AgriTech Materials

Цифровизация

Анализ текущей ситуации в мире и Республике Казахстан по направлению «Цифровизация»

Опыт зарубежных стран, таких как США, Канада, ЕС, Великобритания, Австралия, Китай доказывает экономическую, производственную и экологическую эффективность использования цифровых технологий в сельском хозяйстве.
Эффект от внедрения технологий цифровизации в финансовом плане отражается в первую очередь в значительном сокращении издержек благодаря повышению эффективности всех бизнес-процессов. За счет современных цифровых технологий можно повысить производительность труда, а также рентабельность и конкурентоспособность сельскохозяйственных предприятий.
В своей деятельности Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (далее – ФАО) руководствуется четырьмя направлениями улучшений: улучшение производства, улучшение качества питания, улучшение состояния окружающей среды и улучшение качества жизни.
Во всех своих программных мероприятиях ФАО применяет три общих «катализатора»: технологии, инновации и данные. Эти катализаторы неразрывно связаны с цифровизацией. Эффективность этих трех катализаторов обеспечивается управлением, человеческим капиталом и институтами. Повышение осведомленности о возможностях цифровой трансформации сельского хозяйства с помощью конкретных примеров и решений является частью программы работы ФАО в регионе. В рамках инициативы «Цифровые деревни» ФАО стремится создать связи между селом и городом и интегрировать сельские районы в цифровую экономику для более эффективного решения взаимосвязанных проблем отсутствия продовольственной безопасности и обеспечения безопасности пищевых продуктов. Содействие освоению передового опыта сельскими общинами и преобразование оказываемых на селе услуг на основе цифровых инноваций являются важнейшими составными частями цифровой трансформации деревень и сельских районов.
Международным союзом электросвязи совместно с ФАО проведен конкурс передового опыта применения цифровых технологий в сельском хозяйстве Европы и стран Центральной Азии. По результатам конкурса подготовлен в 2023 году отчет, который включает весьма важную оценку текущей ситуации и рекомендации для дальнейшего развития.
Согласно этого отчета [7] на протяжении последних три-пять лет создавалось и создается все больше цифровых инструментов, продуктов и услуг для фермеров и, в более широком смысле, для всего сельскохозяйственного сектора. Разнообразие тематических категорий конкурса показывает, что сфера применения цифровых инструментов расширяется – от исследований до производства и утилизации пищевых отходов. Усиление роли ИКТ и инноваций в сельскохозяйственном секторе выражается также в увеличении числа предприятий и компаний- стартапов, выходящих на рынок, а также в запуске программ цифровизации правительствами, НПО и органами госуправления. Академический сектор (в основном в Европе) получает выгоду от комплексных исследовательских и инновационных программ по цифровизации сельского хозяйства. Немало инструментов и услуг на базе ИКТ было выпущено на рынок в последние два года, многие находятся на стадии апробации и их выпуск планируется в ближайшем будущем, что также говорит о том, что цифровизация будет и дальше проникать во все сферы сельского хозяйства.
Эксперты также выявили прогнозы возможного повышения урожайности культур при использовании правильных технологических решений.
Эксперт по цифровым технологиям Марко Брини в [10] отмечает четыре основные категории производителей:
· крупные фермы (> 1000 га),
· фермы среднего размера,
· мелкие фермеры (< 2 га),
· закрытое интенсивное производство
Дана следующая оценка внедрения цифровых технологии у этих производителей.
Крупные фермы
Внедрение: крупные фермы, как правило, первыми внедряют AgTech и цифровое сельское хозяйство, поскольку у них есть финансовые ресурсы и инфраструктура для инвестиций в новые технологии
Причины: потребность в эффективности и оптимизации побуждает крупные фермы внедрять цифровые решения, которые помогают управлять ресурсами, контролировать состояние урожая, автоматизировать процессы и максимизировать урожайность. Кроме того, эффект масштаба делает инвестиции в технологии более рентабельными.
Фермы среднего размера
Внедрение: Фермы среднего размера имеют умеренный уровень внедрения AgTech и цифрового сельского хозяйства в зависимости от их финансовых возможностей и требований рынка.
Причины: эти фермы могут извлечь выгоду из внедрения цифровых технологий для повышения производительности, снижения затрат и поддержания конкурентоспособности на рынке. Однако их меньший масштаб по сравнению с крупными фермами может ограничивать их возможности вкладывать средства в дорогостоящие технологии. Ориентация на специальные культуры или региональные рынки также может повлиять на их выбор технологии.
