Спецпроект
Бизнес-импульс
Репортаж

Агрономия издержек

Агрономия издержек
Голосовать
0

Дмитрий Мазоренко, Vласть

Фермеры по всему миру ищут технологические решения, которые способны повысить эффективность в сельском хозяйстве. При планировании посевов или спасении урожая от вредителей уже активно используются машинное обучение или Big Data, однако универсальной спасительной технологии, которая позволила бы сделать сельское хозяйство полностью технологичным по-прежнему не существует. Аграрные компании в Казахстане дробят сложную структуру сельскохозяйственных процессов, чтобы найти возможности оптимизации. О том, насколько результативными оказываются эти попытки Vласть поговорила с представителями нескольких агротехнологических компаний.

EGIstic

Онлайн сервис для мониторинга посевных площадей EGIstic начал работу во второй половине 2018 года. Свервис устроен следующим образом: владелец земли регистрируется на специальной платформе, добавляет свой кадастр, а команда сервиса, при помощи спутника, определяет границы его хозяйства. Для этого специалисты EGIstic отправляют запрос в Европейское космическое агентство, скачивают снимки, сделанные за последние 10 дней, и проверяют, чтобы на них не было помех в виде облаков. Затем они проводят спектральный анализ выращиваемых культур. Измеряя различные индексы, им удаётся оценить неоднородность и насыщенность вегетации, здоровье плодов, а также проверить степень влажности почвы и наличие заболеваний у растений. Затем эти данные выкладываются в кабинет пользователя, чтобы он мог самостоятельно работать с ними.

ЕGIstic ведёт наблюдение за сельхоз территориями своих клиентов с середины мая до середины сентября. Фермеры, по словам директора компании Жандоса Керимкулова, пока не готовы к оформлению годовых подписок на эти услуги. Потому его сервис предоставляет их на разовой основе. На основании снимков они понимают, какие операционные и управленческие решения им необходимо принять. «Сейчас у нас зарегистрировано 340 пользователей, их база постепенно прирастает и это мотивирует нас продолжать работу. Среди наших заказчиков очень разные хозяйства со всех точек Казахстана: у одного пользователя пастбища занимают 300 тыс. гектар, есть земли с площадью 40 тыс. гектар, а есть с площадью всего лишь в 30 гектар», - рассказывает Керимкулов.

EGIstic сейчас разрабатывает комплексное решение, благодаря которому, пользователю останется лишь войти на платформу сервиса, указать свою землю и получить все необходимые сведения и предложения по улучшению менеджмента.

Но и без того компании удаётся существенно повысить эффективность различных хозяйств. Ещё на начальном этапе команда EGIstic поняла, что не сможет конкурировать с решениями крупных игроков, поскольку их разработки нередко основываются на исследованиях продолжительностью 10-15 лет. Керимкулов отмечает, что в нынешних условиях никто не обладает такими временными ресурсами. Потому его компания и предлагает самые базовые услуги, которые позволяют понять, что происходит на поле у фермера.

Используемые EGIstic технологии довольно надёжны и результативны, говорит он. Погрешности в осмотре полей как раз и возникают тогда, когда вы нанимаете для этого агронома, который может недооценить обстановку или ввести вас в заблуждение. Технологии же позволяют сосредоточить в одном пикселе площадь размером 10 кв. м, что даёт специалистам возможность отчётливо видеть сорняки и другие проблемные моменты полей. «Единственная наша проблема связана с поставщиками информации. Иногда по некоторым заказам у нас не бывает безоблачных снимков за последние 10 дней. В таком случае мы ставим клиента в очередь и говорим, что как только будет подходящее изображение, мы выгрузим его в кабинет», - поясняет директор.

Опираясь на примеры зарубежных компаний со схожими услугами, руководитель EGIstic подсчитал, что они позволяют увеличить урожайность на 20-30%: «У нас нет сомнений в этом, потому что подобные технологии они развивают с 80-х годов». Вопрос лишь в том, будет ли аграрий реагировать на предоставляемую ему информацию. Потому что даже если она будет доставаться ему бесплатно, это не гарантирует её использование. Причины для этого, полагает Керимкулов, могут быть разными – лень, сложность работы с данными или отсутствие понимания того, как это делать.

