Как высокие технологии помогают в сельском хозяйстве

Спутники

Компания OneSoil использует фотографии со спутника Sentinel-2 для расчёта нормализованного вегетационного индекса (NDVI) — показателя количества и качества растений на участке земли. Данные загружаются в приложение, где фермеры могут с ними ознакомиться и затем применить в своей работе. Эта информация помогает им выделить самые продуктивные области почвы и составить план удобрения для получения лучшего урожая. Компания также работает над технологией Cloud-free NDVI, которая позволит определять состояние посевов по спутниковым снимкам даже в облачную погоду.

Почему это важно. Такие технологии позволят быстро выбирать самые эффективные с точки зрения сельского хозяйства участки земли. Так люди смогут производить больше продуктов с меньшими затратами.

Беспилотники

В компании PATS создают мини-дроны, предназначенные для борьбы с молью. Они работают совместно с системой инфракрасных камер PATS-C, которая фиксирует размер насекомого и определяет его «полезность». Если результаты сканирования утверждают, что насекомое опасно для растений, система дронов PATS-X уничтожает его прямо в полёте. Сейчас комплекс устройств тестируется на фермах в Бельгии и Нидерландах.

Беспилотные летательные аппараты также используются для орошения посевов. Особенно это нужно на виноградниках, где узкие ряды между посадками не вмещают тракторы и другую наземную технику. Поэтому в долине Напа, одном из самых известных винодельческих регионов мира, виноград поливают беспилотные вертолёты Yamaha Precision Agriculture. Такой метод полива минимизирует ручной труд и в то же время сохраняет целостность виноградников.

Почему это важно. Дроны не только позволят отказаться от вредных для человека и природы пестицидов, но и помогут производить больше недорогих продуктов питания. Специалистам по искусственному интеллекту и компьютерному зрению будет чем заняться!

Роботы

В 2017 году британский Университет Харпера Адамса совместно с Precision Decisions провёл эксперимент Hands Free Hectare. В ходе него все работы — от посева до сбора урожая — выполнили роботы с минимальным человеческим вмешательством. Эксперимент считается успешным, однако исследователи отмечали, что потратили немало времени и усилий на корректировку работы техники. Поэтому роботам пока не доверяют все задачи. Они справляются, например, со сбором информации о состоянии растений — именно эту функцию выполняет агроробот Solix, выпущенный компанией Solinftec в 2023 году. Он работает на базе искусственного интеллекта и заряжается от солнечных батарей. Робот также борется с сорняками и вредителями, распыляя химические вещества. Точечный характер распыления сокращает количество используемых химикатов, что не только уменьшает расходы фермеров, но и препятствует загрязнению почвы. Система Solix уже помогает фермерам в Бразилии, Канаде и США.

Для более сложных работ в агропромышленности применяют автопилотируемую технику. Российская компания Cognitive Pilot создала автопилот для тракторов и комбайнов, который позволяет фермерам экономить топливо, время работы и физические усилия. Система уже активно используется в России. А американская компания John Deere в 2022 году представила свой беспилотный трактор, однако он ещё проходит испытания и не поступил в продажу.

Почему это важно. Сельское хозяйство — отрасль с большим количеством тяжёлого механического труда. Мы сможем поручить такие задачи роботам. Уже в ближайшее время профессия тракториста останется только в словаре.

Виртуальная и дополненная реальность

Фермеры будущего смогут просто надеть AR-очки — и получить всю информацию о растениях перед ними. Эту идею старается воплотить в реальность Райан Хукс, основатель стартапа Plant Vision.

По его задумке, искусственный интеллект будет обрабатывать информацию с инфракрасных камер и датчиков и передавать её на очки дополненной реальности. Так фермеры смогут многое узнать о посевах и своей работе. Разработка тестируется в Вагенингенском университете в Нидерландах.

Пока дополненная реальность помогает фермерам, виртуальная реальность становится верным другом животных. Турецкий фермер Иззет Коджак надел на своих коров VR-очки, чтобы перед их глазами было не холодное зимнее стойло, а солнечные летние луга. Это улучшило состояние животных и увеличило удои на 20%. Коджак подтвердил результаты эксперимента, проведённого в Москве в 2019 году: тогда уровень тревожности у коров снизился.

Аналитические модели

Основная задача этой технологии в сельском хозяйстве — прогнозирование. С её помощью фермеры могут заранее рассчитать необходимые затраты, например количество воды для ирригации. Такое решение предлагает компания Prospera: загрузив в приложение данные о типе почвы, выращиваемой культуре и погодных условиях, фермер получает ежедневно обновляемый план полива растений. Это предотвратит недостаточное или избыточное орошение и увеличит урожай.

Моделирование также помогает предсказывать рост культур. Компания Dupliplant создаёт сервисы, которые рассчитывают оптимальные параметры для выращивания определённых растений. В результате можно сразу добиваться максимальной эффективности.

Почему это важно. В сельское хозяйство придут практики современного IT: построение аналитических моделей и постоянные эксперименты вместо опоры на опыт и работы по принципу «делаем как наши деды».

И что всё это значит?

Сельское хозяйство только кажется нам старомодным: в нём тоже происходят важные технологические изменения. Роботракторы, контроль полива со спутников, роботы для борьбы с вредителями — всё это не детали фантастического фильма, а уже ближайшее будущее (если не настоящее).

И в сельском хозяйстве по-новому всегда найдётся занятие для разработчиков, дата-сайентистов, исследователей в области машинного зрения, интернета вещей. Возможно, это вы?