Цифровые тренды в АПК: эффективная работа с минимальными трудозатратами

14.05.2021
Технологии
1673

Сегодня цифровизации сельского хозяйства уделяется большое внимание. Данные общемировой статистики и мнения экономических обозревателей сводятся к тому, что любой российский регион, может обеспечить собственную продовольственную безопасность только на 75%. И если сейчас аграрная индустрия сделает шаг назад, а развитие АПК пойдет экстенсивным путем, отрасль не сможет обеспечить того валового производства, которое в идеале должно быть. И «цифра» — это именно тот ресурс, который способен улучшить не только качество производимой продукции, но и повысить в целом ресурс сельхозпроизводства, ресурс земли. Именно поэтому вопрос цифровизации АПК в России стоит достаточно остро, постоянно обсуждается и уже сейчас решаются задачи, которые могли бы создать все условия для масштабной цифровизации агропромышленного комплекса России. О самых передовых технологиях, которые уже сегодня активно внедряются в АПК, их возможностях, экономической целесообразности, влиянии на производительность и потенциале — в материале «ГлавАгроном».

Сегодня активно ведется дискуссия о переходе на основные принципы работы агроиндустрии на систему 4.0. Ранее делалась ставка, что к 2021 году все хозяйства в полной мере уже перейдут к цифровой трансформации агропромышленного комплекса. Однако, как показывают реалии, шаги в развитии и усовершенствовании деятельности агропредприятий (крупных и малых форм хозяйствования) сделаны хорошие, но в целом работы предстоит еще очень много, чтобы говорить о совершенной системе ведения деятельности, в основе которой цифровые технологии.

Эксперты считают, что важно не только обсуждать новые продукты либо какое-то решение, а именно работать на перспективу, оценивая потенциальные возможности с прицелом на то, как можно решить проблемы фермеров с помощью этих продуктов, которые сегодня готовы предложить специалисты. И здесь важно не просто разрекламировать новые разработки и продукты, а продемонстрировать, насколько они перспективны для агробизнеса, в том числе для цифровой трансформации госуправления.

Илья Воронков — кандидат технических наук, директор по инновациям ООО «Геомир», рассказал об основных технологиях, которые применяются в сельскохозяйственной деятельности и эффективности данных технологий в работе сельхозтоваропроизводителей.

Эксперт выделил восемь блоков, на которые следует делать упор при планировании работы каждому хозяйству.

1 блок: Планирование, моделирование

Сбор и анализ данных о финансовом состоянии, результатах производственной деятельности за текущий период, хранение данных за предыдущие годы.

2 блок: Электронные карты полей

Создание многослойной электронной карты полей и кадастров, хранение истории полей по годам.

3 блок: Полевые осмотры

Планирование проведения полевых осмотров, сбор информации с полей с помощью мобильного приложения и привязка данных к координатам на полях.

4 блок: Спутниковые снимки

Спутниковый мониторинг состояния посевов. Анализ динамики развития посевов, отклонений и появления неоднородных зон на полях.

5 блок: Учет. Мониторинг техники

Мониторинг перемещения и работы техники на полях. Автоматический расчет пробега, обработанной площади, расхода топлива и времени выполнения работ.

6 блок: Контроль. Тревоги и оповещение

Формирование тревог и оповещение пользователей, в случае возникновения заданных событий в хозяйстве: слив топлива, превышение скоростного режима, отклонение метеоусловий, работа на чужих полях и т.д.

7 блок: Беспилотники

Съемка полей, обработка результатов, выявление проблемных зон и оценка состояния посевов.

8 блок: Bl-системы

Визуализация больших данных на базе интерактивных отчетов.

Эксперт подробно остановился на самых, по его мнению, важных блоках для хозяйств.

