Аграрная революция уже на пороге.
Есть стереотип, что труд в деревне требует больших человеческих усилий: каждый городской житель знает, что «сельские работают с раннего утра», и не хочет ехать «на картошку». Индустрия сельского хозяйства всегда оставалась неповоротливой: частные инвесторы игнорировали её из-за высоких рисков и колебаний цен на топливо.
Но времена меняются: теперь вчерашние фермеры и садовники получили доступ к IT-технологиям. По данным J’son & Partners Consulting, ещё в 2010 году в США лишь 20 фирм поставляли технологии для автоматизации управления сельским хозяйством. Сейчас — более двух тысяч. За год внедрение технологий ИИ в агрокомплекс увеличилось на 22,5%, а к концу 2020 года рынок агротеха вырастет до 4,5 миллиарда долларов.
Деревня уже никогда не станет прежней.
Почему рынок растёт?
Изначально сельское хозяйство — консервативная отрасль экономики. Фермеры зависели от погодных условий, цен на удобрения, а цепочка их поставок всегда была фрагментированной. Евросоюз до сих пор тратит около четверти общего бюджета на поддержку европейских фермеров, и этого всё равно недостаточно: несколько раз они устраивали забастовки в Брюсселе, Париже и Амстердаме.
Однако в 2010-е всё поменялось. Исследования Маастрихстского университета (Нидерланды), проведенные в 2012 году, зафиксировали: чтобы прокормить выросшее население планеты к 2050 году, понадобится производить минимум на 70% больше еды. Это невозможно сделать экстенсивным путём: природные ресурсы в дефиците, а экологию портить нельзя. Выход — в наукоёмких технологиях, анализе данных и точных прогнозах.
Поэтому сегодня, по аналогии с «Индустрией 4.0», на наших глазах происходит революция «Агрокомплекс 4.0».
Какая же она, ферма будущего?
Компании управляют посевами через спутниковые технологии
Точное сельское хозяйство, «precise farming» — самое популярное направление агротеха. Точкой отсчёта стал 1997 год: тогда американская компания John Deere установила антенну-приёмник GPS на свои тракторы. Опыт признали удачным: сейчас их софт GreenStar — это полноценная система картирования урожайности, который объединяет все необходимые данные о посевных работах, влажности и плодородности полей.
Теперь комбайны оснащены «бортовым компьютером» — планшетом, который собирает всю статистику о работах в поле, а также даёт удалённый доступ к хранилищу данных. Почва сканируется с помощью специальных датчиков и дистанционного зондирования спутниками. Затем на основе этих данных составляется карта урожайности.
Система фиксирует количество собранного урожая и позволяет контролировать сбор удалённо. Телеметрические и геоинформационные сервисы информируют, пригодна ли почва и какие удобрения необходимы.
Теперь фермер запускает комбайны в поле, а они двигаются параллельно и автоматически: помогает спутниковая связь. Вектор движения отображается даже при плохой видимости, а погрешность минимальна, всего 5-30 см. Машины координируются даже ночью: например, так может система параллельного вождения «Агронавигатор» от компании ООО «ЦТЗ Аэросоюз».
Роботы собирают клубнику и доят коров
Владельцу Wish Farms Гэри Вишнацки 63 года. Его ягодная ферма находится в штате Джорджия. Ягоды собирают постепенно и аккуратно, тщательно рассматривая каждый куст. Объём поставок — треть урожая в день: это необходимо, чтобы обеспечить ферме стабильный доход на протяжении всего сезона. Если присылать все ягоды сразу, упадут цены.
Чтобы сохранять прежний темп, необходимо нанимать рабочих в большом объёме. И если раньше Вишнацки полагался на дешёвый ручной труд, то в последние годы он подорожал. Рабочих стало меньше, а законы штата — строже: по признанию Гэри, виза H-2A для временных рабочих стала очень дорогой. Из-за этого фермеры штата недополучили около 120 млн долларов.
Поэтому не благодаря, а вопреки Вишнацки начал собирать робота. Сконструированный аппарат Berry 5.1 стоил Гэри 10 млн долларов. Вместе с ним в технологию вложились и другие фермеры, собирающие клубнику; они понимают, что все «плывут в одной лодке». Теперь бета-версия Berry 5.1 уже трудится на ферме, а готовый прототип выйдет в ближайшее время.
У роботов в сельском хозяйстве два назначения: беспилотные летательные аппараты и автоматизированные системы. «Транспортные» роботы контролируют расход топлива и удобрений, а главное — снижают влияние человеческого фактора. Это важно в условиях большого агрокомплекса, где велик риск кражи зерна или топлива.
«Системные» роботы не менее полезны — например, комплекс по сбору молока Astronaut A4 от агрокорпорации Lely. Он работает без малейшего присутствия человека. Корова сама решает, когда ей доиться: она заходит в специальное помещение, за ней закрываются двери. Включаются сенсоры движения, 3D-камеры, система обнаружения сосков (TDS, teat detection system) и другие механизмы — роботы обрабатывают корову, затем животное уходит.
Люди только забирают готовый продукт.
Помогает интернет вещей (аграрный)
Технологии аграрного интернета вещей ушли вперёд настолько, что позволяют автоматизировать и фиксировать весь цикл сельскохозяйственных операций, и на основании полученных данных консультировать фермеров удалённо. Разберёмся, как это работает:
- Периферийное оборудование –датчики и сенсоры собирают данные «с полей»;
- Каналы связи обеспечивают взаимодействие всех участников проекта — производителей, подрядчиков, дилеров, консультантов;
- IoT-платформа делает мониторинг всех подключенных периферийных устройств, управляет потоком информации и обеспечивает приватность данных;
- AIoT-приложение формирует логику решения поставленных задач и взаимодействует с пользователем. Иногда AIoT-платформа и AIoT-приложение являются одним целым. Основное их применение — в анализе почв для точного земледелия, мониторинге урожая, поголовья скота, диких животных.
Такие технологии широко востребованы: американская компания Iteris Inc. (США) уже 20 лет консультирует клиентов с помощью платформы и мобильного приложения ClearAg®, и сейчас практически все бизнес-процессы выполнимы удалённо. Фермер узнаёт об изменениях через push-уведомления на смартфоне, а все данные (включая эксклюзивные исследования от Iteris) представлены в адаптированных графиках.
Аналоги приложения разрабатываются в Канаде, Швеции, Израиле, Австрии, Франции и России.
Аграрная планета в будущем
Теперь на гектарах земли всё под контролем: беспилотные дроны следят за состоянием полей и сбором урожая, а датчики подсказывают, когда лучше удобрять землю.
Лидер в мировом агротехе — США: на долю Штатов приходится около 40% инноваций в сельском хозяйстве. Умные технологии агрокомплекса внедряются по всему миру, а Россия имеет большие шансы укрепить свои позиции на этом рынке.
Согласно исследованию рынка сельского хозяйства от Grand View Research, в России есть минимум трехкратный резерв для роста урожайности зерновых по отношению к ведущим странам. По данным НИУ ВШЭ, Россия уже закрывает потребности населения в зерне (99%), картофеле (97%), растительных маслах и сахаре (85%), мясе (85%) и молоке (81%). С участием новых технологий в перспективе Россия может нарастить объемы экспорта.
В 2020 году в русском сегменте агротеха зафиксировано 70 крупных компаний.
Однако агротех не безупречен. Продвинутые технологии и переоснащение могут позволить себе лишь крупные игроки. Большинство производителей агрокомплекса — небольшие предприятия, которым для оптимизации не хватает либо средств, либо стратегического мышления. Из-за постоянных сложностей с поставкой им трудно масштабироваться, а в эпоху поствирусной экономики станет еще сложнее: из-за эпидемиологической ситуации у многих предприятий сорваны посевные работы.
Другая зреющая проблема — сервис инноваций: кто-то должен ремонтировать большие механизмы комбайнов и системы, которые могут выйти из строя. Рабочие проходят переквалификацию, а фермеры закладывают расходы на амортизацию.
«Умное фермерство» требует научного подхода от предпринимателей: необходимо развивать в себе навыки переучиваться, анализировать данные, адаптироваться к рынку и принимать оперативные решения.
Можно начать прямо сейчас.
Как думаете, поможет ли России её аграрный потенциал? Пишите в комментариях! Также подписывайтесь на мои социальные сети: