Беспилотники и точное земледелие: инновации доступны всем

Интервью с руководителями компании AirMetric Александром Алехиным (генеральный директор) и Андреем Банщиковым (коммерческий директор).

ГлавПахарь. Здравствуйте Александр, здравствуйте Андрей, представьтесь, пожалуйста, нашим читателям и расскажите кратко о Вашей компании.

Александр Алехин. AirMetric — это российская сервисная компания, специализирующаяся на дистрибуции и интеграции беспилотных технологий дистанционного зондирования. Концепция нашей работы построена по принципу DaaS (drone-as-a-service), то есть мы предоставляем пользователю полный комплекс услуг с применением дронов: осуществляем съемку и последующую обработку данных, создаем ортофотопланы, цифровые модели местности и рельефа, высокодетальные 3D-модели, а также предоставляем информацию для принятия решений в строительстве, добывающей промышленности, сельском хозяйстве.

Среди основателей нашей компании эксперты из различных областей знаний: системной интеграции и разработки программного обеспечения (ПО), эксплуатации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и аэрофотосъемки, геодезии и фотограмметрической обработки данных. Разноплановый опыт позволяет нам более широко смотреть на проблемы клиентов, находя не только очевидные решения, и предлагать полный цикл услуг по внедрению беспилотных технологий в бизнес-процессы. Мы являемся официальными дилерами компаний senseFly, DJI и предлагаем нашим клиентам ПО для обработки данных Bentley и Pix4D.

ГлавПахарь. Сейчас существует множество мнений и точек зрения о точном земледелии. На Ваш взгляд, какие признаки позволяют присвоить сельскохозяйственной операции или технологии такой высокий статус?

Андрей Банщиков. Точное или координатное земледелие относится к ресурсосберегающим технологиям. Это управление продуктивностью посевов на каждом квадратном метре поля.

Родиной точного земледелия является Великобритания, графство Саффолк, где в течение нескольких лет проводили картографирование полей и урожайности, покоординатный анализ почвы и внесение удобрений. Это обеспечило, в среднем, годовую экономию по 17 фунтов стерлингов с каждого гектара (в сравнении с внесением постоянных доз по всему полю).

В научной основе концепции точного земледелия заложено представление о неоднородности поля. Данное представление помогает в полной мере осознать реальную ситуацию на поле. Ведь наличие единых климатических, географических, биологических и других факторов локации поля не создает условий для одинакового содержания в почве минералов и влаги. Почва даже в пределах небольшого участка имеет разный уровень плодородия и, как следствие, разный потенциал урожайности в будущем. Это понимание позволяет организовать агрофирмам дифференцированный подход в работе с полем. Обработка полей производится в зависимости от реальной потребности выращиваемых культур в данном конкретном месте, без обобщения по всему полю.

Сложно решать такую задачу, оценить и измерить эти потребности без современных информационных технологий. Использование БПЛА и аэрофотосъемки с последующей программной обработкой данных позволяет получить достоверную наглядную картину неоднородности поля и провести его обработку не «ковровым» способом, а дифференцированно. Это дает максимальный положительный эффект и снижение общего расхода удобрений, исключающее негативное воздействие на почву, растения и окружающую среду. В Европе подсчитано, что внедрение технологии точного земледелия дает экономический эффект в €50-60 с одного гектара в год (Ред.: исходя из местных цен на материальные ресурсы и стоимости реализации продукции. В условиях РФ цифры могут существенно отличаться).

В России, в условиях низкого уровня проникновения технологии точного земледелия, первым признаком использования такой технологии в агрофирмах я бы назвал наличие агроменеджеров, знающих и нацеленных на использование этой технологии. Остальные признаки носят технический и процессный характер:

• наличие собственного парка технических средств для точного земледелия или договор с сервисными компаниями, специализирующимися на услугах точного земледелия;
• реальная оцифровка своих полей и накопление статистики с целью анализа динамики прогресса;
• реальное использование оцифрованных данных в полевых работах.

ГлавПахарь. Как применяются сельскохозяйственные дроны в мировой практике и на полях России? Каков Ваш прогноз их использования в краткосрочной и долгосрочной перспективе?

Андрей Банщиков. Сельскохозяйственный сектор — это отрасль массового применения дронов и беспилотных технологий. Почти 50% от общего флота БПЛА используется в агросекторе мировой экономики. Доминируют на этом рынке США и Китай. В этих странах каждое 10-е агрохозяйство использует технологию точного земледелия с применением БПЛА или спутниковых снимков. Стремительно растет азиатский рынок. В первую очередь, этот рост обеспечивает Индия.

Дроны начинают использоваться не только для целей мониторинга полей и сбора мультиспектральных данных, но уже применяются для посева культур, внесения удобрений и средств защиты. На мой взгляд, именно это направление и является главным вектором развития применения БПЛА в сельском хозяйстве.

Точное земледелие, как технология, уже имеет свои концептуальные точные описания и инструментарии, и достаточно широко используется, но борьба за эффективность не заканчивается. Желание производителей повышать объемы производства и сокращать расходы будет двигать прогресс вперед.

В России заметно технологическое и техническое отставание. Дроны применяются только на 1-2% сельскохозяйственных угодий. И, как правило, технологию точного земледелия в России используют агрофирмы с иностранным менеджментом, который является носителем современных агротехнологий.

ГлавПахарь. Почему беспилотные технологии так слаборазвиты в России? Может быть причина заключается в их высокой стоимости или малой полезности получаемой информации?

Андрей Банщиков. Немного сравнительных данных. Россия по объему пахотных земель находится на третьем месте в ТОП-20 стран-лидеров агрорынка, но, при этом, на 7-м месте по объему производства.

Удивляет два факта:

1. Мы, первая в мире страна по площади территории, не являемся лидером по площади пахотных земель.
2. Объем производимой продукции с одного гектара пахотных земель в 10 раз ниже, чем в Великобритании.

* — сумма площадей под «пашни и многолетние культуры» и «постоянные пастбища»;

** — земли под временные сельскохозяйственные культуры, луга и пастбища, приусадебные участки и огороды, временно не обрабатываемые земли (менее 5 лет).

Отставание России по первому показателю не является задачей номер один. Это, скорее, эмоциональный раздражитель. А вот отставание по второму факту — это признак глубочайшего технологического разрыва, это признак нашего невежественного игнорирования и недооценки инноваций и цифровых технологий в агроделе.

Вопрос стоимости технологий, как одного из факторов сдерживания их массового использования, конечно, важен. Клей Кристенсен считал инновации способом сделать решение проблем доступным и финансово осуществимым для многих пользователей. Это замечательное общее определение инновации. Но если говорить о стоимости от лица производителя, то она, стоимость, должна быть экономически обоснована. А если рассуждать о стоимости от лица потребителя, то понимание «дорого-дешево» не должно формироваться эмоционально. Это понимание должно приходить исключительно в результате оценки экономического эффекта от применения инноваций. Гармонизация и уравновешивание точек зрения производителя и потребителя на стоимость продукта — это сложная маркетинговая задача. Но я считаю, что в данном случае, когда речь идет о сельскохозяйственной отрасли, очень важна роль государственной поддержки аграриев.

Неочевидность полезности получаемых данных, как еще один предполагаемый фактор сдерживания проникновения технологии точного земледелия на российский агрорынок, является консервативным утверждением и устраняется через построение системы обучения и вооружения агроменеджеров новыми знаниями и опытом.

Инновация, как и любой другой продукт, имеет свой жизненный цикл. На этапе своего рождения технологическая инновация всегда опережает время и готовность массового потребителя понять и использовать ее. Массовое внедрение инновации требует не просто бюджетов, а в большей степени организаторских и просветительских усилий.

Три основные причины, по которым в России массово комплексно не используется технология точного земледелия и, как следствие, есть огромное отставание производительности труда в аграрном секторе:

• нет системы комплексного обучения агроменеджеров новой технологии;
• эмоциональность агроменеджеров в оценке стоимости технологии;
• нет государственной программы развития точного земледелия.

ГлавПахарь. Какие компании сегодня работают на рынке, высока ли конкуренция в данном сегменте и как Вы видите свою роль в поддержке отечественного сельского хозяйства?

Андрей Банщиков. Объем сельскохозяйственного рынка, где могут применяться беспилотные технологии очень емкий. Но при этом, реальная готовность аграриев принимать и применять сегодня технологически сложные инновации низкая. В этом смысле рынок применения дронов в России инерционен. Существует большой разрыв между технологическим уровнем исполнения техники и уровнем технологической зрелости отечественного агропотребителя.

Если говорить о рынке дронов, то есть немало предложений о продаже техники и услуг по обучению управлению БПЛА.

Если рассматривать рынок применения технологий точного земледелия, то здесь возможна следующая сегментация участников.

