/  Технологии в арсенале фермеров
60 ру € 66.80

Технологии в арсенале фермеров

Технологии в арсенале фермеров

По оценкам Федеральной службы государственной статистики, в отраслевой структуре ВВП России сельское хозяйство занимает 4,2%. В то же время в 2016 году объем сельскохозяйственного производства в России составил 5,6 трлн рублей. Растениеводство, по данным Росстата, является ведущей отраслью в структуре сельскохозяйственной продукции с долей 56% (животноводство – 44%). 

Как рассказала iot.ru Светлана Водянова, генеральный директор J’son & Partners Consulting, на посевные площади приходится 47 млн гектаров или 8% от всех пахотных земель (третье место в мире). По объемам экспорта пшеницы Россия в 2016 году вышла на первое место в мире (30 млн т). Сбор этой агрокультуры в России составил 8,4% от мирового урожая (73,3 млн т). В России по итогам 2016 года был собран рекордный со времен СССР урожай зерновых (119,1 млн т; +13,7% к уровню 2015 года). 

В то же время, по данным Госстата, количество сельскохозяйственной техники, используемой в отрасли, в 2005-2015 гг. упало почти на 50% (тракторы −51%, плуги −57%, культиваторы −47%). 

Урожайность в сельском хозяйстве во многом зависит от погодных особенностей сельскохозяйственного сезона и от применяемых технологий. Новейшие технологии позволяют существенно сократить операционные расходы и получить больший урожай. 

Беспилотники

По данным консалтинговой компании Tractica, к 2024 году поставки сельскохозяйственных роботов вырастут до 594 тыс. единиц, увеличившись с 32 тыс. по итогам 2016 года. На декабрь 2016 года в мире насчитывалось свыше 150 отраслевых участников, поставляющие роботов для АПК. Эти компании смогут к 2024 году заработать на поставках $74 млрд. 

Исследователи Tractica отмечают также ключевые области для применения роботов в АПК: 
  • беспилотные тракторы и летательные аппараты; 
  • управление материальными ресурсами; 
  • автоматизированные системы вегетацией агрокультур; 
  • леспользование, недропользование; 
  • автоматизированные системы управления молочными фермами и т.д.

Аналитики отметили, что рост численности населения Земли, нехватка сотрудников в сфере АПК и автоматизация определяют спрос на роботизированные решения в этой сфере.  

  vetal.jpg

Как рассказала Алиса Конюховская, вице-президент Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР), в АПК используются решения трех типов: 
  • Беспилотная сельхозтехника (тракторы, погрузчики, комбайны; маршрут движения техники задается с помощью бортовых ГНСС-систем, малейшие неточности движения фиксируется специальным оборудованием); 
  • Системы автоматизации сельхозтехники для помощи механизатору (агронавигаторы, подруливающие автоматы, системы автоматического управления); 
  • Мобильные платформы, которые способны осуществлять мониторинг точечный посев, следить за урожаем или помогать в уничтожении сорных растений. 
Развитие беспилотных технологий и робототехники в сельском хозяйстве связано с технологическими, социально-демографическими и экономическими факторами. Сами технологии приближаются к стадии своей зрелости, удешевляется компонентная база, повышаются возможности систем технического зрения, считают в НАУРР.
По словам представителей НАУРР, способствует применению и развитию робототехники в АПК физическая сложность и рутинность сельскохозяйственных операций, нехватка рабочих рук. «Значимой проблемой для сельского хозяйства является человеческий фактор. Беспилотные трактора помогают снизить влияние человеческого фактора, из-за которого 
потери для урожая зачастую во много раз превышают расходы на рабочую силу», - отметила Алиса Конюховская. 

У беспилотных систем, установленных на тракторы и погрузчики, есть еще одно весомое преимущество: они позволяют минимизировать кражу топлива и зерна. Системы точного позиционирования помогают снизить зону перекрытия, уменьшить перерасход удобрений, химикатов. «В целом, коммерческая польза от использования беспилотных тракторов и погрузчиков зависит от размера полей намного больше, чем в случае машин с ручным управлением», - рассказала Алиса Конюховская. 

