Роботы для сбора урожая

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Было бы преувеличением сказать, что беспилотная техника для уборки урожая в XXI века успела прочно обосноваться на полях и в садах. Однако интерес агробизнеса к роботизированным сельхозмашинам в мире велик, и год от года возрастает. Можно выделить 4 тренда в этой сфере:

проводятся эксперименты по установке систем автономного пилотирования и искусственного интеллекта на обычные серийно выпускаемые комбайны,
создаются комплексные решения, когда работа беспилотных машин – комбайнов, тракторов, коптеров – полностью исключает человека из сельскохозяйственных работ,
появляются машины, которые изначально строятся как беспилотные, не имея ничего общего (или мало общего) с существующими управляемыми человеком образцами,
в мире проектируются беспилотные комбайны, которые призваны охватить механизацией сферы, прежде требовавшие исключительно ручного труда.

Летающий электрокоптер-сборщик яблок

Компания: Tevel Aerobotics (Израиль)

При сборе фруктов и ягод стопроцентная механизация никогда не применялась. Пример –промышленное выращивание клубники. Нежные сладкие плоды требуют аккуратного обращения, иначе их шансы доехать до прилавка в целости и сохранности равны нулю. Трудно найти замену и человеку, который сходу определит степень зрелости плода и его соответствие стандарту. Именно поэтому практически всегда сбор ягод и фруктов связан с привлечением сезонных рабочих – часто из-за рубежа, что создает бизнесу известные проблемы.

Израильский стартап Tevel Aerobotics, созданный ветеранами электронной и аэрокосмической отраслей, в сотрудничестве с японской компанией Kubota предлагает свое решение, и уже тестирует его на фермах Израиля. Tevel разработал беспилотные летательные аппараты (электрокоптеры), оснащенные штангой со специальным захватом. Захват гарантирует аккуратное отделение плода от ветки и столь же бережную транспортировку яблока в контейнер для урожая.

Дроны оснащены машинным зрением и искусственным интеллектом. Это позволяет не только обнаружить плод среди листвы, но и определить степень его зрелости. Также разработан алгоритм, благодаря которому можно управлять несколькими дронами как единым инструментом, работающим на решение одной задачи. Интересно отметить, что коптеры, хоть и свободно перемещаются среди ветвей, все же связаны с наземной базой электрическим шнуром – кабелем передачи цифровых данных (data cable).

В любую погоду дроны могут не только собирать урожай, но и выполнять ряд других работ – например, обрезку деревьев. Все это в совокупности позволит, по заявлению разработчика, снизить себестоимость продукции на величину до 30%.

2. Комбайн Doogtooth для сбора клубники

Компания: Doogtooth Technologies (Великобритания)

Если яблоки требуют бережного отношения при уборке урожая, то что говорить о клубнике. По-настоящему деликатное обращение с ягодой могут обеспечить только гибкие и чувствительные пальцы человеческой руки… или уже нет?

Британский стартап Dogtooth Technologies еще 2017 году представил автономную роботизированную платформу на гусеничном ходу, оснащенную рукой-манипулятором для сбора клубники на фермах, где ягоды выращиваются на приподнятых над землей стеллажах. С тех пор ряд образцов комбайна уже работает в хозяйствах разных стран мира, а компания продолжает совершенствовать системы и улучшать алгоритмы, привлекая большую науку. В частности, продвинутая технология машинного зрения разрабатывалась в сотрудничестве с Национальным институтом агроботаники Кембриджского университета. Достоинства робота состоят не только в умении аккуратно сорвать ягоду. Но и в способности, перемещаясь по агроферме, анализировать состояние кустов, выявлять участки зрелых и готовых к сбору ягод, определять, где клубнике еще надо дозреть, а где возникли проблемы (например, культура поражена вредителем).

Как заявляют создатели робота, их задача – не столько в вытеснении человеческого труда с клубничных плантаций, сколько в создании инструмента для сбора и обработки данных. Это позволяет обеспечить правильный уход за клубникой и избежать потерь части урожая.

3. Роботизированный комбайн для сбора клубники

Компания: Harvest Croo Robotics (США)

Немного цифр. На сбор ягод с одного кустика уходит 8 секунд, еще 1,5 секунды нужны, чтобы переместиться к следующему кустику. За день комбайн обрабатывает примерно 3,2 га полей, заменяя команду из 30 сборщиков клубники.

