Человек в поле не воин: "умные фермы" обещают революцию в сельском хозяйстве
Сельское хозяйство – интеллектуальная деятельность, требующая высокоточного планирования с использованием новейших технологий. Еще недавно такое утверждение звучало бы странно. Ведь возделывание земли, разведение скота, выращивание культур – древнейшие занятия. В античную эпоху появился металлический плуг, запряженный животными, и с тех пор одни и те же сельскохозяйственные процессы воспроизводились вплоть до XX века. Только в последние 150 лет тракторы и комбайны, химические удобрения и селекционная наука изменили жизнь на селе, породив агропромышленность и профессиональное фермерство.
Однако теперь возможности для экстенсивного роста, полученные на этапе механизации, почти исчерпаны. Дальнейшая оптимизация аграрных хозяйств требует перехода на новый технологический уклад, связанный с «цифрой». «Профиль» рассказывает, что представляет из себя «умная ферма», и как цифровизация изменит уклад жизни в сельской местности.
Цифровая целина
Точное земледелие, цифровое земледелие, альтернативные фермы, умные фермы, digital farming, smart farming, агротех, AgTech – как только ни называют новый подход к сельскому хозяйству. Фактически речь идет об адаптации к нуждам аграриев технологий «индустрии 4.0»: искусственного интеллекта (ИИ), интернета вещей (IoT), виртуальной и дополненной реальности и так далее. Объединяющим началом выступают большие данные (big data), собираемые и обрабатываемые на всех этапах сельскохозяйственного процесса – от планирования посевов до логистики и сбыта.
Первый шаг – внедрение информационных систем, помогающих упорядочить операционную деятельность. Проще говоря, перевести бизнес-решения с бумаги в цифровое пространство. «На рынке сейчас около 25–30 программ для автоматизации фермы, – рассказывает специалист компании «Первый бит» Алексей Собольков. – Наиболее востребована автоматизация бухгалтерских и налоговых процессов, учета работ и агроопераций. Во-первых, они просты и понятны конечному пользователю. Во-вторых, за последние годы сильно развился электронный документооборот между участниками рынка».
Самое интересное начинается при работе с данными в открытом поле. До недавних пор это было в принципе невозможно. Однако теперь на службу фермерам поступают эскадрильи маневренных и неприхотливых дронов. «За беспилотниками будущее, – говорит управляющий директор блока АГРО компании Ctrl2GO Сергей Ипп. – Мы можем повесить на них мультиспектральные камеры и увидеть заболевшие растения, проследить за скотом, сделать предиктивный анализ. Например, на основе данных о погоде, почве и рельефе сказать, какой урожай получим, с какими болезнями можем столкнуться и как их избежать».
Есть и другие способы сбора данных. «В растениеводстве используется дистанционное зондирование Земли: спутник сканирует поле и проверяет однородность посевов, выявляя самые плодородные места, – сообщает руководитель агрономической службы ГК «Шанс» Илья Добренко. – В животноводстве все основано на датчиках. Каждое животное имеет свой чип, по которому можно отследить, хорошо ли оно питается, нет ли отклонений в поведении».
На «умных» животноводческих фермах каждое животное имеет свой чип, по которому можно отследить, хорошо ли оно питается, нет ли отклонений в поведении Robin Utrecht/ABACAPRESS.COM/ТАСС
Беспилотники грязи не боятся
Если дроны постепенно становятся привычным инструментом в арсенале фермеров, то о наземной беспилотной технике такого сказать нельзя. Пока на рынке утвердились частично автономные тракторы и комбайны: им достаточно дистанционного контроля человека, осуществляемого с помощью IoT-датчиков и телематической связи.
«Мы видим увеличение интереса к системам автоматического вождения, таким как AutoTrac, – рассказывает эксперт компании John Deere Дмитрий Калашников. – Они оптимизируют траекторию техники в поле, обеспечивают одинаковое качество работы при разной видимости. Скорее всего, через пару лет появится больше автономной техники, причем не на двигателях внутреннего сгорания, а на электротяге».
Роботизированная сельхозтехника раньше выйдет на массовый рынок, чем беспилотные автомобили, прогнозирует футуролог Кирилл Игнатьев. «У агротехники нет интенсивного контакта с человеком, меньше ограничений, связанных с использованием дорог общего пользования, – поясняет он. – При этом российский рынок – один из самых перспективных. Скорее всего, беспилотники будут предоставляться фермерам в аренду шеринг-компаниями. И в странах с несколькими климатическими поясами (США, Россия, Индия) они будут перемещаться между регионами в зависимости от этапа сезона. В феврале начнут сеять на юге России, потом пойдут в центральный регион, потом на северо-запад. Такой бизнес выглядит перспективно. В конечном итоге сельхозпредприятия лишатся традиционных атрибутов: машинно-тракторных станций, гаражей, ремонтных баз. Что высвободит для них немало ресурсов». «Долгосрочный эффект неясен»
Конечная цель – сбор данных в единой системе управления фермой (farm management system), оснащенной умными алгоритмами. Они подскажут, какие культуры стоит засеять, когда и чем их удобрять и так далее. По словам Сергея Романова, директора по работе с агросектором компании SAS в России и СНГ, фактически создается цифровой двойник агропроизводства. Спрос на такие решения устойчиво растет. «От хозяйства к хозяйству различаются методология, принципы отбора данных, факторы и переменные, которые берутся в расчет. Компьютерное зрение, IoT и другие технологии могут применяться по-разному», – уточняет он.
