SMART FARMING: СЕЛЬХОЗТЕХНИКА БУДУЩЕГО И ИННОВАЦИИ ДЛЯ АГРАРНОГО СЕКТОРА
«Умные» телефоны, часы, дома… Многое, что еще недавно казалось фантастикой, постепенно незаметно и органично входит в нашу обыденность. Так называемые smart-технологии, призванные облегчить и оптимизировать выполнение многих, в том числе рабочих, процессов, проникают не только в частную жизнь, но и в бизнес, промышленность, экономику. Не обошла волна стороной и аграрный сектор. В последние 5-7 лет агропромышленный комплекс переживает бум технологий. Автоматизированные сельскохозяйственные машины и агрегаты, интеграционные системы, цифровые технологии оптимизации работы машин – практические ежедневно на рынке появляются новые разработки, привлекающие своей инновационностью и заманчивыми перспективами. Направление уже и название получило – Smart Farming.
«Умное» сельское хозяйство – концепция, которая основана на использовании фермерами различных инновационных решений, позволяющих максимально автоматизировать аграрную деятельность, повысить урожайность и улучшить финансовые показатели. По мнению экспертного сообщества, сейчас общество стоит на пороге новой эры сельского хозяйства — цифрового земледелия. По прогнозам, современные технологии в сельском хозяйстве увеличат производительность на 70% к 2050 году, а суммарный экономический эффект от перехода сельских хозяйств на бизнес–модели, базирующиеся на цифровизации, может составить более 4,8 трлн рублей в годовом выражении, или 5,6% прироста ВВП России.
Наибольшее распространение умные» технологии в аграрном секторе получили в США, Канаде, Индии, Китае, Израиле. В России пока не все так радужно. В силу того, что производительность сельскохозяйственного труда хуже в 3-5 раз, чем в США и Западной Европе, инновационные решения проникают в отрасль достаточно медленно. На данный момент в нашей стране интеллектуальные технологии применяются лишь на 5-10% сельхозугодий, и это с учетом, что посевные площади составляют порядка 80 млн га. Технологии «умного» сельского хозяйства предполагают использование сельхозоборудования, управляемого посредством GPS. На рынке уже есть дистанционно управляемая техника, в частности тракторы, которые работают на полях в ряде стран, и фермеры подтверждают лучшую точность работы, чем при управлении людьми. Активнее всего данные машины внедряются в мелкомасштабное полевое хозяйство, животноводство и рыбный промысел. Наибольший прогресс в распространении «умных» решений наблюдается в сфере выращивания зерна.
Сейчас в мировой практике крупнейшими поставщиками техники и технологических решений по обработке почвы, уборке урожая, являются так называемые компании-фуллайнеры, предлагающие комплексные решения, включающие тракторы, комбайны, прицепные и навесные орудия, а также технологии их использования. История этих компаний насчитывает десятки лет, они образовались за счет слияния многих предприятий, владевших в свое время различными участками технологической цепочки. В число компаний – фуллайнеров входят: John Deere, СNH (Case – New Holland), AGCO, CLaas и SDF Group (Same Deutz Fahr).
В течение последних 6-10 лет основные инновации этих компаний сосредоточены на обновлениях модельного ряда, интеллектуальных системах управления. Главными направлениями внедрения инноваций у ведущих компаний-поставщиков техники и агротехнологий являются интеллектуальные системы, обновление модельного ряда тракторов, обновление модельного ряда комбайнов, обновление модельного ряда прицепных и навесных орудий, условия работы оператора, трансмиссия и двигатель.
Впрочем, производители предлагают сельскохозяйственной отрасли не только модернизированные «умные» тракторы и комбайны. Также к смарт-агрегатам относятся и летательные аппараты, год от года все более активно внедряемые аграриями в свою деятельность. Дроны, оснащенные камерами и чувствительными датчиками, могут инспектировать поля и мониторить состояние урожая. Подобные устройства наравне с тракторами смогут собирать информацию для разработки карт, составлять график внесения удобрений, даже охранять поля. Технологии стремительно развиваются и дешевеют, на рынке появляется все больше предложений как от крупных производителей, так и от компаний, которые занимаются исключительно производством коптеров. Так, интересный проект представляет украинский стартап Kray Technologies – дрон, вносящий СЗР, развивая скорость до 110 км/час. Технические характеристики коптера позволяют ему обрабатывать до 500 га в день. Предполагается, что эффективность внесения дроном будет до 10 раз лучше, чем от спрейеров и самолетов. Продолжительность одного полета составляет около 15 минут, за это время летательный аппарат обрабатывает до 14 га поля.
Также активное применение находят и разные датчики для получения разнородной информации с полей. Основой системы определения характеристик почвы являются сенсоры, которые устанавливают в землю в контрольных точках. Датчики способны выявлять неоднородности рельефа, типа почв, освещенности, погоды, количества сорняков и паразитов и т. д, о чем оперативно сообщают пользователя, а он уже принимает решения. Что касается дронов в сельском хозяйстве, то их внедряют в США, Европе, Бразилии и Аргентине. Отмечается, что активнее всего к помощи беспилотников прибегают в Китае, который к тому же занимает лидирующие позиции по производству БПЛА. Подобные решения могут также базироваться на инновационной LPWAN технологии LoRa, зарекомендовавшие себя эффективно в рамках данных задач.
Некоторые решения из области Интернета вещей относятся к моменту, когда урожай уже собран. Например, умные хранилища для овощей и фруктов. К ним относится продукция американской фирмы CheckItNow – эти хранилища сами проверяют температуру, влажность и освещенность помещения. При нарушении условий система исправляет ситуацию и оповещает об изменениях владельца склада.