На его памяти было немало владельцев земель, которые не используют технологий и ограничиваются лишь своевременным засеиванием полей. «Вместо этого они надеются на всевышнего, ритуалы или на что-то подобное. Но корректного анализа у них нет. Фермеры могут ориентироваться на какое-то хозяйство, которое во всеуслышание говорит, что будет сеять в такое-то время такие-то семена. Но это не может быть универсальным условием для всех хозяйств», - утверждает Керимкулов.

Zertis

У сельскохозяйственной компании Zertis, созданной в 2014 году, четыре направления деятельности. Первое – управление собственной теплицей, где беспочвенным методом выращивается базилик и руккола. Второе – внедрение аналогичного оборудования в классы биологии различных школ. Команда Zertis обучает учителей и даёт им методичку, чтобы они передавали знания о современных технологиях своим ученикам. Третье – это образовательные курсы. К сотрудникам компании регулярно обращается множество людей, они просят консультации и раз в два месяца для них проводятся образовательные курсы по беспочвенным технологиям, в которых делается акцент на гидропонике. Последнее направление – продажа домашних установок для тех, кто не хочет заниматься развитием собственной теплицы, но круглый год хотел бы иметь свежую зелень без особых хлопот.

Большую часть времени теплица Zertis располагалась в Караганде, в помещении агротехнического колледжа, полученном на партнёрских условиях. Но не так давно она была перевезена в Алматинскую область. Сейчас ферма представляет собой комплекс вертикальных стеллажей, установленных в четыре яруса. Каждый стеллаж отдельно освещается лампами. Они заменяют солнечный свет и поддерживают процесс фотосинтеза. Корневая часть растений опрыскивается аэрозолью, то есть каплями воды, в которых растворены все необходимые питательные вещества.

Фото с сайта edu.zertis.kz

«IT в нашем производстве не такая колоссальная составляющая, но она однозначно имеется», -говорит один из основателей компании Диас Тастанбеков. «Для управления фермой нам где-то необходимо программное обеспечение, а где-то достаточно и простого таймера. Перед нами не стоит цели наращивать IT-компонент ради самого IT. Наша цель – удешевить, оптимизировать и автоматизировать процессы. <…> Там, где требуется IT-элемент, мы не изобретаем чего-то нового, а берём и собираем свою систему из готовых решений, которые адаптируем под себя». По его словам, вокруг достаточно много подходящих разработок – даже у соседей, на российском рынке. Казахстанские решения среди них тоже встречаются, но большинство из них остаются на уровне стартапов и не используются из-за того, что не были замечены специалистами Zertis в нужный момент.

В целом же автоматизацию имеет смысл использовать для дистанционного мониторинга микроклимата в теплице – уровня температуры и влажности, а в идеале ещё и концентрации углекислого газа. Таким образом аграрий может всегда быть уверен, что растения находятся в комфортных условиях. Для этого можно вести регулярный мониторинг или пойти ещё дальше, добавив автоматическое регулирование параметров, чтобы при изменении одного из них сразу включался, к примеру, вентилятор, который возвращает температуру к первоначально заданным условиям.

Суть же самой аэропоники – метода беспочвенного выращивания – заключается в том, что все необходимые питательные вещества подаются растению через водную аэрозоль, в которой они предварительно растворяются. Растению при этом всё равно – получит оно питательные вещества напрямую или после того, как влага попадёт в почву. Срок созревания культур при использовании аэропоники, в худшем случае, остаётся таким же, как и при традиционном выращивании. Но оно может происходить и раньше, поскольку растение находится в идеальных условиях, что ускоряет его развитие.

Впрочем, главный плюс аэропоники связан с использованием вертикальных конструкций, где располагается выращиваемая зелень. Подобные формы позволяют поместить больше растений на 1 кв. м., что существенно оптимизирует рабочее пространство теплицы. Поскольку растения в ней выращиваются в четыре яруса, то на 1 кв. м. производится эквивалент продукции, соразмерный 4 кв. м. И если владельцы вертикальной фермы хотят увеличить её производительность, им достаточно будет надстроить этаж, а не увеличивать её площадь.

