Как оцифровать фермерское хозяйство

Агробизнес меняется. Времена беззаботного хозяйствования прошли. Если до недавнего времени доминировали большие, сейчас побеждают эффективные, то завтра лидерами станут интеллектуальные.

Агрессивное наращивание земельного банка и стремление «выжать из этой земли все до последней капли» уже сейчас сказывается ее деградацией, снижением производительности и накоплением долгов. И все это – на фоне необратимых климатических изменений. Поэтому агробизнес превращается в гонку вооружений новыми технологиями, искусственным интеллектом, Интернетом вещей, новыми знаниями и поиском новых подходов к повышению эффективности.

Поколение технологических решений в агро-ІТ меняются чрезвычайно быстро: совсем недавно для дифференцированного внесения удобрений брали тесты почвы, отправляли их в лабораторию, впоследствии создавали карты дифференциального внесения для полевой техники, записывали на «флешку» и т. д. Уже в прошлом году пробы почвы можно было отбирать и анализировать просто в поле с помощью портативного устройства. Сейчас вообще такая необходимость отпала! Более быстрое и простое решение: датчики, анализирующие состояние почвы и ее потребность в элементах. Установленные на штанге сельхозтехники (с шагом в 6 м), эти датчики дают команду на контроллер о внесении определенного количества конкретного элемента.

Хотите знать, как глубоко тракторист вспахал ниву? Ранее это значение вычисляли математическим путем с учетом скорости движения, оборотов двигателя и тому подобное. Сейчас же достаточно поставить ультразвуковой датчик, чтобы иметь абсолютный контроль качества почвообработки.

Агротехнологии семимильными шагами идут к тотальному доминированию искусственного интеллекта в принятии решений. Все потому, что растет количество источников данных – от различных датчиков, погодных станций, дронов, спутниковых снимков, а также данных о химическом анализе почв, содержании влаги в зерне и весе каждой зерновой партии. Кроме того, еще есть бухгалтерская отчетность, мировые цены на культуру, графики подачи вагонов-зерновозов на железной дороге и масса других самых разнообразных данных, которые нужно обработать. Конечная цель этого сложного аналитического процесса – получить максимальную прибыль на гек­тар.

Од­ним из этапов на этом пути в АПК является внедрение диджитал-проектов с применением «Интернета вещей» или IoT (Internet of Things): обмен данными датчиков, установленных на комбайнах, тракторах, весах, влагомерах. Частично или полностью агросектор таки начал внедрять новейшие технологии. Поговорим о самом интересном.

Что такое IOT

Аббревиатура IoT пришла к нам из английского языка и дословно означает Internet of Things, или Интернет Вещей (датчики, контроллеры и т.д.), которые обмениваются данными между собой без вмешательства человека. На основе этих данных программное обеспечение формирует понятные для агрария отчеты.

 

Составляющие элементы Iot-платформы в агро:

 

1. Электронные карты полей;

2. Датчики на технике: GPS-трекеры, счетчики семян и удобрений, датчики заполнения бун­ке­ра ком­бай­на;

3. Датчики уровня топлива и проточные расходомеры;

4. Ультразвуковые сканеры (глубина вспашки поля, наполнение кузова зерновоза, анализ имеющихся микроэлементов в почве и др.).5. Электронные весовые контроллеры на элеваторе, влагомеры на элеваторе;

6. Электронные АЗС;

7. RFID-карты и считыватели информации: автоматическая идентификация водителя и МС;

8. BLE-метки прицепного оборудования;

9. Система «свой-чужой» для комбайна + зерновоз;

10. Погодные станции;

11. Дроны / спутники.

Интернет вещей в агробизнесе: как это работает? 

Дат­чи­ки и контроллеры, установленные на сельхозтехнике (счетчики семян, контроллеры на опрыскивателях, расходомеры и датчики уровня топлива, датчики наполнения бункера комбайна, сканер наполнения зерновоза, сканер глубины вспашки) + датчики на весовых и элеваторах (влагомеры, сканеры качества зерна и контроллеры веса) обмениваются данными и визуализируют информацию на экране компьютера в виде понятных отчетов.

Весь сбор данных происходит без вмешательства человека, что минимизирует возможности нецелевого использования товарно-материальных ценностей и хищений на агропредприятии. Данные от IoT-платформы легко интегрируются с 1С, ERP, CRM-системами, с Microsoft Power BI, благодаря чему менеджмент и владелец видят полную и четкую картину деятельности агропредприятия от списания ТМЦ и расчетов себестоимости сушки зерна на элеваторе исходя из его фактической влажности, зафиксированной датчиком, до начисления заработной платы за фактически обработанные гектары. Программное обеспечение собирает изображения и данные полей со спутников, самолетов, беспилотников, а затем анализирует ее с помощью искусственного интеллекта и предоставляет информацию о состоянии полей и культур для агрономов и фермеров

Как интернет вещей контролирует сбор урожая 

Кон­троль за сбором урожая особенно важен, если аграрий пользуется услугами наемных комбайнов, зерновозов и сторонних элеваторов.

Во-первых, на каждый бункер комбайна надо установить пороговые датчики его наполнения, обычно их количество составляет от четырех до десяти единиц. Обязательно надо ставить «нулевой» датчик на дно бункера, чтобы контролировать возможное высыпание зерна снизу.

 

Во-вторых, надо четко понимать, что со «своего» комбайна зерна не будет отгружено в «чужой» зерновоз. Поэтому надо устанавливать систему «свой-чужой» в виде электронных меток на комбайны + зерновозы. Когда программное обеспечение увидит «своего», то только тогда начнется отгрузка с комбайна в «свой» зерновоз.

 

Также программное обеспечение отслеживает, чтобы совпали GPS-координаты комбайна + зерновоза. Это надо для того, чтобы «своя» электронная метка не сработала в случае, если кто-то привезет с собой эту метку в кармане и захочет открыть им «чужой» зер­но­воз.

 

В-третьих, аграрию надо контролировать маршрут зерновоза от поля до весовой или элеватора. Это делает программное обеспечение и в случае нарушений автоматически информирует владельца урожая о проблемах, а именно: об отклонении от маршрута, подозрительных остановках, лишних манипуляциях и тому подобное.

 

И четвертое, самое главное: выполнение функций взвешивания урожая и контроля за его влажностью (например, для кукурузы). Это решается путем установки на элеваторах и весовых, услугами которого пользуется агропредприятие, независимого весового контроллера на компьютер весовика, а также установление собственного влагомера, который присоединен к программному обеспечению.

ТАКИМ ОБРАЗОМ, АГРАРИЙ КОНТРОЛИРУЕТ ПРОЦЕСС СБОРА И ВЗВЕШИВАНИЯ СОБСТВЕННОГО УРОЖАЯ И ОТСЛЕЖИВАЕТ В РЕЖИМЕ ОН-ЛАЙН: ПОЛЕ, НАИМЕНОВАНИЕ КУЛЬТУРЫ, ДАТУ, ВРЕМЯ, КОЛИЧЕСТВО УБРАННЫХ ГЕКТАРОВ И КАКИМ ИМЕННО КОМБАЙНОМ, ОБЪЕМ ВЫГРУЖЕННОГО ЗЕРНА ИЗ БУНКЕРА КОМБАЙНА В КОНКРЕТНЫЙ ЗЕРНОВОЗ, МАРШРУТ ЗЕРНОВОЗА ДО ВЕСОВОЙ, ПРОЦЕДУРА ВЗВЕШИВАНИЯ И ОТБОРА ПРОБ НА ВЛАЖНОСТЬ С ПЕРЕДАЧЕЙ ПУЛА ДАННЫХ В ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

Какие задания решает IOT в агросфере:

• Автоматический расчет обрабатываемой площади поля в разрезе технологических операций и для начисления зарплаты;
• Автоматическая идентификация водителя;
• Автоматизированный контроль выдачи горючего с идентификацией водителя и транспортного средства, сливы ГСМ;
• Маршруты, автоматические сообщения о нарушениях, фото- и видеофиксация;
• Учет ТМЦ: семян, удобрений и СЗР. Общие расходы по предприятию на поле и в расчете на гек­тар;
• Общие расходы горючего по хозяйству в разрезе типов полевых работ;
• Контроль и учет выдачи топлива из АЗС, контроль присутствия МС во время заправки;
• Заправки/сливы горючего, расход топлива на гектар обработанной площади, контроль уровня топлива в баке;
• Идентификация ТС во время выгрузки из комбайна (BLE и RFID-метки), контроль присутствия ТС при выгрузке, контроль работы шнека, показатели намолота в разрезе комбайнов;
• Урожайность, валовой сбор, карта урожайности по­ля;
• Спутниковые снимки полей, прогнозирование урожайности, мониторинг полей дронами;
• Аналитика развития культур = индексы состояния растений: EVI2, GRVI, VARI, NDVI, NDRE, ENDVI;
• Данные от локальной метеостанции, показатели температуры и влажности почвы, количество осадков за период, контроль погодных условий во время работы опрыскивателей;
• Независимый учет веса на элеваторе, идентификация ТС на весовой, влажность и вес зерна, которое перевозят с поля, автоматическое определение поля и культуры.

А что дальше?

Все данные, полученные от Iot-платформы, обрабатываются программным обеспечением и формируются в различные отчеты на экране компьютера. Также, как было отмечено выше, возможна интеграция с системами учета (1С, Microsoft Power BI и пр.).

 

Современные инструменты ведения операционной деятельности повысят эффективность рабочих процессов благодаря синхронизации. Таким образом интеграция позволит увидеть динамику расходов предприятия и себестоимость каждого гек­та­ра.

А кто позаботится о фермере?

Когда речь идет об инновациях и всевозможные новинки, то чаще всего аграрии думают, что это могут себе позволить только крупные предприятия или агрохолдинги, которые имеют в своем штате высокооплачиваемых специалистов по внедрению инноваций и ведению мониторинга и которые имеют неограниченные ресурсы. Но на самом деле это не совсем так, потому что чаще всего именно наемный менеджмент крупных предприятий оказывает наибольшее сопротивление внедрению автоматизации и электронного контроля.

Что больше всего мешает фермеру начать работать с инновациями?

Во-первых, нехватка времени на изучение всевозможных инноваций, сравнение функционала программных обеспечений. А без четкого понимания сделать удачный выбор невозможно.

Во-вторых, это неуверенность: а нужно ли оно вообще. Хотя весь мир переходит на «цифру».

 

В-третьих, поколение инноваций меняются очень быстро. Кто это «новое» будет воплощать в хозяйстве? И этот перечень вопросов бесконечен.

Поэтому в результате фермер если и использует какое-то цифровое решение, то чаще всего оно не комплексное, или это набор несвязанных и не интегрированных между собой решений. Поэтому нужно помочь аграриям комплексно внедрять лучшие мировые инновационные разработки и предложить целостную интегрированную систему и комплекс услуг по внедрению и сопровождению на любом агропредприятии независимо от размеров его земельного банка.

Даже маленькие фермерские хозяйства, которые нанимают, например, комбайны и зерновозы, могут объединиться с соседними хозяйствами и подключиться к программному обеспечению, чтобы контролировать сбор урожая в режиме он-лайн. В таком случае каждый фермер получит персональный пароль доступа и будет видеть в программном обеспечении только свои владения. Расходы на программное обеспечение и профессиональный мониторинг стоят несколько долларов на гектар в год, что не идет в сравнение со среднестатистическими потерями от хищения урожая, горючего, семян и других ценностей.