Как обойтись без людей в сельском хозяйстве. Автономные роботы для обработки растений

С тех пор как на агропромышленный комплекс обратили внимание технологические компании с идеей все автоматизировать, подключить к сети и наделить интеллектом, сельское хозяйство из консервативной отрасли стало активно превращаться в инновационную. Из-за шумихи вокруг кажется, что уже все поставлено на поток и отлично работает. Но часто это инновации ради инноваций. Мы пока еще находимся на этапе самоопределения: решаем, во что верить и вкладываться. Вариантов здесь много: использование умной техники или беспилотных летательных аппаратов, роботизация, интернет вещей, зондирование земли и многое другое. В то же время условия к этому не располагают: 22 мая стало известно, что Минфин планирует урезать финансирование госпрограммы АПК на 500 млн рублей, а значит нужно быть не оптимистами, а реалистами — видеть, за какими решениями будущее, а за какими исключительно хайп.

Высокотехнологичные теплицы в развитых странах уже давно представляют из себя огромные автоматизированные комплексы. В Нидерландах ставку на тепличное земледелие сделали еще в середине XIX века. Сегодня это тысячи гектаров теплиц с умными системами внутреннего обогрева, полива, вентиляции. В результате себестоимость, например, одной голландской розы — около 30 центов. Чтобы вырастить у нас розы, которые смогут конкурировать с цветами из Голландии, мы используем их же технологии: 5-6-метровые теплицы, в которых рост растений постоянно мониторится и контролируется через интернет, а уход за цветами максимально автоматизирован. К каждой розе подводится своя капельница для полива, отдельные системы отслеживают освещение, открывают форточки с подветренной стороны, включают вентиляторы, полностью управляют микроклиматом.

По сравнению с тепличными хозяйствами, которые не используют высокие технологии, их внедрение позволяет увеличить урожайность культур в 1,8–2,4 раза, а энергетические затраты снизить на 30–50%. Но даже несмотря на это стоимость обслуживания получается очень высокой. Причем 80% расходов приходится на инфраструктуру — котельные, которые дают СО2-подпитку и обогрев, и газогенераторы, которые обеспечивают электроосвещение. Понятно, что зимой электричества и тепла нужно значительно больше, так что наш климат тоже создает проблемы. Кроме того, надежных и качественных отечественных газогенераторов пока нет, приходится покупать импортные. Вот за счет таких нюансов цена и растет.

Качество цветов в наших теплицах конкурентное, более того, только что срезанные розы не сравнятся с теми, которые проделали огромный путь из других стран. Но по цене конкурировать с теми же голландцами трудно: у них транспортные расходы, но само производство там в разы дешевле. И это релевантно для любых тепличных хозяйств, не только цветочных. Поэтому чтобы двигаться вперед, нужно искать возможности для качественного повышения эффективности при низких затратах. И тут я вижу два основных пути.

Во-первых, дешевый сегмент интернета вещей. Речь о LPWAN-технологиях беспроводной связи, в частности — французском стандарте LoRa, который пока наименее энергоемкий. Это беспроводная технология передачи небольших объемов данных на дальние расстояния, которая позволяет максимально простым и дешевым способом собирать информацию c огромного количества датчиков. Датчики мелкие, работают годами, могут предоставлять массу ценной информации о составе почвы, земли и другой, чтобы, например, удобрять растения не по расписанию, а когда в этом есть необходимость.

Датчики, следящие за состоянием почвы, появились давно, но благодаря LPWAN их использование становится дешевым. Повсеместное внедрение технологии — только вопрос времени. В России развитием таких технологий занимаются компании «Стриж Телематика», Vavoit, работающие на стандарте LoRa и GoodWAN, разработавшая оригинальный российский стандарт.

Во-вторых, нужно уходить от ручного труда. Но тут, к сожалению, проще сказать, чем сделать. В агросекторе с роботизацией труда сейчас происходит то же, что и в других отраслях. По делам ассоциации «Теплицы России» часто езжу по совхозам, предприятиям, и проблема везде одна: устанавливается самое современное оборудование за огромные деньги, с гордостью демонстрируется губернаторам и журналистам. Но как только выключается камера, агрономы по-человечески жалуются, что вместо выгоды только головная боль: слишком большие затраты на специалистов, обслуживающих это оборудование, а выхлоп минимальный. Мол, не те у нас зарплаты, чтобы одна сотрудница, которая может и полы мыть, и овощи собирать, и тележки таскать, проиграла трем разным роботам, каждый из которых стоит в разы больше и еще нуждается в квалифицированном операторе.

Есть и чисто техническая сторона вопроса. С одной стороны, машины умеют уже очень многое. Например, в Бургундии изобретатель Кристоф Милль создал робота Wall-Ye для обрезания побегов виноградной лозы. Есть робот Prospero, который умеет сажать семена. Ecorobotix, воюющий с сорняками, а также робот-картограф Ladybird, который мониторит состояние посевов. Опять-таки сегодня легко можно сделать манипуляторы, которые будут распознавать отдельные культуры — в конце концов мы научили роботов распознавать даже лица, так что отличать огурец от розы не составит труда. Но вот заставить манипулятора аккуратно срезать этот огурец или тем более розу, отсортировать, поставить исходя их ростовки — это уже проблема, которая имеет очень высокую стоимость. Поэтому и получается, что держать большой штат людей во многих случаях выгоднее, чем вкладываться в роботизацию.

Текущее решение — поиск ниш в агросекторе, которые можно занять, используя свои интернет-технологии, роботов и лучшее оборудование, чтобы замена ручного труда была выгодна владельцу, а не произведена для галочки. Этот процесс не будет быстрым: пока нам проще заменить роботом менеджера или продавца, чем работника агросектора, но в перспективе такая рокировка позволит и повысить производительность и снизить затраты. Главное, чтобы шаги к роботизации были логичными и обоснованными.