Электронные пахари

Wiskur Fly

Интренет-вещей обещает сделать жизнь аграриев проще и комфортнее

Уже совсем скоро для того, чтобы заниматься сельским хозяйством, знание технологий и агрономии не понадобится. Все, что надо будет изучить, — как нажать на пару кнопок в приложении. Такой уровень автоматизации в агробизнесе уже возможен, и над ним работают компании по всему миру, в том числе российские аграрные стартапы, которые могут занять существенную долю на мировом рынке в этой сфере. Готово ли к таким изменениям сельское хозяйство, разбирался корреспондент журнала «Агротехника и технологии»

В последнее время сельское хозяйство стало активно применять высокие технологии, изначально разрабатывавшиеся для других отраслей. Так, приложения для смартфона из обычного удобного дополнения превратились в незаменимый для агрария рабочий инструмент, комбайн «научился» ездить без помощи оператора и принимать решения, какой должна быть глубина сева и расстояние между рядками, а беспилотники из военной техники «переквалифицировались» в мирные пахари.

Все это вместе взятое называется интернетом вещей. Суть его в том, что разные устройства и техника связаны между собой и способны обмениваться информацией как друг с другом, так и с владельцем (в данном случае с фермером). Интернет вещей — составная часть точного земледелия, которое в ближайшее время станет массовым явлением не только в передовых странах типа Японии и США, но и в России.

По данным заместителя директора по технологическому развитию ФРИИ Сергея Алимбекова, российских хозяйств, владеющих этими технологиями, сегодня не более 0,05%. Однако, согласно «дорожной карте» внедрения высоких технологий в сельское хозяйство, разработанной Фондом развития интернет-инициатив (ФРИИ) при участии департамента информационных технологий Минсельхоза РФ, Открытого правительства и Ассоциации интернета вещей, уже к 2019 году интернет вещей будут использовать около трети российских хозяйств.

Это означает, что совсем скоро над бескрайними полями агрохолдингов будут летать дроны, следящие за стадами и определяющие плодородие пашен, а влажность почвы и ее химический состав станут определять с помощью расставленных на полях датчиков. Безусловно, эти технологии используется и сегодня, но в очень редких случаях (например, компания «Дамате» использует дроны для слежения за перемещением коров на пастбищах.) В большинстве же случаев аграрии при вопросе о дронах и роботах либо иронизируют, либо отмахиваются. Но, похоже, другого выбора у них не останется — сельское хозяйство в развитых странах уже вовсю переходит на роботов. К тому же, судя по наполеоновским планам стартапов, вскоре беспилотник над полем не будет вызывать никакого интереса у обывателя и станет частью пейзажа.

Роботы наступают

Даже в своем зачаточном состоянии интернет вещей в России — это уже большой бизнес: по данным ФРИИ, за 2016-2018 годы продажи в этой сфере достигнут 105-158 млрд руб. Прогноз по продажам устройств интернета вещей в России на тот же срок — 30-70 млрд руб. При этом ежегодный объем заказов на все IT-оборудование (включая интернет вещей) иностранных компаний в нашей стране составляет в среднем 500 млрд руб. 

Впрочем, этим цифрам доверяют не все. Генеральный директор компании «ЦентралПрограммСистем» (автоматизация технологических и управленческих систем в АПК) Виктор Кононов обращает внимание на то, что в нашей стране далеко не везде есть покрытие интернетом и сотовой связью, что сильно тормозит распространение высоких технологий. Например, в Белгородской области, изобилующей агрохолдингами, первые эксперименты с беспилотниками начались еще несколько лет назад, однако их до сих пор всего несколько десятков штук, замечает специалист. Причины кроются как в плохом покрытии интернетом, так и в отсутствии денег и специалистов в большинстве хозяйств. Поэтому понятно как минимум скептическое отношение специалистов к прогнозу, согласно которому к 2019 году интернет вещей будут использовать треть российских сельхозпроизводителей.

Однако даже в случае соблюдения высоких темпов продвижения высоких технологий и выполнения планов по обеспечению трети хозяйств интернетом вещей, Россия все равно будет скромно смотреться на фоне мировых лидеров, в частности Японии, где дроны для прогнозирования урожайности и планирования посевной используются еще с конца 1990-х. К тому же прогресс не стоит на месте. Если в 2010 году в мире насчитывалось около 20 компаний, занимающихся подобными разработками для АПК, то в 2015-м их было уже больше 500, а сейчас количество таких стартапов перевалило за 1000. В России же компании, разрабатывающие технологии в сфере больших данных и интернета вещей для сельского хозяйства, появились совсем недавно. Тем не менее, как говорится, начало положено.

