Колонки

Цифровая перезагрузка: пять шагов, которые решат проблемы фермеров

Колонки
Михаил Киселев
Михаил Киселев

Руководитель направления аналитики и отраслевой экспертизы в проектах цифровизации АПК Ctrl2GO

Дарья Мызникова

Сейчас много говорят о цифровизации агропромышленного комплекса (АПК), точном земледелии и умном фермерстве. Михаил Киселев, руководитель направления аналитики и отраслевой экспертизы в проектах цифровизации АПК Ctrl2GO, рассказывает, почему это важно и какими инструментами должен владеть агробизнесмен сегодня, чтобы выжить завтра.


В проекте Dig(IT)al рассказываем о технологиях, которые помогут вам заработать. Переходите на цифровую сторону бизнеса.


Цифровая перезагрузка: пять шагов, которые решат проблемы фермеров

Зачем сельскому хозяйству нужна цифровизация 

По оценкам ООН, к 2050 году население земли достигнет 9.7 млрд человек — спрос на продукты питания вырастет многократно. Это значит, что необходимо будет значительно увеличить производство, в том числе сельскохозяйственных культур. Сегодня стремительная урбанизация и климатические изменения затрагивают все большую часть земель, пригодную для производства. В то же время есть территории, которые страдают от недостатка человеческих ресурсов и низкого уровня автоматизации. 

Получается, что сельхозтоваропроизводителям критически необходимо производить все больше и повышать эффективность, чтобы противостоять давлению растущего спроса. При этом качество продуктов должно оставаться на высоком уровне. Ведь тренд на здоровую еду уже не просто модное веяние.

Производство органической продукции поддерживается на федеральном уровне. В прошлом году президент поручил правительству создать «зеленый бренд» отечественной продукции, который подразумевает использование безопасных технологий для здоровья человека. Добиться этого можно только с помощью высокотехнологичных комплексных решений. 

Кстати, уже сейчас мы можем наблюдать стремительную цифровую трансформацию отечественного АПК. Если при традиционном подходе сохраняется высокая зависимость от человеческого фактора, с низкой урожайностью и высокой себестоимостью, то при цифровом подходе можно контролировать эффективность каждой операции и обеспечить высокую урожайность с низкой себестоимостью. Добиться этого позволяют сенсоры, дроны, датчики и другие digital-инструменты. 

photo


Переходим к умному фермерству 

Автоматизация процессов, борьба с сорняками, снижение трудозатрат на ручные процессы, повышение эффективности и рост урожайности — с такими проблемами часто сталкиваются сельхозпроизводители. Мы выделили пять шагов, которые решат боли современного фермера с помощью новых технологий.

Собираем данные

Интернет вещей позволяет объектам общаться и обмениваться информацией. Это обширная сеть датчиков, которые соединены друг с другом. Они собирают достоверные данные и передают их напрямую с полей.

Различные сенсоры, расположенные в корпусе IoT-устройств, собирают точные сведения об освещенности растений, температуре и увлажненности почвы. А датчики на сельскохозяйственной технике передают данные о ее перемещениях, скорости и уровне топлива. Дополнительная информация поступает через дистанционное зондирование земли.

Благодаря спутниковым данным и аэрофотосъемке можно следить за глобальными изменениями: влиянием погоды, температуры, осадков или наблюдать за состоянием посевов, мониторить местонахождение скота и даже определять нецелевое использование земли. 

Сочетание технологий IoT и ДЗЗ позволяет фермеру получить полную картину происходящего на земле и собрать обширный набор статистических данных для анализа.

Анализируем и прогнозируем

За последнюю пару лет мы наблюдаем рост использования аналитики данных в сельском хозяйстве. Математические модели помогают контролировать и предвидеть такие проблемы, как неэффективная эксплуатация техники, низкое качество почвы, излишняя или недостаточная увлажненность, неоптимальное размещение культур. 

Наша команда несколько лет активно ведет работы по предиктивной и прескриптивной аналитике для АПК. И есть уже положительные результаты. Например, проект, реализованный в Индии по агрострахованию. Там большинство жителей зависят от сельхозпроизводства, но в стране практически отсутствуют технологии по прогнозу урожайности. Мы предложили решение по мониторингу посевов, урожайности для основных сельскохозяйственных культур и оценки ущерба в случае неурожая. 

Для этого разработали комплексные подходы: сбор спутниковой информации, мониторинг с использованием беспилотных систем, применение наземных сенсоров и датчиков. Эти данные и анализ информации по прошлым сезонам мы обработали специальными программами, в которых применили алгоритмы искусственного интеллекта, больших массивов данных и элементы машинного обучения. В ходе экспериментов решение доказало свою эффективность: точность прогноза урожайности составила 90%.

Подходим к проблеме с разных сторон

Система точного земледелия подразумевает использование технологии не по отдельности, а комплексно, чтобы добиться лучшего результата и решить проблемы с минимальными затратами. К примеру, одна из основных головных болей любого фермера — сорняки. Они распространяются очень быстро и не всегда можно выявить очаги заражения, особенно на большой территории. С этой проблемой успешно справляются дроны. 

Сейчас мы тестируем в Подмосковье инновационную систему. В режиме реального времени выявляем зараженные территории и определяем плотность сорняка с помощью космических съемок. Затем дрон-разведчик облетает площадь по заданному маршруту.

Полученные снимки обрабатывает нейросеть и составляет карту обработки с указанием плотности зарастания для расчета необходимого количества агрохимикатов. По результатам разведки мы создаем технологическую карту, в которой выделяются зоны для использования наземных роботов-опрыскивателей и дронов-опрыскивателей.

Наземные роботы используются в основном на обширных равнинных участках, а беспилотники помогают обрабатывать локальные или труднодоступные участки. Так нам удается определить зоны заражения с точностью до 95%.

Используем мобильные приложения 

Сегодня управлять производством, целыми заводами, контролировать бизнес-процессы можно через смартфоны. С помощью специальных приложений фермер не только ведет бухгалтерию и выполняет аналитику по процессам, но и напрямую управляет техникой и следит за ее работой.

С помощью данных, поступающих с разных датчиков, фермер видит в своем смартфоне информацию по дистанционному зондированию земли, получает рекомендации по сбору урожая, применению удобрений, агрохимикатов, ищет рынки сбыта продукции и даже осуществляет сделки. 

В качестве примера можем привести приложение «Цифровой помощник пчеловода», который был запущен в самом начале сезона медосбора в Алтайском крае. В 2019 году многие регионы России пострадали от мора пчел. На полях использовали несертифицированные пестициды и гербициды, что привело к отравлению насекомых.

По оценкам Ассоциации пчеловодов, массовая гибель пчел привела к ущербу экономики страны более чем в 1 трлн рублей. Чтобы избежать таких негативных последствий в будущем, разработали специальное приложение. В онлайн-режиме можно видеть карту поля, радиус действия агрохимикатов и степень опасности для пчел. Фермер может спланировать размещение своих пасек или временно ограничить лет пчел, чем обезопасит их от вредного воздействия.

photo

Внедряем блокчейн

Блокчейн — это сеть участников, каждый из которых хранит у себя копию распределенного реестра со значимыми для бизнеса данными. Однажды записанную информацию уже невозможно удалить или подделать, так как факт записи хранится у каждого участника сети.

Для агробизнесменов важно повысить прозрачность всех процессов. К примеру, наладить прослеживаемость продукции и сырья, определить происхождение товаров, зафиксировать договоренности по сделкам и взаиморасчетам. Если внедрить блокчейн-платформу, то на практике это будет выглядеть так: обязательства по поставкам фиксируются участниками в специальном смарт-контракте.

Поставщик вносит дату отправки, комплектацию и характеристики сырья. Каждый посредник в цепочке поставки (например, логистическая организация) фиксирует факт прохождения этапа. Заказчик отслеживает сроки и качество доставки. В случае нарушения условий соглашения участники могут предоставить объективную историю для разрешения разногласий. 

Как извлечь максимум из точного земледелия 

  1. Сельскохозяйственные площади используются неравномерно, каждая культура и участок требуют определенного ухода. С практической точки зрения внедрение инновационных технологий приведет к значительному снижению расходов и масштабной экономии как площадей, так и средств.
  2. Важно не просто использовать отдельные технологии, а внедрять комплексный подход к цифровизации отрасли. Это позволит минимизировать воздействие человеческого фактора, находить оптимальные решения и создавать прогнозные модели, чтобы идентифицировать риски и возможности.
  3. Интеграция цифровых платформ на основе промышленного интернета вещей и искусственного интеллекта, внедрение Big Data и Blockchain поможет не только провести оценку зарастания сельскохозяйственных угодий, контролировать посевы и прогнозировать урожайность, но и эффективно обслуживать сельскохозяйственную технику.


Фото на обложке: Shutterstock/Konstanttin

Фотографии в тексте предоставлены автором

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 Как выжить в агросфере: 5 советов фермерам
  2. 2 Как искусственный интеллект помогает фермерам в выращивании урожая
  3. 3 Ваши яблоки скоро будут собирать одни роботы

Актуальные материалы —
в Telegram-канале @Rusbase