Главная » Новости » Сельскохозяйственный хайтек: как Украина станет аграрной сверхдержавой

Сельскохозяйственный хайтек: как Украина станет аграрной сверхдержавой

18680

Месяц назад посол США в Украине Джеффри Пайетт, выступая на церемонии подписания инвестиционного соглашения по строительству зернового терминала, заявил: Украина должна стать аграрной сверхдержавой. Парадоксально, но эту фразу многие из украинцев воспринял не как комплимент, а как оскорбление. Мол, нас хотят превратить в сырьевой придаток мира, чтобы мы и дальше тянули плуг и крутили волам хвосты.

Накормить мир

Но есть нюанс: чем быстрее мы введем свободный рынок земли, тем быстрее наступит захватывающее будущее, которое описано в этой статье. Ведь частная собственность на землю повлечет за собой приток инвестиций в отрасль и увеличит конкуренцию.

К сожалению, в Украине до сих пор рассматривают сельское хозяйство как нечто архаичное, неэффективное, неинтересное, и при этом кошмарно тяжелое. Такой себе гибрид образов деревни в творчестве украинских литераторов позапрошлого века («агей, волы, чего же вы стали?») и «детских травм» от советской колхозной практики. И поэтому не все осознают ту глобальную роль, которую наша агроотрасль выполняет уже сейчас.

Для начала давайте посмотрим, какое место занимает Украина в мировом поставке зерна. По статистике, наша страна в текущем маркетинговом году (он длится с июля по июнь) экспортировала 27,5 млн тонн зерна (при производстве более 60 млн тонн). Отраслевой прогноз на март-июнь 2016 году – еще более 10 миллионов тонн. Соответственно, общий экспорт составит около 36 млн тонн, или на 1 млн тонн больше, чем в предыдущем 2014-15 маркетинговом году.
Аграрное хозяйство

По этому показателю Украина занимает третье место в мире после США и ЕС. Точнее, второе: потому что в ЕС, как известно, входят 28 стран. Более того, для нас вполне реально опередить весь Евросоюз по объемам экспорта зерновых уже в ближайшие несколько лет: ведь уровень агротехнологий, которые применяются в Украине, существенно уступает западному, хоть и постоянно прогрессирует. И при оптимистичном сценарии можно прогнозировать в ближайшие 5 лет выход на уровень урожаев зерновых в 80+ миллионов тонн и экспорт 50+ миллионов тонн.

А нужно ли миру это дополнительное украинское зерно?

По подсчетам ООН, по состоянию на март 2016 году на планете проживало 7 миллиардов 400 миллионов людей. Прирост за последние 5 лет – примерно 400 миллионов. Для понимания – это все равно, что появление на карте еще одних США (третье место по численности населения, 320 миллионов человек) и Германии (17-е место, 80 миллионов человек).

По прогнозам, в последующие пять лет население вырастет еще на 300 миллионов – считайте, добавятся еще одни США. А к 2040 году нас на планете будет более 9 миллиардов – то есть, до нынешнего демографического уровня добавится эквивалент еще одного Китая, самой населенной страны мира, и еще одних США.

Всем этим людям нужно будет есть. И возможностей для сокращения потребления здесь немного. Действительно, можно заменить «нефтяной» транспорт электрическим, лампы накаливания – светодиодными, и покупать новый смартфон не ежегодно, а раз в два года. Но можно существенно сократить калорийность питания – ибо это будет означать, что миллиарды людей будут существовать впроголодь.

Таким образом, не приходится сомневаться, что роль Украины как глобального поставщика продовольствия будет только усиливаться. Но интересно ли нам выполнять эту роль? Означает ли это, что нас загоняют в своеобразное аграрное рабство: мол, ваше дело таскать плуг, пока цивилизованный мир будет запускать ракеты на Марс, разрабатывать компьютерный интеллект и выпускать новые модели айфонов?

Возможно, для кого-то это звучит парадоксально, но в ближайшие 5 лет именно сельское хозяйство может стать главным потребителем мирового хайтека – в самых разных его проявлениях. И Украина, где аграрная отрасль является одной из наиболее мощных, наиболее прибыльных и наиболее инвестиционно привлекательных, буквально обречена создавать, осваивать и использовать весь этот современный хайтек.

Дроны над полями

В течение последних нескольких лет в СМИ было немало сообщений о новую революционную инициативу в сфере электронной коммерции – доставлять купленные через интернет товары почтой или курьерами, а с помощью роботизированных летательных аппаратов – дронов.

С этим направлением активно экспериментируют такие гиганты, как Google и Amazon, и вполне возможно, что уже в нынешнем году мы увидим первое коммерческое применение дронов-курьеров. Да и сами эти летательные аппараты давно уже не является экзотикой – в Украине их освоили даже фирмы, которые снимают свадебные церемонии.