По словам руководителя направления «Биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности» Фонда «Сколково» Романа Куликова, за последние 1,5 года (именно столько действует программа для АПК в Фонде) заявки подали более 500 российских стартапов, относящихся к АПК. Из них 80 стали резидентами.

Наибольшее количество стартапов в российском АПК работают в направлениях растениеводство и переработка сырья и отходов. «В растениеводстве чаще всего встречаются компании, занимающиеся беспилотной техникой, селекцией, генетикой, биотехнологиями, а также переработкой отходов. Также довольно распространены новые проекты в области инновационных химических и биологических средств защиты», — делится своими наблюдениями Куликов.

В России, в силу специфики отечественного агробизнеса, новые технологии, как правило, получают прописку на больших предприятиях. Как отмечает директор практики по работе с компаниями сельскохозяйственного сектора КПМГ (KPMG — Klynveld Peat Marwick Goerdeler) России и СНГ Илья Строкин, инновации медленно «заходят» в АПК. Это связано с длительными циклами производства и окупаемости бизнеса, что не позволяет иметь эксцесс ликвидности для апробирования инноваций в большом масштабе, поясняет специалист. «Сельхозтоваропроизводители вынуждены быть очень прагматичными и внедрять только проверенные решения. Поэтому зачастую фактором успеха инноваций в этой бизнес-среде являются положительные результаты соседнего фермера, а не рекламные убеждения поставщика», — рассуждает Строкин. Агрохолдинги же оказались на «передовой» инноваций не только по причине наличия больших оборотов, доходов и свободных средств, но и по причине своего устройства. «Такие агропредприятия развиваются за счет экономии на масштабах, поэтому для них оптимизация и информатизация— ключевой элемент бизнеса», — считает специалист.

Его слова подтверждает практика ведения бизнеса Бориса Труша, руководящего компанией «Единые электронные системы». Во владении агрохолдингов находится сразу несколько предприятий, а стало быть, руководству лучше заметна экономия, появляющаяся после внедрения инноваций. У фермеров же до сих пор подсчет урожая ведется «вслепую», из-за чего невозможно определить, сколько продукта исчезло благодаря «стараниям» сотрудников. Тем не менее на модернизацию системы решаются немногие фермеры, так как не уверены в рентабельности таких затрат, говорит Труш.

По его мнению, в зависимости от пожеланий заказчика сумма сделки по установке подобных систем может начинаться от 80 тыс. руб. и доходить до нескольких миллионов. Например, на Грязинском сахарном заводе была оборудована единая локальная сеть с более чем 60-ю камерами видеонаблюдения. И вся эта система до сих пор подвергается расширению, в частности вскоре будет установлена система контроля доступа на предприятие. В итоге с заказчиком был заключен договор на сумму свыше 2,5 млн руб., делится Труш. Тогда как небольшие фермерские хозяйства чаще всего заказывают систему видеонаблюдения от 4 до 16 камер, сравнивает он.

Эффект от ничегонеделания

Вне всякого сомнения, системы точного земледелия и роботизированные системы не просто сделают жизнь аграриев проще и комфортабельнее, но также позволят им заработать и сэкономить немалые деньги. Одни только беспилотники в ближайшее время смогут принести мировой экономике $82 млрд, считают во Всемирной организации беспилотных систем (Organization for Unmanned Vehicle Systems Worldwide). Причем к 2025 году около 80% дронов в США будет занято именно в сельском хозяйстве. Но действительно впечатляющего эффекта ожидают от всей сферы интернета вещей: по расчетам General Electric, в одной только промышленности она принесет мировой экономике $15 трлн за 20 лет даже при увеличении эффективности производства всего на 1%.

Что же касается России, то к 2035 году над территорией нашей страны могут постоянно находиться в воздухе не менее 100 тыс. беспилотников, объединенных в единую систему предоставления работ и услуг, считает заведующий лабораторией и отделом автоматизации и робототехники в растениеводстве Федерального научного агроинженерного центра ВИМ Геннадий Личман. По данным Центра, объем мирового рынка беспилотников к 2035 году достигнет $200 млрд. Доля России при этом может составить более $35-40 млрд, при этом на сельское хозяйство придется от 15% до 25% рынка, а это примерно 240 млрд руб.

В российском сельском хозяйстве интернет вещей позволит экономить до 40% расходов, подсчитывает Сергей Алимбеков из ФРИИ. Такой большой рывок возможен в АПК в силу традиционного отставания от других отраслей. В частности, есть немало довольно простых решений, которые позволяют добиться серьезной экономии.

«На одном из сахарных заводов стояла задача наладить систему подсчета мешков на конвейере. Раньше это выполнялось вручную человеком. Теперь же функцию выполняет система видеоаналитики с помощью камер видеонаблюдения, кроме того, контроль дублируется оптическим датчиком (сейчас система работает в тестовом режиме). Таким образом, не только исключается неточность в подсчете продукта, но и все данные автоматически заносятся в базу, которую легко проверить», — приводит пример директор компании «Единые Электронные Системы» Борис Труш.

