Дата публикации:
3 июля 2020
Новая разработка российских ученых: система «Цифровое пастбище»
ПРЕМЬЕРЫ: Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ ведёт
разработку системы «Цифровое пастбище». С ее помощью можно осуществлять учет и мониторинг состояния животных в режиме реального времени. Проект решает важную задачу — повышение эффективности ведения пастбищного животноводства.
Из материала вы узнаете:
– Что такое «умная одежда» для телят и как она работает?
– Мнение Сергея Доржиева, ведущего научного сотрудника ФНАЦ ВИМ, о важности создания российских цифровых технологий в животноводстве.
разработку системы «Цифровое пастбище». С ее помощью можно осуществлять учет и мониторинг состояния животных в режиме реального времени. Проект решает важную задачу — повышение эффективности ведения пастбищного животноводства.
Из материала вы узнаете:
– Что такое «умная одежда» для телят и как она работает?
– Мнение Сергея Доржиева, ведущего научного сотрудника ФНАЦ ВИМ, о важности создания российских цифровых технологий в животноводстве.
Сергей Доржиев
Подробно о функциях системы «Цифровое пастбище»и ее реализации на практике нам рассказал ведущий научный сотрудник ФНАЦ ВИМ Сергей Доржиев.
— Сергей, сегодня множество западных компаний с огромным стажем на рынке и опытом, с мировой известностью предлагают свое высокотехнологичное оборудование для животноводства. Стоит ли «изобретать велосипед»?
— Безусловно, в этом направлении работать стоит! К «велосипеду» мы еще вернемся, а вначале приведу наиболее очевидные аргументы «за». Прежде всего, создание отечественных цифровых технологий обеспечивает независимость и конкурентоспособность отечественного животноводческого комплекса. Да, пока у нас нет своего, можно (и нужно) пользоваться тем, что придумали другие. Но это не отменяет необходимости ведения собственных разработок.
А теперь — о «велосипеде». Действительно, производителей современного оборудования для сельского хозяйства много. И все они работают на решение проблем какой-то отрасли АПК, к примеру, животноводства. Потребитель изучает предложение и выбирает то, что в наибольшей степени соответствует его потребностям, решает его задачи, подходит его производству. И всегда остается возможность придумать что-то новое, систему, которая более совершенна, учитывает больше факторов, удобнее в обслуживании, наконец, приспособлена к нашим условиям, учитывает особенности российского животноводства. Поэтому речь не об изобретении велосипеда, а, скажем, если продолжать образный ряд — вездехода-амфибии.
— Сергей, сегодня множество западных компаний с огромным стажем на рынке и опытом, с мировой известностью предлагают свое высокотехнологичное оборудование для животноводства. Стоит ли «изобретать велосипед»?
— Безусловно, в этом направлении работать стоит! К «велосипеду» мы еще вернемся, а вначале приведу наиболее очевидные аргументы «за». Прежде всего, создание отечественных цифровых технологий обеспечивает независимость и конкурентоспособность отечественного животноводческого комплекса. Да, пока у нас нет своего, можно (и нужно) пользоваться тем, что придумали другие. Но это не отменяет необходимости ведения собственных разработок.
А теперь — о «велосипеде». Действительно, производителей современного оборудования для сельского хозяйства много. И все они работают на решение проблем какой-то отрасли АПК, к примеру, животноводства. Потребитель изучает предложение и выбирает то, что в наибольшей степени соответствует его потребностям, решает его задачи, подходит его производству. И всегда остается возможность придумать что-то новое, систему, которая более совершенна, учитывает больше факторов, удобнее в обслуживании, наконец, приспособлена к нашим условиям, учитывает особенности российского животноводства. Поэтому речь не об изобретении велосипеда, а, скажем, если продолжать образный ряд — вездехода-амфибии.
решаемая задача
Система, разрабатываемая учеными ФНАЦ ВИМ, учитывает все функции при пастбищно-отгонном содержании. Это: учет и контроль поголовья, водоснабжение, определение кормовой массы, мониторинг, индивидуальные средства для животных, охрана, ветеринарный надзор, связь, мобильный помощник, определение объемов и витаминизированная подкормка. Важная особенность системы — автономные источники энергии. Также интересное решение, которое предложили разработчики, — надевание на животное жилетки с программным обеспечением. Это решает вопрос расстояния и неустойчивого сигнала, плюс дополнительно защищает от холода или солнечных лучей, непогоды.
На теленка надета «умная одежда». В жилетке содержится вся необходимая цифровая начинка. Оборудование можно «обновить» со временем — загрузить новые программы
— И в чем же особенности, инновационность, уникальность и универсальность «Цифрового пастбища»?
— Это очень объемный вопрос. И ответ будет объемным. Начну с самого начала. Исходя из природных особенностей территории нашей страны, существенную роль в производстве экологически чистой конкурентоспособной продукции может играть пастбищно-отгонное животноводство. В сельхозугодьях РФ около 42% занимают пастбища. И во многих хозяйствах успешно культивируют эту форму содержания, которая при множестве плюсов (при рациональном использовании кормовых угодий — это экологически чистая и богатая витаминами и микроэлементами возобновляемая кормовая база, активный моцион, оздоровление животных, увеличение их продуктивности и долголетие) имеет ряд специфических проблем. Так, за животными необходим постоянный надзор — охрана поголовья от угона, ветеринарный надзор, мониторинг состояния и рациона и др. Сейчас все эти функции выполняет пастух. Но, во‑первых, обеспечить высокое качество надзора и мониторинга при беспривязном содержании сложно, а периодически отлавливать всех животных по очереди — затратно по времени. Кроме того, для них это стресс. Во-вторых, где найти такого специалиста-универсала? К тому же, нужно несколько специалистов, ведь один человек не может день и ночь следить внимательно за стадом на пастбище.
Среди предложений зарубежных производителей есть электронные пастухи, датчики, которые показывают местонахождение животного, есть датчики, которые измеряют температуру, следят за активностью коров и т. п. Но все имеющиеся до последнего времени технологические основы и технологии разрознены и не систематизированы, а теоретические работы совершенно отсутствуют.
Мы разработали алгоритм и методологию с учетом всех известных сегодня в мире разработок, в том числе — из других областей науки и техники, взяв за основу накопленный опыт и изучение проблем пастбищного и отгонного животноводства.
Наше «Цифровое пастбище» — это целостная, автономная и практически универсальная система, которая позволяет использовать различные наборы функций в зависимости от задач предприятия.
— Это очень объемный вопрос. И ответ будет объемным. Начну с самого начала. Исходя из природных особенностей территории нашей страны, существенную роль в производстве экологически чистой конкурентоспособной продукции может играть пастбищно-отгонное животноводство. В сельхозугодьях РФ около 42% занимают пастбища. И во многих хозяйствах успешно культивируют эту форму содержания, которая при множестве плюсов (при рациональном использовании кормовых угодий — это экологически чистая и богатая витаминами и микроэлементами возобновляемая кормовая база, активный моцион, оздоровление животных, увеличение их продуктивности и долголетие) имеет ряд специфических проблем. Так, за животными необходим постоянный надзор — охрана поголовья от угона, ветеринарный надзор, мониторинг состояния и рациона и др. Сейчас все эти функции выполняет пастух. Но, во‑первых, обеспечить высокое качество надзора и мониторинга при беспривязном содержании сложно, а периодически отлавливать всех животных по очереди — затратно по времени. Кроме того, для них это стресс. Во-вторых, где найти такого специалиста-универсала? К тому же, нужно несколько специалистов, ведь один человек не может день и ночь следить внимательно за стадом на пастбище.
Среди предложений зарубежных производителей есть электронные пастухи, датчики, которые показывают местонахождение животного, есть датчики, которые измеряют температуру, следят за активностью коров и т. п. Но все имеющиеся до последнего времени технологические основы и технологии разрознены и не систематизированы, а теоретические работы совершенно отсутствуют.
