Цифра выходит в поле: трансформация сельского хозяйства началась

11 минут

Когда Гагарин полетел в космос, пастухи на всей Земле, как и тысячи лет назад, так же пасли стада и воспитывали собак, чтобы те стали им помощниками в нелегком труде. Едва ли кто предполагал, что когда-нибудь космические технологии спустятся с небес на землю и изменят незыблемый порядок вещей. Но спустились, и все изменилось. Современной фермой можно управлять со смартфона.

Космическая гонка двух сверхдержав, СССР и США, дала мощный толчок кибернетике, электронике, телекоммуникациям, приборостроению, материаловедению и так далее. Потом технический прогресс и вовсе стал продвигаться семимильными шагами – уже и пассажиры авиалайнеров, управляемых бортовыми компьютерами, подлетая, допустим, к Новой Зеландии, делали прекрасные снимки зеленых холмов и пасущихся на них овечек на свои айфоны и тут же постили их в соцсетях. А пастухи все так же, в любую погоду должны были обходить свои владения, как они делали во времена Моисея. И надо сказать, им это порядком надоело – ведь куда лучше вечером сидеть дома и смотреть телевизор, чем искать отбившуюся от стада овцу на дальнем пастбище. Тем более, что ее там может и не быть.

Дрон, собаки и коровы

Чтобы помочь своим землякам, инженеры компании DJI Ferntech из Окланда научили стандартный дрон DJI Mavic 2 Enterprise лаять. Научить – это, в общем-то, громко сказано. На самом деле они всего лишь оснастили его громкоговорителем и подключили функцию воспроизведения звука. И вуаля – дрон-овчарка готов! Фермеры новинку оценили и приняли.

История мгновенно облетела интернет – уж очень зрелищно получилось. Вообразите картину: коровы мирно щиплют травку, и вдруг раздается лай с небес, и животные, ничего не понимая, бегут прочь. А фермер сидит дома и рулит беспилотником, направляя стадо в нужную сторону. Кстати, оказалось, что старые коровы, которые привыкли игнорировать собак, дрону подчиняются почти беспрекословно. А собаки быстро научились работать вместе с дроном – он гонит стадо с одной стороны, а они — с другой.

Стандартные компоненты и тиражирование

Но это сугубо внешняя сторона. Посмотрим на этот кейс в широком контексте цифровой трансформации сельского хозяйства. Раньше широкому применению технологий препятствовали такие факторы как:

  • высокая стоимость компонент и решений;
  • громоздкость и высокое энергопотребление;
  • низкая квалификация пользователей;
  • жесткие условия эксплуатации;
  • сложность организации сервиса и ремонта.

То есть принципиальная возможность полностью автоматизировать работу в поле и на ферме была давно, но те решения не смогли бы выжить в реальных условиях агропроизводства и не были экономически эффективны. Но ситуация изменилась – подобно лающему дрону, любое решение собирается из стандартных компонент, а панелью управления может служить обычный планшет или смартфон, обращаться с которыми умеют и сельские жители.

Рождение AgTech

AgTech – это целостная экосистема в цепочке создания стоимости агробизнеса. Это беспрецедентное сближение биологии, агрономии, науки о растениях и животноводстве и цифровизации – настоящий переломный момент, который создает основу для будущего сельского хозяйства, утверждает компания PwC. Причем ROI в AgTech-проектах может оказаться значительно выше, чем в традиционном инвестировании в сельское хозяйство.

Только в 2017 году финансирование в сфере агро-технологий за счет инвестиций или приобретения компаний увеличилось на 32% до $2,6 млрд, а половина из 20 крупнейших сделок в этой области стоила более $50 млн (Forbes). Причина ажиотажа понятна – количество людей на Земле растет, и их надо кормить. По прогнозу ООН, к 2025 году численность населения мира может составить 8,1 млрд человек, а к середине века достичь 9,6 млрд. Аналитики считают, что благодаря трансформации совокупная производительность отрасли к 2030 году вырастет на 60%, так что дефицит продовольствия нам едва ли грозит.

Роль технологий

Но каким образом? Во-первых, использование датчиков интернета вещей (IoT) обеспечит агропроизводителей точной и актуальной информацией о состоянии посевов, животных, запасов на складах и сельхозтехники. Причем не «средней по больнице», а индивидуальной.

