«Цифра» в поле: какие передовые технологии осваивают сельскохозяйственные предприятия

Содержание

1. От архаики к «цифре»

2. Топ-10 технологий в российском сельском хозяйстве

• Искусственный интеллект (ИИ)
• Big Data
• Геоинформационные системы (ГИС)
• Биоинженерия
• Точное земледелие
• Беспилотные летательные аппараты (БПА)
• Вертикальное земледелие
• Цифровые двойники
• Телематика и интернет вещей (IoT)
• Мобильные приложения и онлайн-платформы

От архаики к «цифре»

Для современного сельского хозяйства цифровизация — основной вектор развития и неминуемое будущее, если следовать принципу повышения эффективности в сложных условиях и увеличения маржинальности производства всех приоритетных культур. Но тут же в дело вступает живучий стереотип о том, что агробизнес — довольно консервативная отрасль, где мало что меняется.

С чем связано такое мнение? С прошлым: с 1970-х годов, когда многие страны мира успешно решили проблему голода, как таковых кардинальных и революционных изменений в сельском хозяйстве не происходило, ни в плане технологий, ни в плане функционирования отрасли в целом. Отрасль была «на ходу», со своими задачами справлялась и острой нехватки в нововведениях не испытывала. Так и сформировалось представление об архаике. Но, к слову, тогда еще и интернет не ушел в массы, а делал только свои первые шаги.

С тех пор и потребности общества, и потенциал технологий сделали огромный скачок вперед, и сельское хозяйство тоже не смогло игнорировать реалии. Цифровизация захватила отрасль, и эта трансформация продолжается до сих пор. Хотя, конечно, не равномерно, если смотреть по миру. Сегодня признанными лидерами по уровню внедрения передовых технологий являются США, Китай, Индия, в топе также Канада и страны Европы, где цифровыми сервисами пользуются до 70 % хозяйств. В России до определенного момента степень проникновения таких технологий в реальную практику составляла не более 20 %. Проблемы с финансированием и высокие опасения, что вложения в подобные решения не окупятся, долгое время сдерживали цифровую трансформацию отрасли. Но динамика изменилась: за последние 5 лет степень цифровизации отечественного АПК выросла в 20 раз.

На помощь человеку приходят биотехнологии, робототехника, ИИ, отрасль на глазах становится все более технологичной, и в этом движении вперед даже формируются свои тренды. По прогнозам многих российских экспертов, к 2030 году сельское хозяйство и вовсе станет самым привлекательным сектором для ИТ-специалистов, а рейтинг профессий будущего возглавят сити-фермер и оператор дрона. Само собой, масштабная цифровизация повысит и прибыльность: доходы АПК могут вырасти на 1,5 трлн руб. за ближайшие 5 лет. Но пока делаются ставки на перспективы, поговорим подробнее о том, что уже работает и дает результаты.

Топ-10 технологий в российском сельском хозяйстве

Да, российский АПК набирает неплохой ход в плане внедрения перспективных технологий, но все еще медленно по сравнению с отраслью за рубежом. Тут сказываются многие факторы: от нехватки кадров до зависимости от иностранных комплектующих и самих масштабов возделываемых территорий. Однако участники агробизнеса хорошо осознают необходимость таких изменений и целенаправленно следуют по этому пути: сначала крупные агрохолдинги апробируют современные цифровые технологии, потом их перенимают средние и малые хозяйства, пусть и зачастую в упрощенной форме.

Но это все работает на повышение производительности. Новые агротехнологии выполняют широкий спектр задач:

1. Собирают данные, на основе которых можно совершенствовать технологии выращивания и подход к разведению скота.
2. Автоматизируют управление. Контроль за рабочими процессами в растениеводстве, животноводстве, производстве продуктов питания передается автоматике.
3. Исключают риски, связанные с человеческим фактором на производстве, повышают уровень безопасности.
4. Снижают финансовые и временные затраты при сохранении итогового качества.

1. Искусственный интеллект (ИИ)

Благодаря ему уже появились умные фермы. С помощью возможностей искусственного интеллекта хозяйства в режиме онлайн контролируют производственные процессы и могут решать проблемы в превентивном порядке. Техника научилась оценивать состояние растений в полях и сельскохозяйственных животных, прогнозировать возможный урожай и предупреждать о климатических изменениях.

Безвредные датчики, которые глотают животные, передают информацию о питьевом режиме и рационе, чтобы фермер мог следить за их здоровьем и активностью, регулировать питание и вовремя обращаться за ветеринарными услугами в случае необходимости. А программное обеспечение на базе ИИ берет на себя управление сельхозтехникой в автономном режиме и оптимизирует выращивание посевов.

2. Big Data

Big Data — инновационная технология, подразумевающая работу с данными огромных объемов для составления статистики, прогнозов и принятия решений. Вся информация обрабатывается в автоматическом режиме, а сельхозпроизводитель получает готовую аналитическую выкладку, с помощью которой может улучшить производство. Хозяйства могут получить данные обо всех факторах, влияющих на урожайность зерновых на конкретном поле или, например, на надой молока, и использовать их, чтобы увеличить объем урожая и продуктивность животных.

3. Геоинформационные системы (ГИС)

Технологии гидрологического модулирования, GPS-навигаторы, сенсоры высадки семян и другие разработки позволяют в реальном времени мониторить состояние сельскохозяйственных угодий и оценивать факторы урожайности. Аграрии с помощью ГИС измеряют уровень белка в культурах, чтобы скорректировать его за счет удобрений, регулируют влажность почвы, содержание процента влаги и углеводов в зерне, рассчитывают объем и оптимальное время применения средств защиты растений, удобрений. Постоянный мониторинг и дозированное внесение препаратов способны увеличить урожайность на 30 % и на столько же сократить расходы сельхозпроизводителя.

