Содержание
Развитие ИТ-технологии в управлении сельским хозяйством
Основные направления цифровой трансформации сельского хозяйства
Минсельхоз РФ выделяет следующие основные направления цифровой трансформации сельского хозяйства:
- «Цифровое землепользование» — предусматривает создание и внедрение автоматизированной системы управления, планирования и использования земель сельскохозяйственного назначения. Система будет функционировать на основе цифровых, дистанционных, геоинформационных технологий и методов компьютерного моделирования.
- «Умное поле» — внедрение цифровых технологий сбора, обработки и использования больших объемов данных о состоянии почв, растений и окружающей среды, что обеспечит стабильный и предсказуемый рост производства продукции растениеводства.
- «Умный сад» — система автоматического сбора и анализа данных о состоянии агробиоценоза сада для принятия бизнес-решений и их осуществления роботизированными техническими средствами.
- «Умная теплица» — комплекс программно-аппаратных решений и роботизированных «умных» технологий на базе применения интернета вещей. Система предназначена для выращивания растений в закрытых системах в защищенном грунте. Ее внедрение позволит снизить издержки производства, повысить производительность работ и объем урожая, наладить выпуск новых субстратов и удобрений.
- «Умная ферма» — решения по разработке ферм нового уровня с автоматизированными системами управления, изменяющими условия содержания животных в зависимости от микроклимата и их состояния.
Внедрение этих направлений развития предполагает запуск в субъектах РФ шести или более проектов цифровых систем, основанных на современных технологиях, методах, алгоритмах.
Цифровые технологии и ИТ-решения для сельского хозяйства
Для автоматизации управления сельскохозяйственными предприятиями российскими разработчиками создано достаточное количество отраслевых автоматизированных решений. Перечислим наиболее широко используемые.
1С:ERP АПК
«1С:ERP Агропромышленный комплекс» – это комплексная ERP-система международного уровня для автоматизации управления АПК по таким направлениям деятельности, как растениеводство, молочное животноводство и свиноводство.
Система построена на базе универсального решения управления предприятием 1С:ERP и содержит весь его функционал. Помимо этого, конфигурация включает ряд отраслевых подсистем, учитывающих все особенности планирования, производственного учета, ведения отчетности, анализа в предприятиях сферы АПК.
1С:ERP АПК предусматривает интеграцию с GPS / ГЛОНАСС системами мониторинга транспорта, осуществление агромониторинга и картографии. Для удобства работы непосредственно на ферме в поставку включено мобильное приложение «Помощник агронома».
1С:ERP Управление птицеводческим предприятием
Решение «1С:ERP Управление птицеводческим предприятием» позволяет автоматизировать процессы управления и организации учета на птицеводческих предприятиях различного профиля и в холдингах, имеющих такие предприятия в своем составе.
Система ERP-класса предоставляет инструменты для планирования и моделирования бизнес-процессов птицефабрики, расчета себестоимости продукции и амортизации стада, ведения учета инкубации, выращивания, содержания и выбытия птицы, а также учета яиц, продукции птицеводства и мясопереработки.
В программе реализован функционал по формированию регламентированной и специализированной отчетности АПК с учетом ЕСХН. Предусмотрен широкий спектр аналитических отчетов: по сбору яиц, ходу процесса инкубации, причинах выбытия яйца, фактической себестоимости продукции и т.д.
1С:Управление мукомольным, крупяным, комбикормовым и масложировым производством
Модуль предназначен для управления приемкой и подработкой сырья, хранением и реализацией сырья, готовой продукции, для количественно-качественного учета.
В состав поставки также входит мобильное приложение для мастера мельницы или мастера элеватора.
1С:Селекция в животноводстве. КРС
Конфигурация «1С:Селекция в животноводстве. КРС» позволяет автоматизировать узкоспециализированные процессы и функции предприятия отрасли животноводства:
- количественно-весовой учет;
- учет событий репродуктивного цикла;
- учет молока и кормов;
- племенной и ветеринарный учет;
- подготовка необходимой отчетности;
- ведение базы данных стад племенных животных;
- бонитировка племенных животных;
- формирование и печать зоотехнического отчета о результатах племенной работы с крупным рогатым скотом.
ExactFarming
ExactFarming – платформа, позволяющая участникам агробизнеса осуществлять управление, принимать решения, снижать риски и увеличивать прозрачность взаимодействия друг с другом. Решение предназначено для производителей и продавцов продукции, агрохимии, семян и удобрений, финансовых и страховых институтов. Программа собирает данные из таких источников, как полевые сенсоры, метеостанции, спутники, БПЛА, хранит и анализирует их. Применяются технологии компьютерного зрения и нейросети.
Агротроник
РСМ Агротроник – система точного земледелия, предоставляющая удаленный контроль над технологическими процессами, способствующая оптимизации планирования, эксплуатации и управления парком техники в режиме реального времени. Решение осуществляет мониторинг процессов и активности машин, контроль движения ГСМ и других материалов, учет работы сотрудников, диспетчеризацию техники. Она позволяет производить профилактику нарушений эксплуатации парка и оптимизацию логистических цепочек.
АгроМон
АгроМон – это система управления крупными растениеводческими предприятиями, холдингами, фермерскими хозяйствами и компаниями-поставщиками средств производства. Программа позволяет планировать полевые работы и управлять ими, осуществлять мониторинг состояния посевов, используя интеграцию с метеостанциями и системами GPS-мониторинга. В системе предусмотрены инструменты для хранения и управления агрономическими справочниками, представлены возможности формирования аналитических отчетов по различным показателям. Предусмотрено мобильное приложение.