4. Роботизированные машины Agrobot E-series для сбора клубники

Компания: Agrobot (Испания)

Нельзя не упомянуть разработку испанской компании Agrobot. Она создает как колесные системы для работы с грядками на грунте, так и стационарные решения для оранжерей со стеллажами. В основе и того, и другого вариантов – методика работы с ягодой. Манипуляторы роботов сконструированы так, что в процессе сбора урожая вообще не касаются клубники. Они отрезают ягоду от кустика и удерживают ее за черенок, пока не доставят к контейнеру.

5. Комбайн GRoW для уборки помидор в теплицах

Компания: Metomotion (Израиль)

Компания: Кембриджский университет (Великобритания)

7. Роботизированный комбайн Rosenlew Sampo

Компания: Rosenlew, Harper Adams University (Финляндия-Великобритания)

Здесь мы видим не оригинальное устройство от стартапов, а оснащенную системами машинного зрения и искусственного интеллекта традиционную сельскохозяйственную технику. И ее, скорее, можно считать не беспилотной, а опционально-пилотируемой, так как все органы управления в кабинах сохраняются.

Небольшой финский зерноуборочный комбайн Rosenlew Sampo, который был превращен в робота, известен своим участием в британской экспериментальной программе Hands-Free Hectare, осуществлявшейся в 2017-2018 годах. Инициаторами программы стали университет Харпера Адамса в Ньюпорте (Великобритания) и английская же компания Precision Decisions. Целью эксперимента было вырастить на контрольном участке урожай ячменя без непосредственного участия человека.

Для этого была создана команда беспилотников, включающая японский трактор ISEKI (на его долю выпала основная доля забот по обработке почвы, посеву семян, поливу, внесению удобрений и борьбе с вредителями), летающий дрон (инспекция посевов) и собственно комбайн. В первом сезоне эксперимента разработчики потерпели неудачу в попытке согласовать действия трактора с грузовым прицепом и комбайном – так, чтобы Rosenlew мог на ходу ссыпать сжатый ячмень в кузов. Но в 2018 году проблему удалось преодолеть. Урожай был успешно выращен и собран. Из ячменя сварили пиво.

8. Роботизированный зерноуборочный комбайн Lovol

Компания: Lovol (Китай)

9. Зерноуборочный комбайн Torum 785

Компания: Ростсельмаш (Россия)

Дефицит рабочей силы в аграрном секторе – это проблема глобального масштаба, и, очевидно, внедрение беспилотных машин и даже целых автоматических ферм была бы логичным ответом на этот вызов. С другой стороны, скорость распространения новых технологий будет зависеть и от других факторов. Например – от темпов совершенствования законодательной базы в вопросах регулирования работы беспилотного транспорта и готовности аграрного сектора приобретать более дорогостоящие по сравнению с традиционными машинами роботизированные системы.

Стартапы агророботов – захватывающий сегмент сектора агротехнологий. Во-первых, потому что разработка роботов сама по себе увлекательна. Во-вторых, проблемы, которые они решают, не терпят отлагательств.

Правила игры

Труд – не единственный актуальный вопрос, которым задаются авторы стартапов фермерских роботов. Сокращение ресурсов – еще одна важная задача.

Первый пошел!

Большинство новых стартапов в этой отрасли делятся на три категории: распыление и пропалывание, сбор урожая и выращивание продуктов в ограниченной среде.

Посев и прополка

Предурожайные полевые работы – это, пожалуй, самый зрелый сегмент стартапов роботизированной агротехники. И хоть основатели этих стартапов уверяют, что их решения для сезонных, трудных и опасных работ востребованы у фермеров, индустрия нуждается в большем прогрессе. Роботам нужно машинное обучение и компьютерное зрение, прежде чем они станут соответствовать ожиданиям аграриев.

Разбрызгивающие СЗР и пропалывающие сорняки роботы не только стремятся взять на себя утомительную задачу из списка обязанностей аграриев, но и сокращают количество необходимых пестицидов. А все из-за точного использования, которое приводит к уменьшению расходов, созданию экологически чистого продукта для потребителей и сохранению здоровой почвы. В Blue River утверждают, что их технология может сократить использование агрохимикатов на 90%.