Мы разработали алгоритм и методологию с учетом всех известных сегодня в мире разработок, в том числе — из других областей науки и техники, взяв за основу накопленный опыт и изучение проблем пастбищного и отгонного животноводства.
Наше «Цифровое пастбище» — это целостная, автономная и практически универсальная система, которая позволяет использовать различные наборы функций в зависимости от задач предприятия.
— И какие функции есть у системы?
— Программа предусматривает все функции, вопросы, которые необходимо решать при пастбищно-отгонном содержании. Это учет и контроль поголовья, водоснабжение (подземными и поверхностными водами и экстрагированной атмосферной влагой), определение кормовой массы, мониторинг (стационарный, мобильный и метеорологический), индивидуальные средства для животных (носимая и вживляемая электроника), охрана, ветеринарный надзор, связь (блок удаленного принятия решений), мобильный помощник, определение объемов и витаминизированная подкормка.
Очень важная особенность системы — автономные источники энергообеспечения. Те же датчики температуры или ошейники с навигатором нуждаются в энергообеспечении и не могут передавать информацию на достаточно большом удалении от базы. Наши системы работают на любом расстоянии за счет своей автономности и самодостаточности.
— И все это — уже реальность? В какой стадии сегодня находится разработка этой системы?
— Она уже готова и проходит испытания и «шлифовку».
— Испытания — полевые, в естественных условиях или на стенде?
— В естественных условиях. Например, в Астрахани мы опробовали на практике учет, контроль, мониторинг и блок связи на базе возобновляемой энергии. В Ярославской области на опытном поголовье телят испытали индивидуальные комплексы мониторинга состояния животного, так называемую «умную одежду» для коров.
— Программа предусматривает все функции, вопросы, которые необходимо решать при пастбищно-отгонном содержании. Это учет и контроль поголовья, водоснабжение (подземными и поверхностными водами и экстрагированной атмосферной влагой), определение кормовой массы, мониторинг (стационарный, мобильный и метеорологический), индивидуальные средства для животных (носимая и вживляемая электроника), охрана, ветеринарный надзор, связь (блок удаленного принятия решений), мобильный помощник, определение объемов и витаминизированная подкормка.
Очень важная особенность системы — автономные источники энергообеспечения. Те же датчики температуры или ошейники с навигатором нуждаются в энергообеспечении и не могут передавать информацию на достаточно большом удалении от базы. Наши системы работают на любом расстоянии за счет своей автономности и самодостаточности.
— И все это — уже реальность? В какой стадии сегодня находится разработка этой системы?
— Она уже готова и проходит испытания и «шлифовку».
— Испытания — полевые, в естественных условиях или на стенде?
— В естественных условиях. Например, в Астрахани мы опробовали на практике учет, контроль, мониторинг и блок связи на базе возобновляемой энергии. В Ярославской области на опытном поголовье телят испытали индивидуальные комплексы мониторинга состояния животного, так называемую «умную одежду» для коров.
— Чем ваша «умная одежда» отличается от тех же датчиков состояния зарубежных производителей?
— Принципом работы. Традиционно оборудование в каком-либо виде навешивается на животное и поддерживает связь с базой, куда передает данные. Наша система предполагает вживление чипа животному. Это довольно простое и дешевое оборудование, его стоимость составляет порядка 200 рублей. А основные «мозги» — в жилетке, которая надевается на животное. Таким образом решается проблема расстояния и неустойчивого приема сигнала, оборудование в жилетке всегда можно дополнить, сменить (если нужно решить другие задачи). Кроме того, мы собираемся постоянно совершенствовать программное обеспечение и расширять функции, и для того, чтобы пользоваться новыми, не нужно будет приобретать дополнительное оборудование, можно загрузить новую программу и проапгрейдить жилетку. К тому же жилетка решает бытовую задачу — в жару защищает от солнца, а в непогоду — от ветра и дождя.
