Logo
Cover
Директор по развитию агробиотех-направления кластера биологических и медицинских технологий Фонда “Сколково”

Жнет и пашет: как беспилотники помогают улучшить сельское хозяйство

Беспилотный транспорт — будущее человечества не только в городской мобильности, но и во многих других сферах. Автономные комбайны могут работать круглосуточно, без отдыха, сокращая сроки уборки и снижая себестоимость зерна. А коптеры с компьютерным зрением могут определять сорные растения, вредителей и выявлять патогены задолго до того, как это сможет заметить человек. О буднях сельскохозяйственных беспилотников рассказывает директор по развитию агробиотех-направления кластера биологических и медицинских технологий Фонда «Сколково» Наталья Крашенинник.

Сверху вижу все

Любые решения, направленные на оптимизацию трудовых ресурсов в производстве, всегда были и будут востребованы — именно они обеспечивают возможность развития сельского хозяйства интенсивными методами. Сейчас тренд смещается в сторону технологий, способных работать без участия человека — это, в том числе, приводит к повышению производительности труда в отрасли. Один человек управляет комбайном вручную, или сразу десятком единиц техники удаленно — разница по производительности очевидна.

В первую очередь беспилотники используются для обследования земельного банка хозяйств. Это могут быть как автономные самоходные машины, так и летательные аппараты, управляемые дистанционно. Они проводят съемки разных слоев  поверхности по многим задачам. Здесь дроны уже давно не новшество,  а привычный рабочий инструмент.

Стартапы «Сколково», в основном, концентрируются на создании программного обеспечения, датчиков, навесного оборудования и аналитических программ для информации, получаемой с помощью дронов или самоходной техники — НИОКР направлен именно в эти области. Уже сейчас есть несколько технологических решений, готовых к массовому внедрению, например, система «Небосвод». Это цифровая платформа для беспилотного воздушного транспорта, разработанная резидентом «Сколково», компанией «Аэроскрипт». Платформа проводит процедуру согласования полетов в автоматическом режиме. И помимо этого дает аграриям множество удобных специализированных инструментов: показывает ГИС-слои с полями, загружает в систему параметры полетного задания в формате KML/KMZ-файлов.

Очевидным плюсом беспилотных летательных аппаратов является мониторинг с воздуха, при котором удается избежать излишнего уплотнения почвы под колесами техники. Малогабаритные беспилотники также эффективно работают на труднодоступных участках, крутых склонах, на скашивании или обработке опасными пестицидами.

Ночь работе не помеха

Сейчас отрасль постепенно приходит к тому, чтобы решения для сельского хозяйства были комплексными и по максимуму отечественного производства. То есть, не только навесное оборудование, но чтобы и сами «тележки» производились у нас. Если раньше было проще купить дрон в Китае, то сейчас это стало вопросом технологического суверенитета страны. А кроме того, такой подход позволяет достичь максимальной автономности рабочих процессов.

Здесь можно отметить разработку еще одного нашего резидента — КБ «Аврора», и, в частности, их мини-трактора «Агробот». Он использует платформу с открытым протоколом для удаленного тестирования программных решений. Благодаря такой гибкости проекта его смогли приспособить еще и для очистки снега в автономном режиме, причем работать трактор может даже по ночам.

Кстати, систему ночного видения от стартапа IR-Way успешно используют трактора производства «Ростсельмаш». Систему ночного видения для автомобиля — IRWAY Ростсельмаш интегрировал в свой выставочный образец для демонстрации, а в результате стал серебряным призером ведущей мировой выставки сельхозтехники «Innovation Award AGRITECHNICA 2019» в Ганновере (Германия).

Еще один пример, готовый к масштабированию — разработка резидента «Сколково», компании Cognitive Technologies. Они создали систему автоведения Cognitive Agro Pilot, которая управляет комбайном. Машина может сама держаться кромки поля, ехать по рядку — это форма высадки пшеницы, кукурузы и других культур — либо по валку (скошенная и сложенная в ряд сельхозкультура). Она также сможет определять препятствия и оповещать комбайнера. Да, это не «чистый» беспилотник: сохраняется возможность ручного управления — но комбайн может работать и автономно, по заложенной программе. В целом, уборка проходит быстрее: роботу, в отличие от человека, не нужно соблюдать режим труда и отдыха. А себестоимость зерна будет на 3-5% ниже при использовании этой разработки.

Для защиты урожая от вредителей можно использовать беспилотные опрыскиватели: это следующая ступень развития привычных «кукурузников» — теперь человек может управлять процессом обработки пестицидами удаленно. Благодаря улучшенным параметрам по большей грузоподъемности, такие дроны способны работать дольше и эффективнее — одна машина может обрабатывать за смену около 200 гектаров полей.

Но в сельском хозяйстве мало вырастить продукцию, надо еще и сохранить качество на протяжении нескольких месяцев. И тут могут пригодиться беспилотные решения для логистических комплексов, в частности от резидента Фонда «Сколково» — компании «UVL Robotics». Их полностью автономные беспилотники умеют проводить инвентаризацию складов и хранилищ, что кардинально сокращает время, необходимое на эти операции. Товарные запасы будут посчитаны точнее и с меньшими затратами. Электронный кладовщик также вовремя сообщит, если какой-то товар начнет портиться — что снизит процент потерь продукции при хранении.

Биологически безопасен

Мы пока говорили только о растениеводстве — в силу масштабности используемых производственных площадок беспилотники особенно востребованы именно здесь. Однако роботы находят применение и в животноводстве, причем в этой сфере их виды даже более разнообразны.

Большая часть объема молока, яиц, мяса животных и птиц производится в серьезных по масштабу агрокомплексах. Как правило, такие объекты являются зонами со строжайшим карантинным режимом. Ведь случайно занесенный на территорию объекта патоген может в короткий срок поразить все поголовье. Избежать реализации такого сценария как раз и помогают роботизированные мобильные системы мониторинга. Есть и стационарные системы: они позволяют контролировать любое изменение температуры или состояния животных, которые проявляются внешними признаками — потеря активности или, наоборот, агрессивное, беспокойное поведение. При появлении таких симптомов специалист мгновенно оповещается и получает вводные данные для принятия соответствующих решений. Программно-аппаратные комплексы могут не только следить за состоянием животных, но и своевременно корректировать рацион и режим питания. Камеры круглосуточно фиксируют, как часто животное подходит к кормушке, активность и траекторию передвижения, уровень заполненности емкостей с кормом и водой. После анализа с помощью нейросети и специалистов хозяйства (без их контроля пока никак) вносятся необходимые корректировки.

Роботизированные кормосдвигатели, дояры или уборщики также существенно помогают разгрузить персонал фермы от рутинных процессов.

Пока такие комплексные решения доступны только крупным фермерским хозяйствам и производствам. Но резиденты «Сколково» могут дорабатывать свои решения под специфику хозяйств с разным уровнем оборота и доходности. Все это уже вполне рыночные технологии, так что позволить их себе может любой производитель, у кого имеется такая потребность. Вопрос доступности таких решений находится больше в финансовой плоскости, а не технологической. Сегодня в России  по разным оценкам «оцифровано» от 7% до 10%  аграрных производств, однако массовое внедрение беспилотной и роботизированной техники возможно уже в среднесрочной перспективе.

Точка зрения автора колонки может не совпадать с мнением редакции.