Другие компании по роботизизации используют французскую технологию Naio. Роботы с этой технологией оснащены лазерами и камерами для самостоятельного перемещения между грядками и могут распознавать различные типы растений для идентификации сорняков. Naio смогла привлечь инвестиций на 3,5 млн. евро от европейских инвесторов.

А вот в команде роботов для посадки растений ключевую роль играет завод PlantTape из Испании, который разработал робота для высадки ростков. Компания говорит, что система более эффективна, чем обычные методы пересадки с использованием блоков грунта.

Сеятельная лента PlantTape – это комбинация торфяного мха и вермикулита (минерал, добавляемый в почву для улучшения ее качеств) между двумя слоями биоразлагаемого ленточного материала. На линии высева сеялки каждые 6 секунд выпадает 630 семян в предварительно подготовленное отверстие. После того как семена упали на ленту, они покрываются вермикулитом. Дальше материал нарезается на отдельные ленты. Они упаковываются в пластиковые лотки. Каждый лоток вмещает до 900 растений. Пока лента остается сухой, семена будут храниться для более поздней даты посадки. В любое время семенную ленту можно начать поливать, чтобы запустить процесс прорастания.

PlantTape подходит для выращивания салата, брокколи, цветной капусты, сельдерея, лука, помидора и капусты.

Сбор урожая

Уборку урожая зерновых культур автоматизируют на протяжении десятилетий, но сбор некоторых особенных культур – орехов и фруктов – остается пока не слишком доступным навыком для робототехники. Мало того, что эти культуры сильно различаются по размеру, высоте и цвету, так они еще могут быть слишком деликатными для сбора роботом. Такие плоды также могут нуждаться в немедленной сортировке и упаковке сразу после сбора урожая.

Потому высокотехнологичное сельское хозяйство хоть и созрело для интервенции роботов из-за более простых и стабильных условий работы по сравнению с полевыми, подобных стартапов все еще недостаточно.

Но некоторые успехи в собирании плодов у роботов уже есть. Например, фирма Abudent Robotics создала робота, который собирает яблоки. Фирма получила инвестиций на $12 миллионов от многих инвесторов вроде GV (Google Ventures), BayWa и логистической компании Tellus Partners.

Сельскохозяйственный робот или агробот — робот, используемый в сельскохозяйственных работах. Цель проста: заменить человеческий труд, повысить эффективность, урожайность. Работа идёт по следующим направлениям:

роботы для посадки семян;
роботы для полива;
роботы для мониторинга сельхозугодий;
роботы для сбора плодовых культур;
роботы для борьбы с вредителями.
автоматизированные многофункциональные платформы (аналог тракторов);

Роботизированные системы разделяют на автоматизированные системы и, собственно, роботов. Автоматизированные системы работают автономно, но требуют оператора на борту или удалённо. Роботы – не требуют вмешательства или контроля человека.

Разумеется, градация условна,например, популярностью пользуются автоматизированные теплицы:

Такие комплексы помимо систем выращивания растений, содержат роботов для сбора урожая.

Индустрия сельского хозяйства активно использует автоматизированные системы, но в использовании роботов несколько отстаёт, что вполне объяснимо сложностью и многовариативностью одни и тех же работ в этой сфере.

На рынке представлены автоматизированные системы John Deere MachineSync, Claas AutoFill и Windrow Guidance. Разработкой и производством агроботов занимаются не только крупные производители сельхозтехники, здесь первенство принадлежит скорее энтузиастам.

Важным аспектом разработки агророботов является энергоэффективность. Наиболее продвинутые разработки опираются на энергию солнца.

Ladybird — робот для выращивания овощей

Робот для контроля за ростом овощей, уничтожения вредителей, удаления сорняков. Ladybird — божья коровка, сходство с которой дают солнечные батареи, чем-то напоминающим крылья божьей коровки.

Робот оснащён системой лазерного наведения, интегрированным автоматизированным манипулятором, с помощью которого можно собирать урожай.

HV-100 от Harvest Automation

Этот робот призван заменить человека в узкоспециальных сферах, где задействован физический труд по перемещению большого числа однородных предметов.

Интересно, что после презентации, машина снискала много критики по поводу своей бесполезности. Однако теперь ряд модификаций используют многие крупные тепличные хозяйства.

Как показывает практика, в сельском хозяйстве необходимы роботы, выполняющие и простейшие действия, как-то переноска тяжестей.

Shear Magic Robot

Один из немногих роботов для животноводства. Комплекс для стрижки овец. Критикуется защитниками прав животных, в то же время в нём видится и возможность для гумманизации процесса.

Rosphere — робот для мониторинга сельхозпосадок

Робот представляет собой небольшую шарообразную конструкцию, которая может беспрепятственно перемещаться по территории, независимо от рельефа. Rosphere оснащен встроенной системой спутниковой навигации, инновационным механизмам передвижения, который позволяет Rosphere передвигаться в нескольких плоскостях одновременно.

Робот мот быть управляем удалённо, так и работать самостоятельно, поскольку программируются алгоритмы поведения и выполнения задач. Помимо визульного наблюдения, робот обеспечивает сбор ряда параметров: состояние земли и посевов, степень зрелости плодов, наличие/отсутствие вредителей и т.д..

McConnel Robopower — трактор беспилотник

Многофункциональная автоматизированная система — по сути это платформа, удалённо управляемая оператором (дистанция до 150 метров), частично автономная, способная нести на себе широкий спектр навесного оборудования.

Дизельный двигатель Deutz мощностью 140 л.с. Благодаря 400-миллиметровым гусеницам и низкому центру тяжести, McConnel Robopower обладает минимальным радиусом поворота и способен работать на склонах до 55°. Максимальная скорость 10 км/ч. Одновременно способен нести несколько видов оборудования, что за один проход позволяет выполнить несколько операций.

RowBot — робот для удобрений

Маленький, манёвренный, специализирован под одну задачу: распылять удобрения.

Деликатен с растениями и при этом способен двигаться меж рядами посадок. Дозированное распыление, позволяет экономить на удобрениях и не нарушать экологический баланс.

BoniRob

Задача – изучение состояния урожая на полях. Однако платформа признана весьма удачной и ведутся разработки по расширению функционала этого робота.

Spirit

Трактор беспилотник, управляемый оператором удалённо, так и работающий по заданным алгоритмам автономно. Система навигации помимо использования спутника включает в себя решения с маяками, которые размещаются по углам поля (очерчивается рабочая зона за которую трактор не выходит).

Spirit – это дизель-электрический гибрид, который может выдавать мощность до 1000 л.с. На нем установлен 5,2-литровый дизельный двигатель Isuzu, с помощью которого генерируется электроэнергия, а электромоторы уже вращают колеса.

Прочее:

В Японии разработан робот RiceBot — для посева риса. В работе использует GPS и набора гироскопы.
Agria — умеет пахать, культивировать почву, сеять, бороться с вредителями. Этот робот может взаимодействовать с себе подобными роботами создавая роботизированные системы.
Agribot — многофункциональный аграрный робот. Будущая замена тракторов: автономная машина, которая снабжается широким спектром навесного оборудования, в том числе и роботизированного. На машине может быть размещено сразу несколько наборов оборудования, тем самым, за один проход Agribot способен выполнить несколько операция: например скосить траву и осуществить опрыскивание.

Робот с высокой точностью убирает сорняки: альтернатива опрыскиваниям, способ получить экологически чистые продукты.

Автор поста: Alex Hodinar
Частный инвестор с 2006 года (акции, недвижимость). Владелец бизнеса, специалист по интернет маркетингу.

Население Земли уже превышает 7,3 миллиарда, и продолжает расти. По оценкам ООН, к 2050 году на планете будет проживать 9,7 миллиарда человек. Одна из проблем, стоящая перед человечеством - как прокормить такое громадное население. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (Food and Agriculture Organization, FAO) прогнозирует, что для этого в ближайшие десятилетия потребуется увеличить производство продуктов на 70 процентов.

Добиться такого роста, конечно, непросто, однако инженеры и фермеры уже работают над этой задачей и ищут способы ее решения с помощью технологий точного земледелия (Precision agriculture, PA) и "умного" фермерства (Smart Farming).

Сельское хозяйство - древнейшая отрасль в истории человечества, но технологический прогресс ей совсем не чужд. После промышленной революции XIX и XX веков, на смену ручным орудиям и плугам на конной тяге пришла техника на бензиновых двигателях и минеральные удобрения.

Сейчас мы на пороге четвертой промышленной революции и новых фундаментальных перемен в сельском хозяйстве, которые произойдут с внедрением киберфизических систем, Интернета вещей (IoT), облачных вычислений и когнитивных технологий.

Что же такое "умное" фермерство?

Под этим понятием подразумевается включение передовых технологий в существующие методы ведения сельского хозяйства для повышения эффективности производства и качества сельскохозпродукции. Как дополнительный бонус - улучшение качества жизни сельхозработников за счет сокращения тяжелого физического труда и монотонных операций.

Достижения технического прогресса могут пригодиться практически на всех этапах земледелия: от посадки сельхозкультур и их полива до поддержания здоровья всходов и сбора урожая. Уже внедряемые и грядущие сельскохозяйственные технологии можно разделить на три основные категории, которые и станут основой "умного" фермерства - это автономные роботы, беспилотные летательные аппараты (БПЛА) или дроны, и различные IoT-датчики.

Как же передовые технологии меняют сельское хозяйство, и какие дальнейшие инновации ждут нас впереди?

Вкалывают роботы.

Автоматизация и замена людского труда роботами - распространенная тенденция во многих отраслях, и сельское хозяйство не исключение. Фермерство - трудоемкое занятие, с большим числом однообразных, частоповторяющихся действий, а значит - это идеальная сфера для робототехники и автоматизации.

Фермерские хозяйства уже применяют сельскохозяйственных роботов для различных задач - посева, полива, сбора и сортировки урожая. "Умная" техника продолжает совершенствоваться и в будущем позволит увеличить объемы сельхозпродукции и повысить ее качество при меньшем использовании человеческих ресурсов.

Беспилотные тракторы

Тракторная техника - основа любого фермерского хозяйства. Она используется для самых различных задач, в зависимости от типа фермы и имеющегося вспомогательного оборудования. Технологии беспилотного транспорта стремительно развиваются, и тракторы, по всей видимости, одними из первых превратятся в автономные.

Конечно, поначалу без человека не обойтись. Люди будут вводить картографические данные и задавать границы полей, программировать траекторию движения с помощью специальных программ и определять другие параметры работы беспилотных тракторов. Также, люди потребуются для ремонта и технического обслуживания.

Однако со временем, возможности беспилотных тракторов расширятся, и они станут более автономными. В них появятся дополнительные камеры, системы компьютерного зрения, GPS-навигация, подключение к интернету для дистанционного мониторинга и управления, технологии лазерного сканирования LIDAR для обнаружения препятствий и предотвращения столкновений.

По прогнозам компании CNH Industrial, в 2016 году представившей концепт беспилотного трактора, в будущем подобная техника сможет самостоятельно использовать оперативную информацию с метеорологических спутников, чтобы автоматически определять наилучшие условия для работы, вне зависимости от команд человека и времени суток.

Высев и посадка

При точном высеве оба условия максимально соблюдаются. Технологии геокартирования в сочетании с данными датчиков о качестве почвы, ее плотности, уровне влажности и плодородности помогают свести на нет фактор случайности. С их помощью у семян наилучшие шансы на всхожесть, рост, а значит, и урожайность.

В будущем прецизионные сеялки будут использоваться совместно с беспилотными тракторами и IoT-системами, передающими информацию о ходе сева фермеру. Таким образом, всего один человек сможет засевать целые поля, наблюдая за работой многочисленных машин с помощью видеотрансляции или цифровой панели управления на компьютере или планшете/

Автоматический полив и орошение

Широко используемое подпочвенное капельное орошение уже позволяет фермерам контролировать, когда и сколько воды получают сельхозкультуры. Добавив в системы орошения IoT-датчики, следящих за уровнем влажности почвы и состоянием растений, фермеры сделают ее практически полностью автономной. Вмешиваться в процесс потребуется лишь в случае каких-то проблем.

Прополка и уход за растениями

Борьба с сорняками и вредителями - важная составляющая возделывания сельхозкультур, также может быть поручена автономным роботам. Несколько экспериментальных систем такого рода уже существует. Например, четырехколесный полевой робот BoniRob. Он передвигается по полю, ориентируясь с помощью спутниковой навигации и лазерных локаторов LiDAR. Пользуясь камерами и технологией машинного обучения, BoniRob следит за всходами, оценивает их состояние, находит среди растений сорняки и уничтожает их. В будущем ИИ-возможности полевых роботов станут еще шире, и они полностью избавят людей от ручной прополки, а также необходимости следить за состоянием сельхозкультур.

Еще один пример - автоматизированный культиватор, созданный специалистами Университета Калифорнии в Дэйвисе (UC Davis) в рамках научного проекта Smart Farm. Система немного отличается от BoniRob. Передвигающийся с помощью трактора культиватор оснащен системой визуализации, которая распознает флуоресцентный краситель на всходах и таким образом отличает сельхозкультуры от сорных растений. Сорняки без маркера уничтожаются.

Подобная технология подойдет и для борьбы с вредителями. С помощью сенсоров, камер и распылителей такие системы смогут находить вредных насекомых, распознавать их и уничтожать инсектицидами.

Фермерские хозяйства, оснащенные этими и другими роботами, беспилотными тракторами и IoT-системами смогут работать почти сами по себе.

Сбор урожая

Для сбора урожая сильхозкультур важны своевременность, хорошая погода и оперативность. Фермерские хозяйства используют разнообразные машины для уборки, многие из которых можно автоматизировать. Нужно лишь адаптировать технологию беспилотных тракторов и снабдить комбайны и прочую уборочную технику передовыми сенсорами, а также подключенными к интернету IoT-датчиками. Машины смогут автоматически приступать к работе, как только для уборки урожая наступят идеальные условия.

Технологические достижения особенно пригодятся для уборки нежных фруктов и овощей, при которой нужен более деликатный подход. Инженеры уже работают над такими системами. Например, в компании Panasonic создан прототип робота для автоматизированного сбора помидоров. При помощи камер и алгоритма анализа цвета и формы он умеет распознавать плоды и определять зрелые томаты.

Робот Panasonic собирает помидоры, срезая их со стебля, но инженеры также пытаются создать роботов, которые могли бы аккуратно обхватывать фрукты и овощи, не повреждая их нежную кожицу.

Другой путь выбрали в компании Abundant Robotics: их прототип роботизированного сборщика яблок, который тестируется в США, действует по принципу пылесоса и засасывает спелые плоды, находя их с помощью компьютерного зрения.

Это только несколько примеров из десятков перспективных роботов, которые скоро возьмут на себя уборку урожая, освободив от тяжелого труда людей.

Беспилотники: высоко сижу, далеко гляжу

Какой фермер не хотел бы видеть свои поля с высоты птичьего полета? Если раньше для аэрофотосъемки сельхозугодий приходилось прибегать к услугам вертолета или малой авиации, то теперь сделать то же самое можно с помощью дронов, оснащенных камерами. И денег на это потребуется гораздо меньше.

Технологии обработки изображений не стоят на месте, и сегодня на рынке доступны БПЛА-системы с самыми разнообразными камерами - от стандартных до самых передовых, с поддержкой сверхвысокого разрешения, возможностью съемки в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах и даже в гиперспектральном режиме.

Данные, получаемые с помощью дронов, позволяют оценивать состояние сельскохозкультур и качество почвы, планировать посевные площади, оптимизируя использование ресурсов и земли. Также регулярная полевая съемка помогает при выборе схем посадки и орошений, картографировании сельскохозяйственных угодий и в других аспектах фермерской деятельности.

Впрочем, беспилотники полезны не только своими возможностями фото- и видеосъёмки. Среди других сценариев использования - посев и опрыскивание.

Несколько компаний и групп ученых работают над БПЛА, которые с помощью сжатого воздуха могут разбрасывать капсулы с семенами и удобрениями. В частности, подобные проекты с применением дронов реализуют компании DroneSeed и BioCarbon. Их цель - восстановление лесов, но данный способ нетрудно адаптировать и для высадки различных сельхозкультур. Флотилия дронов под управлением IoT-датчиков и ПО для автономной работы могла бы высаживать растения в идеально подходящих для них местах с наилучшими условиями для более быстрого роста и высоких урожаев.

Также дроны могут применяться для опрыскивания сельскохозкультур. При помощи GPS, систем лазерного измерения и ультразвукового позиционирования БПЛА могут легко регулировать высоту и зону полета с учетом таких параметров, как скорость ветра, топография и география местности. Это позволяет дронам проводить опрыскивание более эффективно, с большей точностью и меньшими потерями.

Например, китайская компания DJI создала БПЛА-систему Agras MG-1 специально для опрыскивания сельхозкультур. В комплекте с дроном предусмотрена емкость на 10 литров, которую можно наполнить жидкими пестицидами, гербицидами или удобрениями. Максимальная скорость полёта Agras MG-1 - 40 км/ч., максимальная дальность и высота - 1 км и 150 м. Микроволновый радар позволяет дрону сохранять правильное расстояние от посевов и обеспечивать равномерное распыление. Как заявляет производитель, Agras MG-1 может работать в автономном, полуавтономном или ручном режимах.

Дроны для контроля в реальном масштабе времени и анализа

Еще одна полезная функция дронов - возможность с их помощью вести дистанционный мониторинг и анализировать состояние полей и растущих на них культур. Несколько дронов способны заменить целую армию работников. Людям не нужно будет постоянно разъезжать по полям для визуальной оценки состояния всходов.

Получая такие данные по интернету, фермеры смогут выезжать в поля лишь по каким-то неотложным поводам, действительно требующим внимания, и не терять время на осмотр здоровых растений.

Впрочем, пока сельскохозяйственным дронам далеко до совершенства. Дальность и время полета у большинства моделей меньше, чем требуется фермерам. Даже самые "выносливые" БПЛА могут проводить в воздухе лишь около часа, а затем им требуется подзарядка аккумуляторов.

Кроме того, цены на сельскохозяйственные дроны еще "кусаются". Например, покупка одной из самых передовых на сегодня моделей Precision Hawk Lancaster обойдется в 25 тысяч долларов. Конечно, есть и менее дорогие БПЛА, но их комплектация зачастую скромная и не включает необходимое фермерам передовое фото и видео-оборудование или приспособления для опрыскивания.

Подключенная ферма: датчики и Интернет вещей

Автономные сельскохозяйственные роботы и дроны принесут фермерам много пользы, но по-настоящему "умной" ферму будущего сделают IoT-технологии.

Под термином Интернета вещей понимается концепция вычислительной сети физических предметов ("вещей"), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия и обмена данными друг с другом и внешней средой. IoT-технологии уже внедряются на практике в виде домашних смарт-устройств с поддержкой цифровых голосовых ассистентов, "умной" медицинской техники и промышленного оборудования.

На "умных" фермах сенсоры будут внедряться на каждом из этапов сильхозпроизводства и во всех видах оборудования. Полевые датчики будут собирать данные об уровне освещения, состоянии почвы, орошении, качестве воздуха и погодных условиях. Информация будет направляться фермеру или напрямую сельскохозяйственным роботам в полях. Группировки роботов, оснащенные собственными датчиками и навигационным оборудованием, будут курсировать по полям и реагировать на поступающие им сигналы о необходимости прополки, полива, обрезки или сбора урожая. Кроме того, с воздуха за полями будут следить дроны, генерируя карты, которые будут служить руководством к действию для роботов и помогать фермерам планировать дальнейшие сельхозработы.

За счет всех этих инноваций возрастут объемы производства сельскохозяйственной продукции и качество продуктов питания.

Аналитическая компания BI Intelligence прогнозирует, что количество используемых в сельском хозяйстве IoT-устройств вырастет с 30 миллионов единиц в 2015 году до 75 миллионов в 2020-м. Также ожидается, что к 2050 году "умные" фермы будут ежедневно производить 4,1 миллиона замеров против всего 190 тысяч в 2014 году.

Вооруженные растущими массивами данных от "умного" оборудования и датчиков, а также сетевыми технологиями для обмена информацией, фермеры смогут видеть все аспекты деятельности своих сельхозпредприятий, понимать, какие растения здоровы, а каким требуется внимание, какие поля нуждаются в поливе, а где пора собирать урожай.

В этом материале затронута лишь верхушка айсберга - выращивание сельхозкультур. Не меньшие возможности для передовых технологий и в области животноводства. Если каждая ферма превратится в "умную", то цель по 70-процентному увеличению производства продуктов станет вполне выполнимой.

Что же такое "умное" фермерство?

Как же передовые технологии меняют сельское хозяйство, и какие дальнейшие инновации ждут нас впереди?

Вкалывают роботы.

Беспилотные тракторы

Высев и посадка

Автоматический полив и орошение

Прополка и уход за растениями

Сбор урожая

Беспилотники: высоко сижу, далеко гляжу

Дроны для контроля в реальном масштабе времени и анализа

Подключенная ферма: датчики и Интернет вещей

Читайте также: