ИТ в агропромышленном комплексе России
 
2018/06/18 17:27:45

ИТ в агропромышленном комплексе России

Статья посвящена вопросам использования и развития ИТ в сельском хозяйстве в России.

Агробизнес в России достиг определенной зрелости, о чем свидетельствуют стабилизация уровня инвестиций в сельское хозяйство и рост конкуренции среди производителей сельхозпродукции. В АПК растет объем и качество применения современных технологий, в том числе систем сбора, хранения и обработки данных. Применяются данные со спутников, датчиков, из операционных и транзакционных систем. При этом увеличивается как объем данных, так и потребность в их качественной обработке и достоверных выводах, на которые можно полагаться, принимая решения. В результате оформляется спрос на промышленные аналитические системы и, в частности, углубленную аналитику..

Содержание

Длительное время сельское хозяйство не было бизнесом, привлекательным для инвесторов, в связи с длинным производственным циклом, подверженным природным рискам и большим потерям урожая при выращивании, сборе и хранении, невозможностью автоматизации биологических процессов и отсутствием прогресса в повышении производительности и инноваций. Использование ИТ в сельском хозяйстве ограничивалось применением компьютеров и ПО в основном для управления финансами и отслеживания коммерческих сделок. Не так давно фермеры начали использовать цифровые технологии для мониторинга сельскохозяйственных культур, домашнего скота и различных элементов сельскохозяйственного процесса.

Технологии эволюционировали и резкий скачок во внимании к сегменту произошел, когда на сельское хозяйство обратили внимание технологические компании, которые научились совместно с партнерами контролировать полный цикл растениеводства или животноводства за счет умных устройств, передающих и обрабатывающих текущие параметры каждого объекта и его окружения (оборудования и датчиков, измеряющих параметры почвы, растений, микроклимата, характеристик животных и т.д.), а также бесшовных каналов коммуникаций между ними и внешними партнерами. Благодаря объединению объектов в единую сеть, обмену и управлению данными на основе интернета вещей, возросшей производительной мощности компьютеров, развитию программного обеспечения и облачных платформ, стало возможным автоматизировать максимальное количество сельскохозяйственных процессов за счет создания виртуальной (цифровой) модели всего цикла производства и взаимосвязанных звеньев цепочки создания стоимости, и с математической точностью планировать график работ, принимать экстренные меры для предотвращения потерь в случае зафиксированной угрозы, просчитывать возможную урожайность, себестоимость производства и прибыль.

Тенденции

  • Население мира растет. Через 30 лет человечеству понадобится в 1,7 раз больше продовольствия, чем оно производит сейчас. Для этого надо серьезно модернизировать сельское хозяйство.
  • По прогнозам ООН, население мира к 2050 году достигнет 9,8 млрд человек, чтобы его прокормить, надо увеличить производство продовольствия на 70%.
  • Это означает, что фермер по производству сои в Айове или фермер по производству кукурузы в России должны изменить процессы производства, сделать их максимально эффективными.

Вторая зелёная революция

«Аналоговый период в сельском хозяйстве закончился, отрасль вошла в цифровую эру». - Goldman Sachs прогнозирует, что применение технологий нового поколения способно увеличить производительность мирового сельского хозяйства на 70%  к 2050 году.

Сельское хозяйство стоит на пороге «Второй зеленой революции». Эксперты оценивают, что благодаря технологиям точного земледелия, основанным на интернете вещей, может последовать всплеск урожайности такого масштаба, какого человечество не видело даже во времена появления тракторов, изобретения гербицидов и генетически изменённых семян.

Технологии эволюционировали, подешевели и продвинулись до такого уровня, что впервые в истории отрасли стало возможно получать данные о каждом сельскохозяйственном объекте и его окружении, математически точно рассчитывать алгоритм действий и предсказывать результат.

В отрасль, которая была самой отдаленной от ИТ, начали поступать данные. А вместе с ними запросы на вакансии специалистов в области Big Data, Data Science, математики, аналитики, робототехники.

Цифровизация и автоматизация максимального количества сельскохозяйственных процессов входит как осознанная необходимость в стратегии развития крупнейших агропромышленных и машиностроительных компаний в мире.

К 2010 году в мире насчитывалось не более 20 высокотехнологичных компаний в сфере сельского хозяйства, а за период 2013-2016 гг. инвесторы проинвестировали уже более 1300 новых технологических стартапов на общую сумму более $11 млрд за 4 года. Сформировался новый инвестиционный сегмент AgroTech (Агротех), который в 2014 году обогнал FinTech (Финтех). Причем, заметную активность помимо США проявляют Канада, Индия, Китай, Израиль.

Длинная цепочка создания стоимости сельскохозяйственных продуктов и большое количество нерешенных в отрасли задач, которые могут быть решены с помощью ИТи автоматизации, является одним из главных доводов в пользу инвестиционной привлекательности отрасли.


Цепочка добавленной стоимости в сельском хозяйстве характеризуется сложной структурой участников и является скорее горизонтальной, чем вертикальной.

Кроме того, различные виды культур и продуктов формируют свою отличительную и часто фрагментированную цепочку поставок.

Сельскохозяйственное производство является самым уязвимым бизнесом, поскольку сильно зависит от погоды и природных явлений. В отличие от традиционного производства в сельском хозяйстве нельзя заранее структурировать все бизнес-процессы.

Стандартное расписание обработки (сплошной полив, удобрение, химизация) не учитывают локальных особенностей и природной изменчивости и приводят к неэффективному результату – перерасходу ресурсов или не выявленным проблемам. Засуха или избыток влаги, недостаток или превышение нормы удобрений, сорняки и насекомые требуют немедленного вмешательства. Вспышка болезни может появиться неожиданно и не всегда легко определить ее причину; при позднем обнаружении и неправильном обращении болезнь способна погубить часть урожая.

В течение сезона фермеру приходится принимать более 40 различных решений: какие семена сажать, когда сажать, как их обрабатывать, чем лечить заболевшее растение и т.д., как справляться с угрожающими благополучию поля ситуациями.   Недостаток информации для принятия решений приводит к тому, что в процессе посадки, выращивания, ухода за культурами теряется до 40% урожая. Во время сбора урожая, хранения и транспортировки теряется еще 40%. При этом, как выявили ученые, кроме погоды, 2/3 факторов потерь сегодня можно контролировать с помощью автоматизированных систем управления (Hi-Tech Management).


Задачей ИТ становится максимальная автоматизация всех этапов производственного цикла для сокращения потерь, повышения продуктивности бизнеса, оптимального управление ресурсами.   Но даже в этом случае, результат относится только к растениям, готовым к сбору урожая или животным, но не гарантирует получение прибыли, т.к. урожай еще необходимо собрать, хранить, осуществлять первичную обработку и транспортировать до покупателя/ потребителя.   Дальнейшая автоматизация представляет собой более высокий уровень цифровой интеграции, который затрагивает сложнейшие организационные изменения в бизнесе, однако их реализация способна кардинально повлиять на прибыль и конкурентоспособность продукции и компании в целом.   Интеграция получаемых данных с различными интеллектуальными ИТ-приложениями, производящими их обработку в режиме реального времени, осуществляет революционный сдвиг в принятии решений для фермера, предоставляя результаты анализа множественных факторов и обоснование для последующих действий. При этом, чем больше датчиков, сенсоров и полевых контроллеров подключены в единую сеть и обмениваются данными, тем более умной становится информационная система и больше полезной информации для пользователя она способна предоставить.


На основе научных расчетов информационная система способна создавать рекомендации по обработке и уходу за растениями или инструкции для автоматического исполнения роботизированной техникой.   Например, предиктивная аналитическая модель помогает определить, что повышение температуры на 2 градуса способствует вылуплению насекомых, или увеличение влажности выше оптимальной границы может привести к вспышке болезни. Управление этими факторами создает реальную ценность моделирования микроклиматических условий: если это теплица, то можно не допускать повышение температуры, а если поле – то предусмотрительно наблюдать за участком и воздействовать химикатом при появлении паразитов.   Впервые за всю историю сельского хозяйства у фермера появляется возможность контролировать природные факторы, проектировать точные бизнес-процессы, и, кроме того, прогнозировать результат с математической точностью.

Много изменений и в животноводстве. Принимая во внимание длительность цикла животноводства, разрабатываются и внедряются системы упреждающего анализа расширенных производственных показателей. Это позволяет осуществить переход от инцидентного управления производственным процессом к проактивному.

