Трансформация сельского хозяйства: цифровые возможности развития

Цифровые технологии все активнее входят во все сферы деятельности человека, и сельское хозяйство, ключевой для нашей страны сектор экономики, не является исключением. В статье рассказывается о том, что даст "цифра" аграриям, какие наработки уже имеются в этой области, какие проблемы надо решить и каких результатов можно ожидать.

Современные цифровые технологии распространяются быстрыми темпами, сегодня очень трудно найти устройства без встроенных цифровых сервисов. Эти технологии и искусственный интеллект применяются в решении различных задач, "цифра" становится неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, особенно в ситуации, когда условия подталкивают к более интенсивному ее использованию.

Пандемия COVID-19 ускорила процессы внедрения "безлюдных" и им подобных технологий для сохранения производственных процессов и оказания услуг, в том числе на фоне стремительного роста вычислительных мощностей компьютеров, позволяющих эффективно обрабатывать данные. Передовые технологии становятся одним из ключевых сегментов экономики, что имеет по-настоящему революционные последствия, а рост числа санкций в том числе стимулирует производство цифровых сервисов из российских комплектующих.

Новые перспективы для сельского хозяйства

Цифровизация быстро меняет возможности взаимодействия в рамках бизнес-процессов, в том числе всех участников агропродовольственной системы, всячески сглаживая факторы, препятствующие повышению эффективности производства. Сервисы позволят получать информацию технического характера, что будет способствовать повышению продуктивности, укреплению невосприимчивости к внешним воздействиям и доступу к рынкам.

Кроме того, мобильные технологии и интернет-сервисы способны обеспечить связь отдельных фермеров с товаропроводящими цепочками – таким образом открывается доступ к более качественным семенам и удобрениям, позволяющим существенно нарастить производство и наладить сбыт производимой продукции непосредственно потребителям, минуя посредников. безусловно, цифровизация агропромышленной системы играет все большую роль в обеспечении продовольственной безопасности и укреплении источников средств к существованию, в особенности в сельских районах.

Что дает цифровизация аграрной сфере

Ключевой задачей цифровой трансформации сельского хозяйства является извлечение ценности из собираемых больших данных о внутренней и внешней среде. Основой для этого являются облачные платформы и решения в области обработки больших данных, а также технологии предиктивной аналитики и системы поддержки принятия решений.

Применение сенсорного оборудования (полевые датчики, датчики контроля состояния производственных помещений, сельхозоборудования и техники, датчики контроля здоровья скота и пр.) позволяют большому числу сельхозпредприятий перейти к непрерывному сбору и анализу информации и интегрировать три уровня мониторинга агросистем (наземный, воздушный и космический) на уровне отдельных фермерских хозяйств, регионов и страны.

Цифровые технологии способствуют снижению экологической нагрузки в сельском хозяйстве, повышают эффективность использования природных ресурсов, формируя основы ESG-стратегии (экологическое, социальное и корпоративное управление – англ. Environmental, Social, and Corporate Governance, ESG. – Прим. ред.), которая, вероятно, не исключена из повестки развития аграрной отрасли нашей страны.

Цифровизация аграрного сектора нивелирует его недостатки, связанные с потерями урожая при непредсказуемой погоде, выращивании, сборе и хранении, позволяет оперативно проводить мониторинг посевных площадей, уменьшать хищения материальных ценностей, топлива, средств защиты растений и посевных материалов, а также оперативно реализовать продукцию или оформить меры государственной поддержки.

Стоит подчеркнуть, что даже при имеющихся сложностях с инфраструктурой, которая может обеспечить полноценное использование цифрового оборудования, крупный и средний бизнес предпринимает усилия для цифровой трансформации, поскольку в условиях в том числе пандемии или меняющихся предпочтений потребителей развитие зеленой экономики, "цифра", искусственный интеллект помогают решать эти задачи, анализируя маркетинговые предпочтения, обеспечивая заказ и доставку продукции, а также отвечая за качество и безопасность сырья и продукции, в том числе снижая издержки углеродный след.

Передовые технологии в России

Технологиями, позволяющими осуществить переход к цифровой трансформации земледелия, являются дистанционное зондирование земли с помощью спутниковых систем для формирования электронных карт полей и применение БПЛА c мультиспектральными и гиперспектральными камерами для удаленного мониторинга состояния полей, плодородия почвы, экологической ситуации, роста сельскохозяйственных культур, определения вегетационного индекса, ранней диагностики заболеваний растений, управления ирригацией и др.

Цифровые технологии для сельского хозяйства

Отметим некоторые активно используемые цифровые российские технологии и отечественные компании, разрабатывающие их либо успешно применяющие на практике:

• ExactFarming – платформа, объединяющая решения цифровой агрономии для сельхозпроизводителей, производителей и продавцов удобрений, агрохимии и семян, финансовых институтов и других участников сельскохозяйственной отрасли и позволяющая им эффективно управлять агробизнесом, своевременно принимать решения, снижать риски и увеличивать прозрачность взаимодействия друг с другом.
• "Агротроник" – агрономические сервисы (точное земледелие, позиционирование техники, уборка и обработка почвы, работа ночью на основе видеосистем и т.д.), производитель ГК "Ростсельмаш".
• Cognitive Technologies – агрономический сервис (точное земледелие, позиционирование техники, уборка и обработка почвы, работа ночью на основе видеосистем и т.д.).
• "АгроМон" – мобильное приложение и веб-сервис для управления хозяйством. Организация осмотра посевов, планирование сезона, управление полевыми работами, обмен данными с командой, производителями семян, средств защиты растений и дистрибьюторами.
• SmartAGRO – система управления предприятием со встроенным модулем агроаналитики. автоматизирует до 90% бизнес-процессов агропредприятия.
• Облачный сервис от ООО "Геомир": история поля для управления сельскохозяйственными предприятиями.
• NeuroPlant – ассистент сбора, хранения и оперативной аналитической обработки данных в целях поддержки принятия решения с использованием ИИ.
• "СкайСкаут" – единая система управления агрономической службой предприятий сельского хозяйства. Обеспечивает полноту картины состояния культур на основе данных, собранных как вручную, так и автоматически.
  Помогает принимать решения по хозяйству.
• DigitalAgro – платформа, объединяющая решения цифровой агрономии для сельхозпроизводителей, производителей и продавцов удобрений, агрохимии и семян, финансовых институтов и других участников сельскохозяйственной отрасли и позволяющая им эффективно управлять агробизнесом, своевременно принимать решения, снижать риски и увеличивать прозрачность взаимодействия друг с другом.
• "Агросигнал" – платформа и мобильное приложение для эффективной работы всех подразделений предприятий на каждом этапе полевых работ, от планирования севооборота и формирования годового бюджета до мониторинга работы техники и сотрудников и учета готовой продукции. Учет транспортных работ. Ведение оперативных планов и графиков смен, создание индивидуальных и групповых отчетов, привязка информации о перевозимом грузе.
• "ЦентрПрограммСистем" – информационное решение в сфере управления агропромышленным бизнесом.
• Green Growth – платформа для картирования урожайности в режиме реального времени.
• "Полидон Агро" – мобильное приложение с актуальной информацией о продукции и калькулятором смешивания.
• "Свое фермерство" – cервис от Россельхозбанка с упором на e-commerce. Позволяет купить семена, удобрения, СЗР, агрохимию и даже сельхозтехнику. Кроме товаров, здесь можно получить и услуги.
• Компания Avrora Robotics разрабатывает комплексную беспилотную систему управления для трактора (Агробот).
• Magrotech – компания, собирающая информацию о характеристиках поля и предоставляющая прогноз урожайности на основе математической модели.
• ООО "Ассистагро" – применение БПЛА для сбора, хранения и оперативной аналитической обработки данных в целях поддержки принятия решения с использованием ИИ.
• ООО "Кайпос" – производитель систем мониторинга погоды, моделей заболеваний растений, систем оптимизации полива и технологии идентификации вредных объектов.

