Развитие сельского хозяйства стало переломным моментом в жизни человечества. Способность людей создавать в окружающей среде достаточно пищи для поддержания массового роста населения стала первым глубоким изменением в отношениях между полностью современными людьми и окружающей средой. Появление сельского хозяйства положило начало более широкому спектру достижений — от использования огня и готовой пищи до самодвижущихся машин.
За 12 000 лет сельское хозяйство продвинуло нас вперед, но сейчас мы находимся на переломном этапе. При прогнозе численности населения планеты в 9,7 миллиарда человек к 2050 году, для удовлетворения потребностей в питании сельскохозяйственное производство должно увеличиться как минимум на 70% по сравнению с нынешним уровнем. Сейчас, как никогда ранее, давление на фермеров в плане производства питательных продуктов подвергает здоровье нашей планеты еще большему стрессу.
Новые достижения в области технологий от робототехники и беспилотников до программного обеспечения компьютерного зрения — полностью изменили современное сельское хозяйство. Теперь у фермеров есть доступ к инструментам, которые помогут им удовлетворить потребности постоянно растущего населения нашей планеты.
Что такое автоматизация ферм?
Автоматизация ферм, часто ассоциируемая с «умным земледелием», — это технология, которая делает фермы более эффективными и автоматизирует цикл производства сельскохозяйственных культур или животноводства. Все больше компаний работают над инновациями в области робототехники, разрабатывая беспилотники, автономные тракторы, роботизированные комбайны, автоматические поливочные и посевные роботы. Хотя эти технологии являются достаточно новыми, в отрасли растет число традиционных сельскохозяйственных компаний, внедряющих автоматизацию ферм в свои процессы.
Автоматизация сбора урожая
Сбор урожая фруктов и овощей всегда представлял собой сложную задачу для автоматизации. Роботы-уборщики должны бережно обращаться с продуктами, чтобы избежать ушибов и повреждений. Компания Agrobot успешно разработала первого робота для бережной уборки клубники, независимо от того, где и как она выращивается. С гибкой мобильной платформы до 24 роботов-манипуляторов работают вместе, чтобы собрать плоды, соответствующие стандарту качества фермера.
Другая компания, Abundant Robotics, является первым в мире коммерческим роботом по сбору яблок. Их машины справляются с хрупкими фруктами, используя вакуум вместо каких-либо клешней или захватов, похожих на руки, чтобы сорвать яблоки с ветки.
Автономные тракторы
Автономные тракторы могут управляться дистанционно или даже быть запрограммированы для предоставления полной автономии производителю. Автономный трактор Rabbit Tractor обеспечивает ценность для фермеров, выращивающих пропашные культуры, не только за счет снижения затрат на оплату труда, но и за счет повышения эффективности всех операций и увеличения урожайности. Компания Bear Flag Robotics даже разрабатывает комплекты для автоматизации тракторов, которые делают автоматизацию более доступной для фермеров, позволяя недорого дооснастить существующие тракторы передовой технологией без водителя и управлением орудиями.
Посев и прополка
Робототехника, разработанная для посева и прополки, может целенаправленно обрабатывать определенные участки посевов. При посеве это позволяет легко сократить трудозатраты и рутинные задачи на ферме. Робототехника для прополки может быть невероятно точной и сократить использование пестицидов на 90% благодаря компьютерному зрению. Компания Blue River Technology использует технологии компьютерного зрения и робототехники для точного распыления гербицидов только там, где это необходимо, и именно с тем количеством, которое необходимо. Это дает фермерам новый способ контроля и предотвращения появления устойчивых к гербицидам сорняков. ecoRobotix — еще одна компания, производящая роботов для прополки — это первая в истории полностью автономная машина для более экологичной и экономичной прополки междурядий, лугов и промежуточных культур.
Дроны
Дроны можно использовать для удаленного мониторинга условий и даже для внесения удобрений, пестицидов и других видов обработки с высоты. Они также могут быстро и экономически эффективно выявлять проблемные участки с помощью снимков и инфракрасного анализа, помогая фермерам диагностировать проблемы на ранней стадии. Компания American Robotics разрабатывает полностью автономный «робот как услуга» с автономным дроном, базовой станцией и аналитической платформой, которая предоставляет фермерам информацию с невиданными ранее разрешением, частотой и скоростью.
Эффективность труда
Труд составляет более 50% затрат на выращивание сельскохозяйственной продукции, и 55% фермеров говорят, что испытывают нехватку рабочей силы. В связи с этим 31% фермеров переходят на менее трудоемкие культуры. Однако у роботов для уборки урожая есть огромный потенциал. Рутинные задачи могут быть автоматизированы с помощью робототехники, что позволит сократить затраты на рабочую силу и снизить ее потребность в условиях дефицита рабочей силы в сельскохозяйственной отрасли. Один робот-уборщик клубники может собрать урожай с площади 25 акров за 3 дня и заменить 30 сельскохозяйственных рабочих.
Заглядывая в будущее
Мы находимся только на ранних стадиях развития технологии автоматизации ферм, но она сможет преобразовать сельское хозяйство. Она открывает путь к устойчивому и более эффективному сельскому хозяйству благодаря усовершенствованию технологий, производственных систем и программного обеспечения. С каждым годом технологии автоматизации становятся все более совершенными, и то, что было передовым всего несколько лет назад, скоро станет обычным и экономически эффективным решением. Человеческий фактор всегда будет основополагающим аспектом управления фермой, но полностью автономные транспортные средства и сельскохозяйственное оборудование уже не за горами.