Сельскохозяйственное производство в России находится на уровне 60-70-х годов прошлого столетия. Инновационное развитие агропромышленного комплекса тормозится в том числе из-за низкого уровня технологической оснащенности. В то время как мировой и европейский опыт ведения сельхозработ уже напрямую связан с информационными технологиями, в России это направление еще практически не открыто.
Опыт ведущих стран с развитой аграрной сферой свидетельствует, что все они прошли своего рода «технологическую революцию». Классическое экстенсивное земледелие вытесняется точным (прецизионным). Широко используются геоинформационные технологии, многооперационные энергосберегающие сельскохозяйственные агрегаты, селекция высокоурожайных сортов растений и выведение высокопродуктивных пород животных, создание биологически активных кормовых добавок, новых лекарственных средств для животных, современные методы борьбы с эпизоотиями, карантинными болезнями животных и растений.
Наиболее острой проблемой сельского хозяйства Российской Федерации является общее техническое и технологическое отставание. В большинстве случаев сельскохозяйственное производство находится на уровне 60-70-х годов прошлого столетия. Инновационное развитие агропромышленного комплекса тормозится в том числе из-за низкого уровня технологической оснащенности, во многом определяемой техническим и технологическим уровнем промышленности и недостаточной квалификацией кадров. В то время как мировой и европейский опыт ведения сельхозработ уже напрямую связан с информационными технологиями, в России это направление еще практически не открыто.
В наследство от прошлого современным российским аграриям и животноводам остались затратные технологии. В прошлом главным было не столько добиться действительно высоких показателей при минимальном уровне затрат, сколько обеспечить занятость населения страны. Теперь на дворе рыночная экономика. Приоритеты изменились в сторону повышения эффективности сельскохозяйственного сектора. И можно говорить о том, что в настоящее время в сельском хозяйстве России происходит технологическая революция. В рамках национального проекта «Развитие АПК» учитываются все имеющиеся препятствия и разрабатываются мероприятия по их преодолению.
Поставленные задачи уже сегодня имеют примеры решений на территории Российской Федерации. Хозяйства, руководство которых своевременно и точно оценивает ситуацию и переходит на ресурсосберегающие инновационные технологии, начинают использовать различные доступные возможности информационных технологий. К сожалению, «заряжаются» идеями современных технологий сотни руководителей, но осмеливаются начать их внедрение только десятки.
Примеры решений
Производство и реализация продукции
На новом витке сельскохозяйственных реформ остро стоит необходимость производства и распространения технических и информационных средств модернизации агропромышленных предприятий.
Богатый опыт в данной области существует у ЗАО «Сервотехника», впервые в России предлагающего предприятиям и организациям агропромышленного комплекса промышленные роботы, системы, линии, порталы и прочее. Эта компания специализируется на реализации техники от мирового лидера Gudel AG, Швейцария. Впервые на российском рынке продукцию такого высокого технологического уровня продвигает отечественная, а не иностранная компания. «Сервотехника» проектирует и поставляет как комплексные инженерные решения, так и отдельные узлы и элементы для решения прикладных задач в области модернизации и технического перевооружения предприятий, автоматизации производства и управления, ресурсосбережения, повышения производительности оборудования и качества продукции. Предлагая продукцию и решения от Gudel на российском рынке, компания «Сервотехника» способствует повышению конкурентоспособности отечественной продукции, снижению издержек и повышению эффективности предприятий.
Инновационные технологии
В некоторых российских агропромышленных комплексах уже сегодня успешно используются новые технологии ведения хозяйства.
Подмосковье увлечено реконструкцией ферм с переходом на беспривязное содержание скота, внедрением новых технологий содержания, кормления и доения животных. Появились хозяйства, в которых можно ознакомиться с современными технологиями, не выезжая за рубеж. Например, ЗАО «Племзавод «Зеленоградский». Началось в Подмосковье и внедрение сберегающего земледелия.
Некоторые хозяйства Татарстана, Краснодарского края, Ростовской, Липецкой, Белгородской, Курской и других областей весьма преуспели в беспахотном земледелии, строят животноводческие комплексы мирового уровня. Но до большинства хозяйств российской «глубинки» современные технологии ещё не дошли.
Консалтинг
Успешно развивается рынок сельскохозяйственных консалтинговых услуг. Это связано с появлением заинтересованности в ведении хозяйств к развитию через внедрение инновационных технологий и необходимости знакомиться с теоретическими основами и практическим опытом в этом направлении. Уже существует несколько компаний, предлагающих широкий набор услуг в области сберегающего земледелия, кормопроизводства, молочного животноводства, эффективного управления бизнесом.
Решая повседневные задачи, сельхозпроизводители не всегда успевают следить за последними технологическими достижениями, за новыми ветеринарными препаратами, сортами сельхозкультур. Консультант, периодически посещающий хозяйство, дает профессиональные рекомендации по совершенствованию производства, знакомит специалистов и руководителей хозяйства с существующими новинками в технологиях.
Первой консалтинговой компанией, сыгравшей в своё время неоценимую роль в придании молочному животноводству Подмосковья «второго дыхания», была российско-германская консалтинговая фирма «Менеджер Молоко». Созданная в рамках проекта «Тасис», она продолжила деятельность и позже.
Сейчас в Подмосковье появились и другие консалтинговые компании. В них работают квалифицированные специалисты, не понаслышке знакомые с основами ведения хозяйства в Европе, Америке, познавшие на опыте нюансы сберегающих технологий в растениеводстве и животноводстве, освоившие рыночные методы управления бизнесом, облеченные научными званиями и умеющие передать свои знания и опыт другим.