Демонстрационный ролик «курьерского дрона» от Amazon

Однако мало кто слышал, что на самом деле все эти сферы применения – мизер, по сравнению с наиболее перспективным направлением «роботизированной авиации». По оценке исследователей университета Небраска-Линкольна, в ближайшем будущем 70% коммерческого использования дронов будет приходиться на… сельское хозяйство. И обеспечит результаты, которые без всякого преувеличения можно назвать революционными.

Первый этап этой революции уже начался. Речь идет о так называемое «точное земледелие» — агротехнологии нового поколения, которые дают возможность вместо классической «работы по площадям», когда внесение удобрений и другой агрохимии происходит от одного края «полей широкополых» к другому, знать с точностью до квадратных метров посевных площадей, состояние растений в этом конкретном месте в это конкретное время. И применять соответствующую обработку – удобрять, травить вредителей, поливать и тому подобное.

Дроны становятся главенствующим компонентом этой технологии. Современные системы картографии и геолокации позволяют облетать поля дронами буквально в ежедневном режиме. Стоит это на порядки меньше, чем если применять для этих целей традиционную сельскохозяйственную авиацию.

При этом дрон значительно эффективней – он может лететь на высоте несколько метров от посевов, что не под силу пилотируемым средствам. А при необходимости и в полной темноте.

В простейшем варианте сельскохозяйственные дроны делают то же самое, что и «развлекательные» — фотографируют и снимают на видео состояние полей, засеянных агрокультурами. Пока среднестатистический дрон стоимостью около тысячи долларов способен находиться в воздухе примерно полчаса.

Более продвинутые модели способны делать это часами, летая на скорости несколько десятков километров в час. Но это не предел –в начале апреля китайская компания MMC анонсирует новый дрон с трехчасовым політним ресурсом и радиусом полета до 100 км.

Второй, значительно более мощный этап – это фотографирование полей не в обычном, а в инфракрасном режиме. Он показывает «тепловую картину» растений – степень нагрева и отражения теплового излучения.

Дело в том, что такое изображение дает возможность оценивать состояние растений, еще до того как на них появятся визуальные изменения, которые зафиксирует «традиционная» фото — или видеокамера. Какие изменения? Например, недостаток влаги в стеблях и листьях. Впечатление вредителями или болезнями. Дефицит нужных микроэлементов. И агроном может начать решать эту проблему еще до того, как она скажется на внешнем виде растения.

Термальные камеры для таких задач уже предлагаются. Как пример можно навести камеру Vue Pro от компании FLIR, ведущего мирового производителя тепловизоров. Ее цена – 2000 долларов, а габариты позволяют устанавливать ее на популярных моделях «развлекательных» дронов – таких, как 4 PHANTOM от DJI (базовая цена 1400 долларов, продолжительность полета полчаса, дистанция – 28 км).

Дрон с камерой
Дрон с термальной камерой FLIR

Но дешевизна и доступность техники – это еще не самое главное. Эффективность ее использования будет зависеть от сопроводительного программного обеспечения.

Картографический – с оцифрованными картами сельскохозяйственных угодий, на которые можно будет «послать дрона», просто нажав точку на экране компьютерного планшета.

Маршрутного – которое будет обеспечивать наиболее эффективный план полетов дронов. И аналитического – именно оно будет «исследовать» полученное дроном изображение и интерпретировать его, учитывая при этом десятки и сотни параметров: изображение, время, температура и давление, влажность, сравнение растения «в поле» с таким же растением в идеальных условиях и т.д. и т.п.

Все эти программы нужно будет писать в Украине. Где есть весь необходимый потенциал – в конце концов, именно наша страна занимает первое место в Европе по ИТ-аутсорсингом.

А еще – пилотировать дроны, обслуживать их, модернизировать. Это означает появление в нашей стране десятков тысяч новых рабочих мест в сфере– так-так – высоких технологий. Электроника, батарейные технологии, и в первую очередь – программирования. И все – благодаря «архаичном» сельскому хозяйству.

И те старт-апы которые начинали работать с дронами на войну могут переключиться на сельское хозяйство.

«Летающие тракторы»

Но и это еще не все. Понять, в чем проблема посевов – важно, но в конечном итоге для устранения этой проблемы на поле заехать «традиционный» трактор. Пока что. А вот лет через пять эту же работу начнут выполнять дроны. И это не фантазирование.

Действительно, если дрон-курьер может «донести» покупателю килограммовый пакет на расстояние в несколько десятков километров, то нет никаких технологических препятствий в том, чтобы скачать такой же дрон баком с ядохимикатами или средствами подкормки растений.

Понятно, что для подобных задач должны быть созданы другие дроны – с увеличенной грузоподъемностью. И они уже появляются. Так, робот-вертолет Yamaha Rmax используется для обработки виноградников в США. Машина имеет бак на 10 литров и способна летать с полной загрузкой около часа.

После завершения испытаний Yamaha планирует предоставлять услуги опрыскивания виноградников по $250 за гектар – или на 40% дешевле, чем традиционная отделка.

Потенциальная преимущество «летающих тракторов» над традиционной сельскохозяйственной техникой колоссальная. Во-первых, дрон не вредит посевам и не «затаптывает» грунт. Во-вторых, он способен «видеть» и «анализировать» — это увеличивает точность обработки, сокращает расход очень недешевых химических средств, уменьшает потенциальный вред от них.

И радикально повышает эффективность – в отличие от трактора, дрон можно «загонять» на поле хоть каждый день, и обработает он именно тот участок, который нужно обработать, и именно в нужное время. Плюс – большая скорость. По оценкам специалистов, дроны позволяют в четыре раза сократить время, необходимое на выполнение того же объема работ.

Робот вертолет
Робот-вертолет Yamaha обрабатывает виноградники

Еще один фактор снижения цены – это использование электрической энергии вместо традиционного горючего. Так, по данным минагрополитики, технологическая потребность сельхозтоваропроизводителей в горючем на период весенне-полевых работ в 2016 году составляет 400 тыс. тонн дизтоплива и около 100 тыс. тонн бензина.

Полмиллиона тонн топлива только на посевную! В денежном измерении это 6,7 миллиардов гривен на дизтопливо и два миллиарда – на бензин. Зато переход на электроэнергию автоматически сокращает «топливные» затраты примерно в 10 раз.

Действительно, в отличие от дронов-наблюдателей, которые уже сейчас широко применяются, дроны-опрыскиватели – это вопрос хоть и близкого, но будущего. На рынке должны появиться «тяжелые» дроны способны перевозить «на борту» 30-50-100 кг на десятки километров.

Первые образцы такой техники уже презентуют на ИТ-выставках, и с улучшением батарейных технологий подобных моделей будет все больше. Емкость батарей растет и будет расти, цена падает и будет падать, процессоры и сенсоры становятся все мощнее, а стоят все дешевле.
Дальше больше

Заметим, что «сельскохозяйственный хайтек» отнюдь не сводится к одним только дронов.

Мегаперспективний направление – это сенсоры. Благодаря «мирным достижениям от войны смартфонов» они подешевели настолько, что вскоре ими можно будет в буквальном смысле слова «засевать поля». И получать в режиме реального времени данные о таких показателях, как температура, влажность, атмосферное давление, химическое состояние почв и т.д. и т.п.

Параллельно с этим растет доступность систем анализа больших массивов данных (big data) и основанных на этом алгоритмов т.зв. «глубокого обучения». И если сейчас они могут распознавать котиков на видеороликах Youtube, то с анализом фото — и видеозаписей полей они справятся и подавно.

Еще одно направление – это переход транспорта на электротягу. При всей перспективности воздушных дронов вспахать поле они вряд ли смогут. Зато замена в тракторе или комбайне двигателя внутреннего сгорания на электромотор и батареи обеспечит ему колоссальные преимущества.

Как известно, у электромотора максимальный крутящий момент досягаєтья с нуля оборотов – именно то, что нужно трактору, чтобы «тянуть плуг». Тяжелые батареи – не помеха, трактор и должен быть тяжелым. И эксплуатируется он в таком диапазоне скоростей, который является наиболее эффективным для электромобиля.

Трактор
Типичный электрический трактор: просто, дешево и очень высокотехнологично

Да, батареи сейчас дорогие – но они будут дешеветь, а их емкость – расти. Именно сейчас сооружаются несколько фабрик (самая известная и самая мощная – это Гігафабрика от Тесла Моторс), которые через 3-5 лет «завалят» рынок дешевыми батарейними блоками для транспортных средств.

Или возьмем системы автономного управления автомобилем, на разработку которых все ведущие автопроизводители сейчас тратят сотни миллионов долларов.

Если «самокерований» автомобиль способен проехать тысячи километров без водителя, то «самокерованому» трактора значительно проще вспахать несколько гектаров поля — по картографическим описанием, составленным на основе собранной дроном информации. Хотя бы потому, что на поле его никто не будет обгонять и не подрежет, и риск ДТП там минимальный.

Перечень потенциальных направлений «аграрного хайтека» можно продолжать еще долго. «Точная» агрохимия – средства, которые специально изготовлены для условий конкретного поля и конкретного сорта растений на них.

Переработка отходов растениеводства на биотопливо нового поколения. Использование этого топлива (например, метанола) в т.зв. топливных элементах, которые одновременно генерируют электрическую и тепловую энергию. Все это не просто хайтек – хайтек с хайтеком.

И Украину все эти вещи не обойдут стороной – ибо с нашим аграрным потенциалом применение таких технологий гарантирует максимальные прибыли. Так что слушаем внимательно господина Пайетта – он плохого не посоветует.

1 комментарий

  1. И только зерно в четыре раза подешевело, однако.

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*