Мелкие фермеры
Внедрение: Мелкие фермеры, как правило, реже внедряют AgTech и цифровое сельское хозяйство, в первую очередь из-за финансовых ограничений и ограниченного доступа к технологиям.
Причины: Мелким фермерам часто не хватает ресурсов и инфраструктуры, необходимых для инвестирования и внедрения цифровых решений. Кроме того, их внимание к местной продовольственной безопасности и традиционным методам ведения сельского хозяйства может сделать их менее склонными к внедрению новых технологий. Однако мобильные технологии и недорогие решения могут помочь сократить разрыв и улучшить доступ мелких фермеров к агротехнологиям.
Интенсивное производство в помещении
Внедрение: Системы интенсивного производства в помещении, такие как теплицы, гидропоника и вертикальное земледелие, имеют высокий уровень внедрения AgTech и цифрового сельского хозяйства.
Причины: Эти системы в значительной степени зависят от контролируемых сред, для которых требуются передовые технологии мониторинга, автоматизации и управления ресурсами. Потребность в точном земледелии, энергоэффективности и сокращении отходов стимулирует внедрение цифровых решений в системах домашнего земледелия. Кроме того, типично городское расположение закрытых ферм делает доступ к технологиям и ресурсам более реальным.
По оценкам, 608 миллионов мелких фермеров по всему миру, работающих на менее чем двух гектарах земли, производят 28-31% всей продукции растениеводства и 30-34% продуктов питания на 24% валовой сельскохозяйственной площади.
Эти фермеры часто не имеют доступа к передовым технологиям, ресурсам и инфраструктуре, что может ограничить их производительность и общий вклад в глобальное снабжение продовольствием. Тем не менее, мелкие фермеры играют решающую роль в продовольственной системе, поддерживая местную продовольственную безопасность, сохраняя биоразнообразие и сохраняя традиционные сельскохозяйственные знания.
ФАО в [11] определяет основные проблемы до цифровизации – это проблемы механизации.
Механизация с использованием моторизованной техники является важной формой автоматизации сельскохозяйственного производства и одним из важнейших элементов преобразований сельского хозяйства во всем мире, но ее внедрение идет неравномерно. Особенно отстают в этом отношении страны Африки к югу от Сахары. Однако данная ситуация характерна и для Казахстана.
Для того чтобы улучшить доступ к возможностям устойчивой механизации для мелких сельхозпроизводителей, необходимы технологические и институциональные инновации, например рынки услуг по механизации, развитию которых способствуют цифровые платформы.
Расширение использования цифровых технологий и их разнообразие позволяют проводить преобразования сельского хозяйства даже в странах с низким и средним уровнями дохода – в частности потому, что эти технологии становятся более доступными.
Мелким сельхозпроизводителям необходим доступ к недорогим технологиям цифровой автоматизации, который позволит им внедрять эти технологии с выгодой для себя.
Составлен перечень цифровых приложений, используемых в мире в АПК секторе.