1. Производители сельскохозяйственной техники. Сельскохозяйственная техника является важным элементом технологии точного земледелия. На сегодняшний момент все мировые лидеры по производству машин и оборудования (Claas, John Deere, CNH и др.) комплектуют свою технику навигационной системой GPS, системой параллельного вождения. Точная навигация позволяет до минимума сократить площадь пропусков и перекрытий при посевах и обработке полей. Кроме агронавигаторов техника комплектуется «умными» системами внесения удобрений и средств защиты растений, использующих данные из файлов предписаний, полученных с БПЛА или со спутников.
2. Электронные платформы (Cropio, «Агроплатформа» и др.). Разработчики платформ предлагают агроменеджерам комплексную услугу по управлению предприятием. В комплекс услуг входят телематика, доступ к спутниковым снимкам, создание различных баз данных, электронных карт полей и пр.
3. Продавцы БПЛА и комплектующих.

Все участники рынка, в большей степени, ориентированы на продажу технических устройств, машин, агрегатов и т.п.

Наша компания понимает весь контекст проблематики продвижения новых технологий на отечественный агрорынок. Мы понимаем, что технология точного земледелия станет массово пользоваться спросом только при наличии достаточного количества агроменеджеров, которые обладают знаниями и опытом применения разных элементов данной технологии. Для создания таких условий инновационные компании должны не просто продавать технику, а нести просветительскую миссию.

Мы не отказываемся в своей деятельности от продаж БПЛА и программного обеспечения, но вместе с этим готовы оказывать сервисные услуги агрофирмам по аэрофотосъемке и обработке полученных данных с полей, используя свой собственный флот БПЛА.

Организационная схема нашего сервиса заключается в создании специализированных центров агрозондирования и оказания услуг по запросу пользователей.

Мы даем возможность агрофирмам использовать в своей деятельности элементы технологии точного земледелия без инвестиций в покупку БПЛА и инфраструктуру. Это создает условия доступности инновации для массового потребителя.

ГлавПахарь. Какие работы можно выполнять при помощи беспилотных аппаратов?

Андрей Банщиков. Сфера применения дронов расширяется с учетом существующих запросов от аграриев.

Мы предлагаем потребителю к использованию БПЛА от швейцарского производителя — компании senseFly, которая с 2010 года выпускает профессиональные картографические, сверхлегкие, роботизированные беспилотники.

На данный момент компания занимает 50% мирового рынка профессиональных дронов самолетного типа. Спектр решаемых отраслевых задач очень широк, от исследования земель до проведения поисковых и спасательных работ.

Одно из наших приоритетных отраслевых направлений — это сельское хозяйство и технология точного земледелия. При формировании перечня услуг, предлагаемых аграриям, должны приниматься во внимание сезонность и технологические аспекты возделывания культур, но важнейшей задачей на всех этапах жизненного цикла сельскохозяйственных культур является мониторинг полей. AirMetric помогает аграриям правильно диагностировать развитие посевов, что позволяет принимать лучшие решения для проведения агротехнических работ. Это способствует максимальному раскрытию генетического потенциала растений, повышению урожайности культур и снижению издержек. Применение дронов позволяет сократить время на обследование полей в 5-6 раз.

ГлавПахарь. Учитывая специфику отечественного аграрного производства и существующий парк техники, так ли необходима для агронома информация, получаемая с дрона? Сможет ли он воспользоваться ей в полной мере на текущем уровне развития технологий?

Андрей Банщиков. Специфика отечественного аграрного производства заключается в технологическом отставании от современного передового опыта. Данные о эффективности производства были приведены выше в таблице. Вопрос о необходимости информации с дронов можно переформулировать в вопрос о необходимости применения новых технологий и о необходимости быть более эффективными. Нужно ли нам повышать эффективность сельскохозяйственной отрасли? Отрицательный ответ на это вопрос просто невозможен.

Сейчас очень очевидна аналогия с развитием сельского хозяйства в СССР в конце 20-х годов, когда технологически отсталая отрасль должна была в короткие сроки перейти от ручного труда на конной тяге к максимальной механизации и к моторным технологиям. Сейчас 4-я промышленная революция формирует новые требования и вызовы к производителям. Необходимо переходить от механизации к цифровым и облачным технологиям. Такой переход невозможен простым насыщением рынка техническими и технологическими новинками. Необходим комплексный подход и массовое обучение агроменеджеров использовать в своей работе современный инструментарий.

Необходима ли для агронома информация с дрона? А может агроном оценить состояние всего поля и культур на нем, делая выборочный мониторинг? Может, но при условии, что количество выборок будет очень большим. Если выборок будет мало, то интерполяция полученных данных приведет к существенному искажению характеристики поля и культур. Да и сама интерполяция — это то, от чего точное земледелие избавляет агроменджеров, как от причины низкой эффективности производства. Дрон самолетного типа за 1 день может собрать точные достоверные данные с площади 3000-5000 га. Агроном может воспользоваться этой информацией почти моментально в любую погоду, не понеся никаких временных и транспортных затрат. Время, которое высвобождается у агроменеджера может быть потрачено на выработку лучших управленческих решений.

Принципиальная новизна и уникальность технологии точного земледелия заключается в том, что агроном, используя мультиспектральные снимки с дрона, видит свое поле как «на ладони», видит общую картину состояния культур на поле. И он понимает наглядно неоднородность развития культур на этом поле. Карты индексов NDVI помогают определить координаты участков с аномальным развитием культур. Наш агроном точно знает куда идти с целью наглядного подтверждения дистанционно полученной информации. Наш агроном проводит листовую диагностику именно в центре аномалии, а не на случайно выбранном участке поля. Он хорошо знает координаты и площадь массива с аномалией, а значит может экономить средства защиты растений и удобрения, а также расходы ГСМ и пр.

В менеджменте есть такой термин — «взгляд с вертолета» или «взгляд орла», понимание которого обязывает менеджеров видеть ситуацию не только на расстоянии «вытянутой руки», но и в целом. Агроменеджеры должны принимать решения, основываясь на больших данных и с пониманием того, что происходит с полем в целом и на каждом его участке.

Мы с большим уважением относимся к труду аграриев. У нас нет намерений вмешиваться в их профессиональную деятельность. Мы хотим вооружить агроменеджеров новой, точной, быстрой, непрерывной информацией. Использование этой информации при принятии управленческих решений позволит поднять производительность в агрофирмах на мировой уровень.

Любой агроном сможет воспользоваться этой информацией, если будет мотивирован, обучен и натренирован.

ГлавПахарь. Расскажите о практических примерах использования информации с дрона. Насколько это было выгодно? Если возможно, приведите конкретные цифры.

Андрей Банщиков. Я приведу два конкретных примера использования и экономического эффекта от использования снимков с БПЛА.

Пример 1:

Заказчик: крупное агропредприятие в составе агрохолдинга, ЦФО.

Проект: инвентаризация земельного фонда предприятия.

Задача: проверить соответствие фактической площади земель заявленной в документах купли-продажи.

Способ решения: проведение аэрофотосъемки.

Результат:

• площадь земельного банка по документам 20 000 га;
• площадь по результатам аэрофотосъемки 22 100 га;
• положительная разница +2 100 га. (10,5%).

Экономическая эффективность: дополнительная выручка при выращивании озимой пшеницы на найденном поле (при стоимости 14 500 руб. за тонну и при средней урожайности) 2100 га * 6,5 тонн с га * 12 500 руб. за тонну = 170 625 000 руб.

Пример 2:

Заказчик: крупное агропредприятие, ЦФО, 145 000 га.

Проект: выявление нарушений при проведении агротехнических работ.

Задача: обнаружить и измерить площадь пропусков при посеве.

Способ решения: проведение мультиспектральной аэрофотосъемки, обработка данных.

Результат: выявленная общая площадь пропусков составила 2 900 га (2%).

Это два очень наглядных и ярких примера использования БПЛА в реальном эффективном управлении полем. Агроменеджеры, которые в своей работе будут использовать новые инновационные возможности обязательно станут лидерами в своей отрасли. Если количество таких агроменеджеров будет расти, то и вся аграрная отрасль непременно выйдет в мировые лидеры.

ГлавПахарь. Если не секрет, планирует ли Ваша компания проводить дальнейшие самостоятельные исследования и развивать технологии применения дронов и обработки данных?

Андрей Банщиков. Наша компания ориентирована на потребителя. Мы стремимся к тому, чтобы наши потребители, агрономы и руководители агропредприятий получили доступ к инновациям, больше узнавали о нас и о наших возможностях с целью последующей конвертации этих знаний в свои передовые профессиональные достижения. Мы понимаем, что сможем нести свою просветительскую и инновационную миссию только в тесной кооперации с аграриями и чиновниками из министерств сельского хозяйства всех уровней. Не так давно мы обратились с описанием нашей идеи о доступном точном земледелии в электронную приемную министра сельского хозяйства РФ и к министру сельского хозяйства Калужской области. Очень надеемся на внимательное отношение чиновников к этой важной задаче государственного уровня.