В сельском хозяйстве используется также универсальное программное обеспечение 1C, Microsoft, SAP и "Корпорации Галактика" (Галактика ERP).

Беспилотные летательные аппараты

В сельском хозяйстве активное применение нашли БПЛА, что позволяет товаропроизводителям получать более точные данные о состоянии посевов, почвы и т.д. Среди игроков на рынке БПЛА России – компании "Геоскан", "Сканекс", "Геосаэро", "Совзонд", "Съемка с воздуха", senseFly, AeroTechAgro, Flyseeagro, "Альбатрос", "Центр беспилотной авиации" и др.

Вертикальное фермерство

Существенное развитие в последние годы в России получило направление вертикального фермерства, которое предполагает выращивание продукции в закрытых помещениях в ограниченном пространстве (например, в городских условиях) с контролируемой средой и применением современных цифровых технологий – датчиков, сенсоров, фотоники и т.д., часто совмещенных с системами гидро-, аэро и аквапоники, позволяющих автоматизировать производственные процессы. Это направление активно развивают компании GreenBar, "УрбаниЭко", "Местные корни", "Сити-фермер", OverGrower, EVAfarm, "ФИТО", "Алан-ИТ" умные теплицы и др.

Спрос на передовые цифровые технологии в секторах экономики и социальной сферы в Российской Федерации, %

Законодательная база

Агропродовольственные системы России неотложно нуждаются в отечественных инновационных решениях и полноценной инфраструктуре, которые обеспечат увеличение объемов продукции и достижение глобальной цели укрепления продовольственной безопасности страны, а также возможность увеличить экспорт сельскохозяйственной продукции в страны-партнеры.

Цифровые технологии способны упрочить взаимосвязанность агропродовольственной системы и устранить факторы, снижающие ее эффективность. Интернет обеспечивает доступ к технической информации, стимулирует сотрудничество и взаимосвязь на всех звеньях производственно-сбытовой цепочки, формируя прослеживаемость производства сельскохозяйственной продукции. Для достижения этих целей формируется соответствующее законодательство.

Национальные стандарты – ГОСТы

Россия первая в мире приняла национальный стандарт – ГОСТ Р 57700.37–2021 "Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения", который способствует созданию продуктов с учетом производственных подходов, предлагаемых зеленой экономикой, и прогнозированию оптимальной защиты, правильной утилизации отходов. Следует отметить также ГОСТ Р 59920– 2021 "Системы искусственного интеллекта (ИИ) в сельском хозяйстве. Требования к обеспечению характеристик эксплуатационной безопасности систем автоматизированного управления движением сельскохозяйственной техники".

Постановления Правительства РФ

В соответствии с поручением Президента РФ от 4 декабря 2020 г. (Пр-2242, п. 2) в субъектах Российской федерации разработаны и утверждены региональные стратегии цифровизации АПК. Приняты следующие постановления Правительства РФ, непосредственно касающиеся сельского хозяйства:

• "Об осуществлении федерального государственного контроля (надзора) в области безопасного обращения с пестицидами и агрохимикатами в пунктах пропуска через государственную границу Российской Федерации" от 28.06.2021 г. № 1030.
• "Об утверждении Положения о федеральном государственном контроле (надзоре) в области безопасного обращения с пестицидами и агрохимикатами" от 30.06.2021 г. № 1067.
• "О федеральной государственной информационной системе прослеживаемости зерна и продуктов переработки зерна" от 09.10.2021 № 1722.
• "Об утверждении Правил формирования и ведения реестра организаций, осуществляющих в качестве предпринимательской деятельности хранение пестицидов и агрохимикатов и оказывающих связанные с хранением услуги, в федеральной государственной информационной системе прослеживаемости пестицидов и агрохимикатов" от 20.04.2022 г. № 709.
• "О федеральной государственной информационной системе прослеживаемости пестицидов и агрохимикатов" от 07.05.2022 г. № 828.
• Распоряжение Правительства РФ от 29.12.2021 № 3971-р "Об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации отраслей агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской федерации на период до 2030 года".

Очень важным моментом для успешной цифровой трансформации является создание программ государственной поддержки производителей электроники в сфере АПК и трансформация программы государственного субсидирования производителей сельскохозяйственной техники –"Программы 1432", которая позволит приобретать цифровое оборудование в том числе через лизинг.

Индекс цифровизации и интенсивность использования цифровых технологий. Доля организаций, использующих цифровые технологии, %

Будущее: риски и перспективы

Внедрение цифровых технологий может нести с собой определенные сложности, стать причиной увеличения "цифровых преступлений", связанных с несанкционированным использованием цифровых данных. Вероятно, инфраструктура и стандарты использования искусственного интеллекта в АПК позволят снизить и устранить риски, которые влияют на уровень цифровизации, сдерживая развитие цифровой трансформации, обеспечат безопасные структуры обработки и хранения данных, гарантирующие защиту накопленных данных и производственных процессов. Это позволит и минимизировать возможности влияния на владельцев производственных предприятий посредством внесения изменений в производственные процессы за счет использования удаленного доступа. Накапливаемые в данный момент большие данные могут быть использованы для формирования полноценных систем прослеживаемости производства в АПК и создания основы для повышения эффективности принятия управленческих решений.

Преодоление глобальных вызовов

Цифровая трансформация российского сельского хозяйства способна помочь преодолеть ряд глобальных вызовов, таких как:

• увеличение потребности в продовольствии (на 60% к 2050 г.) в результате роста численности населения и повышения качества жизни;
• истощение продуктивных сельскохозяйственных земель рост экологической нагрузки (70% потребления водных ресурсов и 30% выбросов углекислого газа в настоящее время приходятся на мировое сельское хозяйство) и сокращение площадей, пригодных для ведения сельского хозяйства;
• изменение агроклиматических условий и рост частоты природных катаклизмов, повышающих волатильность на сельскохозяйственных рынках;
• трансформации потребительских предпочтений и развитие модели устойчивого и экологичного потребления.

В этих целях в России наряду с прочими мерами национальной технологической инициативой направления "Фуднет" разрабатывается дорожная карта развития сельскохозяйственного рынка как минимум до 2030 г. Внедрение цифровых технологий в сельском хозяйстве направлено на обеспечение технологического прорыва и достижение стратегических целей развития АПК. Сельское хозяйство в России за счет внедрения цифровых решений способно достичь этой цели и в рамках климатической повестки предложить другим странам решение стоящих перед ними климатических вызовов, в том числе продовольственных.

Проблемы трансформации сельского хозяйства

Рассматривая этапы трансформации сельского хозяйства, можно отметить, что благодаря развитию технологий интернета вещей этот процесс идет стремительно, в том числе благодаря появлению российских технологий и разработок. Для эффективной цифровизации сельского хозяйства необходимо решить следующие проблемы:

• отсутствие цифровой инфраструктуры, позволяющей полноценно использовать цифровые решения в полях;
• отсутствие интернета на ряде территорий (за рубежом для этих целей наращивают отдельные группировки спутников на более низкой орбите для удешевления услуги; в наших условиях реализация проекта "Сфера" Роскосмосом, вероятно, решит эту задачу);
• медленное обновление законодательства, сохранение зарегулированности в части стандартов и требований (только в октябре 2021 г. принято решение интегрировать БПЛА в воздушное пространство РФ);
• отсутствие унификации стандартов и регламентов передачи данных и созданных баз данных для анализа с помощью цифровых технологий, ИИ;
• отсутствие технологических площадок (полигонов) и опытно-производственных хозяйств (предприятий) для апробации новых технологий;
• дефицит квалифицированных кадров и медленное удовлетворение потребности в переподготовке специалистов.

Особо следует отметить необходимость создания эффективных систем защиты информационных систем и технологий, безопасного использования цифровых технологий.

Мы ожидаем, что результатом решения отмеченных задач будет прорыв во внедрении высоких технологии в российском АПК – это обеспечит его трансформацию, позволит значительно повысить его эффективность и качество, а также безопасность производственных процессов.,