AgriTech Materials

Глава 2. Анализ текущего состояния развития Цифровизации

II. Анализ мировых трендов и тенденций развития агропромышленного комплекса Казахстана, а также трендов технологического развития

Обоснование выделенных мировых технологический трендов
В рамках исследований выделены следующие основные мировые тренды в развитии цифровых услуг, продуктов и технологий:
1. Развитие ИКТ решений в виде приложений для:
1) реализации регулятивной политики и мониторинга изменений, 2) облегчения доступа на рынок и
3) расширения доступа сельских сообществ к финансовым услугам и механизмам страхования;
2. Разработка ИКТ решений, расширяющих объем знаний фермеров передовой сельскохозяйственной практикой и облегчающих их доступ к этим знаниям, развивающих необходимую цифровую грамотность и навыки, а также создающих новые возможности для бизнеса (Цифровые базы данных, цифровые способы обучения);
3. Использование инновационных автоматизацию ферм; систем, обеспечивающих
4. Использование конкретных инновационных решений;
5. Развитие ИКТ решений, направленных на предоставление фермерам, правительству и другим заинтересованным лицам оперативной информации в режиме (почти) реального времени о снижении рисков бедствий, включая потенциальные риски, связанные с изменением климата;
6. Разработка ИКТ решений, позволяющих получать достоверные данные о продуктах и их перемещении, а также соблюдения стандартов прослеживаемости

Нормативно-правовая база, расширенный доступ к рынку, финансовые услуги и страхование Передовой опыт, связанный с нормативно-правовой базой, воплощается, в основном, в приложениях, которые помогают фермерам снимать препятствия в общении с государственными органами, координирующими сельскохозяйственную политику и предоставление субсидий фермерам. Правительства создают различные инструменты, которые в основном служат тому, чтобы управлять сельскохозяйственной политикой, контролировать ее и упорядочить общение и взаимодействие с фермерами.
С одной стороны, эти приложения повышают эффективность внутренних механизмов работы органов государственного управления (например, в части контроля и администрирования сельскохозяйственных грантов и субсидий, сбора статистических данных) в основном с помощью различных систем управления с доступом к данным через графический интерфейс, путем трансформации базовых процессов, происходящих в операционных отделах различных ведущих ведомств. С другой стороны, они предоставляют фермерам удобство цифровых интерфейсов для облегчения их взаимодействия с агентствами и получения более широкого доступа к информации о грантах и государственных программах. Приложение «NMA Agro» является показательным примером.
Существует также множество примеров приложений, связанных с расширением доступа на рынок, таких как «Local Food Nodes». Они позволяют расширить возможности для сбыта, в частности, предлагая интерфейсы, услуги и платформы для сокращения длины цепочки поставок и связывания производителей напрямую с потребителями. В этой сфере на различных цифровых платформах используется потенциал сетевого взаимодействия, при котором снижаются транзакционные издержки, а связь между производителями и потребителями делается более непосредственной.
Примеры передового опыта в области финансовых услуг и страхования относятся к платформам и инструментам, обеспечивающим более легкий доступ к финансовым услугам с помощью цифровых средств.
Активизирующие технологии: финансовые технологии (финтех), цифровые платформы, мобильные устройства и дополненная реальность.
Под финансовыми технологиями (финтех) понимаются новые (цифровые) технологии, которые улучшают качество и автоматизируют предоставление и использование финансовых услуг. Финансовые технологии помогают компаниям, предпринимателям и потребителям управлять своими финансовыми процессами, операциями и своей жизнью с помощью компьютеров, смартфонов и алгоритмов. Одна из заметных тенденций последних лет – нарастающее присутствие финансовых технологий в сельском хозяйстве, что становится все более очевидным. Есть также примеры сочетания финтеха с дополненной реальностью для большего удобства клиентов. Один из примеров приложение «говорящий страховой полис», в котором используется технология дополненной реальности (и которое интегрировано в мобильное приложение разработчика для страхования), то есть, это – виртуальный помощник, который устно объясняет детали страхового полиса, сопровождая это визуальной и звуковой демонстрацией.