Одной из самых заметных является консалтинговая компания ООО «Виктория». «Викторию» знают не только в Московской, но и в Воронежской, Тверской, Калужской, Волгоградской, Оренбургской областях. Специалисты этой фирмы помогают различным хозяйствам успешно внедрять современные технологии, выращивать большие урожаи, повышать продуктивность скота, снижать себестоимость продукции.
Деятельность консалтинговых компаний очень важна сейчас, в период начала реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК». Необходимо тратить целевые средства на внедрение не традиционных затратных, а инновационных ресурсосберегающих технологий, на повышение эффективности хозяйства, на снижение себестоимости производимой продукции. Только так в обозримом будущем можно будет обеспечить Россию собственными качественными продуктами питания.
Перспективы развития
Сейчас в России намечены или уже проходят мероприятия, направленные на повышение эффективности информационно-консультационного обслуживания агропромышленного комплекса, содействия устойчивому его развитию на основе достижений научно-технического прогресса, создание благоприятных условий для удовлетворения потребности руководителей и специалистов сельскохозяйственных предприятий всех форм собственности, фермеров в получении знаний о новейших достижениях отечественной и мировой сельскохозяйственной науки, технологиях и техники, передовом отечественном и зарубежном опыте.
Успешно развивается такое направление, как предоставление информационных, консультационных, технико-экспертных, организационных и управленческих услуг и помощь в выборе и освоении инновационных технологий, подготовке, разработке и осуществлении инвестиционных проектов, организации производства.
Формируются информационные ресурсы, происходит сбор, обобщение и адаптация баз данных, прикладных программных продуктов и рекомендаций по повышению эффективности сельскохозяйственного производства. Вся эта информация доводится до региональных, районных (межрайонных), сельских ИКЦ.
Примеры баз данных и прикладного программного обеспечения
сельскохозяйственной направленности
|
Наименование |
Краткая характеристика |
Разработчик |
|
Базы данных «Ветеринария и животноводство» |
Информация о кормлении животных, ветеринарной медицине, вопросы биологической и общественной безопасности |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Программный комплекс «Ветеринария и животноводство» |
Расчет рационов кормления животных, автоматизация племенного учета и анализ показателей племенной работы на уровне предприятия |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
База данных «Механизация» |
Информация о сельскохозяйственной технике, оборудовании перерабатывающей промышленности и предприятиях, выпускающих и поставляющих данную технику |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Базы данных «Агрохимическое обслуживание и карантин растений» |
Информация по минеральным, органическим и органоминеральным удобрениям и химическим мелиорантам; по химическим средствам защиты растений; по вопросам карантина растений, а также об организациях-производителях |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
База данных «Охрана труда» |
Правовые и нормативные документы по вопросам охраны труда в сельском хозяйстве |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Программный комплекс «Традиционные и перспективные технологии возделывания сельскохозяйственных культур» |
Проектирование технологий производств основных видов сельскохозяйственных культур с учетом зональных, производственно-технических и финансовых условий, размеров производства |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Базы данных «Сельское хозяйство России» |
Информация об удобрениях, семенах сельскохозяйственных культур, о составе и питательности кормов, нормах и рационах кормления животных, нормативных документах по животноводству, карантину растений и ветеринарии, ветеринарных препаратах и др. |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Программный продукт «Планирование хозяйственной деятельности на основе принципа валового дохода» |
Планирование и анализ хозяйственной деятельности сельскохозяйственных предприятий на основе расчетов условного валового и чистого доходов |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
Осуществляется выставочная и демонстрационная деятельность по пропаганде и распространению новых сельскохозяйственных культур, сортов, технологий и техники. Развивается научно-методическая и инновационная деятельность по всем сферам и предметам деятельности в сельскохозяйственной области.
Формируются отвечающие современным требованиям обучающий центры для обучения, в том числе руководителей, специалистов и работников сельскохозяйственных предприятий, специалистов региональных и районных администраций, фермеров путем организации курсов повышения квалификации и семинаров, проведения встреч, совещаний, круглых столов.
Палькина Татьяна / CNewsИмпортозамещение и рост экспортных цен сыграли на руку российским сельхозпроизводителям. Объем производства растет, но до качественного скачка от экстенсивного развития к интенсивному пока далеко.
Эксперты трека AgroBioTech&Food акселератора GenerationS оценили фактор инноваций в развитии сельского хозяйства.
Олег Мальсагов
Партнер BOOM Communications, советник ректора Университета ИТМО по развитию
Во всем мире сельскохозпроизводители активно внедряют инновации. О России этого сказать нельзя. Отечественное сельское хозяйство «отдыхало» большое количество времени. Низкий уровень работников повлиял на качество работы агросектора в целом. Сейчас агронаправление создается «с нуля».
Можно выделить несколько тенденций, которые тормозят развитие этой сферы:
На мой взгляд, самая большая проблема в том, что ценность труда аграриев и сельхозпроизводителей снизилась в общественном сознании. Все привыкли, что технологии и профессионалы есть на Западе, а в России быть не престижно.
Попытки популяризации агросектора хаотичны, не хватает профессиональных площадок для коммуникации между представителями отрасли и целевыми изобретателями.
В то же время существующие площадки, например, трек AgroBioTech&Food акселератора GenerationS, получают активную поддержку аграриев. Ведь если агротехнологиями заниматься правильно, они откроют многомиллиардные рынки.
После ввода санкций целая ниша в сельском хозяйстве открылась для отечественных производителей. Сегодня очень популярны технологии, связанные с воспроизведением нехватки продовольствия, которое раньше ввозилось из-за рубежа. Начинают использоваться .
Первое время из-за рубежа просто привозили животных, однако сейчас внедряются российские разработки искусственного оплодотворения для племенного поголовья. Агрохолдинги также активно ищут разработчиков нового оборудования. Российский изобретатель становится актуален, так как стоимость зарубежного оборудования превышает допустимые нормы и не всегда окупается.
Сельскохозяйственный рынок специфичен, и механизм его функционирования не соответствует устоявшимся канонам .
Чтобы разрабатывать технологии в агросекторе, нужно набраться терпения, ведь сельское хозяйство самый закрытый на сегодняшний день сектор.
Кроме того, важно выстроить правильную коммуникацию с собственниками и директорами. Эти люди по своей ментальности и взглядам отличаются от нашего представления о предпринимателе. Заручившись их поддержкой, вы получите колоссальное преимущество.
Надежда Орлова
Директор Инжинирингового центра «Промбиотех»
Ситуация с инновациями в разных отраслях сельского хозяйства выглядит по-разному. Стремительно развивается сектор мясного скотоводства. В нем доля продукции с инновационной составляющий возросла с 0,1% до 7%. В родственном секторе молочного скотоводства этот показатель – всего 1,4% и фактически не меняется со временем.
В России по-прежнему высока доля хозяйств, где к инновациям относятся с осторожностью или недоверием.
Причин может быть несколько:
Кроме того, развитие новых проектов требует так называемых длинных денег. В последние два года доступность кредитов для российских компаний значительно снизилась. Резкий рост ключевой ставки привел к тому, что инвестируют в отрасль только ведущие игроки.
Влияние этих факторов хорошо иллюстрирует молочное скотоводство. Здесь мы видим высокую степень консерватизма управления, отсутствие крупных игроков и наибольший в сравнении с другими отраслями период окупаемости инвестиционных проектов.
Как результат - интенсивность внедрения инновационных технологий минимальна. Обратный пример - сектор мясного птицеводства, для которого характерна быстрая окупаемость и сравнительно высокая концентрация игроков, крупных агрохолдингов с современной . Сдерживающих факторов для внедрения инноваций в этом секторе нет.
Переход от поиска решения проблем к их профилактике. В сфере животноводства - это вакцинопрофилактика заболеваний, современные технологии кормления и содержания животных.
В растениеводстве все большее внимание уделяется предпосевной защите посадочного материала, повышению плодородия и предотвращению обеднения почв через снижения химической нагрузки и оздоровления почвенной микробиоты. Смена моделей характеризуется экологизацией производства и снижением отходности, которая для сельского хозяйства представляет особую проблему. Современные технологии позволяют создавать практически безотходное производство.
Автоматизация процессов производства и исключение рисков, связанных с человеческим фактором. В ближайшей перспективе будут активно внедряться технологии дистанционного мониторинга и управления процессами. Например, решения по автоматическому управлению микроклиматом в теплицах и оранжереях, персонализированный мониторинг здоровья животных и показателей продуктивности, контроль кормления и ведение статистического учета.
Действительно, кардинальные изменения на рынке сельского хозяйства произойдут с развитием технологий трансгенеза и клонирования, но в России это вопрос долгосрочной перспективы.
Основные критерии успешности стартапов в сфере сельского хозяйства - это доказанная экономическая эффективность, минимизация вреда для окружающей среды, логичное и эффективное встраивание в существующую и перспективную технологическую схему.
Роман Куликов
Руководитель направления «Биотехнологии в сельском хозяйстве и промышленности» Фонда «Сколково» (Открытый университет Сколково – партнер GenerationS)
Основная проблема сельского хозяйства заключается в том, что крупные агропромышленные холдинги исторически везде применяли западные инновационные технологии.
Сейчас, ввиду дороговизны решений технологий, все больше агрохолдингов заинтересованы в отечественных разработках. Российские ученые не оставили эту ситуацию без внимания.
Идет как производство аналогов зарубежных продуктов, так и создание новых разработок и технологических процессов, которые адаптированы к российским условиям.
Основной сдерживающий фактор - опасения крупных корпораций использовать отечественные разработки, так как они не прошли должную апробацию и тестирование, а это большие риски и затраты для компании.
С другой стороны, процесс развития сельского хозяйства сдерживает фактор качества образования. Для успешного внедрения разработок российских ученых в агропромышленную сферу нужен высококвалифицированный и узкоспециализированный кадровый состав. Процесс обучения сотрудников требует как временных, так и денежных затрат. Поэтому далеко не все российские компании готовы рискнуть апробировать отечественные разработки в своем бизнесе.
Среди «прорывных» разработок стоит обратить внимание на технологии чипизации и мониторинга. Этот технологический процесс может значительно облегчить и увеличить производство продукции, помочь своевременно реагировать на различные непредвиденные ситуации. Технологии мониторинга позволяют отслеживать состояние поголовья, количество надоев и так далее.
В числе перспективных направлений также стоит выделить технологии утилизации и отработки отходов. Сделать это экономически эффективным мало кому удается, но это перспективное направление, которое может быть реализовано в течение нескольких лет.
Другой набирающий силу тренд – использование технологий точного, или координатного, земледелия. Инновации в этой сфере применяются для расчета посева, планирования урожайности, внесения удобрений и средств защиты растений, точного анализа .
В сфере сельского хозяйства нужно помнить, что спрос рождает предложение. Нужно отталкиваться от рыночных ожиданий на момент планирования проекта. Команде проекта особое внимание стоит уделить патентованию интеллектуальной собственности. Также не нужно пренебрегать правильной «упаковкой» и презентацией своей идеи для широкой аудитории.
Иван Гараев
Генеральный директор Института органического сельского хозяйства
С развитием рынка, дотациями и повышением рентабельности за счет вертикальной интеграции инновации чаще всего внедряют крупные агрохолдинги. Но доводят дело до конца и отрабатывают технологию единицы. Зачастую можно увидеть успевшие заржаветь новые технологические машины, которые просто не вписались в общий технологический цикл. Они были куплены как новая игрушка, как дань инновации, но технологическая цепочка при этом оказалась не продумана.
В мелких хозяйствах внедрение инноваций, требующих инвестиций, идет медленно или не идет вообще. Зато они очень быстро реагируют на инновации в агротехнологиях.
В малых хозяйствах зачастую владелец, он же директор и он же главный агроном, считает каждую копейку и стремится максимизировать прибыль и сократить издержки. Поэтому он смело идет на эксперименты.
Сегодня в сельском хозяйстве превалирует химический подход, но его негативные последствия уже настолько стали явными, что сами сельхозпроизводители начинают искать решения и отходить от химической парадигмы сельского хозяйства. В то же время основной бизнес химических средств защиты растений, минеральных удобрений и ГМО сконцентрирован в руках узкого круга лиц, которые, по сути, диктуют принципы развития сельского хозяйства.
Многие хозяйства давно поняли, что существующая концепция, основанная на упрощении агротехнологии и сведении к минимуму затрат через унификацию процессов, ведет к краху всей системы формирования полноценной продуктовой корзины и биологического разнообразия на планете.
Крупные компании с их интересами выступают как сдерживающий фактор. А по всему миру активно развиваются те же биотехнологические компании, которые вытесняют химию и внедряют новую парадигму сельского хозяйства, а именно разумного сельского хозяйства, основанного на интеграции с естественными природными механизмами роста растений.
Три движущие силы развития в сельском хозяйстве - это ГМО, живые организмы и дешевый белок.
В этих трендах биотехнология разделилась на два фронта с диаметрально противоположными концепциями развития.
Концепция по развитию живых организмов, наоборот, развивает разнообразие и стремится к высокому качеству без вмешательства человека в процессы природы. Это, в свою очередь, влечет не просто разнообразие продуктов в потребительской корзине, а внедрение знаний по выращиванию множества различных сортов, знаний по работе с биотехнологиями.
Все химические компании открыли в лаборатории по изучению этого направления, потому что понимают - управление мировым рынком продуктов питания только через ГМО может привести к экологической катастрофе или природному тупику.
Что касается последнего тренда, белок занимает большой процент в наших продуктах. Получить как растительный, так и животный белок, не выращивая животных или традиционные культуры, становится значительно выгоднее. А для конечного потребителя уже давно неважно, из чего он ест котлету - из говядины или из кузнечиков.
Существующая агротехнология при интенсивной химизации заходит в тупик. Мы видим это по сокращению плодородия почвы, сокращению урожайности, снижению рентабельности. Стартапам нужен другой подход, который изменит парадигму в сельском хозяйстве и даст новые технология повышения урожайности без нанесения вреда экологии почв, окружающей среде и человека.
Изучение мировых тенденций развития техники, оценка экспонатов международных выставок свидетельствуют о том, что до 80 % разработок, получивших максимальное развитие за последние годы, несмотря на кризис, связаны с интеллектуальными решениями, базирующимися на применении информационных технологий. Стратегический вектор инновационного развития сельскохозяйственного производства сопряжен с широким применением информационных технологий, электроники, автоматизированных систем. Интеллектуальной основой для этого служат фундаментальные инновационные решения в других сферах и отраслях, которые также успешно используются и в сельском хозяйстве.
В растениеводстве формируется и реализуется точное, прецизионное, или разумное земледелие (Smart Farming). Оно предполагает управление продуктивностью земли, посевами, трудовыми, финансовыми ресурсами, формирование оптимальной логистики с учетом конъюнктуры рынка. Создаются электронные карты полей, формируются информационные базы по каждому полю, включающие площадь, урожайность, агрохимические и агрофизические свойства (нормативные и фактические), состояние растений в соответствующие фазы вегетации и т. д. Разрабатывается программное обеспечение по анализу и принятию управленческих решений, а также подаче команд на чип-карты, которые загружаются в робототехнические устройства, сельскохозяйственные агрегаты для дифференцированного проведения сельскохозяйственных операций.
В животноводстве применяются унифицированные методы и средства идентификации животных как интеллектуальная основа долговременной стратегии организационно-структурного развития фермы, комплекса, отрасли в целом.
В качестве примера целесообразно привести работу системы PigWatc, реализующую инновационную технологию менеджмента искусственного осеменения свиней.
Три инфракрасных датчика отслеживают поведение свиноматки 24 ч в сутки все семь дней недели. Прибор для наблюдения устанавливается непосредственно над свиноматкой в индивидуальном станке. На светодиодном дисплее в любое время можно считать всю важную информацию, например, относительно прохолоста, статуса осеменения либо необходимости его проведения. Ядром данной системы является мощный компьютер, в режиме реального времени непрерывно анализирующий поступающую информацию о поведении животных, сравнивая при этом полученные результаты с исходными данными. На основе данных расчетов и определяется точное время искусственного осеменения каждой свиноматки в отдельности. Вся информация по протеканию половой охоты выводится на подключенный ПК либо ноутбук в виде доступных диаграмм.
В переработке сельскохозяйственной продукции наиболее передовыми являются технология бесконтактного считывания информации с объектов и сохранения данных REID (Radio Frequency Identification), а также автоматизированные системы планирования и управления производством в условиях быстрого изменения объемов и ассортимента.
Особой популярностью пользуется эффективная разработка ОКБ «Молочные машины русских» - автоматизированная система управления технологическими процессами на молокоперерабатывающем предприятии.
На основе технологического журнала и временного графика работы оборудования программным обеспечением создаются диаграмма работы и протокол процесса, отображающие заданные параметры и очередность взаимодействий как отдельных единиц оборудования, так и целых производственных участков.
В техническом сервисе сельскохозяйственной техники успешно функционирует система удаленного мониторинга состояния МТП в АПК. Она разработана ГНУ ГОСНИТИ на основе системы дистанционной диагностики Outrak. Сигналы о состоянии МТП передаются по мобильной связи на вебсервер TELEMATIC5, оснащенный программно-аппаратным комплексом компании «Глобальные системы автоматизации» (ГЛОСАВ) с отраслевым приложением «Агропром».
Эффективность развития АПК во многом определяется наличием инструментов и технологией управления знаниями, полученными на основе многолетнего опыта ведения сельскохозяйственного производства. Интуиция отдельных представителей отрасли и большое количество ноу-хау, созданных в мире на протяжении многих лет труда, представляют чрезвычайную ценность для дальнейшего развития сельского хозяйства. Остро стоит задача преобразования неявных знаний, полученных опытным путем, в явные, с фиксацией научных результатов, что в конечном итоге позволит повысить качество и эффективность производства сельскохозяйственной продукции и продовольствия. Целесообразно улучшить связи и обмен информацией и знаниями между экспертами и сельскохозяйственными товаропроизводителями. Представляет особый практический интерес и имеет значительные перспективы использование облачных вычислений, которые успешно применяются в различных областях, имеют ряд преимуществ: сокращение затрат; распределение информационных ресурсов по требованию, без ограничения; техническое обслуживание и обновление программного обеспечения, выполняемое в фоновом режиме; быстрое инновационное развитие, включая сотрудничество с другими системами в облаке; большие возможности для глобального развития представляемых услуг.
Цикл работ, выполняемых в процессе сельскохозяйственного производства с активной поддержкой облачного сервиса, включает четыре основных этапа: планирование производства и эксплуатации; выполнение работ; мониторинг и оценка результатов; корректировка планов.
Для каждого конкретного сельхозтоваропроизводителя облачный сервис является инновацией, позволяющей решать конкретные, насущные задачи:
В условиях ВТО такие экономические показатели, как прибыль, уровень рентабельности производства, позволяют проводить оценку эффективности отдельно взятого сельскохозяйственного предприятия или отрасли. В максимальном увеличении показателей и заключается конечная цель внедрения новых информационных технологий. Достижению этой цели содействуют следующие механизмы:
Получая информацию из облачного сервиса в соответствии с профессиональным профилем и индивидуальными данными, сельхозтоваропроизводителям в зависимости от их географического расположения, типа возделываемых культур, погоды в своем регионе передается информация в реальном времени. Предоставляется информация о методах определения вредителей, которые могут уничтожить урожай. Кроме того, облачная система может предоставлять информацию с рекомендациями по этапам проводимых сельскохозяйственных работ, оказывать помощь в расчете затрат и предоставлять возможность ознакомиться с утвержденными положениями в конкретном регионе. Для производителей, экспортирующих свои товары, облако сообщит цены на продукцию на сельскохозяйственных рынках, поможет в принятии решений: продать свой урожай или ждать лучших цен на мировом рынке.
Схематично последовательность сбора, хранения и анализа информации можно представить из пяти этапов: сбор данных - хранение - визуализация - анализ - инструкция. Реализация полного цикла обработки данных позволит предоставить работникам отрасли актуальную, своевременную, достоверную информацию для повышения эффективности производства и реализации продукции.
Использование облачных вычислений позволяет гибко связать воедино различные системы отрасли, может стать одним из принципиальных подходов в инновационном развитии и интегрировать целые информационные системы:
Облачный сервис позволяет обеспечить техническое обслуживание миллионов пользователей простым внесением изменений и дополнений в программу на одной системе в центре облака. Более того, в облачных вычислениях не существует различия в версии программного обеспечения, используемого разными пользователями, что приводит к повышению удобства использования в дополнении к снижению эксплуатационных издержек. Преимущества виртуализации заключаются в оптимизации управления, повышении безопасности хранения данных, снижении эксплуатационных расходов, повышении эффективности работы персонала, что ведет к существенной экономии времени и финансовых затрат.
Появляется практическая возможность подключать основные функции аутентификации и биллинга для обработки и интеллектуального анализа данных GPS, изображений картографических систем, речи и другой информации, что создает условия для оптимизации всего производственного процесса и выполнения его ежедневно на основе точных и проверенных данных.
Информация о погоде и данные о почве, GPS-данные, наблюдения работников, данные по земельным участкам могут быть использованы для получения консультаций и рекомендаций на основе анализа этих сохраненных данных, формирования и развития системы знаний, хранящейся в облаке.
Процесс накопления и обмена знаниями в отрасли сельского хозяйства приводит к улучшению общей эффективности производства. Сельское хозяйство является генератором большого количества знаний и технологий и должно быть готово к дальнейшему инновационному развитию и совершенствованию. Облачные вычисления могут поддерживать этот процесс. Механизм облачных вычислений целенаправленно решает задачу передачи знаний работающим сельхозтоваропроизводителям и последующим поколениям сельскохозяйственных работников.
Таким образом, для обеспечения реализации задач и параметров, определенных Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, необходимо активизировать работы в данном направлении. Они являются интеллектуальной основой формирования четвертого и пятого технологических укладов в сельскохозяйственном производстве России.
По материалам статьи: Федосенко, В.Ф. Информационные технологии в сельскохозяйственном производстве / В.Ф. Федосенко. - Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-техн. конф. (Минск, 22-23 октября 2014 г.). В 3 т. Т. 1. - Минск: НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, 2014. - 257 с.
Создание и функционирование информационных систем в управлении экономикой тесно связано с развитием информационных технологий - главной составной частью автоматизированных информационных систем.
Автоматизированная информационная технология (АИТ) - совокупность методов и средств сбора, регистрации, обработки, передачи, накопления, поиска и защиты информации на базе применения программного обеспечения, вычислительной техники и средств связи, а также совокупность способов, с помощью которых информация предлагается клиентам.
Спрос в условиях рыночных отношений на информацию и информационные услуги привел к тому, что современная технология обработки информации ориентирована на применение широкого спектра технических средств, вычислительных машин и средств коммуникаций. На их основе создаются вычислительные системы и сети различных конфигураций с целью накопления, хранения, переработки информации, максимального приближения терминальных устройств к рабочему месту специалиста или лицу, принимающему решение.
В современных условиях принятие оптимального решения в любой сфере человеческой деятельности базируется на своевременной и качественной информации.
Средством и инструментом обработки и хранения электронной информации является вычислительная техника. Использование вычислительной техники основывается на компьютерных технологиях, включающих три элемента: технику, программы и информацию. Совокупность взаимосвязанных сведений (данных), хранимых на машинных носителях, - это база данных, а информация, размещенная на информационных носителях (книги, базы данных и др.), - это информационные ресурсы.
Информационные технологии - это совокупность средств и методов информационных процессов (получение, обработка, хранение, передача информации с использованием технических и программных средств).
Цель информационно-консультационной службы АПК-достижение конкурентоспособности аграрного сектора посредством содействия сельскохозяйственным товаропроизводителям в повышении эффективности производства и сбыта продукции.
Информационно-консультационные службы оказывают содействие товаропроизводителям всех форм собственности в повышении экономической эффективности производства путем:
Выбора и освоения новых технологий, новых видов техники, машин и оборудования, сортов сельскохозяйственных культур и пород животных.
Разработки бизнес-планов для получения в инвестиционных и краткосрочных кредитов.
Определения оптимальных программ кормопроизводства и использования кормов, составления оптимальных рационов кормления для сельскохозяйственных животных.
Предоставления оперативной информации о ценах и поставщиках сельскохозяйственной техники, оборудования, минеральных удобрений.
Определение потребности в удобрениях и оптимизации их распределения по культурам.
Разработки программ маркетинга и поиска рынков сбыта сельскохозяйственной продукции.
Помощи в решениях юридических вопросов, налогообложении и ведении бухгалтерского учета с элементами экономического анализа.
Применение информационных технологий повышает производительность и эффективность управленческого труда, позволяя по-новому решать многие задачи. Например, электронная техника и информационные технологии позволяют определять местонахождение любого предмета в пространстве и во времени, чем и объясняется возможность их использования в «точном (ориентированном) сельском хозяйстве».
Среди задач «точного сельского хозяйства» - оптимизация производства с целью получения максимальной прибыли; рациональное использование ресурсов, в том числе природных; защита окружающей среды. «Точное сельское хозяйство» рассматривается как неотъемлемая часть ресурсосберегающего и экологически чистого сельского хозяйства. Оно позволяет обеспечивать контроль сельскохозяйственных операций.
Основой «точного сельского хозяйства» является измерение и понимание вероятностей, влияющих на рост растений. «Точное сельское хозяйство» - это эффективное, или рациональное, управление процессами роста растений в соответствии с их потребностями в питательных веществах и условиях произрастания.
Для ведения «точного сельского хозяйства» необходимо использование специальных приспособлений и технологий, таких как:
Приемники-антенны глобальных позиционных систем (GPS - ГПС или ГЛОНАС), устанавливаемые на любом объекте (машине, агрегате и др.). Они пеленгуют сигналы со спутников, находящихся в зоне приема информации. Для точного определения местонахождения объекта в пространстве и во времени достаточно получать сигналы с 3-4 из 24 спутников, вращающихся вокруг земного шара. Точность определения местонахождения объекта при этом находится в диапазоне от нескольких метров до одного сантиметра;
Географическая информационная система (GIS - ГИС) - это программное обеспечение, позволяющее обрабатывать и показывать пространственную информацию, компьютеризировать и составлять электронные карты. Географическая информационная система позволяет обрабатывать и анализировать различные пространственные данные, интегрированные в цифровом виде;
Датчики для дистанционных измерений и бортовые датчики для приведения в действие исполнительных частей машинного агрегата.
Дистанционные датчики служат для измерения температуры и влажности почвы, определения состояния растений (наличие сорняков, болезней и вредителей), урожайности посевов и проч. Действие дистанционных датчиков основано на применении лазерно-радарных, ультразвуковых, электромагнитных установок, использовании инфракрасных волн, спектрофотометров, визуальных телекамер, атомных резонаторов и т.д.
Бортовые датчики служат для мониторинга урожая, определения нормы высева семян, внесения удобрений, ядохимикатов, воды, извести; места нахождения и скорости движения техники; замера технических параметров движения машин (буксования, тяги и проч.).
Так, первые комбайны фирмы «Массей-Фергюсон» были оборудованы приемниками-антеннами, принимающими сигналы со спутников, автоматическим устройством для мониторинга урожайности. Совмещая информацию о местонахождении комбайнового агрегата и мониторинга урожайности, можно узнать урожайность в любой точке поля в любое время.
Урожайность сельскохозяйственной культуры на различных участках одного поля не бывает одинаковой. На величину урожайности влияют такие факторы, как: качество почвы (плодородие, кислотность, механический состав); дозы и виды внесенных удобрений; топография местности; наличие лесополос; технология посева, ухода за сельскохозяйственной культурой, уборки урожая; качество семян; болезни, вредители сельскохозяйственных растений; погодные условия и многое другое.
Сравнивая те или иные характеристики полей с картами урожайности, специалисты хозяйства могут выявлять причины неравномерной урожайности сельскохозяйственной культуры на поле (отдельные участки поля более продуктивны, чем другие).
Принятие решений, например, о необходимости дополнительного внесения удобрений на конкретном участке поля будет основываться на информации, полученной с помощью глобальной позиционной и географической информационной систем, традиционных источников, а также на основе экспертных оценок практиков и консультантов. Зная карты урожайности, почвенные и другие характеристики полей, используя глобальную позиционную и географическую информационную системы, датчики, исполнительные автоматические устройства рабочих частей машин, можно составлять программу последующего движения машинного агрегата (например, с целью внесения удобрений) и по заданным программам вносить на конкретный участок поля соответствующее количество удобрений с сочетанием азота, фосфора и калия в необходимых пропорциях.
Мировая практика применения «точного (ориентированного) сельского хозяйства».
В США, Японии, Китае и некоторых европейских странах (Германия, Англия, Голландия, Дания) «точным сельским хозяйством» начали заниматься с 80-х годов, в странах Восточной Европы - с начала 90-х годов прошлого столетия.
Фирма «Массей-Фергюсон » (Massey Ferguson) - первая компания, которая стала производить комбайны с устройством для создания и использования карт урожая. Эти комбайны оборудованы глобальной позиционной и географической информационной системами, имеют связь со спутниками через приемник-антенну, а также оборудование для ведения мониторинга урожайности. Подобное оборудование выпускают также компании «Джон Дир», «Класс», «Нью Холланд» и др.
Затраты на оборудование «точного сельского хозяйства» окупаются после 2-4 лет его использования. В 1999 г. комплект оборудования (антенна, компьютерное устройство с программным обеспечением) для «точного сельского хозяйства», устанавливаемого на машинных агрегатах, стоил примерно 15 тыс. долл. США. Окупаемость этих затрат зависит от времени использования оборудования, размеров полей, на которых оно применяется, объема производимых работ. Применение «точного сельского хозяйства» наиболее эффективно в крупных предприятиях.
В США, Канаде, Англии, Германии, Голландии, Дании, Китае и других странах мира созданы научно-производственные центры «точного сельского хозяйства». В 1999 г. на фермах всех стран мира работало более 1500 машин, оборудованных соответствующими системами. Более 4% фермеров США применяли в своей практике «точное сельское хозяйство».
В октябре 2000 г. в Китае прошла международная конференция по инженерным и технологическим наукам, на которой присутствовало 2500 ученых и специалистов, обсуждались различные направления развития наук и технологий, в том числе инженерных наук по информационным технологиям, устойчивому развитию сельского хозяйства, включая «точное земледелие».
Таким образом, практическое применение «точного сельского хозяйства» стало возможным благодаря широкому использованию программного обеспечения электронной техники, созданию дистанционных и бортовых датчиков для приведения в действие исполнительных автоматических частей машин и агрегатов. Ускорение решений задач по улучшению управления в агропромышленном комплексе с использованием электронной техники заключается не только в повышении его финансирования, но и в подготовке кадров, способных создавать и применять информационные технологии в сельском хозяйстве, в том числе и ведение «точного сельского хозяйства». Один из признаков применения информационных технологий в хозяйствах - наличие компьютеров, а также их соединения с Интернетом (таблица 1).
Примером интенсивного применения информационных технологий явля-ются страны Евросоюза. При этом количество компьютеров в этих странах, под-ключенных к Интернету, практически не превышает 50%. Ряд ученых в облас-ти информационных технологий считает, что существующий уровень приме-нения компьютерной и коммуникационной техники в исследованных странах крайне низок для эффективного применения современных информационных технологий.
В информационном обществе фермер может подключиться к Интернету из любой точки местности посредством мощных беспроволочных коммуникационных связей. Он отслеживает необходимые аспекты функционирования фермы, так как средства механизации, животные снабжены миниатюрными компьютерами, подключенными к общей сети Интернета. Фермер может установить различные типы датчиков в необходимых местах и иметь доступ к ним в любое время, таким образом, он имеет доступ ко всем потребным данным.
Новый век ставит перед человечеством новые проблемы, в частности: накормить растущее население планеты, удовлетворить спрос в качественных продуктах питания, как добиться повышения производительности труда на предприятиях АПК?
Сельское хозяйство - идеальная среда для применения информационные технологии (ИТ). В связи с этим для эффективного и устойчивого функционирования хозяйствующих субъектов республики в новых условиях необходимо применять передовые информационные технологии, позволяющие выявить их внутренние резервы, привлечь внешние вложения, а также проводить реструктуризацию организационных структур и выполнять реинжиниринг систем управления.
Американское издание «Индикаторы науки и техники» определяют ИТ как комбинации трех ключевых технологий: числовые вычисления, хранение информации и трансляция числовых сигналов по телекоммуникационным сетям. В отечественной литературе ИТ определяются чаще всего, как технологии, использующие средства микроэлектроники для сбора, хранения, обработки, передачи и представления данных, текстов, образов и звуков.
Еще более существенное расхождения отмечаются при выделении технических групп, входящих в категорию ИТ. Так, выделяют следующие технологические компоненты: устройства, обеспечивающие доступ человека к информации на расстояние, обработку и хранение. В тоже время определяет в качестве наиболее важных как по числу, так и по характеру совсем иные группы: полупроводниковые приборы, компьютеры, волоконную оптику, сотовую связь, спутники, компьютерные сети, интерфейс человек - компьютер, цифровые системы передачи информации.
В этой связи появились классификации информационных технологий, выделяющие информационную технику и изделия, с помощью которых ИТ реализуются. При этом программное обеспечение, являющееся тоже изделием и представляющее особую группу информационных технологий, не отделяется от программируемых вычислительных устройств. В классификацию включают:
базовые ИТ, соответствующие основу всей совокупности информационных устройств и осуществляющие все логические операции и преобразования. В первую очередь, к элементной базе ИТ относят микросхемы или интегральные схемы, печатные платы, магнитные и оптические накопители, микроминиатюрные вспомогательные конструктивы и т.д.;
первичные ИТ, выделенные по функциональным признакам: компьютерная техника, телевизионное кино и фототехника, копировально-множительная аппаратура и техника связи;
вторичные ИТ, охватывающие все применения информационно-вычислительной техники в сфере жизнедеятельности общества.
В статье рассматривается последние - вторичные ИТ компьютерные технологии, для которых основной перерабатываемой продукцией является информация и которые, в конечном счете, определяют уровень информатизации производства, отрасли, области экономики и общества в целом.
В сфере сельского хозяйства развитых стран все чаще появляются условия и прилагаются значительные усилия по внедрению информационных технологий. Наиболее известные технологии реализованы в рамках прикладных компьютерных программ. Это, в первую очередь, программы оптимизации размещения сельскохозяйственных культур в зональных системах севооборота и рационов кормления животных; по расчету доз удобрений; проведению комплекса землеустроительных работ и управлению земельными ресурсами; ведению государственного земельного кадастра истории полей и разработке технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур; регулированию режима питания растений и микроклимата в теплицах; контролю процесса хранения картофеля и овощей, качества выращиваемой продукции и кормов, загрязнения почв; оценке экономической эффективности производства; управлению технологическими процессами в птичниках, производственными процессами в переработке мяса птицы и хранении продукции и многое другое.
Одним из актуальных направлений использования ИТ в АПК становится точное земледелие, которое обеспечивает стратегию управления урожайностью сельскохозяйственных культур, использующую глобальную систему позиционирования (GPS), географические информационные системы (ГИС) и технологии, и данные из множественных источников об условиях роста и развития растений и экономической ситуации каждой единицы управления в пределах отдельно взятого поля.
Отсутствие интереса сельскохозяйственных производителей в ИТ часто объясняется низким уровнем образования и возрастом фермеров. Считается, что главные причины нежелания применения ИТ - экономические. В основном используют обычные (стандартизованные) технологические операции выращивания сельскохозяйственной продукции и сравнительно дешевые средства защиты растений как наиболее эффективные способы получения прибыли.
Один из признаков применения ИТ в хозяйствах - наличие компьютеров, а также их соединения с Интернетом. ИТ используются в основном для бухгалтерского учета, автоматизации сельскохозяйственных процессов.
Управление в сельском хозяйстве в значительной степени предполагает принятие решений в условиях неопределенности, обусловленной тремя основными причинами: отсутствие текущих данных о состоянии природы; недостаточность знаний о биологических и физических системах; случайный характер протекающих процессов. Производитель использует восприятие вероятностей будущих результатов, исходя из экономически оправданных решений, в соответствии с возможными рисками, уменьшая их, в основном, путем упрощения производственных систем, использования оборотных средств и защиты растений, удобрения и т.д., практически без ограничений. Они, например, применяют химикаты в количествах, минимизирующих риск основных потерь от недостаточного питания, болезней и вредителей сельскохозяйственных культур, не учитывая отрицательных воздействий на окружающую среду.
Все увеличивающиеся скорость и объемы передаваемой информации через различные системы связи обеспечат стабильное снабжение производителей базами данных. Эти данные должны быть интегрированы к особенностям биологических и физических систем для того, чтобы получить полезные знания об их текущем состоянии и прогнозировать результаты возможных решении. Внедрение научных разработок путем использования Интернета чрезвычайно важно для расширения функциональных возможностей информационных систем.
Ведение сельского хозяйства в информационном обществе предполагает непрерывное получение информации от внешних источников (через внешние сети Интернета) в любой момент времени из любой точки местности. Например, постоянное обновление данных синоптиков может быть доступно фермерам на протяжении дня.
Расширение информационных баз данных - важное, но недостаточное условие для эффективного их применения в хозяйствах. Исходная информация должна быть удобной для оценки биологических и физических систем с целью выработки полезных знаний о текущем состоянии хозяйств, а также прогнозирования результатов при реализации различных сценариев. Накопившиеся знания в сельскохозяйственных исследованиях на протяжении многих лет должны быть применены для получения практически полезной информации путем обработки баз данных. Это означает, что ИТ - незаменимый источник для реализации научно-исследовательских разработок.
Лето – самая важная пора года для тех, кто живет от земли, для фермеров и дачников. Но это раньше они должны были с утра до вечера трудиться в поле, не разгибая спину. Сейчас же большинство даже самых сложных действий может выполнить электроника. И сегодня мы расскажем про 5 самых лучших в мире примеров современных технологий для сельского хозяйства
.
Rosphere – это «глаза» фермера. Шарообразный робот может в автономном режиме передвигаться по садам и огородам, контролируя их. Ему нет дела до особенности рельефа и того, какая именно сельскохозяйственная культура произрастает на «вверенной территории».
Робот-хомячок Rosphere, передвигаясь по грядкам, собирает информацию о состоянии растений и земли, присутствии вредителей и воров, спелости плодов и множестве других факторов, которые в конечном итоге могут повлиять на урожай. Фермеру остается только следить за актуальной информацией при помощи компьютера и принимать определенные меры, когда это необходимо.
Реклама – двигатель торговли, а современные технологии – залог успеха в бизнесе. Это простое правило применимо даже к сельскому хозяйству. Ведь, казалось бы, зачем коровам QR-коды, нарисованные на боках? Чтобы их владельцы зарабатывали больше денег!
Если фермер обнаружил проблему с листвой растений на своем участке, он может сфотографировать ее на телефон и отправить снимок через приложение Plant Diagnostic Sample Submission в специальный экспертный центр, где профессионалы определят вредителя и дадут советы по борьбе с ними.
