Автоматизация для ферм - роботы на основе искусственного интеллекта

Автоматизация фермы является важным направлением развития сельскохозяйственной отрасли, от которого в определенной степени зависит будущее человечества. С увеличением населения планеты и дальнейшим прогнозируемым ростом в ближайшие 30 лет вопрос питания становится особенно актуальным. Для обеспечения комфортного проживания необходимо значительно увеличить производство продуктов питания.

Сельское хозяйство, которое вносит значительный вклад в производство пищевых продуктов, постоянно модернизируется. Эффективным решением последних лет стала роботизация для фермерских хозяйств — одного из источников производства пищевых продуктов. Пока остаётся задействован физический труд, однако он уже в значительной степени заменен различным оборудованием.

Автоматизация для ферм позволяет нарастить выпуск продукции и минимизировать долю дорогостоящего человеческого труда.

Содержание:

• Актуальные задачи фермеров, которые решают сервисы ИИ
  • Роботы для ферм
  • Беспилотные тракторы
  • Роботы для ухода и прополки
  • Дроны
  • Датчики
• Какие выгоды даёт автоматизация на практике
• Виды современной автоматизации фермерских хозяйств
• Преимущества автоматизации и её текущее состоянии в нашей стране

АКТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ФЕРМЕРОВ, КОТОРЫЕ РЕШАЮТ СЕРВИСЫ ИИ

В сельское хозяйство внедряется искусственный интеллект для ферм, анализируются и автоматизируются различные процессы, используются другие новейшие технологии подобного рода.

Техника не подвержена усталости и потере концентрации. Это особенно актуально при выполнении монотонной работы. В итоге труд, к которому раньше привлекали много рабочих, теперь зачастую контролируется лишь одним человеком. Специалист находится в кресле оператора, дистанционно управляя технологическими процессами с помощью датчиков, видеокамер и компьютера.

Роботы для ферм

Роботы для ферм позволяют значительно упростить труд и привлекать к нему меньшее число специалистов с большей отдачей. Типовые задачи решаются быстрее и точнее, чем если бы это делал человек.

Хорошо зарекомендовала себя автоматика и в сфере получения урожая сельскохозяйственных растений. Специальные датчики и детекторы предельно точно отслеживают необходимость полива и могут подать именно столько жидкости, сколько необходимо тому или иному типу сельскохозяйственных культур.

В условиях теплиц роботы для фермеров становятся еще более полезны. Они отслеживают не только необходимость полива, но и температурный режим, зрелость плодов и многие другие факторы.

Подобные комплексы способны осуществлять сбор овощей, фруктов — причем делая это максимально бережно, оперативно и сразу сортируя урожай. Из числа сотрудников требуются лишь операторы и техники, проводящие обслуживание и ремонт роботов.

Беспилотные тракторы

Автоматизация коснулась и разных видов сельскохозяйственной техники. Например, теперь на полях можно встретить полностью автономный трактор, который работает самостоятельно.

Конечно, нельзя полностью отказаться от труда человека. Техника пока не столь совершенна и требует адаптации, настройки на конкретные условия, определенного контроля. Привлечение сотрудников необходимо только на этапе запуска — впоследствии за технопарком может следить минимальный штат.

Решения в области ИИ и автоматизации фермерских хозяйств есть и у российских разработчиков. Так, компания Cognitive Pilot совместно с Петербургским тракторным заводом начала серийный выпуск «Кировцев» с автопилотом. Система не только обеспечивает точность движения до 1-2 см, но также благодаря машинному зрению и искусственному интеллекту уберегает технику от аварий: нейросеть глубокого обучения распознает людей и другую технику на пути следования, автоматически тормозит трактор перед препятствиями и самостоятельно продолжает движение после устранения помехи.

Кроме того, в ближайшие годы Cognitive Pilot и ПТЗ выпустят полностью автономный трактор, а также технологию, которая позволит одному механизатору управлять сразу несколькими машинами.

Роботы для ухода и прополки

Машины берут на себя эту долгую, скучную и утомительную работу, справляясь с ней намного быстрее людей со специальным инструментарием. Высокотехнологичные роботы используются для прореживания всходов, микрораспыления гербицидов, точного удаления сорняков, в том числе при помощи лазера. К примеру, прицепной робот Weedbot от Lumina без вреда для окружающей среды пропалывает 1500 метров в час, обрабатывая от 3 до 15 рядов за 1 проход с точностью до 2 мм от полезных культур. ИИ мгновенно обнаруживают сорняки, а лазерные установки нагревают их, доводя до кипения содержащуюся в них воду.

Дроны

Высокую эффективность роботизация продемонстрировала и в отслеживании состояния полей и урожая — здесь оказались незаменимы дроны. Подобный робот оснащен аккумуляторами достаточной емкости для облета больших площадей, а камеры высокой четкости дают возможность качественной оценки состояния почвы и урожая.

Такие роботы для ферм обходятся значительно дешевле найма фермеров, специалистов малой авиации для облета и съемки. Дальнейшее развитие подобных беспилотников именно в привязке к использованию в аграрном хозяйстве в перспективе дает возможность удешевления процессов опрыскивания, полива и внесения удобрений.

Датчики

Достаточно широко применяются для автоматизации хозяйств всевозможные датчики и специальное ПО. Если использование автономных роботов, искусственного интеллекта для ферм и беспилотных систем носит пока ограниченный характер, то эти технологии применяются активно. В любом современном хозяйстве программное обеспечение занимает одну из центральных позиций, позволяя эффективнее собирать и структурировать информацию, что облегчает ведение бизнеса.

КАКИЕ ВЫГОДЫ ДАЕТ АВТОМАТИЗАЦИЯ НА ПРАКТИКЕ

Ранее настоящий скачок производительности сельскому хозяйству обеспечило появление соответствующей техники и химикатов. Следующим этапом определённо станет автоматических систем управления фермами.

Преимущества использования решений по автоматизации:

1. Беспрерывная работа.

   Всевозможные датчики, камеры, искусственный интеллект и автономные роботы могут работать круглосуточно. Типовые задачи выполняются максимально быстро и точно с минимальным привлечением специалистов. Автоматике достаточно всего лишь своевременного технического обслуживания, и функционирование систем будет бесперебойным.

2. Решение проблемы дефицита кадров.

   Автоматизированные решения особенно полезны ввиду того, что крупные агрохолдинги и фермерские хозяйства постоянно отмечают нехватку кадров в этой сфере. Причиной часто является их расположение в сельской местности и нежелание многих людей работать в сельскохозяйственном секторе.

3. Экономия.

   Существенная экономия за счет автоматизации и роботизации достигается путем оптимального использования ресурсов. Ярким примером подобного являются системы на вертикальных фермах. Полив, внесение удобрений, управление микроклиматом и вентиляцией — все это берет на себя автоматика. Ресурсы используются по максимуму и одновременно не допускается перерасхода материалов.

Стоит отметить, что автоматизация для ферм касается буквально всех аспектов их деятельности. Она затрагивает не только рутинный труд, но и аналитику, учет, отчетность, бухгалтерию — системы автоматического управления ферм включают в свой состав соответствующее программное обеспечение.

При необходимости разработчики адаптируют программы или напишут новые для заказчика. За счет этого хозяйства могут отказаться от большей части офисного персонала, выигрывая в качестве такой работы. С учетом постоянно растущей стоимости труда специалистов, системы автоматического управлениями ферм обеспечивают большую экономию в долгосрочной перспективе.

ВИДЫ СОВРЕМЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВ

Полный переход на автоматическое управление ферм пока не представляется возможным, но на данный момент доступны различные инструменты и программное обеспечение для решения задач автоматизации:

• Учет и аналитика. Различные BI-приложения и комплексы обладают достаточной гибкостью, чтобы их можно было адаптировать под запросы фермы. Например, бренд 1С выпускает различные модификации продуктов: Отчетность агропромышленного комплекса, EPR АПК, Бухгалтерия птицефабрики или сельскохозяйственного предприятия и даже комплекс для работы с документацией в сфере животноводства и молочного хозяйства.
• Системы полива полей. Орошение может проводиться не только чистой или минерализованной водой, но и с добавками специальных водорастворимых удобрений. Для теплиц возможности автоматизации даже более обширны — они позволяют контролировать почти весь цикл роста растений и ухода за ними.
• Решения для рыбных хозяйств. Системы могут самостоятельно контролировать основные параметры воды и следить за тем, чтобы они оставались в рамках установленных границ. Автоматизация касается работы насосов, озонирования, кормления и отслеживания аварийных ситуаций. Системы требуют минимального числа сотрудников для обслуживания.
• Роботизация при работе с животными. Например, значительные успехи наблюдаются в рамках автоматизации молочных ферм. За счет использования доильных роботов значительно возрастают показатели надоев одновременно с удобством ведения отчетности по каждой особи. Система собирает данные по состоянию здоровья животного, производству молока и любым изменениям. Вместе с внедрением автопоилок и автоподачи корма достигается существенная экономия на труде и использовании человеческого ресурса. В молочных хозяйствах ИИ может управлять освещением, вентиляцией и даже загонами.
• Маркировка. Подобное оборудование дополняет системы учета и аналитики, позволяя совершенствовать бизнес-процессы фермы.

ПРЕИМУЩЕСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И ЕЕ ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИИ В НАШЕЙ СТРАНЕ

Роботы для ферм способны решить множество проблем современных хозяйств, в числе которых:

• Себестоимость продукции. Датчики, системы контроля и распределения дают возможности оптимизировать расход ресурсов. Это касается также воды, электроэнергии, удобрений, кормов.
• Качество. Даже самый профессиональный сотрудник устает, его внимание притупляется и качество труда падает. Для автономных роботов такой проблемы нет. Они не пропустят сорняк или испорченный плод, не забудут выполнить поставленную задачу.
• Оплата труда. Автоматическое управление ферм несколько повышает стоимость труда отдельных специалистов — от них требуется более высокая квалификация. Однако оно же позволяет значительно сократить фонд оплаты труда, так как дает возможность кратно снизить число сотрудников.
• Учет и отчетность. Зачастую плохая информированность мешает бизнесу развиваться, долгое время именно это было одной из ключевых проблем фермерства. Современные цифровые средства упрощают ведение отчетности и иной документации.

В последние годы тенденция на автоматизацию сельскохозяйственной отрасли и внедрению автопилотов для фермеров прослеживается и в России. Сегодня наша страна занимает 15 место в мире по этому показателю. В небольших хозяйствах автоматизация внедряется средними темпами, однако более крупные представители аграрного бизнеса активно пользуются инновационными решениями. Автоматизация ферм принесет массу преимуществ как самим сельскохозяйственным производствам, так и потребителю.