IoT в сельском хозяйстве: сенсоры на фермах

Префектура Яманаси известна своим виноградарством и виноделием. Этому способствуют не только погодные условия, но и социально-економические. Сельскохозяйственные кооперативы, обмен информацией, открытость к новым технологиям, фермерская община - все это создало необходимые условия для успешного и инновационного фермерства. Что это значит?

Успешное фермерство можно четко показать на примере сорта винограда Shine Muscat (блестящий мускат). 5 гроздей, 3 кг, 300$ ─ это цена Shine Muscat от JA Fruit Yamanashi. Стоимость винограда увеличилась с 2013 года в 2 раза, а количество новых фермеров увеличивается по 100 чел. в год. Такое количество новых фермеров связано с возвращением в родной город/село или переездом людей рабочего возраста и пенсионеров. Это служит также доказательством того, что инновационное виноградарство начало признаваться "прибыльным сельським хозяйством" в префектуре Яманаси.

Инновационное фермерство - это в первую очередь переход от интуиции к научным данным.

Сорт начали выращивать в 2013 году. Первое, над чем фермеры начали трудиться в 2015 году, - это при поддержке селекционного института фруктовых деревьев Яманаси создать стандарт выращивания Shine Muscat, то есть такое себе пособие по выращиванию. Оно детально описывает подходящую температуру и влажность воздуха днем и ночью, количество орошения и меры предостережения для управления выращиванием для каждого периода выращивания.

Вторым шагом стал общий проект JA Fruit Yamanashi и "Agri Innovation Lab @ Yamanashi City", который стал примером госудаственно-частного партнерства (участие правительства и NTT East) с целью продвижения умного сельского хозяйства. В 2017 году по этому проекту в теплицах установили сенсоры, которые собирают данные температуры, влажности, солнечного излучения, температуры и влажности земли. Проверять такие данные можно где-угодно с помощью смартфона или через облачное хранилище. Использование сенсоров дало возможность визуализировать процессы выращивания, создать условия для более точного управления и стабильного выращивания плодов без потери урожая. Кроме того, дополнительным бонусом стало уменьшение объемов сельскохозяйственных работ и увеличение результативности труда.

Сначала в качестве наблюдателей проекта было выбрано 10 производителей. Среди влиятельных фермеров региона, JA Fruit Yamanashi выбрали молодое поколение, которое готово к переменам и которое в будущем станет лидерами отрасли. Хироюки Тесима, один из наблюдателей и виноградар с большим опытом, рассказывает: "Раньше производители винограда пользовались лишь опытом и интуицией, но теперь к этому можно добавить точные данные, дистанционый контроль температуры, технологии".

Контроль температуры важный для выращивания винограда в теплицах. Обычно температуру контролируют, открывая и закрывая окна или шторы теплицы. В моменты, когда температура вдруг падала из-за вечернего дождя, приходилось идти проверять термометр много раз в день; еще сложнее было, если теплицы распорошены территориально. С системами мониторинга можно теперь наблюдать за ситуацией в теплице в режиме реального времени со своего смартфона. Сам Тесима теперь бывает в теплице в два раза меньше времени по сравнению с тем, что было раньше.

Кроме того, при превышении установленной температуры и влажности автоматически приходит предупреждающее уведомление на электронную почту. В случае с традиционным хозяйством отсутствие контроля температуры угрожает уничтожением урожая. Функция предупреждения предотвращает такие потери.

Из последних наработок появился сенсор в диапазоне от 30 000 ієн (7 300 грн), который может считывать данные температуры и влажности.

Датчики движения идеально подходят для целей безопасности, в том числе чтобы предотвратить кражи сельскохозяйственной продукции. Кражи происходят везде, в любой стране. Преступников обычно поймать тяжело, тем более дождаться компенсации за причиненный ущерб. Например, только в прошлом году у нас было украдено около 3000 виноградных веток.

В 2017 году с целью предотвращения краж была создана система, которая использует датчики движения. Когда датчик движения, прикрепленный к штативу, замечает птицу или животное или человеческую фигуру, на указанный адрес электронной почты приходит предупреждение. На данном этапе мы установили датчики движения в основном на поврежденных полях и продолжаем быть осторожными.

Вдобавок, 28 июня 2021 также было проведено демонстрационный эксперимент, целью которого было сфотографировать подозрительную личность с неба с помощью беспилотника. Местная полиция также сотрудничает, регулярно патрулируя и защищая выращивание плодовых деревьев и кустов во всем регионе. С помощью этих постоянных мер, кражи намного уменьшились.

Миссия и визия

Использование сенсоров ІоТ превращает многовековые знания по выращиванию в электронные данные. Эти данные собирают, на их основе создают стандарты и правила выращивания и распространяют все это местным производителям. Таким образом, цель этой инициативы - облегчить молодому поколению их начало фермерства.

На самом деле стандарты выращивания, установленные в основном селекционным институтом фруктовых деревьев, не единожды изменялись. С увеличением данных про окружающую среду в теплицах и данных, которые касаются выращивания винограда, технология выращивания улучшается. Чем больше будет поставщиков такой информации, тем более полезной будет информация, а качество винограда, выращенного на этой территории, улучшится. Это, в свою очередь, приведет к увеличению узнаваемости бренда, при чем как компании-производителя, так и префектуры.

Распространение и обмен информацией имеет большое значение. И хоть новым фермерам все еще тяжело начинать, но после ознакомления с такими инструкциями, уже с первого года они получают урожай высококачественного винограда и моментальную прибыль. То есть мы создали механизм, который уменьшает помехи земледелию и помогает развитию человеческих ресурсов", говорит Тесима.

Существующие проблемы

Тема IoT в сельском хозяйстве сейчас очень популярна. В Украине, наприклад, проводят конференции, где знакомятся представители инновационных агробизнесов, а также правительство создает каталог инновационных фермерских предприятий для улучшения коммуникации. В Японии тоже ощутима поддержка инновационных предприятий, при том, что цена инноваций также довольно большая. Установления сенсора IoT и настройка получения данных с теплиц стоит около 100 000 йен (24 500 грн) в год. Поэтому инновационные предприятия в Японии развиваются сразу с мыслью про будущие инвестиции.

Однако не все так гладко. Некоторые люди неохотно внедряют инновации. Даже на предложения снижения цены и облегчения ведения хозяйства, фермеры, в основном пожилые люди, которые не являются активными пользователями Интернета и технологий, отказывались. Поэтому внедрение такой системы заняло намного больше лет, чем планировалось.

Тем не менее, вера в систему ІоТ в сельском хозяйстве в будущем остается непоколебимой. Если на основе данных можно выращивать виноград по стандартам и инструкциям выращивания, этот виноград будет лучшего качества. Кроме того, можно расширить объемы производства за счет уменьшения количества работ. Местные фермеры из префектуры Яманаси уже высоко оценили технологии благодаря увеличению доходов в первый же год.

Источник: 荻島央江. (21.07.2021). 現場が喜ぶ農業IoTの決定打はこれだ!.Nikkei Business Publications. https://special.nikkeibp.co.jp/NBO/businessfarm/innovation/48.html.