Помимо пространства метод аэропоники требует гораздо меньше воды, в результате чего её расход снижается примерно в 10 раз. Этого удаётся достичь потому, что вода не просачивается в почву и не испаряется под лучами солнца. Вместо того она стекается обратно и вновь используется для полива. И так как ферма работает в автоматизированном режиме, для её контроля нужно меньше человеческих ресурсов. А отсутствие почвы даёт дополнительную гарантию отсутствия необходимой среды для вредителей. Потому команда Zertis не занимается обработкой растений пестицидами и другими средствами, что, ко всему прочему, делает продукт экологически чистым.

Фото с сайта 24.kz

«Экономия на всех этих стадиях позволяет существенно снизить себестоимость продукции. Дешёвый базилик на рынке может стоить в районе 2500-3000 тенге за килограмм, тогда как цена на израильский может составлять выше 6000 тенге за килограмм. Наше технологическое оснащение даёт возможность предлагать продукт, похожий по вкусовым и внешним признакам на израильский, но по низкой цене. Другой плюс заключается в том, что это локальное производство. Если нам поступает заказ сегодня, уже завтра утром мы едем срезать необходимые объёмы зелени и в тот же день доставляем их клиенту», - объяснил Тастанбеков.

Умные коровы, Beeline

Проект «Умные коровы», реализованный компанией Beeline в партнёрстве с Digital HUB в декабре 2018 года, предполагал систематическое наблюдение за поведением крупного рогатого скота. Технологическая часть решения выглядела следующим образом: на животное надевался ошейник со вшитым датчиком, способный работать через сеть GSM – стандартную сотовую связь формата 2G, 3G и 4G, или на базе стандарта передачи данных NB-IoT – энергоэффективной технологии по передаче данных, позволяющей батарее держать заряд порядка 10 лет, что очень важно, если у фермера нет возможности постоянно контролировать состояние датчиков.

Симкарта, встроенная в ошейник животного, посылает через базовую станцию импульсы по местоположению и поведению животного. Далее эти данные передаётся на платформу, развёрнутую в интернете. На первом этапе она просто консолидирует их, после чего на них накладываются математические модели, затем на их основе строятся графики, которые дают аграрию возможность наблюдать за динамикой действий и событий, связанных с животными.

Изначально проект преследовал две цели, главная из которых – отслеживание особенностей поведения скота, прежде всего коров. Как рассказала IoT эксперт Beeline Налия Смагулова, основная задача здесь состоит в выявлении периодов половой охоты, которые могут наступать раз в три недели и длиться всего несколько часов. В этот момент коровы начинают вести себя определённым образом, например, более активно размахивать хвостом. Показатели поведения как раз и агрегируются в цифровом решении и позволяют прогнозировать периоды эструса. Это значит, что корова вовремя принесет потомство и станет давать молоко для фермы.

Вторая же цель проекта Beeline заключалась в отслеживании местоположения скота. «Это критически важно для фермера, особенно в летнее время, когда скот пасётся самостоятельно на удалённых пастбищах. Технология даёт ему возможность выстроить электронное заграждение, обозначив на карте определённые области, куда животные не должны выходить. При пересечении указанных границ, владелец скота или другое контактное лицо сразу получают соответствующее уведомление», - подчеркнула Смагулова.

По её словам, очень важно следить и за тем, где и сколько времени пасутся животные: «Мы знаем, что пастбища могут истощаться, и после того, как животные используют ресурсы локации, возвращаться на неё нежелательно. Соответственно, фермер может по графику посмотреть, где находился скот и при необходимости перегнать его на другие пастбища». Основная проблема с этой технологией связана с отсутствием исторических данных. Их пока невозможно агрегировать чисто технически – до этого передвижения скота не фиксировались.

К второстепенным целям проекта Смагулова относит защиту скота от угона. Но здесь важно учитывать человеческий фактор, потому что предотвращение хищений возможно только при наличии ошейника. В помощь животноводам предоставляются модули, которые позволяют узнать, снят ошейник или он по-прежнему находится на животном. Как только происходит его снятие, фермер получает уведомление о том, что происходит с его скотом и решает, нужно ли ему как-то отреагировать.

«Главный эффект нашего решения заключается в быстрой утилизации ресурсов. По опыту наших партнёров, которые только-только начинают работу в регионе, платформы, подобные нашей, позволяют нарастить выручку на 15-20%. Все остальные выгоды, связанные с рационализацией ресурсов и труда, можно вывести из этой цифры», - объясняет специалист. Она заметила, что «Умные коровы» были именно пилотным проектом. Причём зона для устройств со стандартом GSM была запущена в феврале этого года, а NB-IoT – в марте-апреле. После начала эксплуатации системе нужен один-два месяца, чтобы собрать эмпирические данные, на основании которых в дальнейшем могут быть построены математические модели.