4. Биоинженерия

У биоинженерии большие «полномочия» в сельском хозяйстве:

• селекция растений (выведение новых сортов и гибридов) с повышенной устойчивостью к климатическим изменениям, стрессам и вредителям. Сейчас в России более 40 НИИ в области селекции и растениеводства, которые уже поставляют уникальный семенной материал;
• создание трансгенных (генетически модифицированных) растений;
• эффективная и безопасная утилизация отходов растениеводства и животноводства;
• искусственное осеменение животных для поддержания поголовья и получения потомства от ценных племенных экземпляров;
• получение удобрений с полезными бактериями и другими уникальными компонентами в составе.

Биотехнологии также позволяют ученым разрабатывать биологические средства для борьбы с сорняками, защиты культур от фитопатогенных паразитов и вредителей, улучшения их качественных и количественных характеристик в любых погодно-климатических условиях.

5. Точное земледелие

В приоритете экономичный расход семенного материала, удобрений и средств защиты. А для этого нужно точно знать, в каком количестве вносить и на каком участке сельскохозяйственных угодий. Такую информацию аграриям предоставляются специальные девайсы. К примеру, они собирают точные данные о том, в каком количестве растения на поле поглощают азот, и тем самым помогают рассчитать потребность в целом. Производитель не покупает лишний объем и не вносит соединения бездумно, а видит конкретные «точки» с конкретным расчетом необходимого количества.

6. Беспилотные летательные аппараты (БПА)

Дроны — автономные разведчики, которыми оператор управляет дистанционно. Они пролетают над полями и собирают огромный массив информации о состоянии угодий. Предоставляют сведения о точной площади, рельефе, особенностях почвы. На основе этих данных создается ортофотоплан (фотографический план местности) и 3D-модель. Это особенно актуально для агрохозяйств с большой территорией, визуальный и физический контроль которой затруднен и как минимум нецелесообразен в плане затрат сил и ресурсов. С летательными аппаратами можно проконтролировать и проанализировать состояние посевов, не выходя из операционного центра. Сегодня Минсельхоз России активно поощряет внедрение беспилотников и предоставляет участникам АПК кредиты на льготных условиях для их приобретения.

7. Вертикальное земледелие

На вертикальных фермах весь процесс выращивания проходит в искусственных условиях. Растения содержатся в помещениях с регулируемым оптимальным климатом в специальных вертикальных конструкциях. За поддержание температуры, влажности, света, контроль состояния почвы, полив и своевременное внесение необходимых удобрений отвечают специализированные приборы и датчики. Контролируется буквально каждый аспект, при этом нивелируется такой критический фактор, как негативное влияние непостоянной погоды. По сути, создаются идеальные условия для реализации потенциала сельскохозяйственных культур, чего в естественной среде добиться невозможно. Отсюда и максимально возможная урожайность.

8. Цифровые двойники

Технология еще новая для российского агропромышленного комплекса, поэтому нельзя назвать ее массовой. Пока новинку аккуратно начинают внедрять только агрохолдинги. Но Минсельхоз прогнозирует, что к 2024 году в сельском хозяйстве России уже появятся рабочие цифровые модели фермерских хозяйств. Технология подразумевает сбор и обработку данных всех внедренных на предприятии цифровых систем. Таким образом, создается цифровой двойник, где все процессы можно отслеживать в режиме реального времени, выполнять математическое моделирование производственных операций, делать расчеты, проверять гипотезы до того, как их внедрить, прогнозировать результат с максимальной точностью. По сути, у производителя в руках инструмент, который позволяет отработать любой вариант развития событий в «виртуальном пространстве» и выбрать лучший для реализации с уверенностью в большом проценте успеха и сниженными затратами.

9. Телематика и интернет вещей (IoT)

Сегодня удаленный доступ к данным и контроль за работой спецтехники через интернет — не такое уж и новшество. Но вот охват технологии растет. Фермеры все чаще прибегают к использованию телематических систем и IoT-устройств, чтобы отслеживать работу машин в поле, дистанционно управлять ими или настраивать оптимальные параметры, а также получать своевременные уведомления о возникающих проблемах. Данные о местоположении, функциональном состоянии, маршруте и других характеристиках передают по беспроводной сети в режиме реального времени специальные устройства, размещенные внутри транспортного средства.

10. Мобильные приложения и онлайн-платформы

Современные мобильные приложения и специальные цифровые платформы предоставляют сельхозпроизводителям доступ к полезным ресурсам и самой актуальной информации о погоде, сельскохозяйственных операциях, состоянии рынков, дают инструкции по возделыванию и возможности для управления процессами в удаленном режиме.

В частности, в числе самых востребованных сервисов:

• агрономический прогноз погоды;
• навигатор полей для параллельного вождения;
• GPS для измерения площади полей и расстояний;
• спутниковый мониторинг сельскохозяйственных угодий.

А еще можно говорить об окончательном переходе сельского хозяйства в онлайн-торговлю. Тренд на осваивание маркетплейсов наметился еще в начале пандемии, тогда его поддержали крупные игроки. Но сегодня отчетливо видно, как на платформах электронной коммерции появляются и небольшие фермерские хозяйства.

Все эти тенденции доказывают, что цифровая трансформация сельского хозяйства неизбежна. И именно она открывает новые возможности для развития, наращивания эффективности производства и прибыли, улучшения качества продукции и обеспечения продовольственной безопасности.