Все - в «умный» сад!

Задачи сельского хозяйства скоро будут решать «новые удобрения» - передовые технологии по сбору и аналитике данных. «Волшебная» хай-тек добавка может существенно повышать объемы снимаемого урожая. О практическом применении digital-инструментов к возделыванию плодоносных культур рассказывает управляющий директор Accenture Digital в России Лариса Малькова.

Сад на bigdata, огород на IoT

Вопросы обеспечения качественным питанием постоянно растущего населения Земли требуют от рынка эффективных цифровых решений в сельском хозяйстве. Причем сегодня от проработки концепций пора переходить к выпуску и внедрению готовых решений. 

Успех во многом зависит от способности адекватно прогнозировать состояния ряда ключевых переменных: погодные условия (температура, осадки, влажность), активность вредителей и возможные угрозы органических поражений культур, состояние почвы в плане насыщенности необходимыми минералами и микроэлементами.

Это комплексная задача, а выполнять ее смогут решения, аналогичные по своей концепции проектам класса «умный дом». Применительно к сельхозсектору имеет смысл говорить об «умном саде».

Рассмотрим, из каких элементов такая система должна состоять и какие насущные проблемы она поможет решить.

Нанесите сад на карту

Одна из первичных проблем: учет активов в рамках хозяйства. Для ее решения необходимо провести разбивку общего массива насаждений на отдельные участки: так называемое картирование хозяйства.

Задачу успешно выполняют дроны с технологией компьютерного зрения (дистанционное зондирование). Картирование позволяет получить расчет точных размеров участков с классификацией посадок по видам сельскохозяйственных культур.

Грубо говоря, «умный сад» позволит создать наглядный цифровой план хозяйства, с которым удобнее работать в силу его точности, детальности и интерактивных возможностей мониторинга для локализации проблемных участков.

Следующий уровень – контроль абиотических факторов среды. Термин включает в себя все компоненты и явления неорганической природы: солнечную радиацию, световой режим, температуру, влажность, атмосферные осадки, ветер, давление. Далее учитываются эдафические (почвенные) и гидрографические характеристики.  

Соответственно, необходима установка датчиков для измерения влажности и температуры почвы и воздуха, считывания уровня солнечной инсоляции (классифицирует дни как «солнечные» и «пасмурные»), расчета точки росы, измерения скорости и количества выпадающих осадков.

Контролируете абиотику –держите руку на пульсе будущего урожая.

«Идеальное дерево» для идеального урожая

После контроля за окружающей средой по уровню важности для конечного успеха следует правильный уход за насаждениями.

Процесс включает в себя не только полив и удобрение, но и массу других мероприятий, например, контроль за правильным углом отклонения веток дерева для оптимальной инсоляции, количество и разносторонность их направленности, соблюдение периодичности обрезки и т.д.

Все эти характеристики в рамках «умного сада» укладываются в цифровую модель «идеального дерева». По мере выращивания урожая ее следует сопоставлять с реальными насаждениями, что позволяет вовремя заметить отклонения от нормы и скорректировать их.

Например, сравнение с цифровым идеалом позволяет своевременно обрезать так называемые полускелетные ветви внизу дерева или обрастающие ветви наверху, отслеживать уровень нагрузки плодов на ветви и т.д. Система также позволяет оперативно выявить точку зарождения болезни или поражения вредителями на карте хозяйства и мгновенно ограничить распространение проблемы.

Онлайн-яблочко, да на тарелочке

Необходимо проводить оценку качества процедур по уходу за растениями и почвой. Можно выставлять периодичность аудитов для разных параметров и отслеживать динамику в исторической перспективе.

Садоводам всегда будет доступна объективная картина по количеству поливов, истории обрезок деревьев и обработки от грызунов и насекомых, контроль над сорняками.

В сумме такие сводки позволяют получать объективную картину производительности хозяйства. Это позволит оценить слабые и сильные стороны работы, точнее выявлять причины успехов и провалов, а также прорабатывать сценарии оптимизации дальнейшей работы. 

Наконец, в любой момент можно замерить содержание сахаров в плоде, провести суточный контроль прироста массы в масштабах всего хозяйства.Система позволит в реальном времени «управлять» желаемыми потребительскими характеристиками сельхозпродукции: сделать груши слаще, яблоки – кислее и т.д.

Хочется подчеркнуть, что все это – не оторванная от жизни фантастика. Проектов «умных» садов, огородов и ферм появляется все больше. Наступает время таких решений: необходимые для развертывания таких систем датчики, софт и «железо» стали доступны для масштабирования в любом объеме.

В скором времени такие системы станут обыденностью сельхоз отрасли в России.

Так, в настоящий момент одна из них проходит активную фазу пилотирования на хозяйственной базе Кубанского государственного аграрного университета.

Кстати!!
На конкурс "Проект Года" было подано несколько интересных решений в категории "Сельское хозяйство"