Госрегулирование цифровизации сельского хозяйства

Программа цифровизации сельского хозяйства

До конца 2018 года Минсельхоз рассчитывает утвердить на уровне правительства программу «Цифровое сельское хозяйство» для ее включения в программу «Цифровая экономика». Об этом TAdviser на конференции ЦИПР в июне 2018 года рассказал Игорь Козубенко, директор департамента развития и управления государственных и информационных ресурсов Минсельхоза.

Минсельхоз разработал программу цифровизации сельского хозяйства

По его словам, в июне ведомство вышло в правительство с этой инициативой, и теперь стоит задача защитить мероприятия и бюджеты новой программы.

В какую сумму оценена реализация «Цифрового сельского хозяйства», Козубенко отказался уточнить TAdviser. Исходя из цифр, которые он озвучил в рамках своего выступления на ЦИПР, она может исчисляться сотнями миллиардов рублей. Так, привел он данные, объем рынка ИТ в агропромышленном комплексе за 2017 год составил 360 млрд рублей. Источник этой оценки он не обозначил.

Предлагаемая программа рассчитана на 6 лет - до 2024 года. Она включает множество мероприятий. В их числе такие «основополагающие мероприятия» как построение «серьезной инфраструктуры» на сельскохозяйственных территориях. «По статистике», на 20% таких территорий в России есть 3G. Это катастрофически мало, отметил Игорь Козубенко. При этом на многих территориях связи нет вообще, добавил он.

Необходимо обеспечить качественным сигналом комбайны, трактора и другую технику. Поэтому Минсельхоз предложил правительству «амбициозную задачу» совместно с Минпромторгом, Минкомсвязи, «Ростелекомом» и другими обеспечить хорошим покрытием сельхоз угодия, возможно, 5G, заявил Козубенко.

«
Это даст возможность качественно внедрять и робототехнику, и проводить автоматизацию всех процессов, - отметил он.
»

Также, по словам представителя Минсельхоза, ведомство предложило правительству пересмотреть схемы господдержки и субсидирования информатизации отрасли:

«
Мы предложили, чтобы не субсидировать часть затрат на приобретение каких-то технологий, а чтобы субсидировать передачу «цифры», включая технологии интернета вещей. Это даст возможность объективно увидеть картину, собрать данные и реально спрогнозировать то, что у нас происходит, и то, что будет происходить, - заявил Игорь Козубенко.
»

Представитель Минсельхоза добавил, что реализация всего этого сначала требует аудита того, что уже сейчас есть. Для этого в Минсельхозе был создан «мощный аналитический центр», который ведомство рассматривает как базу для сбора тех технологий, которые эффективно работают, и продвижения этих технологий в отрасль, обучения специалистов и многого другого.

В числе существующих проблем в области ИТ в агропромышленном комплексе Игорь Козубенко отметил острую нехватку кадров: специалистов не хватает, ИТ-специалист сегодня получает зарплату больше, чем главный агроном. Другая проблема - зависимость от импортных технологий. В Минсельхозе подсчитали, что порядка 95% технологий в сельском хозяйстве - зарубежные.

Дорожная карта FoodNet (Умное сельское хозяйство)

  • Интеллектуальный рынок производства и распределения пищи и продуктов с индивидуальной логистикой

Агентство стратегических инициатив (АСИ) совместно с бизнес-сообществом представило в сентябре 2017 года «дорожную карту» развития рынка продовольствия FoodNet, которая является частью Национальной технологической инициативы (НТИ).

Как следует из подготовленной «дорожной карты» (есть в распоряжении РБК)[1], к 2035 году российские компании должны занять более 5% мирового рынка в пяти приоритетных сегментах. К ним отнесены «умное» сельское хозяйство (в производстве используются автоматизация, искусственный интеллект, большие данные), ускоренная селекция, доступная органика, а также «новые источники сырья» (речь идет о переработке, например, биомассы водорослей и насекомых, внедрении псевдозлаковых культур и т.п.) и персонализированное питание.

Подробнее смотрите Национальная технологическая инициатива (НТИ)

БПЛА в сельском хозяйстве

В мире

«Роботизация» производства особо актуальна для больших фермерских хозяйств. Совершая полеты над полями, беспилотники с помощью камеры и датчиков позволяют фермерам в режиме реального времени видеть, как выглядит каждое растение, как происходит процесс созревания с/х культур и как изменяется цвет почвы[2].

«Сельскохозяйственные» беспилотники позволяют создавать электронные карты полей в формате 3D, рассчитывать показатель Normalized Difference Vegetation Index (нормализованный вегетационный индекс) с целью эффективного удобрения культур, инвентаризировать проводимые работы и охранять сельхозугодия.

Векторные карты, полей созданные с помощью беспилотников. Источник: robotrends.ru

Примеры работ, которые могут выполняться сельскохозяйственными беспилотниками:

  • Анализ состояния почвы. С помощью камер и специально установленных на БПЛА датчиков фермеры анализируют состояние почвы на различных участниках и определяют, на каких из них наиболее целесообразно проводить посадку семян.
  • Посадка семян. На рынке можно найти ряд стартапов, которые предлагают сажать растения с помощью специальных дронов, выстреливающие в почву капсулами с семенами. Примером подобного стартапа является BioCarbon Engineering, который громко заявил о себе весной 2015 года, когда объявил о своих планах сажать в будущем до 1 млрд. деревьев в год.

Дрон, сажающий деревья. Источник: itc.ua
  • Мониторинг состояния урожая. Для фермеров очень важно своевременно обнаружить вредителей, от которых гибнут сельхозугодия, чтобы оперативно предпринять необходимые меры. Уже давно известно, что первые признаки ухудшения состояния растений проявляются в изменении хлорофилла. Поэтому, установив на БПЛА инфракрасные камеры, фермеры могут своевременно узнать о начале гибели урожая.
  • Обработка урожая. Еще одна потенциальная сфера применение БПЛА в сельском хозяйстве – это равномерные опрыскивания урожая ядохимикатами и специальными удобрениями. С помощью беспилотников фермеры смогут проводить подобные работы удаленно.
  • Прогноз урожайности. Собранные в ходе мониторинга данные могут быть использованы для построения различных аналитических отчетов. В этом случае БПЛА будет применяться как платформа для сбора данных, в то время как основной фронт работ ляжет на специализированное ПО, обрабатывающее собранную информацию. Многие эксперты даже полагают, что будущее «сельскохозяйственных» БПЛА именно за этой моделью развития – сами аппараты станут «коммидити», в то время, как основную ценность для рынка будут представлять специалисты, способные на основе результатов работы ПО принимать верные решения по дальнейшему развитию сельхозугодий.


Примечателен проект компании из Великобритании, цель которого – автоматизировать все процессы выращивания агрокультур. Так, ферма Hand Free Hectare позволила аграриям сложа руки наблюдать за ростом агрокультур. Автономные модифицированные тракторы и дроны сами вырастили на территории 2,5 гектара 4,5 тонны ячменя. Люди автоматизировали все процессы – от посева семян до сбора урожая. Машинами управляет техперсонал из диспетчерской. Дроны со встроенными мультиспектральными датчиками производили съемку угодий. Небольшие сельскохозяйственные машины брали образцы земли, оценивали ее и подбирали необходимые минудобрения. Камеры в режиме реального времени оповещали о вредителях или сорняках.

Обзор рынка

На начало 2017 года рынок «сельскохозяйственных» БПЛА находится на начальной стадии развития. Однако эксперты полагают, что в будущем сельское хозяйство станет одним из самых крупных сегментов рынка для беспилотников. Markets and Markets в 2016 году оценил рынок «сельскохозяйственных» БПЛА в $ 864, 4 млн., спрогнозировав до 2022 года уверенный ежегодный рост отрасли в 30% (до $ 4,2 млрд.). По словам экспертов Markets and Markets, активному росту рынка будет способствовать постепенное улучшение нормативно-правовой конъектуры, которое сейчас наблюдается в различных странах мира.

По оценкам аналитического агентства PWC, через несколько десятков лет рынок одних «сельскохозяйственных» дронов (не включая беспилотники самолетного типа) может составить порядка $32,4 млрд. Данный рост будет обусловлен увеличением численности мирового населения – чтобы всех прокормить, без инноваций в отрасли сельского хозяйства, позволяющих повысить урожайность, не обойтись.

Среди стран, где сейчас происходит активное использование «сельскохозяйственных» беспилотников, можно выделить США, Китай, Япония, Бразилия, страны ЕС и др.

Среди крупнейших игроков мирового рынка БПЛА, которые ориентируются на сельское хозяйство, можно выделить таких представителей, как AeroVironment Inc, AgEagle, DJI, Yamaha и др.

Данные Goldman Sachs и Gartner

Goldman Sachs прогнозирует, что к 2021 году сектор АПК станет вторым по величине в использовании дронов. По информации исследователей Gartner, прирост БПЛА по сравнению с 2016 годом составляет 30%, в общем объеме 7% приходится на агробизнес.

Перспективы глазами DJI

В конце декабря 2017 года компания DJI Innovation Technology (DJI), крупнейший в Китае производитель коммерческих беспилотников, сообщила, что более 10 тысяч операторов БПЛА используют дроны DJI серии MG, предназначенные для применения в сельском хозяйстве. По оценкам компании, продажи таких дронов в 2020 году достигнут 45 тысяч штук.

Китайский производитель намерен и дальше наращивать инвестиции в разработку сельскохозяйственных дронов и обучение операторов для них, чтобы помочь фермерам повысить эффективность обработки сельхозугодий пестицидами, передает China Daily.

DJI видит большие перспективы для сельскохозяйственных дронов

В ноябре 2015 года DJI выпустила свой первый сельскохозяйственный дрон MG-1, а в 2016-м пополнила ассортимент его модификацией под названием MG-1S, оснащенной передовой системой управления БПЛА, радаром и сенсорами.

В конце 2017 года DJI представила еще более совершенный БПЛА сельхозначначения MG-1S Advanced с улучшенными радаром, распылительной и динамической системами, повышающими эффективность работы дрона и его точность. По данным компании, с помощью этой модели операторы могут ежедневно обрабатывать химикатами посевы на площади около 40 гектаров.

DJI видит большие перспективы для сельскохозяйственных дронов и планирует активизировать усилия по подготовке большего числа операторов для них. В интервью изданию вице-президент DJI Луо Дженхуа (Luo Zhenhua) заявил, что спрос на сельскохозяйственных дронов просто огромен.

По данным DJI, на долю ее дронов серии MG приходится около 70% продаж БПЛА сельхозназначения в Китае.

С модернизацией сельского хозяйства в КНР рынок передовых устройств для фермеров переживает значительный подъем. Ожидается, что в 2023 году показатель проникновения дронов в агропромышленном комплексе Китая превысит 40%, а продажи таких устройств в денежном выражении достигнут 16 млрд юаней ($2,4 млрд).[3]

В Японии защиту фермерских земель от диких животных доверят дронам

Японский стартап Skyrobot, разрабатывающий системы на основе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), решил помочь местным фермерам защитить сельскохозяйственные угодья от набегов диких животных. Для борьбы с непрошенными гостями компания предлагает использовать свой программно-аппаратный комплекс, состоящий из квадрокоптера, камеры с ИК-датчиком и системы с искусственным интеллектом. Об этом в октябре 2017 года сообщило японское издание Nikkei.[4] Подробнее здесь.

В России

Развиваются беспилотники в отрасли сельского хозяйства и в нашей стране, даже несмотря на не слишком благоприятное нормативно-правовое регулирование. Среди наиболее активных участников рынка можно выделить таких игроков, как «Беспилотные технологии» (г. Новосибирск), «Геоскан» (г. Санкт-Петербург), «Автономные аэрокосмические системы — «ГеоСервис» (г. Красноярск) и ZALA AERO (г. Ижевск). Спектр услуг, предоставляемых данными компаниями для сельского хозяйства, достаточно большой. Например, компания «Геоскан» предлагает сельхозпроизводителям следующие услуги:

  • Инвентаризация сельхозугодий, создание электронных карт полей и кадастр
  • Мониторинг техники, состояния посевов и полей под парами, расчет NDVI и др. индексов
  • Сопровождение и контроль агротехнических мероприятий

Беспилотные тракторы в сельском хозяйстве

В мире

В России

Росэлектроника: Навигационно-связная аппаратура управления сельхозтехникой

Специалисты холдинга «Росэлектроника» изготовили опытные образцы навигационно-связных элементов бортового и диспетчерского оборудования для системы управления беспилотной сельскохозяйственной техникой. Работы проводит московский НИИ микроэлектронной аппаратуры «Прогресс» в интересах группы компаний «Ростсельмаш».

Cognitive Technologies провела полевые испытания беспилотного комбайна

15 августа Cognitive Technologies объявила о проведении первых полевых испытаний комбайна в беспилотном режиме. Работы проводились в Ростовской области совместно с партнером компании — «Ростсельмаш». Экспериментальный образец комбайна RSM 181 TORUM был оснащен системой автоматического вождения Cognitive Agro Pilot.

Программа "Урал Когнитив Агро"

Уральский федеральный университет (УрФУ) и группа компаний Cognitive Technologies (разрабатывают системы искусственного интеллекта (ИИ) и беспилотный транспорт) запустили летом 2017 года программу «Урал Когнитив Агро». Программа является международной, реализовывать ее будут еще в Бразилии и Аргентине. Согласно планам сторон, «Урал Когнитив Агро» привлечет до 3 млрд рублей, сообщают РИА Новости. Порядка 800 млн из этой суммы — собственные деньги партнеров. Программа продлится до 2022 года[5].

Система ИИ для беспилотного зерноуборочного комбайна

Компания Cognitive Technologies анонсировала в апреле 2017 года технологию компьютерного зрения для автоматического вождения зерноуборочного комбайна.

«Предполагается, что наша система сначала будет установлена на экспериментальном образце сельхозтехники, — рассказала Ольга Ускова, президент Cognitive Technologies. — Мы затратили на ее разработку более трех лет и получили отличные результаты. Обладая функцией автоматического подруливания при уборке урожая, российские комбайны смогут на равных конкурировать с мировыми с/х-брендами, которые уже обладают аналогичным функционалом».

Испытания первого в России беспилотного трактора

В середине сентября 2016 года на одном из агрокомплексов Рязанской области началась серия испытаний беспилотного трактора «АгроБот». В течение ближайшего года компания предполагает провести серию тестовых внедрений «АгроБота» и отработку основных операций в беспилотном режиме за счет использования сценариев автономной работы.

Интернет вещей в сельском хозяйстве (IoTAg)

Интенсивное внедрение цифровизации и интернета вещей в сельское хозяйство обещает превратить отрасль, менее других подверженную влиянию ИТ, в высокотехнологичный бизнес за счет взрывного роста производительности и снижения непроизводительных расходов, которые являются атрибутами Сельского хозяйства 4.0[6].

Если в 2010 году в мире насчитывалось не более 20 высокотехнологичных компаний, работающих в сфере сельского хозяйства и рынок венчурных инвестиций составлял $400 тыс., то уже с 2013 начался экспоненциальный рост венчурного капитала. К 2016 году было проинвестировано более 1300 новых технологических стартапов, более 500 высокотехнологичных стартапов создается ежегодно. Инвестиции в сельскохозяйственную отрасль в 2015 году достигли исторического максимума и составили $4,6 млрд. Самые активные страны, которые привлекают инвестиции в агростартапы - США, Китай, Индия, Канада, Израиль.

Рынок интернета вещей в сельском хозяйстве (IoTAg) является одним из вертикальных сегментов IIoT. По состоянию на конец 2016 г. на долю сельского хозяйства приходилось около 6% всех реализованных в мире проектов в области IoT.

По мнению J’son & Partners Consulting, по мере развития рынка, все больше устройств, механизмов, техники и информационных систем будут «подключенными» и обладать всеми атрибутами интернета вещей. Поэтому, оценивая рынок, следует рассматривать связанное в единую сеть оборудование, решения, приложения вдоль всей цепочки создания стоимости, включая конечного потребителя.

Учитывая, что развитые страны ставят себе цели максимально увеличить производительность сельского хозяйства и отдачу с единицы площади за счет цифрового земледелия, для России тем более актуальна задача ускоренного развития и применения технологий, повышающих производительность в отрасли.

Несмотря на призовые места России в экспорте пшеницы и свинины, а также возросшие благодаря импортозамещению показатели внутреннего производства сельхохпродукции, эффективность отечественного сельского хозяйства заметно уступает крупнейшим экономикам. В России валовая стоимость сельхозпродукции на одного работника в 2015 г. составила $8 тыс., в Германии $24 тыс., в США – $195 тыс.

Катализатором в эволюции и прогрессе является комплекс технологий, объединенных общим названием Интернет вещей (Internet of Things). Это сочетание фундаментальных открытий в области анализа данных (Data Science, искусственный интеллект, machine learning), инновационных достижений в разработке сенсоров и самоуправляемой (беспилотной) техники, позволивших осуществлять сбор данных и контроль за всеми объектами на уровне, недостижимом ранее, а также подключенных сетевых решений, систем управления, платформ и приложений, которые выводят способы выращивания растений и животных на новый уровень.

Сельское хозяйство становится сектором с очень интенсивным потоком данных. Информация поступает от различных устройств, расположенных в поле, на ферме, от датчиков, агротехники, метеорологических станций, дронов, спутников, внешних систем, партнерских платформ, поставщиков. Общие данные от различных участников производственной цепочки, собранные в одном месте, позволяют получать информацию нового качества, находить закономерности, создавать добавочную стоимость для всех вовлеченных участников, применять современные научные методы обработки (data science) и на их основе принимать правильные решения, минимизирующие риски, улучшающие бизнес производителей и клиентский опыт.

Фермерам, агрономам, консультантам становятся доступны мобильные или онлайн-приложения, которые при загрузке данных о своем поле (координаты, площадь, тип культур, прошлая урожайность) предоставляют точные рекомендации и последовательность действий с учетом анализа многих исторических и текущих факторов, как на своем участке, так и во внешнем окружении, комбинируя данные с техники, датчиков, дронов, спутника, других внешних приложений. Теперь программа помогает определить лучшее время для посадки семян, удобрения, увлажнения или сбора урожая, просчитать время погрузки и доставки груза до покупателя; следить за температурой в зоне хранения и транспортировки, чтобы избежать порчи и доставить свежую продукцию; прогнозировать урожай и доход и получать советы по улучшению обработки растений в сравнении с прошлыми показателями.

Элементы IoT в СХ

  • СМТ: GPS/Глонасс трекеры, датчики топлива
  • Датчики активности животных /Болюсы
  • Персональные идентификаторы (RFID карты, IButton)
  • Системы параллельного вождения
  • Системы точного земледелия
  • БПЛА/Дроны
  • Умные метео-станции
  • Весо-измерительные приборы
  • IP камеры
  • Смартфоны/Планшеты
  • Системы доения животных
  • ERP системы

RFID

RFID – технологии в сельском хозяйстве помогают автоматизировать множество процессов. В животноводстве решается весь комплекс производственных и управленческих задач, начиная от учета поголовья скота, контроля его перемещения и всех текущих показателей, до вакцинации и оптимизации селекционной работы – что обычно остается за периметром стандартных ИТ-решений умной фермы, но легко реализуемо в RFID-решении. Таким образом, значительно сокращаются трудозатраты, ликвидируется возможность ошибок, вызванных человеческим фактором, ускоряется обработка информации даже в крупных сельских хозяйствах, упрощается выявление положительной и отрицательной наследственности. Все это позволяет значительно повысить доходность сельскохозяйственных предприятий и их конкурентоспособность на мировом рынке.

В феврале 2018 года стало известно, что Группа Компаний ISBC сертифицировала отечественные радиочастотные метки в международной организации InternationalCommittee for Animal Recording (ICAR). RFID-метки предназначены для автоматизированной идентификации и учета животных. Продукция зеленоградского завода ISBC успешно прошла все проверки на соответствие мировым стандартам ISO 11784 и ISO11785. С этого момента Россия самостоятельно производит сертифицированные RFID-метки для животных. Здесь крайне важен аспект продовольственной безопасности. Четкая идентификация больных животных позволит вовремя выявить зараженные продукты, включая импортные, предотвратить эпидемии опасных заболеваний.

Но главные выгоды получит не государство, а простые люди. Мы не знаем, откуда появилось молоко и мясо на нашем столе. Радиочастотная идентификация обеспечит 100% контроль. Весь путь продуктов «от поля до стола» станет кристально прозрачным, и мы будем уверены в здоровье буренки, изображенной на пакете молока. Долгожданный Интернет Вещей будет реализован на практике в простой технологии, нужной каждому.

Другой инновацией станет поиск пропавших питомцев. Теряются тысячи животных. RFID-метки станут официальными паспортами домашних любимцев, предотвратят горечь разлук с пушистыми и лохматыми друзьями.

В мире

CropX (Израиль) – решение оптимального полива

IoT-система для мониторинга состояния здоровья поголовья на свинофермах

В ноябре 2017 года стало известно о создании в США системы интернета вещей (IoT), позволяющей дистанционно следить за состоянием здоровья поголовья на свинофермах. Решение предусматривает крепление специальных бирок к ушам свиней. С помощью разнообразных датчиков они следят за температурой тела и передвижениями животных для оценки их самочувствия и готовности к размножению. Информация с датчиков передается в облако, где она анализируется, после чего обработанные сведения отправляются обратно сотрудникам свинофермы. Подробнее здесь.

IoT поможет фермерам дистанционно следить за поголовьем на свинофермах

Бережное распыление и точное определение сорняков

С увеличением численности населения Земли сельскохозяйственные площади на душу населения стремительно уменьшаются. Основываясь на прогнозах Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), для того, чтобы накормить мировое население, фермерам необходимо будет стабильно производить почти в полтора раза больше урожая к 2050 году. Для того, чтобы выполнить это условие, агрокомплексам потребуются экологически безопасные средства защиты посевов и другие технические инновации. Чтобы воплотить это в жизнь, Bosch и Bayer в сентябре 2017 года объявили об объединении своих усилий. В рамках трехлетнего исследовательского партнерства компании разработают технологию умного распыления, которая позволит более эффективно использовать пестициды.

Исследование Bosch фокусируется на высокоэффективной технологии датчиков и интеллектуальной процедуре анализа системы выборочного распыления. В рамках партнерства с Bosch компания Bayer применяет свой опыт в сфере работы с геоинформационными системами (ГИС), включающий в себя разработку алгоритмов, являющихся основой для агрономических решений: например, интегрированной защиты посевов, рецептур и методологий нанесения растворов.


Такие культуры, как кукуруза и пшеница, соперничают в полях с сорняками за воду, питательные вещества и место под солнцем. И результатом этого становится плохая урожайность. На данный момент наиболее эффективным средством для борьбы с нежелательными растениями является повсеместное масштабное применение гербицидов, однако этот способ не учитывает тот факт, что сорняки растут неравномерно. В итоге посевы и плодородные земли также попадают под обработку пестицидами, что может нанести вред окружающей среде.

Используя камеры со специальными датчиками, новая технология умного распыления отличает сорняки от посевов. Затем с помощью особого метода опыления пестицидами обрабатываются только сорняки, что позволяет значительно уменьшить вред, наносимый окружающей среде.

«С умным распылением мы привносим технологичность в сельское хозяйство», – говорит доктор Йоханнес-Йорг Рюгер, глава подразделения Bosch в сегменте решений для коммерческого транспорта и транспортных средств повышенной проходимости. Новую технологию от предыдущих разработок отличает то, что предшествующие системы могли различать лишь наличие или отсутствие растений, не разделяя их на сорняки и посевы.


Технология работает следующим образом: перед тем, как выехать в поле, фермер с помощью специального оборудования оценивает ситуацию на поле и получает рекомендации по наиболее подходящему времени для уничтожения сорняков. Буквально одно действие позволяет обнаружить нежелательные растения и точечно опрыскать их. Множество камер, рассредоточенных по всей длине опрыскивателя, делает большое количество фотографий сорняка, что позволяет определить его тип и оптимальный метод воздействия. В то время как опрыскиватель передвигается по полю, нужные объемы гербицидов в правильных пропорциях распрыскиваются, согласно заранее заданным параметрам. Так, сорняки обрабатываются составом, а свободные от них территории избегают воздействия, и все это происходит всего за несколько мгновений.

В России

2018

ФСБ уточнит трактовку «шпионской» техники после «теленка с GPS»

Федеральная служба безопасности (ФСБ) России уточнит трактовку термина «специальные технические средства, предназначенные для негласного получения информации» в Уголовном кодексе и Кодексе об административных правонарушениях. Об этом говорится в проекте[7], опубликованном на федеральном портале проектов нормативных правовых актов[8].

В ФСБ указали, что сейчас значение термина «специальные технические средства, предназначенные для негласного получения информации» в федеральном законодательстве не раскрыто. Закрепить значение термина необходимо для предупреждения преступлений, связанных с незаконным оборотом таких средств, отмечается в обосновании проекта.​

Общественное обсуждение проекта продлится до 2 июля 2018 года.

Статья 138.1 УК РФ (незаконный оборот специальных технических средств, предназначенных для негласного получения информации) предусматривает штраф до 200 тыс. руб. либо лишение свободы на срок до четырех лет. Ст. 20.23 КоАП РФ за нарушение правил оборота таких спецсредств предусматривает штраф от 2 тыс. до 2,5 тыс. руб. с конфискацией этих устройств (для должностных лиц максимальный штраф — 5 тыс. руб.).

В конце декабря 2017 года президенту Владимиру Путину рассказали о курганском фермере Евгении Васильеве[9], которого обвинили по ст. 138.1 Уголовного кодекса. По словам самого Васильева, он купил GPS-трекер на маркетплейсе AliExpress, чтобы следить за теленком. Сотрудники ФСБ нашли в этом трекере микрофон, который можно включать дистанционно.
Минсельхоз предложил субсидировать передачу данных от IoT-устройств в агропроме

Первый заместитель директора ФБГУ «Аналитический центр Минсельхоза России» Сергей Косогор в ходе международной конференции «Цифровая трансформация сельского хозяйства» рассказал о подходе ведомства к стимулированию использования IoT-устройств в агросекторе. По его словам, министерство предлагает субсидировать передачу данных с подключенных устройств. Он пояснил PRO IoT[10], что речь идет о субсидировании строительства инфраструктуры передачи данных. При этом ведомство намерено использовать передаваемые агробизнесменами данные для собственной аналитики и аккумулирования информации о сельхозпроизводстве.

Минсельхоз считает возможными субсидировать передачу данных и при использовании зарубежных IoT-устройств. Однако ведомство нацелено на использование российских дата-центров. Сергей Косогор также сообщил, что Минсельхоз совместно с Минкомсвязи разрабатывает механизмы обеспечения подключения устройств Интернета вещей в сельской местности, где отсутствует покрытие сотовой связью.

Кроме того, министерство, по словам Сергея Косогора, разрабатывает программы подготовки специалистов по цифровым технологиям для сельского хозяйства. Речь идет, в частности, о специалистах в области Интернета вещей и операторах квадрокоптеров.

Россия в топ-15 стран по уровню развития технологий в сельском хозяйстве

Россия занимает 15 место в мире по уровню цифровизации сельского хозяйства, а рынок информационно-компьютерных технологий в отрасли оценивается в 360 млрд рублей, свидетельствуют данные Министерства сельского хозяйства РФ, озвученные в феврале 2018 года на конференции "Точное земледелие 2018".

Руководитель департамента развития и управления государственных и информационных ресурсов Минсельхоза Игорь Козубенко напомнил участникам встречи, что в конце 2017 года ведомство предложило создать государственную подпрограмму "Цифровое сельское хозяйство", так как ранее отрасль не входила в перечень приоритетных при подготовке Федеральной программы цифровой экономики.

"Рынок информационно-компьютерных технологий в сельском хозяйстве на данный момент составляет порядка 360 млрд рублей. К 2026 году он должен вырасти как минимум в пять раз, в том числе за счет поддержки агро-стартапов", - сказал Козубенко. По его словам, министерство плотно работаем с организациями, которые занимаются стартапами, в том числе со "Сколково", с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, с Фондом развития интернет-инициатив (ФРИИ), и помогает "этим фондам и стартапам напрямую выйти на сельхозпроизводителя".

По данным Козубенко, в министерстве создан аналитический центр, занимающийся мониторингом состояния земель сельхозназначения, идут переговоры с Роскосмосом и Росгидрометом о создании единой базы снимков из космоса и климатических данных. В крупнейших аграрных вузах с прошлого года открыты кафедры цифровизации сельского хозяйства, где будут готовить кадры для этой области, пояснил чиновник.

2017

Датчики, помогающие вести статистику

Датчики устанавливают на тракторах и другой сельхозтехнике для контроля скорости передвижения, количества посеянных удобрений и собранного урожая. Животноводы тоже используют специальные датчики: они следят за поведением скота, активностью в течение дня, температурой тела, местонахождением. Такие приборы можно установить как внутрь, так и на животное. Собранные данные помогают увеличить продуктивность производства. Среди компаний, поставляющих датчики, — John Deere и «Агро-Н».

«У Микрона есть опыт реализации проектов по RFID-маркировке в различных отраслях. Сельское хозяйство - одна из отраслей, где цифровизация дает наиболее быстрый и заметный экономический эффект, но примеров применения отечественных решений в нашей стране пока еще очень мало.», - заявил в октябре 2017 года директор по прикладным технологиям и системным решениям ПАО «Микрон» Олег Белов.
Данные J’son & Partners Consulting

21 июня 2017 года аналитическая компания J’son & Partners Consulting представила результаты исследования российского рынка [[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|[[Интернет вещей Internet of Things (IoT)|Интернета вещей (IoT)]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] в секторе сельского хозяйства.

По прогнозам экспертов, IoT-решения и цифровизация в сельском хозяйстве принесут суммарный экономический эффект в размере 4,8 трлн рублей в год или 5,6% прироста ВВП России. При этом объем потребления информационных технологий может вырасти на 22%, причем за счет цифровизации только одной отрасли — сельского хозяйства.

В J’son & Partners Consulting считают перспективной модель прямых продаж, при которой сельхозпроизводители «видят» конечного потребителя, его объем и структуру спроса, и за счет использования предиктивной аналитики создают ровно то, что и когда нужно потребителю. При этом управление поставками продукции осуществляется на принципах автоматического обмена информацией между участниками цепочки поставок и минимальным использованием складской и логистической инфраструктуры посредников оптового звена.

Проект «дорожной карты» внедрения технологий интернета вещей от ФРИИ

В начале марта 2017 года Фонд развития интернет-инициатив (ФРИИ) рассказал о завершении разработки проекта «дорожной карты» по внедрению технологий интернета вещей в агропромышленном комплексе (АПК) России (с документом ознакомился TAdviser). Он был создан в рамках исполнения поручения заместителя председателя правительства Аркадия Дворковича от 21 октября 2016 года, данным в соответствии с июльским президентским указом «о реализации научно-технической политики в интересах АПК».

Согласно поручению Дворковича, Минпромторг, Минкомсвязи, Минсельхоз совместно с Росагролизингом и ФРИИ до 1 марта 2017 года должны были предоставить в правительство «дорожную карту» по внедрению технологий интернета вещей. Во ФРИИ уточнили TAdviser, что документ был отправлен в правительство в срок.

«Дорожная карта» включает внедрение концепции интернета вещей (Internet of Things, IoT), оптимизацию работы с помощью беспилотников и собственные радиочастоты.

Целями реализации «дорожной карты» разработчики документа указывают:

  • повышение экономической эффективности деятельности предприятий АПК;
  • расширение емкости традиционных внутренних рынков и сбыта продукции;
  • создание новых ниш для продукции АПК;
  • вывод продукции отечественного АПК на международные рынки;
  • обеспечение ответственного и рационального природопользования.

Российское сельское хозяйство предлагают усилить высокими технологиями

В «дорожной карте» прописаны мероприятия, направленные на развитие исследований и разработок в области интернета вещей, стандартизацию технологий интернета вещей в АПК, развитие цифровой инфраструктуры, развитие системы подготовки и повышения квалификации специалистов в области интернета вещей, совершенствование госрегулирования.

Авторы документа ожидают, что за счет реализации мероприятий «дорожной карты» к 2019 году доля российских предприятий, использующих интернет вещей в АПК, достигнет 30% против текущих менее 0,05%. По их задумке, внедрение интернета вещей также должно увеличить долю отечественных разработок оборудования на базе этой технологии с 6 до 20% к 2019 году. К этому же времени планируется провести около 20 пилотных проектов.

Во ФРИИ подсчитали, что система анализа как элемент интернета вещей позволяет экономить 20% годовых расходов предприятия. Был прецедент, когда после внедрения системы предприятию удалось сэкономить более 40% солярки, которую изначально планировали израсходовать на производство, говорит представитель ФРИИ[11].

Касательно использования дронов план предусматривает разработку основ госрегулирования сферы беспилотных аппаратов для нужд фермеров в 3 квартале 2017 года, а в 4 квартале Минтранс, Минэкономразвития и ФСБ должны представить план по выделению беспилотникам радиочастот для обмена информацией с инфраструктурой фермерского хозяйства. Кроме того, отраслевые предприятия должны получить упрощенный доступ к картографическим и метеорологическим данным: они нужны фермерам для наблюдения и прогнозирования урожая.

«Дорожная карта» также предусматривает упрощение процесса регистрации объектов связи на земельных участках фермеров. Речь идет о вышках беспроводной связи, которые нужны для информатизации хозяйства в целом, а также для связи датчиков и других элементов фермерского интернета вещей с вычислительным центром и базой данных. Для этого правительство может обязать органы местного самоуправления предоставлять фермерам землю в аренду под строительство линий связи. При этом линейные объекты и сооружения связи перестанут быть объектами капитального строительства, но без утери прав собственности на них.

Разработчики документа считают, что линии связи и вышки, устройства для сбора и обработки информации с датчиков и других элементов фермерского интернета вещей являются базовыми элементами информатизации АПК. Однако о том, как именно такие системы будут создаваться и функционировать, в «дорожной карте» точно не говорится. Она предусматривает, что в 1 квартале 2018 года будет проводиться разработка комплекса мер, включая рекомендации по хранению, обработке и предоставлению данных.

Стоимость внедрения всех элементов «дорожной карты» авторы не уточняют. Одним из барьеров эффективного финансирования внедрений интернета вещей, по их мнению, является многообразие решений, опирающихся на различные технологические стандарты. Сложно определить, какие из них станут лидерами в своих областях.

Требуется постоянная координация с экспертами в области стандартов, протоколов и их параметров, а также используемых средств радио доступа для интернета вещей, говорится в проекте «дорожной карты». По мнению авторов документа, при разработке госполитики в области научного технологического развития, стандартизации технологий в АПК эффективного взаимодействия с экспертным сообществом можно достичь путем формирования на базе «Ассоциации участников рынка интернета вещей» рабочей группы в области стандартизации с привлечением отраслевых ассоциаций, экспертного сообщества и представителей государства.

2016: Планы по разработке «дорожной карты» IoT

О планах по разработке «дорожной карты» развития технологий интернета вещей в АПК проект «Открытое правительство» сообщал в декабре 2016 года[12]. Ее необходимость тогда объясняли тем, что сельскохозяйственный сектор в России, несмотря на увеличение объёма инвестиций, остаётся недофинансированным. Кроме того, по производительности труда он отстаёт от США и стран Европы в 3–5 раз. Негативный вклад вносят климатические риски. Конкурировать с западными фермерами российские сельхозпроизводители не могут из-за низкого уровня внедрения современных технологий, отмечали в «Открытом правительстве».

В основе информатизации АПК лежат технологии интернета вещей. По прогнозам Gartner, к 2020 году применение интернета вещей в АПК внесёт в мировой ВВП дополнительно не менее $80 млрд долларов. Для того чтобы успешно развивать эти технологии в России, необходимо объединить усилия всех ведомств, организаций и экспертов, деятельность которых связана с сельским хозяйством и ИТ.

В сообщении «Открытого правительства» говорилось, чтобы развивать подобные технологии, нужно сначала обеспечить доступ в интернет на землях сельскохозяйственного назначения.

Контролировать эффективность использования земель сельскохозяйственного назначения и проводить их инвентаризацию также планируется с использованием высоких технологий — на основе космических снимков. Отчеты о результатах космического мониторинга при этом должны публиковаться в открытом доступе.

Помочь фермерам управлять климатическими рисками и прогнозировать неблагоприятные погодные условия должны электронные сервисы, разработанные на основе открытых данных с метеорологических станций и радиолокаторов Росгидромета, а также предоставление такой информации на государственных порталах и информационных системах.

В «Открытом правительстве» полагают, что в «дорожную карту» целесообразно было бы заложить финансовую поддержку пилотных проектов в сфере интернета вещей. Первыми такими проектами могут стать проекты по созданию беспилотных дронов для сбора метеоданных, тракторов — сборщиков урожая и различных видов самоуправляемых сеялок, «умных» систем полива и систем хранения продукции. Финансирование подобных проектов может войти в программу поддержки отраслей АПК, которая оценивается в 69,7 млрд руб.

Космические снимки (дистанционное зондирование Земли)

Холдинг «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «РОСКОСМОС») и ООО «Русагро-Инвест» (входит в группу компаний «Русагро») подписали в конце 2017 года меморандум о сотрудничестве в развитии и внедрении цифровых технологий в сельскохозяйственной отрасли. Стороны планируют совместно разрабатывать программные решения для оценки и моделирования развития сельхозкультур с использованием потоковой обработки данных дистанционного зондирования земли (ДЗЗ). Создаваемые технологии будут применяться для точного земледелия с автоматическим управлением объединенных в сети интернета вещей (IoT) сельскохозяйственных машин.

РКС и «Русагро-Инвест» намерены координировать реализацию целевых программ и проектов с использованием технологий обработки данных ДЗЗ, анализа метеоданных, расчета спектральных индексов оценки состояния растительности. Стороны договорились совместно развивать технологии визуализации космических данных на карте, оперативного доступа к высокодетальным снимкам с высокой частотой обновления для любого участка Земли для точного картографирования границ полей и севооборотов, зон плодородия, а также мониторинга состояния вегетации.

Распределенные реестры (блокчейн) для отслеживания семенного материала

С помощью технологии распределенных реестров Минсельхоз рассчитывает справиться с серым рынком семян.

На долю этого рынка сегодня приходится около 40% всего рынка; «серые» семена далеко не всегда качественные, что напрямую отражается на урожайности. О намерении задействовать технологию блокчейн для отслеживания семенного материала на всем пути от селекционеров и поставщиков до сельхозпроизводителей рассказал в марте 2018 года директор департамента АПК Минсельхоза Игорь Козубенко. «Доля `серого` семенного материала составляет почти 40%, что приводит к снижению качества и количества собираемого урожая»[13]

Урожайность агрокультур можно увеличить на 20-30% за счет использования качественных сертифицированных сортов семян, а развитие селекции позволит нарастить сбор с гектара еще на 15-20%. Таких результатов, уточняет Козубенко, как раз и позволяет добиться основанная на блокчейне система. В будущем эффективность станет еще выше – вплоть до 40%.

Коммуникационные технологии для Agro IoT

Компания J’son & Partners Consulting представила в 2017 году результаты исследования «Коммуникационные технологии для интернета вещей в сельском хозяйстве (Agro IoT) и роль операторов связи». По мнению экспертов J’son & Partners Consulting, решения интернета вещей (IoT) для сельского хозяйства являются перспективным рынком для телеком-операторов в процессе поиска новых бизнес-моделей в рамках цифровой трансформации бизнесов.[14]

Экосистема Agro IoT и роль операторов связи в ней

В России формирование экосистемы Agro IoT находится на ранней стадии. В основном ее элементы зарождаются в крупных агропромышленных комплексах с частным капиталом и государственной поддержкой. В то же время, в мире развиваются решения для небольших фермерских хозяйств и частных садоводов-любителей. Это создает широкие предпосылки для формирования массового рынка интернета вещей в сельском хозяйстве, считают в J’son & Partners Consulting.

При этом роль операторов связи в этой экосистеме не ограничивается лишь предоставлением услуг связи для подключения разнообразных датчиков для сбора информации о погоде, влажности почты и пр. Операторы активно участвуют в сегменте AIoT, предлагая специализированное беспроводное оборудование, сенсоры и датчики, аналитические платформы и платформы по управлению SIM-картами, решения для диагностики устройств M2M/IoT и пр. Таким образом, функции операторов как провайдеров телеком-сервисов (connectivity) в экосистеме IoT значительно расширяются — фактически они становятся ключевым звеном, обеспечивающим доступность приложений и безопасность их использования. При этом сотрудничество и интеграция с полномасштабными платформами IoT дает оператору выход на новые рынки и новых заказчиков.

Интернет вещей (в частности, AIoT) постепенно становится и операторским бизнесом, представляя собой классический образец дополнительных услуг с добавленной стоимостью (VAS). Зарубежные операторы в целом больше склонны приобретать услуги у специализированных провайдеров и перепродавать их потребителям под своим брендом.

Что касается отечественных операторов, МТС, по данным J’son & Partners Consulting, занимает сильные позиции в сфере мониторинга транспорта, в том числе сельскохозяйственной техники. В большей степени оператор занимается гео-мониторингом коммерческого автотранспорта, использующегося в логистике поставок сельхозпродукции. С развитием промышленных IoT платформ решения оператора и наработанный опыт будут масштабироваться. «Вымпелком», по мнению участников рынка, предполагает фокусироваться на мониторинге животноводческих хозяйств. «Мегафон» совместно с Huawei в 2017 году запустил технологию NB-IoT, уже в этом году, как ожидается, можно будет увидеть первые результаты ее применения в сельском хозяйстве.

Источник: Harvard Business Review Россия
По оценкам аналитиков, к 2020 году в сельском хозяйстве ожидается до 100 млн подключенных устройств интернета вещей (см. рисунок ниже). Роль операторов будет расширяться от предоставления услуг связи до предоставления законченных end-to-end решений для аграрного сектора в области IoT за счет партнёрств и вертикальной интеграции с другими участниками экосистемы.
Источник: NEC на основе данных Gartner и GSMA

Коммуникационные технологии в AIoT

По прогнозу J’son & Partners Consulting, в сельском хозяйстве для передачи данных на большие расстояния будут преимущественно использоваться технологии LPWAN /NB-IoT, в некоторых случаях — 2G и спутниковой связи, в то время как использование технологий 3G/4G и фиксированной связи находится под вопросом.

В России технология LoRaWAN используется, в частности, в проекте cиспользованием IoT-платформы Tibbo AggreGate. Основные особенности LoRaWAN, по сравнению с технологией ZigBee (применалась ранее): больше дальность связи и шире покрытие — для покрытия одной и той же площади требуется меньше базовых станций LoRaWAN; более низкое энергопотребление; доступнее стоимость производства.

По прогнозам Statista, количество подключений LPWAN, используемых в земледельческом сельском хозяйстве во всем мире, вырастет до более чем 117 млн к 2024 году по сравнению с 160 тыс. соединений в 2015 году. Экспоненциальный рост связан с резким снижением стоимости отдельных датчиков и эксплуатационных расходов на сеть.

В перспективе, после 2020 года в «умном» сельском хозяйстве будут использоваться сетевые технологии пятого поколения 5G, например, в области автономного вождения и мониторинга/управления сельскохозяйственной техникой, робототехники — там, где требуется малое время задержки и/или большие скорости передачи данных, недостижимые в современных сетях сотовой связи.

Управляющие системы для агропредприятий

Особенно полезны для фермеров системы контроля предприятий в режиме реального времени. Например, российский проект «Агросигнал» показывает все, что происходит с техникой: это отражается на мониторах — любые сбои в работе легко заметить и оперативно исправить. Основной фокус компании — контроль за посевами. К системе подключено свыше 150 хозяйств, обрабатывающих более 2 млн гектаров земли. «Агросигнал» позволяет планировать весь производственный цикл, корректировать планы по ходу их выполнения: приборы и датчики автоматически регистрируют факт выполнения работ[15].

Компания ExactFarming предлагает онлайн-сервис мониторинга полей и управления сельским хозяйством. В системе отражаются данные о погоде, индекс вегетации, севооборот за все годы, состояние почвы, информация о расходах и остатках продукции на складах. Сервис также позволяет вести учет и контроль хода полевых работ. ExactFarming помогает банкам принимать решения о выдаче кредитов аграриям благодаря более точной оценке различных рисков. В сентябре 2017 года экс-совладелец «Техносилы» Михаил Кокорич с партнерами вложил в проект $2 млн.

Smart4agro - облачный геоинформационно-аналитический сервис для поддержки принятия управленческих решений в области сельского хозяйства, контроля, анализа и прогноза состояния сельхозугодий, обеспечивающий достоверную информацию о том, что происходит в данный момент на каждом поле, что происходило на этих полях раньше, и обеспечивает возможность спрогнозировать, что будет происходить будущем.

Компания ANT является разработчиком комплекса специализированных программных решений в области растениеводства для агробизнеса и государственного сектора. Компания основана в 2008 году и накопила отраслевую компетенцию и практический опыт автоматизации процессов управления сельским хозяйством. Одно из решений, которое уже проработали SAS и ANT, представляет собой учетную систему со встроенной бизнес-аналитикой. Оно позволяет вести учет, оптимально планировать работы, в том числе транспортно-элеваторную цепь, прогнозировать урожайность, с помощью интерактивных дэшбордов в режиме реального времени контролировать ход работ – посевных и уборочных, отслеживать отклонения от плана и видеть причины отклонений и влияющие на конечные результаты факторы. Решение обеспечивает единую информационную среду для управляющего персонала агропредприятий и производственных подразделений и в конечном счете нацелено на то, чтобы повысить эффективность применения агротехнологий и сделать прозрачным процесс производства в растениеводстве. По сути, снижается зависимость от специалистов на местах и повышается управляемость бизнеса «от головы».

Cognitive Agro Control представляет собой программно-аппаратный комплекс, который позволяет организовать онлайн-обмен основными параметрами процесса уборки зерновых, их передачу на сервер центра управления уборкой, а также их накопление для ведения статистического анализа. Для этого на рабочие элементы комбайнов, грузовиков, пунктов отгрузки зерновых культур (накопительных бункеров), элеватора установлены датчики и RFID-метки.

В мире не более 5% таких хозяйств автоматизировано, а для рыбных хозяйств РФ этот процент еще ниже. Aqual создал систему, позволяющую контролировать 50 параметров работы рыбной фермы – температуру, жесткость, кислотность воды, работу насосов, обогревателей, систем подачи кислорода, податчиков корма и т. д. Многие решения Aqual не имеют аналогов в мире, поэтому имеют потенциал для выхода на глобальный рынок.

kSense от компании Компонента:

  • Поиск пропавших животных
  • Контроль выполнения зоотехнических операций
  • Контроля за поведением животных
  • «Индивидуальный» подход к животным
  • Постоянный мониторинг местонахождения и состояния животных
  • Паспорт животного - «всегда с собой»
  • Контроль деятельности персонала
  • Зоотехнические операции - строго «индивидуально»
  • Экономия ресурсов - до 20-30 %
  • Унифицированные и оптимальные технологические процессы, «сшитые» kSense

Также смотрите:

Устройства для измерения качества зерна

Компания GrainSense представила в 2017 года портативное устройство для измерения качества зерна. Фермеры, семеноводы и селекционеры смогут мгновенно измерять основные параметры своих посевов и принимать необходимые решения для повышения рентабельности. Портативное устройство измеряет содержание белка, влаги, масла и углеводов в зерновых и других сельскохозяйственных культурах. Устройство использует GPS-позиционирование и предлагает сервисы обработки большого объема данных на основе облачной среды. Смотрите подробнее GrainSense: Портативное устройство для измерения качества зерна.

Это позволит фермерам, семеноводам и селекционерам быстро измерять основные параметры своих посевов и принимать необходимые решения для повышения рентабельности. Устройство также позволит производителям мяса в реальном времени контролировать и корректировать содержание белка в кормах, что может оказать существенное влияние на рентабельность.

Генная инженерия семян

Селекционно-генетические центры

Многие отечественные агрохолдинги долгое время зависели (и продолжают зависеть) от зарубежного генетического материала, платя многомилиионные валютные royalty поставщикам. Накопленная экспертиза, современные математические аппараты и системы автоматизации позволяют уже самостоятельно разрабатывать инструментарий для релевантной оценки племенного потенциала животных, прогнозирования их продуктивности в следующем поколении и оценки точности сделанного прогноза.


Генная инженерия — одна самых инновационных областей сельского хозяйства, говорит Руководитель Центра международного агробизнеса и продовольственной безопасности РАНХиГС Анатолий Тихонов. Но в России организмы, генотип которых изменен при помощи методов генной инженерии, запрещены на законодательном уровне. Исследовать — можно, и российские ученые этим занимаются, говорит Роман Куликов, руководитель направления «Биотехнология в сельском хозяйстве и промышленности» кластера биомедицинских технологий «Сколково». По его словам, несмотря на запрет использования, в Россию всё же завозят генномодифицированные семена — отследить их практически невозможно[16].

Технологию используют для того, чтобы сделать растения устойчивыми к заболеваниям, например, фитофторозу, объясняет Орлова из «Промбиотеха». По ее словам, помидоры, капуста или другие растения становятся даже экологичнее обычной продукции, заболевания которых приходится устранять химией.

В последние годы в России создают гибриды подсолнечников и кукурузы с использованием современных методов селекции. Однако до сих пор большинство семян импортные. По словам Куликова, один из лидеров российского рынка в этом направлении — компания «Агроплазма». Она не просто скрещивает растения: селекция более тонкая, на уровне ДНК и молекул, когда селекция происходит в более ускоренном режиме — вместо десяти лет требуется пять-шесть.

Почему это важно

Все животные и растения, которые используются сегодня в сельском хозяйстве, изначально были дикими. Человек отбирал необходимые для жизни породы и сорта по определенным признакам: в преимуществе был крупный рогатый скот, который давал больше молока и мяса, и наиболее устойчивые к неблагоприятным климатическим условиям растения. Побочным эффектом такого отбора является накопление вредных мутаций – в изолированных группах с малым количеством особей изменения ДНК, снижающие приспособленность организма, накапливаются быстрее, так как нет притока «хороших» генов от особей извне. Этот процесс неизбежно ведет к сужению генетического разнообразия – вплоть до потери ценных признаков и свойств.

В силу особенностей организации генома при селекции по конкретному признаку отбирается не только ген, его контролирующий, но и крупный участок генома, который может содержать вредные признаки, влияющие на приспособленность. Для того, чтобы создавать новые сорта и выводить новые породы, улучшенные по определенным характеристикам, необходимо уметь идентифицировать вредные мутации, а потом при помощи современных специальных методов оценивать ценность генотипов для селекции с поправкой на эти мутации.

Биофермы для борьбы с вредителями (биопестициды)

Растениеводство становится все более технологичным, а действия аграриев все более выверенными. Случаи неурожая или – наоборот – богатого урожая объясняются не только погодой. На деле, помимо погоды, на конечный результат влияет множество факторов: своевременное или несвоевременное внесение удобрений, комплекс подобранных агротехнологий, соблюдение агросроков, система севооборотов и т.д. В тот момент, когда нужно принимать решения по инвестициям или корректирующим мерам, аналитика помогает просчитать гораздо больше факторов и сценариев развития ситуаций, чем это можно сделать в ручном режиме даже с отличной подготовкой, опытом и интуицией. Внедрение комплексной учетно-аналитической системы позволяет владельцам и руководителям бизнеса максимально быстро выявлять факторы, влияющие на результат, оценивать эффективность распределения ресурсов и работы отдельных хозяйств, принимать взвешенные решения по корректирующим мерам и достигать запланированных финансовых результатов. В то же время агрономы и руководители на местах могут заняться другими важными задачами, больше экспериментировать и проводить тестирования.


В России около 4-5 институтов разрабатывают биопестициды — препараты для биологической борьбы с вредителями. Они безопаснее химических пестицидов, но менее эффективные. По словам Роман Куликов, руководитель направления «Биотехнология в сельском хозяйстве и промышленности» кластера биомедицинских технологий «Сколково», чтобы повысить их устойчивость, наши специалисты разработали специальный микроконтейнер, куда помещается биопестицид для защиты от влаги, солнца и других факторов, которые его разрушают.

Для борьбы с насекомыми-вредителями также используют хищных и паразитических насекомых — их выращивают на специальных фермах. Они позволяют сократить применение химических веществ до ¾ от общей потребности в защите агрокультур.

Разработкой органических биопрепаратов для защиты растений занимается российский проект «Мануфактура зеленых технологий». В начале марта стартап победил в отраслевом треке GenerationS и получил 500 тысяч рублей на развитие технологии, а также грант «Фонда содействия инновациям» в размере 2 млн рублей по программе «Старт». в Российской венчурной компании (РВК). Биопрепараты компании на основе новых штаммов бактерий защищают зерновые, плодовые, овощные культуры и сою от заболеваний и вредителей, не оказывая негативного воздействия на окружающую среду.

В акселераторе также участвовала разработка, позволяющая снизить повреждение семян во время их обработки средствами защиты от вредных бактерий и вирусов — «Смеситель-инкрустатор EcoMix». Еще одна компания — «ДНК тест-системы для пищевой промышленности» занимается определением микробиологических загрязнений и позволяет оперативно проверить пищевые продукты на содержание патогенных микроорганизмов через ДНК-анализ.

Распознать и уничтожить сорняки

В Европе и США начали использовать новых сельскохозяйственных роботов, которые с помощью ИИ-технологий умеют распознавать сорняки и выборочно уничтожать их. Внедрение таких роботизированных систем позволит резко сократить использование гербицидов и уменьшит потребность в генетически модифицированных культурах, устойчивых к химикатам, сообщило агентство Reuters 22 мая 2018 года.

В Швейцарии на полях с сахарной свеклой тестируется робот-пропольщик, разработанный компанией Ecorobotix. Система на солнечных батареях внешне выглядит как стол на колесиках. Перемещаясь по полю, робот с помощью камеры сканирует побеги, выявляет среди них сорную траву и опрыскивает ее небольшой дозой гербицидов.

Роботизированная система Ecorobotix

Швейцарский разработчик заверяет, что благодаря селективному подходу его робот-пропольщик способен в 20 раз сократить использование гербицидов в фермерских хозяйствах. В компании говорят, что в ближайшее время заключат соглашение с инвесторами о выделении финансирования. Выход роботизированной системы Ecorobotix на массовый рынок планируется в 2019 году.

Между тем, в США американский стартап Blue River, в 2017 году приобретенный производителем сельхозтехники Deere & Company, испытывает свою установку для борьбы с сорняками под названием See & Spray. Принцип работы такой же, как и у швейцарской системы — распознавание сорняков и их точечная обработка гербицидом, но передвигается американская установка не самостоятельно, а с помощью трактора. По оценкам Blue River, его технология позволяет уменьшить применение гербицидов на 90%.

Система See & Spray уже протестирована на хлопковых полях, и компания планирует провести испытания на других культурах, таких как соя. Ожидается, что установка будет доступна на рынке через 4-5 лет.

Над аналогичными системами выборочной обработки гербицидами работают и другие компании, такие как немецкая Robert Bosch и датская Agrointelli. В интервью агентству представитель робототехнического биржевого фонда Robo Global Ричард Лайтбоунд (Richard Lightbound) заявил, что точечная обработка гербицидами с помощью роботов не только будет очень востребована среди фермеров, но на определенном этапе может стать обязательной.[17]

Примеры - Информационные технологии в агропредприятиях

Каталог "Сельское хозяйство и рыболовство"

Робототехника



Примечания

  1. Агентство стратегических инициатив займется «умным» сельским хозяйством
  2. БПЛА как основа земледелия ближайшего будущего
  3. DJI sees higher demand for agricultural drones
  4. Drones to protect farms from wildlife -- and wildlife from us
  5. Сельским хозяйством в России будут заниматься роботы
  6. J’son & Partners Consulting представляет краткие результаты исследования анализа текущего состояния и перспектив развития интернета вещей в сельском хозяйстве в России
  7. Проект федерального закона направлен на установление значения термина «специальные технические средства, предназначенные для негласного получения информации
  8. ФСБ уточнит трактовку «шпионской» техники после «теленка с GPS»
  9. Большая пресс-конференция Владимира Путина. Онлайн-трансляция
  10. Минсельхоз предложил субсидировать передачу данных от IoT-устройств в агропроме
  11. Поле для высоких технологий
  12. Сельское хозяйство подключат к интернету
  13. Минсельхоз переведет на блокчейн… семена
  14. Коммуникационные технологии для интернета вещей в сельском хозяйстве (Agro IoT) и роль операторов связи
  15. Сельхозбизнес осваивает дроны и интернет вещей. Как высокие технологии меняют рынок?
  16. Сельхозбизнес осваивает дроны и интернет вещей. Как высокие технологии меняют рынок?
  17. Robots fight weeds in challenge to agrochemical giants