Агроаналитика
Агроаналитика – система управления агробизнесом, позволяющая обрабатывать данные более чем по 30-ти параметрам и формировать аналитику для оперативного или годового планирования, в том числе финансового. Система может рассчитывать оптимальную выработку на одну единицу техники, расход топлива, необходимое количество СЗР для каждого поля. В базу предзагружены тематические справочники, благодаря чему можно оперативно создавать заказы-наряды, путевые листы и другие документы. Реализована система контроля урожая, позволяющая исключить хищения продукции. Разработано мобильное приложение с версиями для агронома, скаута, диспетчера и руководителя.
BigData в сельском хозяйстве
Одна из первостепенных задач цифровой трансформации в сельском хозяйстве — это сбор, обработка и анализ больших данных о различных показателях. Для этого применяются специализированные облачные платформы, технологии предиктивной аналитики и системы поддержки принятия решений.
В сфере АПК наметились два основных направления применения больших данных:
- Автоматизация процесса выращивания культур с помощью сервиса сопровождения, оказываемого компанией-подрядчиком. Вначале проводится предварительный анализ с использованием собственных и предоставленных заказчиком данных, а также данных, получаемых с помощью «умных» устройств на полях. По результатам анализа формируются рекомендации и настраивается ПО для техники с возможностью контроля ее работы на компьютере или в мобильном приложении. Специалисты подрядчика проводят диагностику, консультации и техническую поддержку оборудования в течение периода подписки на сервис.
- Внедрение ПО для самостоятельной работы клиентов с большими данными. Все необходимые для анализа данные заносится сотрудниками сельскохозяйственной компании в систему, объединяясь с данными государственных ИС. В результате анализа собранной информации программа формирует прогнозы и варианты оптимизации деятельности.
Ассортимент устройств, при помощи которых можно осуществлять сбор больших данных, постоянно расширяется. Перечислим наиболее часто востребованные:
- датчики для определения параметров состояния почвы и уровня влажности;
- прогностические метеостанции;
- прикрепляемые к машинам приборы для отслеживания маршрута, показателей работы, расхода топлива и семян;
- сервисы для получения спутниковых снимков полей;
- дроны для составления карты поля и оценки состояния урожая.
Результаты анализа больших массивов данных специализированные программы предоставляют пользователям в удобном формате. Отчеты позволяют своевременно выявлять проблемы на поле или с животными без регулярного осмотра. На основе данных о погоде, состоянии почвы и растений фермеры принимают обоснованные решения о времени посадки и уборки культур, интенсивности полива, количестве внесения удобрений и пестицидов.
Беспилотные летательные аппараты
Дроны с мультиспектральными и геперспектральными камерами применяются для удаленного мониторинга состояния полей и наиболее эффективны при совместном использовании со спутниковыми системами. Результатом является анализ экологического состояния полей, роста культур, определение вегетационного индекса, ранняя диагностика заболеваний растений.
Нормализованный вегетационный индекс NDVI показывает, в каком состоянии находятся растения на разных участках поля. Это позволяет создать дифференцированную модель обработки полей на основе состояния почвы и тем самым сэкономить удобрения и трудозатраты.
Данные, получаемые беспилотниками, поступают на вход ИИ-системам.
AI в сельском хозяйстве
Роботы и IoT
Роботизированная техника может в растениеводстве автономно выполнять посев, сбор урожая или прополку, а в животноводстве – кормить скот, стричь овец, доить коров, убирать хлева. Комбайны и тракторы, оборудованные датчиками круиз-контроля, автопилотами, системами дистанционного мониторинга, позволяют значительно снизить трудозатраты и увеличить прибыль за счет качественного, быстрого и своевременного сбора урожая. Автопилотирование осуществляется на основе спутниковой навигации, нейтронных сетей и технологии искусственного зрения.
IoT (internet of things, интернет вещей) позволяет отслеживать каждое животное и предоставляет оперативные данные о его состоянии здоровья, перемещении, уровне надоев, количестве потребленного корма и необходимости пополнения его запаса.
Цифровые профессии в сельском хозяйстве
В настоящее время наблюдается дефицит квалифицированного персонала, способного эффективно внедрять цифровые технологии в сельское хозяйство. В целях наращивания количества молодых специалистов запущено много программ и проектов. Открываются курсы управления квадрокоптерами и агророботами, программы анализа и использования данных метеостанций и космической съемки, классы по робототехнике и сити-фермерству.
К цифровым профессиям в сельском хозяйстве относятся:
- Агроинженер.
- Цифровой агроаналитик.
- Цифровой инженер-механик.
- Цифровой ветеринар.
- Агроинформатик/агрокибернетик.
- Цифровой агротехнолог.
- Сити-фермер.
- Агроном-генетик.
- Оператор дронов.
- Сельскохозяйственный эколог.
Образование можно получить в РГАУ-МСХА им.Тимирязева, РГАЗУ, СПбГАУ, Казанском ГАУ, Институте агроинженерии Южно-Уральского ГАУ, Нижегородской ГСХА, СГАУ им.Вавилова, Ставропольском ГАУ, КубГАУ, Белгородском ГАУ.
Заключение
Цифровая трансформация сельского хозяйства в России набирает скорость и держит курс на комплексность и централизованность использования различных инструментов, систем и технологий. На рынке представлено множество цифровых разработок для земледелия, животноводства и растениеводства: от работающих с большими объемами данных систем искусственного интеллекта и автоматизации управления сельхозпредприятием до беспилотников, «умных» датчиков и роботизированной техники.
Все эти инструменты позволяют перейти к тотальной трансформации бизнес-процессов в сельском хозяйстве: многие операции, ранее выполнявшиеся только вручную, можно «поручить» технике и получить более предсказуемый результат и стабильный рост прибыли.