Исследование в области робототехники и наземной беспилотной сельскохозяйственной техники было проведено в 2016 году и охватывает решения и продукты 24 производителей со всего мира. 

Датчики   

В последнее время аграрии активно используют различные датчики для оперативного получения разнородной информации с полей. Например, основой системы определения характеристик почвы являются сенсоры, которые устанавливают в землю в контрольных точках. Датчики предназначены для выявления неоднородности (рельефа, типа почв, освещенности, погоды, количества сорняков и паразитов). Получив данные, агрономы принимают решения о том, какие агрокультуры можно более эффективно выращивать на каждом участке поля. На одном поле может насчитываться несколько участков с разными агрокультурами. 

Датчики также предназначены для: 
  • обнаружения сорняков; 
  • определения вредителей; 
  • распознавания болезней растений; 
  • оценки урожайности; 
  • определения повреждения листьев.
После того, как неоднородности выявлены, необходимо грамотно подойти к уходу за растениями. В этом помогут датчики влажности почвы. Как правило, такие сенсоры подключены к облачным сервисам для своевременной передачи информации. Обычно, при ручном поливе, норма расхода воды рассчитывается заблаговременно и не учитывает многих параметров, в результате чего, из-за избыточной циркуляции воды, может возникнуть эрозия почвы. Датчики же могут выявить, при учете таких факторов, как тип агрокультуры, фаза ее роста и т.д., когда почвенный слой достаточно увлажнен и избежать переувлажненности. В этом случае значительно сокращается расход воды. 

Кроме выращивания агрокультур, датчики позволяют сохранить урожай. Замеры влажности и температуры в складских помещениях проводятся по графику или в режиме реального времени. Настройка сенсоров под индивидуальные характеристики агрокультуры позволяет как можно дольше сохранять урожай. Современные системы позволяют обнаруживать загнивание, если овощи или фрукты хранятся в больших навалах. 
«Зарубежный опыт показывает, что даже небольшие семейные фермы размером в несколько десятков гектар получают значительный экономический эффект от установки датчиков и программного обеспечения для поддержки принятия решений. Если собственник фермы относится к своему предприятию как к бизнесу, считает маржу, обдумывает варианты оптимизации затрат, он неизбежно придет к автоматизации, вне зависимости от размера этой фермы», - рассказал iot.ru Егор Заикин, директор по развитию ExactFarming.

По оценкам эксперта, к 2020 году порядка 40% российских хозяйств будут использовать для мониторинга текущей ситуации в полях различные сенсоры и соответствующее программное обеспечение. 

Сети Интернета вещей

Сети Интернета вещей, как правило, используются для передачи информации от датчиков к центрам принятия решений агропредприятий.

Ранее неустойчивое покрытие мобильной связи в сельской местности сдерживало применение некоторых технологий. Сейчас же в распоряжении фермеров появляются сети Интернета вещей. Устройства – датчики и сенсоры – в таких сетях могут работать от одного заряда батареи в течение нескольких лет. Стоимость развертывания IoT-сетей несколько ниже, чем традиционных мобильных сетей. К тому же использование нелицензируемой части спектра позволяет развернуть базовую станцию IoT намного быстрее, чем сеть 2G/3G/4G. Одна такая станция позволяет обеспечить покрытием территорию в несколько десятков километров, при условии прямой видимости и отсутствия плотной застройки.  

Например, компании Senet и Paige Ag в ноябре 2016 года объявили, что представили аграриям решение для умного полива, которое базируется на LPWAN технологии LoRa. В декабре 2016 года сервис по контролю уровня влажности почвы совместно запустили компания Ingenu, провайдер IoT-сети, и AgriSource Data. Компании выбрали для этого протокол RPMA. Разработчики планируют тпредставить сервис по определению количества минеральных веществ и химического анализа почвы.  

В феврале 2017 года о запуске сети Интернета вещей, которая будет базироваться в регионах, где провести мобильную связь крайне сложно, сообщил провайдер глобальной мобильной спутниковой связи Inmarsat. Компания будет использовать спутниковый ресурс и базовые наземные станции LoRaWAN от Actility, чтобы отправлять информацию с последних через спутниковый интернет до агрономов.

Такой сервис поможет, например, эффективно выращивать масличную пальму в Малайзии. Датчики будут вести автоматический мониторинг уровня воды в резервуарах, собирать информацию о влажности почвы, у корней растений. Это позволит избежать засухи на участках, и, следовательно, потери урожая.  

В России сети Интернета вещей развернуты компаниями «Стриж Телематика», «Сеть 868», EveryNet и некоторыми другими.

Аналитики прогнозируют, что применений IoT-устройств в сельском хозяйстве будет только расти. С 30 млн по итогам 2015 года этот показатель вырастет до 75 млн в 2020 году. 

Драйверы роста рынка решений Интернета вещей: 
  • Окупаемость в приемлемые сроки. Это обусловлено скоротечностью сельскохозяйственного сезона; 
  • Снижение стоимости датчиков и иного IoT-оборудования; 
  • Зрелость решений. У фермеров нет времени на эксперименты; 
  • Наличие инфраструктуры (базовые станции IoT и мобильной связи, спутниковый ресурс).  

Мнения экспертов

Олег Ефисько, представитель «СТ-Инвест»: 
К настоящему времени элементы точного земледелия уже достаточно широко распространены. К 2010 г. каждый третий фермер США на Среднем Западе уже практиковал использование технологий точного земледелия. Широко внедрено точечное земледелие в Австралии, Японии, Канаде и Европе, особенно в Германии, Швеции, Франции, Испании, Дании и Великобритании. Точное земледелие стимулирует появление высокотехнологичных рабочих мест (аппаратное и программное обеспечение ЭВМ, обслуживание машин, сенсоров для почвы и растений, анализ информации, системы поддержки принятия решений).

Порядка 30% развивающихся компаний в сфере агробизнеса (работа, продажи, экспорт и др.) в ближайшем будущем будут связаны с дальнейшим внедрением точечного земледелия в хозяйствах, включая развитие сервисов, управляющих потоками информации и прогрессу технологий в таких областях как системы глобального позиционирования (GPS), автоматическое управление (например, отслеживание техники в режиме реального времени), контролем за дифференцированным (variable rate) орошением, внесением удобрений и опрыскиванием, робототехникой, и принятием решений основанных на дистанционном зондировании и сети сенсоров.

По данным сельскохозяйственных предприятий, уже использующих ИС «АНТ», удается существенно увеличить прозрачность управления сельскохозяйственным активом от агронома до владельца, что позволяет в совокупности повысить эффективность каждого гектара (в зависимости от различных условий) пашни на 15-30% и более. 

Егор Заикин, директор по развитию ExactFarming: 
Сегодня главные проблемы в управлении российскими растениеводческими фермами таковы:
  • необходимость планировать работы и вести учета по полям, а не по культурам. И ко всем полям под одной культурой применяются одни и те же агроприемы, невзирая на локальные особенности. Очевидно, вести планирование и учет по полям, а не по культурам, эффективнее. 
  • получение точной погодной информации. Желательно, с точностью до конкретного поля, потому что на одном поле может идти дождь, а на другом, расположенном в 300 метрах, не идти. 
  • контроль работы сотрудников и техники. К сожалению, российские крестьяне склонны злоупотреблять доверием работодателя. 
  • оптимизация использования расходных материалов – семян, удобрений, средств защиты растений. 
  • документирование истории полей. Если обобщить, фермеру нужно знать, что происходит в данный момент на каждом поле, что происходило на этих полях раньше, и иметь возможность спрогнозировать, что будет происходить на каждом поле в будущем. 
Сельскохозяйственные информационные системы позволяют собирать в одну базу данных всю необходимую фермеру информацию – погодные данные, спутниковые снимки полей, телеметрию с техники, данные о состоянии почвы, отчеты сотрудников о выполненных работах и т.д. Имея всю эту информацию перед глазами, фермер может принимать осознанные управленческие решения, позволяющие избежать описанных выше проблем. 

Подписаться на новости

Назад

Комментарии

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений