах российской отрасли свиноводства экономический эффект от внедрения разработок компании ее основатель оценивает в 10 млрд рублей ежегодно.

Свои решения на основе компьютерного зрения, по данным Skolkovo Ventures, представляют такие отечественные компании, как Connectome.ai (видеонаблюдение за производственными процессами и персоналом), Cattle Care (видеонаблюдение за крупным рогатым скотом) и BumbTech (видеонаблюдение и контроль активности пчел и шмелей).

Сверху лучше видно

Беспилотники (или дроны) активно используют в самых разных отраслях. В сельском хозяйстве с их помощью, например, создают карты полей и проводят мониторинг посевов.

Российская группа компаний "Геоскан" производит беспилотники для аэрофотосъемки и программное обеспечение для работы с полученными материалами. По словам руководителя направления сельского хозяйства компании Никиты Прокофьева, техника оснащена различными сенсорами, в том числе камерами для мультиспектральной съемки, которые за счет измерения отражательной способности позволяют оценить состояние растений. Они используются для создания электронных карт полей, чтобы уточнять обрабатываемую площадь - ключевой показатель при планировании производства. Беспилотники также являются одним из возможных инструментов по созданию карт заданий для дифференцированного внесения удобрений.

В частности, для заказчика в Тульской области "Геоскан" с помощью беспилотников готовит карты вегетационных индексов (позволяют анализировать состояние растений) для распределения удобрений (обрабатываемая площадь - около 6 тыс. га). Это позволяет сократить затраты на подкормку при одновременном увеличении урожайности, а суммарный экономический эффект составляет 2-4,5 тыс. рублей с 1 га. Помимо России "Геоскан" активно работает в Анголе и Индии.

Ксения Петрова

     

Источник:  futurerussia.gov.ru