CC BY
18УДК 332.142 (470.26) (06)
Шувалов А.А.
Владимирский государственный университет имени Александр Григорьевича и
Николая Григорьевича Столетовых
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ КАК ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО СЕКТОРА
Аннотация: в настоящее время в регионах РФ существуют проблемы повышения эффективности управления агропромышленным комплексом, улучшения информационно-консультационного обеспечения сельхозпроизводителей, а также снижения ресурсоемкости аграрного производства. Поэтому, целью исследования является изучение и анализ функционала наиболее инновационных и трендовых технологий в аграрном секторе, а также выявить возможности интернета вещей в сельском хозяйстве.
Ключевые слова: Интернет вещей, сельское хозяйство, агропромышленный комплекс, информационные технологии, умное сельское хозяйство», электронное сельское хозяйство, точное земледелие.
Актуальность концепции интернета вещей трудно переоценить. Это одна из важнейших технологий ближайших пятидесяти лет, по пророчествам многих аналитиков именно она изменит весь наш мир, затрагивая почти каждую сферу жизни. К ним можно отнести развитую инфраструктуру (высокоскоростной мобильный интернет, фиксированные сети), дешевизну ввода, технологический прогресс (из-за чего происходит уменьшение цены вычислительных мощностей, уменьшение стоимости передачи информации), становление «облачных технологий», широкое применение уже в настоящее время (число подключенных устройств уже превысило численность населения Земли), универсальность технологии - она может применяться в совершенно различных сферах.
В настоящее время имеется практика применения технологий Интернета вещей в различных областях и сферах жизнедеятельности, это и энергетика, промышленность, логистика, здравоохранение, и «умные города», государственное управление и т.д.
Все эти отрасли успешно эволюционируют и развиваются вместе с технологическим прогрессом. Но, в сфере сельского хозяйства, хотя она и является одной из важнейших отраслей, в основном до сих пор применяются устаревшие методы производства сельхозпродукции и технологии IoT слабо распространены. Поэтому, с точки зрения повышения производительности и оптимизации издержек за счет применения технологий IoT наиболее перспективно сельское хозяйство.
По данным Росстата, почти четверть всех приобретенных продуктов не используется и выкидывается. По статистическим данным ООН, порядка 1 400 000 000 тонн пищевых продуктов во всем мире оказываются в мусорном баке. Так же около 40% продуктов в развивающихся странах оказываются в мусорных баках еще до того, как достигнут прилавка магазина из-за порчи продукции во время транспортировки. На фоне всего этого растет численность населения Земли. Из-за демографического взрыва в середине прошлого столетия с 1930 года до наших дней численность населения увеличилась примерно на 5 500 000 000 и составляет на 2018 год 7 450 000 000 человек. Согласно прогнозам Организации Объединенных Наций (ООН), к 2050 году будет необходимо увеличить производство продуктов питания на 70%, в связи с быстрым ростом численности населения. Уже сейчас каждый седьмой человек на планете голодает. Для сельского хозяйства это намечает путь планомерного увеличения производительности сельхоз предприятий за счёт внедрения инноваций.
Сельское хозяйство остается одной из важнейших отраслей экономики большого количества развитых стран. Однако такие аспекты, как изменение климата и рост населения, представляют собой серьезные проблемы в отраслях, способных производить достаточное количество сельскохозяйственных культур для всех. Это приводит к тому, что бизнес-лидеры ищут новые инновационные подходы в целях повышения урожайности своих культур. Одним из наиболее важных решений, которые сейчас реализуются, является интернет вещей.
Автоматизированные роботы могут делать больше, чем просто избавляться от сорняков, что подразумевает более расширенную функциональность и использование в качестве рабочей силы. Во время сбора урожая отсутствие рабочей силы может привести к потере большого количества потенциального дохода. Используя технологии искусственного интеллекта, особенно электронные приложения для глубокого обучения, фермеры могут найти потенциальные недостатки питательных веществ в почве.
Система использует алгоритмы в сочетании с распознаванием изображений, которые отслеживают изменения в растениях, которые в присутствии дефектов почвы, вредителей, разрушающих растения, или болезней растений, которые распространяются по полю. Фермерам просто нужно сфотографировать свой смартфон, а затем загрузить изображение в приложение.
Оценив проблему, фермерам предоставляются методы восстановления почвы и другие решения, которые помогут повысить качество и количество урожая. На сегодняшний день эти системы искусственного интеллекта имеют оценочную точность в 95%. Однако конкретных результатов исследований пока нет. Всё еще требуется дополнительное изучение применения данных технологий, чтобы целиком и полностью понять действенность и полезность для применения, в том числе и в перспективе.
Спутниковая визуализация имеет десятки применений, в сельскохозяйственной промышленности эта технология теперь используется для того, чтобы лучше прогнозировать погоду и анализировать устойчивость культур к различным факторам влияния. Алгоритмы машинного обучения с использованием ИИ уже применяются в ежедневном анализе прогноза погоды для новостных станций, и эти же системы смогут стать достаточно точным источником данных, чтобы на раннем этапе информировать фермеров о грядущих проблемах.
Кроме того, спутниковая визуализация сельского хозяйства позволяет ежегодно экономить значительные средства, которые могут быть напрасно потрачены на использование пестицидов и удобрений. Хотя эта технология по-прежнему полностью инновационна и практически не реализована, она имеет невероятный потенциал для сельского хозяйства и экономики страны.
Помимо искусственного интеллекта в аграрном секторе, концепция компьютерной сети физических объектов, оснащенной интегрированными технологиями взаимодействия друг с другом или с внешней средой под названием «Интернет вещей», не менее актуальна. Интернет вещей (1оТ) или интернет вещей-это сеть Интернет-объектов, которые могут собирать данные и общаться со встроенными службами.
Исследования в области обеспечения продовольственной безопасности выявили необходимость значительного увеличения производства продуктов питания в мире к 2050 году. При этом выделяются и такие глобальные проблемы, как сокращение количества плодородных пахотных земель и снижение уровня чистой воды. И хотя современные технологии смогут помочь фермерским хозяйствам, принятие, усвоение и применение этих технологий весьма ограничено. Причина этого в том, что фермерские хозяйства не имеют элементарной возможности подключения к Интернету, что не дает возможности фермерам использовать современные технологии для повышения эффективности производства.
Таблица 1. Российский рынок интернета вещей в цифрах
Количество подключенных устройств в 2015 году Объем рынка в 2015 году Объем рынка в 2020 году Выгода от внедрения в ближайшие 10 лет (Cisco)
> 16 млн $527 млн $980 млн $200 млрд
Фермерские хозяйства становятся все более связанными (в плане подключения к
внешним и внутренним сетям), поскольку фермеры реализуют потенциал 1оТ-
технологий, помогающий им минимизировать эксплуатационные расходы, обеспечивая
при этом наилучшие результаты производства. Примером могут быть более высокий
урожай, сокращение потерь домашнего скота и снижение уровня потребления воды.
Чтобы повысить производительность фермерского хозяйства, поставщики 1оТ-
94
технологий продолжают разрабатывать системы и платформы, которые могут воспринимать, обрабатывать и передавать точные и актуальные данные обо всей окружающей среде.
Учитывая тот факт, что развитые страны в настоящее время стремятся к максимизации производительности сельского хозяйства и отдачи на единицу площади за счет использования технологий точного земледелия, средств сбора и анализа данных и автоматизации сельскохозяйственных процессов, перед Россией стоит задача ускорения сокращения технологической отсталости.
Цифровизация (автоматизация) в сельском хозяйстве - это также возможность создавать сложные высоко автоматизированные производственно-логистические цепочки, охватывающие оптово-розничные торговые компании, логистику, сельхозпроизводителей и их поставщиков в единый процесс с адаптивным управлением. Такие цепочки позволяют значительно снизить себестоимость и розничные цены на продукты питания, увеличив, таким образом, их доступность для потребителей и, как следствие, объемы производства и продаж.
Автоматизация с помощью современных сетевых электронных технологий особенно актуальна для малых птицеводческих фермерских хозяйств, поскольку большие хозяйства отличаются высоким уровнем автоматизации (этим занимаются специализированные фирмы с большим опытом работы в этой отрасли), и работающего рабочего персонала там также достаточно.
Для максимальной реализации потенциала проектов интернета вещей в России необходимо решить целый комплекс задач, связанных с развитием экосистемы 1оТ; принятием и распространением модели облачных технологий; убеждением в экономической целесообразности объединения и обмена данными о показателях своей деятельности; повышением образования и квалификации не только в сфере инновационного сельского хозяйства, но и в таких направлениях, как «ИТ в сельском хозяйстве», «математика, анализ больших данных, ИИ в сельском хозяйстве», «робототехника в сельском хозяйстве», «автоматизация и управление бизнес-процессами».
Стратегическое значение для отрасли имеют: развитие отечественной сельскохозяйственной науки, восстановление и развитие собственного семенного фонда, генетика и биотехнология растений, развитие отечественного сектора агрохимии, рост механизации сельского хозяйства (комбайны, тракторы, дроны, робототехника, малая самоходная и другая сельхозтехника).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Москалев С.М. Интернет-технологии и реклама в бизнесе: учебное пособие. - СПб: СПбГАУ, 2018. - 99 с
Важдаев К.В., Губайдуллин А.Г. Волоконно-оптические датчики на акустооптическом эффекте // Приборы и системы управления, контроль, диагностика. 2011. № 2. С. 3640.
Важдаев К.В., Абдрахманов В.Х., Салихов Р.Б. Интеллектуальная система жилых зон на основе информационно-измерительных систем управления // Электротехнические и информационные комплексы и системы 2016. № 2, Т. 12. С. 70-75. Нейросетевая инициатива для АПК // Сетевое издание Международного независимого института аграрной политики, 18 Апреля 2018 [Электронный ресурс]. - URL: http://xn--80aplem.xn--p 1 ai/analytics/Nejrosetevaa-miciativa-dla-APK/ (дата обращения: 18.06.2019)
Соколова А. Интернет вещей - что это такое и как применять IoT в реальном бизнесе // Rubase.com [Электронный ресурс]. - URL: https://rb.ru/longread/iot-cards/ (дата обращения: 18.06.2019)