Еще одна перспективная и стремительно набирающая популярность новинка в сельском хозяйстве — роботы, выполняющие широкий спектр задач от сбора урожая до очистки территории от сорняков. По данным консалтинговой компании Tractica (рис. 1), к 2024 г. поставки сельскохозяйственных роботов вырастут до 594 тыс. единиц, увеличившись с 32 тыс. по итогам 2016 г. Аналитики Tractica отмечают следующие ключевые области применения роботов в АПК:
беспилотные тракторы и летательные аппараты;
управление материальными ресурсами;
автоматизированные системы вегетации агрокультур;
лесопользование, недропользование;
автоматизированные системы управления молочными фермами.
Подавляющее большинство разрабатываемых агророботов – модификация существующих отработанных моделей тракторов и комбайнов под беспилотное управление. Использование интернета вещей, защитных алгоритмов блокчейн, технологий обработки больших массивов данных (BigData) в применении к агрономической информации в комплексе дает возможность создать принципиально новый класс сельскохозяйственных машин. К примеру, компания Blue River Technology из Калифорнии создает роботов, которые в поле с помощью компьютерного зрения отличают сельхозкультуру от сорняка и последний опрыскивают химикатами.
Рынок беспилотников в отрасли сельского хозяйства развивается и в России, несмотря на не слишком благоприятное нормативно-правовое регулирование. Среди наиболее активных участников рынка можно выделить «Беспилотные технологии» (Новосибирск), «Геоскан» (Санкт-Петербург), «Автономные аэрокосмические системы — «ГеоСервис» Красноярск) и ZALA AERO (Ижевск). Спектр услуг, предоставляемых данными компаниями для сельского хозяйства, достаточно велик. Например, компания «Геоскан» предлагает сельхозпроизводителям помощь в инвентаризации сельхозугодий, создании электронных карт полей, мониторинге техники и состояния посевов, расчете NDVI и других индексов, в сопровождении и контроле агротехнических мероприятий. Резидент Сколково компания Aqual делает автоматизированные системы для рыбных ферм, а «ИнфоБис» разработала программу «Агросигнал» и устанавливает на сельхозтехнику датчики для расчета расхода топлива и урожайности, обещая увеличение эффективности производства на 20%. В целом же, по оценкам международных экспертов, внедрение беспилотной техники позволит снизить прямые расходы минимум на 10%.
Впрочем, говоря конкретно об отечественном рынке, следует в первую очередь отметить его специфику, заключающуюся в огромных площадях пашни, необходимостью ведения аграрного бизнеса в зоне рискованного земледелия, неравенстве регионов по климатическому и почвенному потенциалу. Например, юг России и Черноземье благоприятны для земледелия, и там растениеводство представляет собой прибыльный бизнес. В менее благоприятных регионах у производителей сельхозпродукции может просто не быть свободных средств на модернизацию техники, внедрение ГИС и систем агроуправления. Однако для того чтобы эффективно использовать беспилотники в сельском хозяйстве, фермеры должны не только хорошо разбираться в полученных данных (термограммах, расчетах вегетационного индекса NDVI и др.), но и уметь пользоваться ими на практике (сколько вносить удобрений на участках, как поливать растения и т. д.).
Задача повышения конкурентоспособности отечественных аграриев путем внедрения решений «умного» сельского хозяйства. Так, в конце 2016 года вице-премьер Аркадий Дворкович дал поручение Минсельхозу, Минпромторгу и Минкомсвязи составить план внедрения в сельское хозяйство технологий «Интернета вещей». В рамках программы планируется создать и внедрить информационные системы и сервисы для фермеров. Впрочем, это станет возможным после массового обеспечения доступа в Интернет на сельхозугодьях и последующего проведения космического мониторинга с публикацией результатов в Интернете для оценки эффективности использования сельскохозяйственных участков. В целях управления климатическим рисками планируется разработка сервисов на основе данных с метеостанций и радиолокаторов Росгидромета. Эти данные будут размещаться на госпорталах и в информационных системах.
Еще одно новшество в агропромышленном секторе – «Дорожная карта». В ней подробно расписан план внедрения интеллектуальных решений в отечественное сельское хозяйство до 2019 года. Ожидается, что к 2019 году 30% российских агропредприятий будет использовать смарт-технологии и прогнозировать состояние посевов с помощью беспилотников.
Уже сейчас на волне импортозамещения на продовольственном рынке отмечается развитие большого количества собственных решений, технологий и бизнес-процессов, способствующих внедрению инноваций в агропромышленном комплексе. Так, в рамках Заседания Расширенной коллегии Министерства сельского хозяйства Российской Федерации 7 апреля 2017 года было отмечено, что данная сфера получила беспрецедентные объёмы государственной поддержки. Отдельное внимание уделяется технической и технологической модернизации отрасли, а также стимулирование инвестиций в агропромышленный комплекс.
В ноябре прошлого года прошел первый Smart Farming World Summit Russia – одно из крупнейших в России специализированных мероприятий на тему цифровизации и внедрения передовых смарт технологий в агросектор. Все участники мероприятия сошлись во мнении, что хай-тек- решения в сельском хозяйстве экономически оправданны. И хоть за агротехом и большое будущее, однако, формы «смарт фарминга» могут быть очень различными, и в дальнейшем разнообразие форм «цифровой трансформации» в сельском хозяйстве будет только нарастать. При этом внедрение смарт-фарминга нужно проводить очень осторожно, так как в ряде случаев велика вероятность возникновения конфликтов внутри компаний. Самое главное, что готовых к внедрению проектов, в том числе полностью отечественных, уже более чем предостаточно. Правильная аналитика и экспертиза при выборе того или иного смарт-проекта – вот ключ успеха любого российского агрохозяйства независимо от объемов производства.