Блок планирования для хозяйств. В чем важность? Очень много цифровых расчетов в нём можно провести. Всю ручную работу по заполнению можно полностью автоматизировать, благодаря чему уже расчеты и сведения будут содержаться не в таблице excel, а в специальной базе либо программе, которая в автоматическом режиме сможет выполнять абсолютно все расчеты, за счет чего можно значительно упростить агроному его же работу.

Провести учет всех операций на полях, распланировать и расставить задачи по их приоритетности — проблема, волнующая все хозяйства.

Электронные карты полей являются в целом базовым блоком, без этого ни одна технология работать не будет.

Блок по контролю считается одним из самых специфических в российских реалиях, поскольку буквально каждое хозяйство сталкивается с хищениями, простоями, недобросовестным выполнением своих обязанностей специалистами всех звеньев. Контроль, оценка и полная автоматизация этого процесса позволяет автоматизировать процесс уведомлений и получения информации о том, что происходит на полях для того чтобы имелась возможность своевременно на выявленные нарушения реагировать.

Электронные карты полей

Визуализация всего поля на карте с последующим хранением истории по всем полям в хозяйстве позволяет выстраивать агроному его работу.

Карты полей. Фото: Илья Воронков

Почему так важно иметь в базе все карты в электронном виде и всю историю по полям. В первую очередь для преемственности: один специалист уходит, а пришедший на его место,  сразу же включается в рабочий процесс за счет переданному ему предшественником всего массива информации.

Кадастровые участки

Наличие кадастровых изображений сельскохозяйственных полей значительно упрощает работу хозяйству. В чем суть наложение кадастрового слоя на слой фактических границ? Зачастую, юридически по бумагам у владельца хозяйства проходят одни площади, а фактически и практически эти площади не соответствуют заявленным.

Кадастровые участки. Фото: Илья Воронков

Поэтому выявление всех несоответствий является своеобразным базовым элементом, позволяющим хозяйству сразу же повысить эффективность использования семенного банка, рационально расходовать минеральные удобрения, СЗР, экономить топливо и т.д. Опять же без цифровизации просто так выйти на поле, оценить его визуально и понять при этом, что есть несоответствия — нереально, потребуется огромное количество свободного времени. А наличие кадастровых изображений полей сразу же решает все актуальные проблемы с территориальной принадлежностью полей.

Планирование всех производственных процессов

Основные процессы, входящие в данную категорию, включают:

  • планирование севооборота;
  • составление технических карт и заданий;
  • прогнозирование работ на полях;
  • формирование учетных листов.
Планирование севооборота на полях. Фото: Илья Воронков

Из нового, что начинает внедряться в российские хозяйствах — это вопросы моделирования. Ранее агроному, задействованному в этих процессах, нужно было вручную рассчитывать и планировать все процессы. Благодаря цифровым технологиям система сама будет выдавать специалисту возможные варианты размещения культур на полях, оптимизировать вариации распределения техники по полям. Агроному останется лишь выбрать между доступными вариантами оптимальную технологию на основании этого уже планировать дальнейшие работы на полях. По сути, это именно то, к чему рано или поздно все хозяйства придут. Здесь только вопрос времени.

Аналитика — важный этап в организации работы

Автоматическое формирование отчетов без участия человека. Фото: Илья Воронков

Это, прежде всего, отчеты, позволяющие те варианты, которые система предложила, визуализировать и проанализировать. Данная мера необходима для понимания того, какой из предложенных вариантов является наиболее оптимальным. Опять же в таблицах это будет делаться очень долго. Проводить анализ с использованием графиков намного проще и удобнее.

Мониторинг техники и учет работ на полях — основные возможности

  1. Отображение треков движения техники за определенный интервал времени.
  2. Отображение работы техники на полях в режиме реального времени.
  3. Автоматическое определение выполняемых операций на полях, перегонов и стоянок техники.
  4. Контроль скоростного режима техники, расчёт обработанной площади по каждой операции.
  5. Отображение места стоянки техники.
  6. Расчет расхода топлива, в том числе в разрезе на 1 га обработанной площади.
  7. Тревоги, оповещения в случае выезда техники за границы заданных зон, при сливе топлива, работе на чужих полях либо при нарушении скоростных режимов.
Мониторинг техники. Фото: Илья Воронков

Большие площади подразумевают использование большого количества техники, которую хозяйству необходимо постоянно контролировать. Немаловажный момент: нужно понимать, что заработная плата механизатору выплачивается в зависимости от отработанных им гектар и соответственно эти гектары тоже нужно рассчитывать. 

Формирование учетных листов. Фото: Илья Воронков

Как раз автоматизация этого процесса — это именно та технология, которую большинство хозяйств на начальных этапах внедряет и, прежде всего, «цифра» позволяет визуализировать учет работ на полях, формировать учетный электронный лист, так как на основании этого сразу уменьшаются потери как при неправильном расчете заработной платы, а также формируется точное понимание, как идет ход всех запланированных работ на полях.

Учет работ на полях. Фото: Илья Воронков
Электронный учет работы на полях — это вторая по важности технология после электронных карт полей.

Контроль организации работы диспетчерских служб включает:

  • автоматические тревоги слива топлива;
  • нарушения скоростного режима, простои;
  • нарушения при заправках;
  • поломки терминалов;
  • неоднородность посевов на полях;
  • работу на чужих полях и другое.
Организация работы диспетчерских служб. Фото: Илья Воронков

Необходимо добиться того чтобы система сама анализировала показатели техники, которая передает данные мониторинга, запускается в работу либо вручную, либо с датчиков, спутниковых систем, метеостанций. Основная суть системы заключается в ее эффективной работе для агронома. Для обеспечения ее качественной работы необходимо фактически полностью автоматизировать процесс. Ежедневно электронная система учета сохраняет и перерабатывает гигабайты информации, проводит ее анализ и выполняется это все в автоматическом режиме, фактически без участия человека.

Контроль простоев техники. Фото: Илья Воронков

На точно такую же работу у агронома ушло бы слишком много личного времени, если бы она выполнялась вручную, то есть человеку не нужно сидеть фактически 24 часа в сутки, чтобы провести анализ информации — он просто получает SMS о том, что на конкретном поле выявлено отклонение вегетации, либо на определенном участке техника нарушает скоростной режим, простаивает, вышла за границы хозяйственного поля. За счет этого можно не только довести до совершенства точность контроля всей поступающей с полей информации, но и существенно повысить производительность труда.

Спутниковый мониторинг полей — динамика изменения состояния полей по космическим снимкам

Спутниковые снимки полей предоставляют информацию постфактум. Получить данные в режиме реального времени вряд ли получится. По спутниковым картам можно само поле и посевы на нем, вычислить проблемные зоны на полях.

Динамика изменения состояния полей по космическим снимкам. Фото: Илья Воронков

Для чего спутниковые снимки наиболее эффективно можно использовать? Данные, полученные со спутника, полезны для региональных минсельхозов с рамках проведения контроля земель, а также для хозяйств в преддверии планирования полевых осмотров. По спутнику агроном может из целой группы полей вычислить наиболее проблемные посевные площади и уже исходя из полученных данных выйти с визуальным и детальным осмотром конкретно на эти поля.

Что можно увидеть на спутниковых снимках. Фото: Илья Воронков

Сколько бы потребовалось времени, если бы вся работа выполнялась лично агрономом, путем объезда полей? Как минимум один-два дня. А за счет спутниковых снимков выполнить оценку состояния полей можно буквально за несколько минут.

Спутник подсказывает, какие зоны на полях нужно смотреть в первую очередь.

По спутниковым снимкам также можно увидеть культуры с разными сроками вегетации, технологии выращивания, определить болезни и сорняки.

Мобильные приложения значительно упрощают работу агронома

Полевые осмотры можно проводить с помощью мобильных приложений, которые раньше всего начали внедряться в сельском хозяйстве. Мобильные приложения позволяют агроному фиксировать все данные не в журнал агронома, а сохранять их в электронном виде. В чем удобство?