По его опыту, установка самой обычной системы видеонаблюдения в коровниках позволяет повысить надой на 30% уже за первые месяцы работы системы, а случаи хищения на предприятиях снижаются примерно на треть. Установка такой системы (если речь идет о среднем размере работ — монтаже 8-10 камер) стоит 80-100 тыс. руб., но в любом случае цена зависит от сложности проекта.

Что же касается дронов, которые могут использоваться вместо малой авиации и сельхозмашин для оценки состояния посевов и опрыскивания средствами защиты, то они могут обходиться аграриям значительно дешевле традиционных способов мониторинга. В США аренда дрона обходится всего $20 за акр (0,4 га).

Кроме того, дроны в 40 раз эффективнее опрыскивания вручную, добавляет Геннадий Личман.

Напротив, Кононов из «ЦентрПрограммСистем» уверен, что беспилотники неэффективны для опрыскивания на больших площадях, потому что не способны поднимать большой вес в воздух и при этом долго находиться над полем. Тем не менее, замечает он, благодаря системе анализа его компании удалось обнаружить у агрохолдинга площадью 25 тыс. га 120 млн руб. недополученной прибыли и массу потенциальных штрафов, поскольку холдинг по ошибке обрабатывал чужие земли.

Стоимость датчиков (равно как и доступа к системе анализа данных) очень мала по сравнению с ценой сельскохозяйственной техники, говорит Сергей Алимбеков. Так, средняя стоимость трактора — около полутора миллионов рублей, а стоимость датчика, который устанавливается на одну единицу техники, в зависимости от типа необходимых данных колеблется от 15 до 40 тыс. руб. Стоимость же доступа к системе анализа данных за одну единицу техники в месяц составляет около 300 руб., сравнивает специалист. «Если говорить о результатах пользования системой анализа, то в среднем она позволяет экономить 20% годовых расходов предприятия. Был прецедент, когда после внедрения системы предприятию удалось сэкономить более 40% солярки, которую изначально планировали израсходовать на производстве», — комментирует Алимбеков.

Работа без работников

Удивительно, но факт: чтобы открыть стартап в АПК, большинству российских предпринимателей необходимо начать работать со структурами, к сельскому хозяйству никакого отношения не имеющими. Часто стартаперы и сами приходят в агросектор из других отраслей. Получается, что новые технологии для аграриев, как правило, изобретают люди со стороны и зачастую на основе технологий, разработанных для других отраслей (те же большие данные, датчики и дроны уже давно используются в промышленности). В некоторых случаях разработчики предлагают агрохолдингам уже существующие технологии после определенной доработки под отрасль.

Например, стартап LANDau, который разрабатывает управление микроклиматом теплиц, использует технологии, уже давно применяющиеся при создании «умных домов». Конечно, адаптация технологии под нужды тепличного бизнеса — дело непростое, но интерфейс и общий смысл работы везде одинаковый. Основательница стартапа Вероника Катцына рассказала журналу «Агротехника и технологии», что ее друзья из компании «Бесконтактные устройства» (это тоже стартап) уже более четырех лет работают над созданием технологий для «умных домов», но теплицами не занимались. Как объяснила специалист, идея организовать стартап появилась после проведения анализа рынка, который показал, что большинство теплиц в России вообще не оборудованы никакими системами автоматизации. К тому же, по ее данным, это большая и не занятая ниша: в стране примерно 20 млн земельных участков.

В итоге весной 2016 года Катцына решила создать технологию, которая позволит превратить обычные старые теплицы в «умные». Пока она и ее команда занимаются исследованиями и разработкой системы. Инвесторов ищут среди фондов, промышленных предприятий и частников. Названия компаний потенциальных партнеров Вероника Катцына не называет.

Система будет состоять из двух частей: защищенного от влаги устройства с датчиками и программного обеспечения, рассказывает специалист. В базовую версию будут включены разные виджеты для отражения данных по влажности, температуре и другим показателям, а также автоматизированное управление климатом без участия человека. Но самое интересное, что в более продвинутом варианте появится возможность просто указать выращиваемую культуру, и система сама начнет контролировать климат и полив, исходя из потребностей растений. Например, посадил фермер томаты, нажал на кнопку в программе — и можно отдыхать.

Евгений Смычагин с проектом «Новая технология переработки отходов очистки масличных семян» тоже увидел возможности там, где другие о них даже не подозревали. Он заметил, что маслозаводы вывозят отходы производства на свалку, тратя на это огромные деньги, и никто не занимается проблемой переработки. При этом рынок большой. «Только в России в районе 200 маслозаводов, а в мире — 400-450. Все они — потенциальные клиенты. Ведь отправка отходов на свалку в России обходится примерно в 900 руб./т, а отправлять надо много: около 2 тыс. т с каждого завода в год. Получается, что у каждого из таких заводов только на эти цели уходит 1,8 млн руб. в год», — подсчитывает Смычагин.

Изучив эту проблему, предприниматель в 2013 году разработал и уже в 2014-м внедрил технологию переработки отходов очистки масличных семян с целью получения дополнительных продуктов: технических масел и кормовых продуктов (жмыхов). Кстати, полученный жмых и масло можно продавать, замечает специалист. Для этого надо оборудовать небольшой цех на производстве с оборудованием для переработки. По его мнению, из альтернативных решений на сегодняшний день только вывоз и складирование отходов на полигонах ТБО, а похожие технологии хоть и описаны в учебниках, но на практике применялись давно.

Первые инвестиции Смычагин получил от фонда Бортника по программе «Умник». Также определенные деньги поступили за губернаторскую премию «IQ года». Сегодня, спустя четыре года, у бизнесмена уже есть не только работающая технология, но и клиенты: два маслозавода в Краснодарском крае: «Гиагинский МПК» и «ПК Наш Продукт».

По словам Евгения Смычагина, помимо экономии на вывозе отходов на свалки, его клиенты могут заработать на продаже жмыха и масла, предлагая жмых за 5-6 тыс. руб./т, а масло — за 19-20 тыс. руб./т.

Другой пример — системы контроля, которые давно используются в промышленности, но в АПК почему-то не применялись. Компания «Единые Электронные Системы» в 2014 году решила предложить эту продукцию большим агрокомпаниям, после чего оказалось, что на системы контроля есть спрос (воровство — серьезная проблема на селе). «С помощью видеоаналитики можно отслеживать работу сотрудников на местах, а также следить за перемещением имущества на объектах. Системы контроля и управления доступом также очень популярны на объектах, где нужен особый контроль сотрудников в зоне входа/выхода. Чаще всего это установка терминалов, с помощью которых вход осуществляется по карточкам или браслетам, но есть возможность установки и биометрических терминалов или автоматических шлагбаумов», — делится директор компании Борис Труш.

Кроме этого, его компания занимается разработкой системы точного определения собранного комбайном зерна. Для этого комбайны планируется оборудовать датчиком потока зерна, который будет работать во время сбора урожая, и GPS навигацией. По GPS навигации можно отследить зону сбора урожая отдельного комбайнера, а с помощью датчика объема зерна сразу просчитать количество собранного урожая. При этом, подчеркивает Труш, на территорию взвешивания будут допускаться только те машины, у которых номера зарегистрированы в базе. Помимо прочего, будет автоматически вестись учет всех данных.

Эта система подходит для самых разных целей, комментирует Труш. Например, она функционирует на топливозаправочных машинах, которые обеспечивают работу техники в поле, ведь система контроля расхода топлива работает по схожему принципу. Чтобы не допустить кражу топлива, необходимо каждую машину оснастить GPS навигацией, а также оборудовать топливный бак емкостными датчиками.

Подобная система разработана и для подсчета надоя. Действует она следующим образом. Корова получает свою «метку», которая помещается в сережке. При входе в стойло или коровник происходит автоматическая идентификация животных: датчик считывает информацию с метки, и в базу заносятся данные о том, какое животное и какое время было подоено. После этого данные передаются на компьютер, обрабатываются и заносятся в базу данных в виде протоколов доения.

Похожую программу для контроля ситуации на молочной ферме разработали также в «ЦентрПрограммСистем». Компания интегрировала со своим программным обеспечением для мониторинга датчики иностранного производства, которые вводили коровам в рубец. Благодаря этому производитель молока смог получать информацию о температуре в рубце, активности коровы и pH. Знание этих показателей очень важно, говорит Виктор Кононов. Температура и активность позволяют наблюдать за здоровьем коровы, а pH — за кормлением. Кроме того, это дает возможность точно отслеживать сухостойный период у коров, то есть определять, когда животные прекращают давать молоко до появления теленка, и за счет этого серьезно повысить надои.

Также в России есть стартапы, которые занимаются обработкой больших данных в сельском хозяйстве, чтобы объединить все разрозненные системы интернета вещей. Иными словами, собрать все данные с датчиков, техники и приложений, проанализировать их, и выдать агроному рекомендации и готовые расчеты по агротехнологиям. Со временем это может привести к созданию искусственного интеллекта, который будет сам управлять фермой под надзором фермера или агронома в большом хозяйстве. Иными словами, сельское хозяйство станет полностью автоматизированным. В промышленности это уже реальность. В Нидерландах завод Philips работает в полной темноте: 128 работам, собирающим электробритвы, свет ни к чему.