«Это устроено так потому, что коровы все очень разные и каждая из них обладает своим темпераментом. Накладывать стандартную математическую модель здесь было бы неправильно. Платформа ориентируется на поведенческие характеристики каждой отдельной коровы и именно поэтому ей нужен месяц-два на самообучение. После построения этой математической модели становится возможным отслеживать разные показатели: периоды покоя, а также двигательную и живательную активности. Поэтому на пилотном проекте мы хотим посмотреть на то, как это сработает и уже через месяц-два после изучения выводов можно будет говорить о масштабировании», - поделилась Смагулова.

Пока говорить о коммерческой эксплуатации этой системы затруднительно, потому что платформа еще не до конца локализована. Но это вопрос времени, поясняет Смагулова. Примерно через месяц Beeline уже сможет показывать свое решение клиентам.

Agri Hub

Зимой 2019 года стартап FlyWorx, основателем которого была студентка КазНАУ Диана Душниязова, приобрёл AgriTech Hub, созданный в 2016 году на базе Евразийского технологического университета. Сейчас Душниязова занимает должность заместителя директора по развитию в двух компаниях одновременно. Зондирование земли с помощью дронов, бывшее некогда основным профилем FlyWorx, стало лишь одним из нескольких направлений деятельности компании. AgriTech Hub, в свою очередь, работает с технологиями в комплексе: он использует как геоинформационные системы, то есть спутники, так и разрабатывает собственные программы по животноводству и пастбищному хозяйству. В целом же комплекс услуг строится на анализе Big Data, использовании машинного обучения и алгоритмов.

«Если говорить об информационных слоях, то в первую очередь мы используем спутниковые снимки – сотрудничаем с NASA в этой части. Затем мы накладываем на них экономические данные и сведения по использованию гербицидов и удобрений на том или ином хозяйстве, после чего выводится алгоритм, демонстрирующий все риски в данном сезоне. Для людей, принимающих решения, будь они фермерами или акимами разных уровней, крайне важно агрегировать большое количество информации по состоянию климата, инфраструктурным рискам, доступности международных рынков, логистике и т. д.», - рассказала Душниязова.

AgriTech Hub постоянно тренирует свою машину, потому что при изначальной загрузке хорошие данные получиться никак не могут. Компания Душниязовой работает преимущественно в двух областях страны – Акмолинской и Туркестанской. Однако за двухлетний период наблюдения ей не удалось собрать и половины нужного объёма данных. Замдиректора по развитию признаётся, что самая большая проблема – в их дефрагментации. В Казахстане существует немало органов, институтов и комитетов, которые действительно занимаются сбором различной информации. Но загвоздка в том, что никто из них не делится ею. Они делают отчёты и закрывают их в долгий ящик по разным причинам. Хотя это данные о ресурсах, климате, воде - не что-то, что стоит считать секретным. Данные же комитета по статистике и местных исполнительных органов испещрены ошибками и неточностями. Пока неурядицы с информацией – её госрегулированием и стандартизацией – не будут решены, синтезировать технологии и сельское хозяйство будет довольно трудно.

На фоне общего увлечения цифровизацией фермеры хотят получить магическое приложение, в котором нажатие одной кнопки выполняет все необходимые процессы по уходу за полем. Но пока это невозможно, констатирует Душниязова. Есть аграрии, которые готовы к внедрению технологий – они поставили первичную производственную цепочку, у них налажено производство и в штат наняты хорошие агрономы. Поэтому они хотят идти на повышение производства и снижать расходы. Но много и таких хозяйств, которые к этому скачку не готовы. Они просят помощи у AgriTech Hub с цифровизацией, но специалисты компании рекомендуют им начать с базовых шагов – покупки техники, улучшения генетики и приобретения хороших семян. «Автоматизация нужна на последнем шаге. Конечно, её неплохо бы сразу иметь в виду на будущее, но автоматизировать слабо функционирующее производство не имеет никакого смысла», - подчеркнула замдиректора по развитию.