Например, в Белгородской области успешно реализуется проект «Цифровые коровы»: 60 коровам дали проглотить датчик, который имеет форму цилиндра длиной 120 мм, диаметром 30 мм и массой 200 грамм, и снабжен источником питания на пять лет. Датчик-болюс передает в онлайн-режиме на расстояние до 60 метров данные о температуре, pH и двигательной активности животных. На основе анализа информации в «1С:Селекции» рассчитывается количество и состав комбикорма, накапливаются данные для проведения племенной и селекционной работы. Результат проекта – увеличение надоев примерно на 4 кг в сутки.

Кроме датчиков и упомянутых дронов, любой футуристический прогноз должен включать и роботов – найдется им дело и на ферме, прежде всего в виде беспилотного транспорта. Так, российская компания Cognitive Technologies на полях той же Белгородской области успешно испытала своего первого агродроида — универсальную систему управления беспилотной сельхозтехникой. Оснащенные агродроидом комбайны прошли в автономном режиме более 200 км и обработали более 60 Га.

Как видит поле беспилотная агротехника

Источник: Cognitive Technologies

Само собой разумеется, что искусственный интеллект также будет призван к битве за урожай. Например, с помощью алгоритмов машинного обучения компания «Совзонд» обрабатывает спутниковые снимки, что позволяет контролировать состояние посевов сельскохозяйственных культур на различных стадиях вегетации и планировать проведение агротехнических работ.

Точное земледелие

Таким образом, мы приходим к концепции точного земледелия (precision agriculture), когда информационная система учитывает неоднородности условий роста и созревания растений в пределах одного поля на основе данных от датчиков на земле и снимков из космоса и управляет орошением, внесением удобрений и гербецидов, определяет время посева и сбора урожая на каждом пятачке отдельно.

Например, в холдинге «Плодородие» ГК «Акрон» все трактора и другая сельхозтехника оснащаются системами навигации и дифференцированного внесения удобрений. С помощью «1С:ERP АПК» собирается и анализируется информация по всем 2218 полям общей площадью примерно 100 тыс. Га, что позволяет выявить поля-аутсайдеры, выяснить причины их убыточности и предпринять нужные шаги, чтобы перевести их в разряд прибыльных. Активно используются мобильные приложения для агрономов, чтобы они могли ходить по полям и наблюдать, что где выращивается, отмечать области заражения посевов и сразу передавать эти данные в ГИС.

В Европе и США несколько компаний создают роботов-пропольщиков, которые сканируют побеги, определяют сорняки и точечно опрыскивают их небольшой дозой гербицидов. Разработчики заявляют, что эта технология позволит сократить использование химикатов на 90% и более, что в свою очередь уменьшит потребность в генетически модифицированных культурах, устойчивых к ним. Это важно не только из-за опасений людей насчет ГМО, но из элементарной экономии – обычные семена стоят дешевле.

Цепочка ценности – от поля до тарелки

Отдельные точечные улучшения, какими бы инновационными они ни были, не смогут обеспечить рост эффективности отрасли в целом. Вопрос стоит в трансформации всех бизнесов, включенных в цепочку создания ценности, от поля до тарелки – от нижнего уровня, от сельхозпроизводителей, через пищевое перерабатывающее производство — на уровень дистрибуции, потом уже до уровня потребителей в рознице, и далее для общепита и ресторанов. И на каждом этапе востребованы свои AgTech-решения, так что работы на всех стартаперов хватит.

Цепочка ценности сельскохозяйственной продукции

Источник: PwC, 2016

От повышения эффективности к изобретению заново

Как правило, на первом этапе трансформации цифровые технологии используются для повышения эффективности существующих производственных процессов, но этот подход имеет естественные ограничения – сколь бы ни были точны ваши данные и прекрасны механизмы, вы все равно не можете ускорить природные процессы. В нашем климате получается собирать только один урожай в год, в тропиках – 2-3, чтобы вырастить бычка на мясо, нужно 2 года, курица несет 200-250 яиц в год. И никак эти ограничения не перепрыгнуть, если только не замахнуться на революционные преобразования – перейти от выращивания растений и разведения животных к производству непосредственно продуктов питания.

При таком развитии событий и сам термин «сельское хозяйство» теряет смысл – производство перемещается в лаборатории и на фабрики, поля и фермы становятся не нужны. Разумеется, это не произойдет мгновенно, да и вряд ли приведет к полному отказу от традиционных методов – спрос на «натуральные» продукты, наоборот, растет. Но, определенно, баланс изменится – как мы это видели в легкой промышленности, когда изобретение химических волокон породило новые виды тканей, однако не отменило существования хлопковых плантаций.

Что касается пищевой промышленности, то кандидатом номер один на замещение искусственными продуктами выступает мясо, поскольку для его производства потребляется слишком много ресурсов.

In vitro veritas: искусственное мясо выходит на рынок

Согласно теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), Идеальный Конечный Результат (ИКР) – это ситуация, когда нужное действие получается без каких-либо затрат (потерь), усложнений и нежелательных эффектов. В нашем случае ИКР достигается, когда человек поучает свой стейк или бургер сразу на тарелку, минуя хлопоты и издержки, связанные с традиционным процессом животноводства.

Надо сказать, что издержки весьма велики. Сейчас всему мировому животноводству необходимо 33% потребляемой человечеством чистой воды. Все коровы, свиньи и куры производят 18% газов, которые создают на планете парниковый эффект. Для сравнения, весь транспорт — только 13%. Для животноводства используют 30% всех пахотных земель, а для растениеводства — только 4%. Коровы в год съедают зерна столько, что им можно накормить 8 миллиардов человек, то есть больше, чем все население Земли. Поневоле задумаешься, а может, обойтись без бургеров?

Но к счастью, современные технологии позволяют производить мясо искусственным путем. Для этого берется образец мышечной ткани животного и помещается в специальную питательную среду. Первый в мире выращенный в нидерландской лаборатории бургер был представлен прессе в 2013 году, его производство обошлось в $300 000. А в начале мая 2018 года израильский стартап Aleph Farms объявил о невероятном технологическом прорыве: они стали на шаг ближе к производству структурированного и сложного мяса, которое по виду и вкусу почти не отличается от полученного традиционным способом.

Производственные цепочки натурального и искусственного мяса

Источник: Aleph Farms

Но путь от фермы до тарелки вместо двух лет при традиционном способе, в случае применения клеточных технологий составляет всего три недели. В этой сфере сейчас работает несколько перспективных стартапов, и вопрос о том, появятся ли на прилавках искусственные бургеры и стейки, уже не стоит – это неизбежно. Вопрос только – когда? Aleph Farms обещает выйти на рынок примерно через 3 года.

Разумеется, это не означает, что все потребители переключатся на новый продукт, но тренд очевиден: многовековая практика разведения животных на убой отойдет в прошлое – как из этических соображений, которые приобретают все большее влияние, так и из чисто экономических – при масштабировании производства и совершенствовании технологии себестоимость значительно снизится.

AgTech&фермеры

Несмотря на горячее желание технооптимистов немедленно причинить пользу сельскому хозяйству посредством внедрения передовых технологий, фермеры могут оказать сопротивление, опасаясь, – возможно, справедливо – за свои рабочие места в новом цифровом мире, где вместо полей и пастбищ будут лаборатории и фабрики по производству еды. Но если инноваторы не смогут привлечь фермеров на свою сторону, то проекты AgTech по меньшей мере сильно затормозятся. Дело может дойти до жесткого противостояния, как было у таксистов с Uber, – а в результате даже до регуляторного запрета каких-то технологий.

Например, уже сейчас фермеры выступают против искусственного мяса и требуют, чтобы новый продукт назывался не мясом, а как-то по-другому, чтобы не вводить покупателя в заблуждение. Беспилотные трактора и комбайны потенциально делают ненужными водителей. Роботы-дояры, роботы-пропольщики, роботы-сборщики урожая устранят надобность в большом числе сельскохозяйственных рабочих, и нельзя исключать, что мы не увидим новых луддитов.

Так что кроме чисто инженерных задач энтузиастам AgTech придется решать целый комплекс социальных проблем – и лучше об этом подумать заранее, а не надеяться, что фермеры примут вас с распростертыми объятиями. Примером продуманного подхода к продвижению инноваций может быть акселератор AgLaunch, который помогает стартапам выстроить коммуникации с фермерами, а также дает конкретные рекомендации по структурированию взаимодействия, чтобы обе стороны могли получить выгоду.

Group 40Group 44Group 43Group 46Group 41Group 27Group 42Group 39