Мировой агропром готовится к внедрению методов точного земледелия: крупные фермерские хозяйства закупают сенсорные системы и роботов, способных отслеживать состояние и потребности каждого отдельного растения, применяя к нему требуемое воздействие. Речь идет о точечном опрыскивании, механической и лазерной прополке, экономии на пестицидах и гербицидах, минимизации химической нагрузки на почву и потребителей, а главное – формировании единой информационной среды хозяйства, связанной со всеми рабочими процессами фермы.

Еще недавно развитые аграрные комплексы обращались к аэрофотосъемке и спутниковым изображениям, стремясь определить оптимальное «окно возможностей» для начала посевных работ, выявить потребность растений в поддержке, поливе или лечении. Сегодня аналогичные функции в режиме реального времени выполняют объединенные в сеть бюджетные сенсорные системы (WSN), оценивающие уровень температуры, влажности, диоксида углерода, скорость ветра и ряд других параметров, включая цвет листьев, растительную массу, размеры растений и наличие питательных веществ. Данные подвергаются анализу алгоритмов с элементами ИИ, которые определяют оптимальную температуру, интенсивность света, потребность в прополке и удобрениях, а также широкий спектр иных показателей.

Обилие сенсоров и развитие ИИ позволяют учесть и подвергнуть анализу привычную фермерам неопределенность, связанную с изменчивыми погодными условиями и даже отличиями нескольких видов почв, присутствующих на одном поле.

Аналитические системы определяют все полезные растения, идентифицируют заболевания посевов задолго до того, как их распознал бы глаз фермера, выявляют сорняки, прогнозируют объем, качество и стоимость урожая, а затем отслеживают эти показатели в режиме реального времени. В последние годы аналитические системы получили физическое подспорье в виде модульных наземных робоплатформ, обеспечивающих механическую прополку, точечное опрыскивание и проведение иных аграрных работ.

Британская компания IdTechEx ожидает утроения рынка аграрных роботов к 2025 году (по сравнению с показателями 2017 года). Сильнее всего вырастут продажи автономных тракторов, прополочных и посевных роботов. Медленнее будут расти продажи роботов-сборщиков урожая. Примечательно, что крупные производители сельскохозяйственной техники, такие как John Deere, AGCO и Kubota, уже представили автономные трактора, тогда как большинство стартапов сосредоточились на небольших узкоспециализированных робоплатформах.

Европейские фермеры оценили роботизированные доильные комплексы, выросла популярность агродронов – как со спектральными камерами, так и предназначенных для опрыскивания посевов.

Большинство рассматриваемых технологий достигли стадии широкой коммерциализации. Хуже всего дела обстоят с роботизацией сбора урожая – машины до сих пор испытывают трудности с идентификацией спелых плодов, а разработчики – с сопряжением сложного комплекса систем компьютерного зрения, деликатных манипуляторов и алгоритмов планирования пути. Кроме того, фермеры не торопятся закупать дорогостоящие системы, потребность в которых возникает лишь несколько раз в год в период сбора урожая. Большинство устройств до сих пор проигрывают сезонным рабочим по скорости сбора урожая.

Отмечаются и проблемы со связью – крытые хозяйства полагаются на Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee и Z-Wave, тогда как фермы под открытым небом, расположенные в сельской местности, нуждаются в доступе к сетям 3G, 4G и 5G. Возникают споры, связанные с правами на собранные аграрными системами данные – вопрос о том, должна ли подобная информация принадлежать фермерам, землевладельцам, компаниям-поставщикам или владельцам облачных центров остается открытым.

Ценовые барьеры, напротив, сокращаются – среднестатистический полевой робот обходится покупателям в $12,6 -38 тыс., набирает популярность и формат «робот как услуга», RaaS.

Подводя итоги можно отметить стремительное развитие отдельных систем и их неизбежную интеграцию в единый комплекс уже в ближайшие годы. Уязвимыми местами остаются высокая стоимость роботизированных платформ, вопросы законодательного регулирования, в том числе - определения прав собственности на информацию, а также технологическое отставание систем-сборщиков урожая от своих «коллег». 

По материалам: eetimes.eu 

--