Цифровые базы данных, цифровые способы обучения
Передовой опыт в этой области указывает на необходимость создания цифровых баз знаний, доступных фермерам (с использованием инновационных методов типа чат-ботов), платформ, способствующих лучшему обмену знаниями между фермерами, распространения различных новых способов обучения (включая игрофицированное бизнес моделирование) или ведения исследовательской работы и, наконец, повышения эффективности работы консультантов.
Активизирующие технологии: базы данных и знаний, чат-боты, цифровые платформы и игрофикация (игрофикация процесса приобретения знаний с помощью моделирования, пример «FarmForesight». Автоматизация ферм
Имеется тенденция к использованию различных цифровых технологий на уровне фермы.
Направления автоматизации технологическими и программными. в сельхозотрасли бывают
К технологическим относятся средства роботизации технологических процессов, средства для видеофиксации действий, использование беспилотных летательных аппаратов (дроны) и другой сельскохозяйственной техники (беспилотные трактора с GPS, способные определять и высчитывать координаты пашни, площадь, состояние почвы и т.п.)
Программная автоматизация предполагает использование программных разработок: специализированные программные продукты, а также спутниковые разработки – карты урожайности, навигационные системы анализа почвы и т. д Программная автоматизация на сегодня широко используется и показывает большую эффективность.
Активизирующие технологии: роботы, средства автоматизации, беспилотные летательные аппараты, искусственный интеллект, большие данные и мобильные устройства.
Сегодня в фермерском секторе трудится около двадцати типов роботов. Например, сельскохозяйственные роботы обеспечивают прополку без применения химикатов, особенно в садоводстве и виноградарстве: робот для борьбы с сорняками «Naiture», электронный и автономный робот для работы на виноградниках «Bakus») и т.п.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) используются для биологической защиты растений, сбора информации, для контроля посевов и выпаса животных.
Помимо внедрения роботов, во многих областях набирает обороты автоматизация, особенно автоматизированный полив и частичная (например, регулирующая освещение) или полная автоматизация тепличных систем (включая технологии для вертикальных ферм), а также различные приспособления для управления закрытыми сельскохозяйственными помещениями, автономные ирригационные системы (например, «BrioAgro»).
В числе других средств автоматизации различные приспособления для животноводства, управления закрытыми помещениями, автономные ирригационные системы). сельскохозяйственными.
Еще одной областью применения средств автоматизации являются животноводческие фермы, где предлагаются такие методы, как круглосуточный мониторинг животных или автоматизированная уборка.

Конкретные инновационные решения
Активизирующие технологии: интернет вещей, датчики, беспроводные технологии с большим радиусом действия, цифровые платформы и мобильные устройств, искусственный интеллект, дистанционное зондирование, облачные вычисления, алгоритмы и удаленные датчики. К ним относятся конкретные решения – от устройств для сканирования почвы в режиме реального времени (например, системы измерения параметров почвы, в которых используются различные инструменты и датчики, системы аудита устойчивости) до инструментов обеспечения функциональной совместимости, которые помогают фермерам соединять между собой различные цифровые устройства – от систем управления до систем мониторинга для конкретных секторов сельского хозяйства, таких как пчеловодство и животноводство (например, «Apiary Book», «3Bee», «i-bee»).
Проблемой агроинформатики давно было существование множества независимых и несовместимых систем. В качестве варианта решения этой проблемы сейчас разрабатываются методы, позволяющие различным системам работать вместе, например, через пользовательские интерфейсы.
Основные технологии, используемые в данной категории, связаны с изображениями, полученными методом дистанционного зондирования (в основном со спутников) (разработчикам стали доступны различные изображения и пространственные данные, получаемые от «Copernicus Sentinel» и «Landsat»), обрабатываемыми в облаке (под облачными вычислениями понимается доступность ресурсов компьютерной системы по требованию, таких, например, как хранилища данных и вычислительных мощностей) с применением различных алгоритмов (в частности, последовательности выполняемых компьютером команд, которые определяют, как будут производиться вычисления, обработка данных и другие компьютеризированные задачи; в настоящее время их тонкая настройка осуществляется с помощью систем ИИ или их базовых компонентов).
Изображения дистанционного зондирования (т.е. информация об объекте, площади, полученная без физического контакта с ним) могут быть использованы для выявления дефицита питательных веществ, болезней, нехватки воды, повреждения растений насекомыми и плотности растительного покрова. На основе данных дистанционного зондирования можно варьировать объем внесения в почву удобрений и пестицидов. Многие из этих систем также обеспечивают мониторинг посевов и прогнозирование урожая. Такие данные позволяют производителям наращивать выпуск продукции, эффективно планировать работу и оптимизировать такие операции как логистика, упаковка, складирование и продажи.

Решения по прослеживаемости перемещения продуктов
Одним факторов конкурентоспособности продукции в современном мире является наличие систем прослеживаемости товаров, дающих потребителю полную информацию о продукции: место, дата производства, производитель и другие характеристики.
В этой связи активно используются цифровые решения прослеживаемости продуктов «от фермы до прилавка», обеспечивающие и позволяющие получить доступ потребителей к информации о продукте и его перемещении в реальном времени и в цифровом режиме. На сегодня существуют системы:
− обеспечения безопасности пищевых продуктов за счет учета аспектов питательных их характеристик и прослеживаемости их перемещения;
− фитосанитарной прослеживаемости, учета оборота и применения средств защиты растений;
− снижения продовольственных потерь и пищевых отходов, и прослеживаемости.
Активизирующие технологии: технология распределенного реестра, блокчейн, цифровые платформы, мобильные устройства, искусственный интеллект и датчики.
Технология распределенного реестра – это децентрализованная система производства записей с механизмами для обработки, проверки и утверждения транзакций, которые затем записываются в неизменяемый реестр. Блокчейн является одним из вариантов реализации этой технологии. В области прослеживаемости уже имеются несколько примеров передового опыта по внедрению технологии блокчейн. Ее также называют “интернетом ценности”, то есть безопасным способом хранения и передачи ценностей, причем любых – валюты, акций, контрактов и даже голосов – от одного субъекта к другому. Новые продукты и услуги появились также и в области сокращения пищевых отходов и прослеживаемости. Решения для снижения продовольственных потерь предусматривают оборудование для измерения и обмена излишков продовольствия, которые помогают оптимизировать цепочку поставок продовольствия и логистику (например, посредством точных прогнозов урожая), облегчают и ускоряют тестирование сельскохозяйственной продукции и пищевых продуктов, а также позволяют детально и почти в режиме реального времени прослеживать перемещение различных продуктов и материалов. Основой таких систем прослеживания перемещения пищевых продуктов является внедрение и автономное применение технологии блокчейн, в частности, для управления в цифровом формате цепочкой поставок. Существующие и широко распространенные примеры такого рода связывают потребителей с возникающими излишками пищи и возможностью воспользоваться ими – тогда продукты питания не пропадают зря. Искусственный интеллект, особенно в части распознавания образцов и их анализа, проявляет себя во многих областях, будь то анализ образцов продуктов питания или оценка количества пищевых отходов.