Полевые осмотры с помощью мобильного приложения. Фото: Илья Воронков

Можно зафиксировать абсолютно все, в том числе местоположение поля, конкретных проблемных участков в виде фотографий. Система сама все понимает, запоминает и абсолютно не нужно агроному держать в голове всю информацию: в каком поле активизировалась сорная растительность, где изреженные посевы и т.д. Достаточно сделать одну-две фотографии и информация автоматически сохраняется в памяти.

Это уже своеобразный прогресс и для многих агрономов использование мобильных приложений стало базой для работы в полях.

Осмотр полей с помощью мобильного приложения позволяют зафиксировать места проведения осмотров, информация о проведенных осмотрах, о состоянии полей, посевов, вредителей и так далее сохраняется в системе, с последующей возможностью их детального анализа с помощью той же электронной лупы.

Они знают всё о ваших полях: Топ сервисов ГИС

Беспилотные летательные аппараты: какие задачи они решают

  1. Это инвентаризация земель, построение электронных карт полей.
  2. Построение цифровых моделей поверхности.
  3. Оценка качества посева, подсчет количества всходов и оценка их взаимного расположения.
  4. Мониторинг состояния посевов, выделение проблемных зон на полях.
  5. Интеллектуальной осмотр полей.
  6. Оценка состояния посевов перед уборкой.
  7. Видеомониторинг уборочных работ.
Визуализация данных, поступивших от беспилотников. Фото: Илья Воронков
Благодаря беспилотным летательным аппаратам можно выстраивать экономику работы любого сельхозпредприятия.

Что подразумевает под собой интеллектуальный осмотр полей

Совмещаются спутниковые снимки и снимки с беспилотников. По спутниковым снимкам можно выделить все проблемные зоны на полях, то есть понять, где и что нужно осматривать.

Интеллектуальный осмотр полей. Фото: Илья Воронков

Далее в работу запускается беспилотник, выполняющий облет проблемных участков на определенной высоте с последующей фотофиксацией. Благодаря такому комплексному подходу, агроном принимает решение в зависимости от того, что происходит на поле.

Зонирование по NDVI для построения маршрутов облета по зонам

Зонирование по NDVI. Фото: Илья Воронков

Благодаря зонированию по NDVI агроном может понимать, где есть поля с неоднородностями, определять визуально проблемные участки. Для осмотра одного поля беспилотником достаточно всего лишь 10 минут, чтобы увидеть полноценную картину состояния посевов на конкретном участке. Благодаря снимкам NDVI можно видеть, где требуется более детальный осмотр и уже, исходя из полученных данных, выстраивать последующую свою работу.

Пример съемки с дрона. Фото: Илья Воронков

Беспилотники обеспечивают агрария изображениями высокого качества, благодаря чему агроном сразу же видит состояние посевов. К тому же специалисты понимают, где конкретно на каком участке была сделана фотография.

BI системы Qlik

Благодаря этой и аналогичным системе можно интерактивно визуализировать очень много данных для того, чтобы можно было быстро принимать решения. Для этого как раз приходят на помощь системы, позволяющие визуализировать данные, составить отчеты на основе имеющихся графиков, диаграмм.

BI системы Qlik. Фото: Илья Воронков

В целом, в той же системе Qlik очень много разных форм детализации, которые подходят для разных задач. Главная цель этих систем — чтобы специалист, взглянув на график, имел возможность сразу понять, что происходит на поле, увидеть проблему и понимать, каким образом необходимо возникшую проблему решать.

Узнавайте первыми актуальные агрономические новости России и мира на наших страницах

Больше о Технологиях

Всё о Технологиях
© 2019 - 2022, ООО «ГлавАграр»
Правила использования GlavAgrar
Разработка сайтаFast&Curious
fncdev