Перечень цифровых приложений используемых в мировом АПК
Farm Management System
Egistic
Terrapoint
Agrostream
Green Growth
6th Grain
Cropwise / Cropio
Cropin
Arc™ Farm Intelligence
Smart Agri Labs
Рынок, маркетплэйс
Baibolsyn.kz
Компании, Технологии и с.х. рынок РК
Управление техникой и оборудованием
Navistar Asia
Global-Systems
Glonass-Navi
John Deere
CLAAS - EASY - Efficient Agriculture Systems
FJDynamics
Agrosmart Technologies
E Survey
CHCNav
Беспилотные летательные аппараты
QAZDRON
GEOSCAN
DJI
KAZUAV
Delair
Trimble
Системы орошения
Atlantis орошение
Valley® Irrigation
Системы управления стадом
DelPro FarmManager
https://www.delaval.com/ru/explore/upravlinnya-fermoyu/delaval-delpro/applications/
DAIRYCOMP 305
https://dfsoft.ru/dairycomp305
DairyPlan C21
https://www.gea.com/ru/products/milking-farming-barn/gea-herd-management/herd%20management-dairy-plan-c21.jsp
SMARTDAIRY AUTOMATION SYSTEM
https://boumatic.com/eu_en/products/smartdairy/
AfiLab
https://www.afimilk.com/afilab/
Лабораторные исследования и измерения
John Deere HarvestLab™ 3000
https://www.deere.com/en/technology-products/precision-ag-technology/data-management/harvest-lab-constituent-sensing/
Stenon FarmLab
https://stenon.io/en/
VaDia
https://www.biocontrol.no/products/vadia/
Базы данных
KTBL
https://www.ktbl.de/
Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung w.V
https://www.vit.de/wir-sind-vit/unser-unternehmen
BaZI Rind
https://www.lfl.bayern.de/bazi-rind
Наиболее часто используемые продвинутыми странами новые технологии связаны с искусственным интеллектом (ИИ), большими данными, базами данных, ИВ, сельскохозяйственными роботами и финансовыми технологиями. Если говорить в общем, то ИИ представляет собой приложение компьютерной науки к наборам данных с целью нахождения решения проблем. Эту технологию, например, можно использовать в сельском хозяйстве для того, чтобы отличать сорняки от полезных культур и для опознания животных, поведение которых отличается от нормы. Технология также может обеспечивать автономную навигацию роботов. ИИ основан на обработке данных, в некоторых случаях – больших данных, то есть, таких наборов данных, которые слишком объемны для того, чтобы их можно было регистрировать, обрабатывать, управлять и перерабатывать с применением обычных программных средств в разумно приемлемое время.
Это также говорит о том, что сбор данных (с помощью различных датчиков) и использование имеющихся в наличии наборов данных (включая находящиеся в открытом доступе данные госсектора и изображения, получаемые со спутников) являются ключевыми факторами цифровизации сельского хозяйства.
С этой тенденцией тесно связан и ИВ (взаимосвязанные физические и виртуальные объекты, опирающиеся на существующие и развивающиеся совместимые информационные и коммуникационные технологии со включенными в них датчиками), который бурно развивается и распространяется наряду с беспроводной радиосвязью на дальние расстояния, что позволяет поддерживать связь между различными устройствами и системами и обеспечивать передачу данных.
Что касается ситуации в Казахстане, то аграрный сектор Казахстана вступил в активную фазу внедрения цифровых технологий в производство и управление, однако наблюдается отставание отечественного АПК от развитых зарубежных стран. На темпы цифровизации сельскохозяйственных предприятий влияет размер их производства. Более крупные фермерские хозяйства имеют более высокую степень развития цифровизации по сравнению с более мелкими предприятиями. Это объясняется не только различными финансовыми возможностями, что является основным влияющим фактором, но и рядом объективных причин, связанных с отсутствием необходимости использования цифровых технологий при низком уровне производства. При этом при постоянном совершенствовании цифровых технологий, используемых в сельском хозяйстве, повышается их доступность, упрощается механизм пользователя, снижается их стоимость, а значит, количество сельскохозяйственных предприятий, использующих «цифру», гарантированно увеличивается.
До сих пор сельское хозяйство не только в Казахстане, но и во всем мире не является наиболее привлекательной отраслью экономики, прежде всего из-за высоких рисков, связанных с трудностями прогнозирования, длительными производственными циклами, низкой добавленной стоимостью продукции. Однако с развитием технологий и появлением новых цифровых возможностей и анализа данных аграрного сектора уровень выявления закономерностей для более точного, а значит – эффективного прогнозирования, что позволит повысить урожайность и рентабельность сельского хозяйства в регионе, возрастает. производительность, снижение материальных затрат, а также более эффективное распределение средств и сохранение окружающей среды.
Как показывают результаты исследований, применение аналитики больших данных в технологиях умного земледелия открывает большие перспективы в управлении инновационной информацией. Точное земледелие требует тщательного и быстрого анализа данных, следовательно, технологии обработки BigData и искусственный интеллект неизбежно будут способствовать развитию сельского хозяйства (Дефурни и др., 2019).
Степень необходимости использования новых цифровых технологий значительно возросла, и многим фермерам в регионах необходимо внедрять информационные и коммуникационные технологии, чтобы оставаться конкурентоспособными. Сегодня фермеры сталкиваются с новыми образовательными проблемами. Фермеру уже недостаточно быть хорошим агрономом или механизатором. Точное земледелие требует новых технологических знаний и навыков, а также постоянного профессионального развития.
Цифровизация