Меры по сокращению риска стихийных бедствий и системы раннего предупреждения Большинство проектов предусматривают объединение экологической и метеорологической информации и содействие обмену информацией о вредителях, болезнях и других факторах риска для более точного реагирования на проблемы, связанные с ними. Поскольку все большее количество точных и гиперлокальных данных становится доступным из различных источников почти в режиме реального времени, то открываются возможности для различных видов прогнозирования, функционирования систем раннего предупреждения и более эффективных способов управления рисками.
Примеры передового опыта в основном относятся к онлайн инструментам для комплексной борьбы с вредителями и управления растениями («METOS» и «VIPS» являются такими примерами).
Активизирующие технологии: интернет вещей, датчики, искусственный интеллект, алгоритмы, цифровые платформы и базы данных.
Реализованные в этой категории проекты в основном опираются на определенную технологию ИВ (ИВ – это взаимосвязанные физические и виртуальные объекты, опирающиеся на существующие и развивающиеся совместимые информационные и коммуникационные технологии со включенными в них датчиками) (в основном с использованием метеорологических датчиков), а получаемые данные преобразуются в прогнозы с помощью различных алгоритмов и моделей и отображаются на веб платформе (доступ к которой можно получить и с мобильных устройств).
В рамках технологического прогнозирования по AgriTech проанализированы существующие проекты, наработки, патенты и проведены анкетирования и интервью с различными участниками рынка. В ходе этих наработок выявлены такие технологии, как:
GPS-приёмники с солнечными панелями
Беспроводные сети LoraWan
Стандарт управления сельскохозяйственными данными
Технология распределенного реестра
Говорящий страховой полис
Платформы обмена знаниями между фермерами, а также Платформы услуг сельхозяйственной техники

GPS-приёмники с солнечными панелями
У нас, особенно в животноводстве, была всегда проблема энергообеспечения GPS приемника. То есть батарейки не хватает на долгосрочный период, и время от времени приходится возвращать животное и заменять эти батарейки. Решение с солнечными панелями – это достаточно интересное решение, которое обеспечило постояную работу GPS.
Беспроводные сети LoraWan
Уже несколько лет мы говорим о том, что интернет или каналы связи в сельских территориях не обеспечивается. Сейчас даже сельские населённые пункты не все охвачены интернетом. А нам необходим охват интернетом всех сельхоз угодий.
Это не всегда решаемая задача и здесь обнаружена такая технология, как беспроводная сеть LoraWan. Она имеет достаточно хорошие перспективы. На основе LoraWan или других таких беспроводных сетей можно было бы организовать ведомственные сети передачи данных.
Стандарт управления сельскохозяйственными данными
Информация о сельском хозяйстве не стандартизирована. Однако уже имеются готовые стандарты и рекомендации, которые можно применить в отношении всей информации, касающейся сельского хозяйства, чтобы стандартизировать форматы этих данных.
Технология распределенного реестра - это Интернет ценности, работающие на основе блокчейн и они могли бы обеспечить очень хорошую прослеживаемость сельхозпродукции.
Говорящий страховой полис - достаточно интересный подход. Мы говорим о том, что у фермеров недостаточный уровень квалификации. Есть два выхода из этой ситуации - либо мы повышаем уровень квалификации самих фермеров, либо мы приложения и информационные системы подстраиваем под их квалификацию. Это один из ярких примеров того, что информационные системы подстраиваются под квалификацию фермера. Условия страхового полиса в голосовом виде объясняются фермеру так, чтобы ему было понятно.
Следующий блок – платформы. Платформы обмена знаниями между фермами, сбыта продукции, услуг сельхозтехники. На сегодняшний день во многих регионах фермеры самостоятельно объединяются в WhatsApp группы и обмениваться знаниями, сельхозники продают продукцию и получают услуги. Но возможности WhatsApp группы очевидны. Чтоб найти прошедшее объявление придется немало потрудиться. Необходимо развивать полноценные платформы, со всеми функциями, возможностями, так, чтобы было удобно фермерам.
Тем самым, для решения существующих проблем уже есть наработки, их необходимо только далее развивать.
AgriTech. Цифровизация