Технологии в арсенале фермеров
Прослушать текст
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.
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:
|
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.
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.
Обсудить
Назад