По её словам, когда речь заходит о преимуществах автоматизации – сокращении издержек и рационализации использования ресурсов – всё звучит действенно и убедительно, но только на словах. Эти обещания нередко используются для реактивных продаж, тогда как при предложении решений лучше всего делать ставку на актуальные для аграриев проблемы и их решение: «Мы не изобретаем велосипед и используем готовые решения. У нас создан пул международных экспертов, учёных и разработчиков. Мы много работаем со специалистами из США, Европы, Украины и России. <…> Отчасти это связано c нехваткой кадров – мы ожидаемо столкнулись с этой проблемой. У нас нет даже нормальных специалистов по анализу данных. Поэтому вместе с зарубежными коллегами мы находим решения, которые сами тестируем, прежде чем предложить их клиентам. В это время мы смотрим на то, приживётся она или нет, потому что иногда они элементарно могут не работать из-за отсутствия интернета или какой-либо другой инфраструктуры. При этом важно иметь в виду, что создаваемые решения почти всегда индивидуальны для фермы и региона».

Несмотря на широкий профиль, для растениеводства AgriTech Hub продолжает активно задействовать дроны. Но пока эта технология по «рентгену» полей не до конца доработана, признаётся Душниязова. Сложности здесь тоже связаны с отсутствием крепкой базы данных. Кроме того, дрон не всегда может с точностью распознать причину проблемы: вызвана ли она удобрениями, водой, вредителями или простым механическим повреждением. Пока же однозначные плюсы от использования дрона – это возможность получить качественные сведения о рельефе местности, что очень выгодно для прокладки ирригационных сетей. Это снижает случаи засорения оборудования, позволяет снизить нерациональное использование воды и оптимально высаживать различные культуры для их лучшего роста. Кроме того, фермеры получают представление о топографии местности, что очень важно на фоне постоянных споров о территориальных границах. Особенно с учётом того, что услуги геодезистов дорогие и не всегда дают корректные результаты. Данные, собранные с помощью дронов, к тому же легко конвертируются. Их можно использовать в разных проектах, будь они сельскохозяйственными или инфраструктурными.

Помимо дронов, компания разрабатывает модель для ротации животных, позволяющую остановить деградацию полей. Она собирает информацию о растительности, типах пастбищных трав, кормоёмкости и показывает корреляцию с различными параметрами. В середине июля специалисты AgriTech Hub собираются поехать на поля, чтобы посмотреть на работоспособность этой системы. После этого будет запущен портал, с помощью которого животновод будет выбирать точку на карте и получать рекомендации по ротации скота и оптимальному потреблению травы на окружающих пастбищах. Сейчас же большая часть этих процессов происходит беспорядочно.

Кроме того, AgriTech Hub активно использует сенсоры – как в животноводстве, где они позволяют правильно формировать генетику, так и в растениеводстве. По мнению Душниязовой, наиболее продуктивные сенсоры сегодня ­– почвенные. Цены на них постепенно снижаются, а главный их плюс в том, что данные, например, о влажности и температуре почвы, можно передавать по GSM сети. И беря их в расчёт можно создавать модели, которые помогают правильно организовать систему полива. Эту технологию компания хочет развить в Туркестане, где из-за жаркого климата существует немало проблем с деревьями: обычно они не вырастают больше, чем на 5 метров. Сенсоры же позволят выяснить, чего им не хватает для более интенсивного роста.

Для чего нужны все эти цепочки технологий? Они, согласно Душниязовой, помогают экономить на гербицидах и другой химии, которая обычно очень дорогая. Фермер зачастую не знает, какие точки на его полях наиболее уязвимы. Потому он может излишне расходовать химию. На это наслаивается и незнание истории своих полей, а также результатов почвенного анализа. Всё это сказывается на расходах и цене финальной продукции. «К примеру, у вас два поля, где выращивается соя. Одно из них тратит на определённое количество урожая 20 литров воды, а другой на тот же объём всего лишь литр. И это позволяет задуматься о целесообразности того или иного производства и расходе ресурсов, особенно учитывая, что мы страна с серьёзным дефицитом питьевой воды», - резюмирует она.

Репортер интернет-журнала Vласть

Читайте также
Репортаж
Аусторсинг вместо расходов
  • 3218
Подробнее
Фоторепортаж
«Живая» лаборатория в центре столицы
  • 6646
Подробнее