Универсальных рецептов нет, соглашается основательница агротех-стартапа Fermata Валерия Коган: «Есть несколько направлений оптимизации, их ценность определяется регионом и типом хозяйства. Если оно находится в Швейцарии, где дорогой ручной труд, то любые решения, помогающие заменить человека, будут ценны. Если вы выращиваете редкое растение, то нужны технологии, обеспечивающие сохранность урожая. А если вам дорого обходится электричество, то стоит позаботиться об энергоэффективности. Так или иначе агропром, хоть и с отставанием от других отраслей, открывается для ИТ-экспериментов».
При этом реальный эффект цифровизации пока оценить трудно, уточняет Коган. «Сельское хозяйство – многофакторная деятельность, – объясняет она. – На вашей территории может неожиданно поселиться вредитель, весь урожай погибнет, и умные лампы его не спасут. Плюс внутри этой индустрии не принято делиться финансовыми данными, поэтому даже технологическим компаниям трудно посчитать, какой вклад они вносят в прибыльность бизнеса своих заказчиков. Тем более неясен долгосрочный эффект, так как все ИТ-решения только запускаются».
Стоит копнуть глубже…
При всем этом нельзя сказать, что будущее уже наступило. На практике в большинстве хозяйств ИТ-инструменты используются эпизодически, и их еще предстоит увязать друг с другом. «Пока существуют точечные решения для автоматизации отдельных процессов, – рассказывает инвестор, экс-директор концерна «Тракторные заводы» Михаил Болотин. – Для запуска полностью безлюдного сельхозпроизводства нужна их интеграция в бесшовную ИТ-систему, которая бы управляла механизмами на основе данных, собранных с полей».
В первую очередь этому препятствуют технические ограничения. «На данный момент агротехнологии не доведены до совершенства, – жалуется Илья Добренко. – Хозяйство может тратить большие деньги на обслуживание ИТ-системы, но агрономам все равно требуется выезжать на поля и перепроверять информацию, исправлять ошибки. Например, имеющаяся беспилотная сельхозтехника не учитывает плодородие почвы и мелиоративные мероприятия. Встретив на своем пути преграду, она с трудом сможет развернуться».
«Непредсказуемые погодные условия сильно влияют на то, как выполняются намеченные планы и маршруты, – добавляет руководитель проекта «Яндекс.Маршрутизация» Данил Шелехов. – Есть проблема и с геоданными, от которых зависит точность и качество планирования. Зачастую в навигационных системах нет информации о дорогах, которые находятся между полями, не говоря уже о разметке самих полей. Наконец, агропредприятия прибегают к услугам большого количества подрядчиков, которые являются физлицами со своей собственной техникой, что затрудняет централизованное управление».
Сложная, зачастую непостижимая для посторонних организация сельхозпредприятий накладывается на тот факт, что фермерам и айтишникам в принципе трудно найти общий язык. «Мешает нехватка отраслевой экспертизы, – сетует Сергей Романов из SAS. – У разработчика может быть прекрасная система, но как ее применять в задачах сельхозпроизводителей, неясно. Или бизнес-кейс уже описан и вроде бы доказана его состоятельность, но когда дело доходит до внедрения, то выясняется, что у исполнителей нет понимания процессов предприятия, взаимосвязей, принципов работы. Как следствие, со стороны агрохолдингов есть недоверие к поставщикам решений».
«Аграрии смотрят на новые технологии с опаской, для них это рискованное занятие, учитывая, что оно требует серьезных инвестиций, – соглашается эксперт компании John Deere Дмитрий Калашников. – Поэтому внедрение решений происходит малыми шагами, с планированием на годы вперед. В основном технологии обкатывают на закрытых площадках, а реальные кейсы находятся еще на старте. При этом существует огромное количество концепций умной фермы, и сказать, какая из них победит, пока нельзя».
«Пастухи» технологий
Возможна ли вообще безлюдная ферма? Руководитель отдела цифровых решений для АПК компании «Мустанг» Екатерина Коржевина считает ее утопией. «Уже есть фермы, где роботы отвечают за кормление скота, доение, удаление навоза и многое другое. Но даже в этом случае нельзя обойтись без персонала. Люди должны принимать решение, быть «пастухами» технологий. Иногда ситуация требует нестандартных ходов, которые сложно алгоритмизировать», – объясняет она. «Из процесса выращивания сельхозпродуктов можно исключить человека, но из обслуживания IT-инфраструктуры и техники нельзя, – развивает тему глава ИТ-компании Omega Алексей Рыбаков. – Традиционная ферма станет инновационной не в миг, а сквозь годы с помощью автоматизации одного процесса за другим, неожиданных ошибок. Например, на первом этапе робот, срывающий фрукты, не сможет обнаружить плоды, спрятанные за листьями. На втором этапе разработчик научит нейросеть классифицировать поражения фруктов. А на третьем этапе она научится собирать урожай по ночам».
Наконец, развитие беспилотного сельского хозяйства тормозится социальными факторами. «На селе проживает большое количество людей, – напоминает Илья Добренко. – Автоматизация приведет к безработице. Кроме того, эти безработные не смогут приобретать продукцию».