А благодаря вживленному чипу (помимо всех уже названных задач) можно определить, кому принадлежит животное, если оно, допустим, было украдено. Определить принадлежность можно, даже если украденное животное уже убили и разделали на мясо.
— Принципом работы. Традиционно оборудование в каком-либо виде навешивается на животное и поддерживает связь с базой, куда передает данные. Наша система предполагает вживление чипа животному. Это довольно простое и дешевое оборудование, его стоимость составляет порядка 200 рублей. А основные «мозги» — в жилетке, которая надевается на животное. Таким образом решается проблема расстояния и неустойчивого приема сигнала, оборудование в жилетке всегда можно дополнить, сменить (если нужно решить другие задачи). Кроме того, мы собираемся постоянно совершенствовать программное обеспечение и расширять функции, и для того, чтобы пользоваться новыми, не нужно будет приобретать дополнительное оборудование, можно загрузить новую программу и проапгрейдить жилетку. К тому же жилетка решает бытовую задачу — в жару защищает от солнца, а в непогоду — от ветра и дождя.
А благодаря вживленному чипу (помимо всех уже названных задач) можно определить, кому принадлежит животное, если оно, допустим, было украдено. Определить принадлежность можно, даже если украденное животное уже убили и разделали на мясо.
— Для каких хозяйств предназначены эти технологии — фермеров или крупных холдингов? Насколько они сложны во внедрении и применении? Можно ли внедрять технологию поэтапно?
— Возможность внедрения этих технологий не зависит от организационных форм, имеет значение только количество животных и удаленность пастбища. В зависимости от этих параметров выбирается оборудование, но система будет работать в любом хозяйстве. Сложностей во внедрении, мне кажется, быть не может. Вы ставите систему, оборудование, и та работа, на которую раньше уходило много времени и сил, выполняется автоматически. Более точно, более системно, более качественно. В эксплуатации все просто: задаете параметры, получаете данные. Внедрение возможно поблочно, причем различные блоки могут быть использованы не только в животноводстве, но и в других отраслях. Например, для МЧС и лесного хозяйства могут быть применены видеомониторинг на базе ВИЭ, мобильный помощник для медицинских и почтовых работников работающих в сельской местности и т. д.
— Как быстро можно ждать отдачи от внедрения систем в практику? Существуют ли какие-либо государственные программы, которые помогут аграриям решить финансовые проблемы, связанные с внедрением «Цифрового пастбища»?
— При внедрении поблочно в хозяйство выгода может быть ощутима практически с первых сезонов, отдача идет с первого дня — вы видите все параметры животного, следите за его здоровьем и состоянием, определяете оптимальный рацион. И все это — точно, вовремя, без потерь времени и сил, исключив человеческий фактор (в негативном значении этого понятия). Основной финансовый механизм внедрения системы — это государственный проект «Цифровое сельское хозяйство», в нем заложены схемы финансовой поддержки предприятий, внедряющих высокие технологии.
— Каковы, с вашей точки зрения, перспективы проекта в России?
— На наш взгляд, перспективы хорошие не только в России, но и в мире, ведь 70% поголовья животных находятся на пастбищах. С другой стороны, как я уже говорил, проект может работать на другие ведомства — МЧС, метеослужбу, лесное хозяйство, для осуществлении мониторинга, контроля и раннего прогнозирования чрезвычайных ситуаций на удаленных территориях.
Лариса Никитина
— Возможность внедрения этих технологий не зависит от организационных форм, имеет значение только количество животных и удаленность пастбища. В зависимости от этих параметров выбирается оборудование, но система будет работать в любом хозяйстве. Сложностей во внедрении, мне кажется, быть не может. Вы ставите систему, оборудование, и та работа, на которую раньше уходило много времени и сил, выполняется автоматически. Более точно, более системно, более качественно. В эксплуатации все просто: задаете параметры, получаете данные. Внедрение возможно поблочно, причем различные блоки могут быть использованы не только в животноводстве, но и в других отраслях. Например, для МЧС и лесного хозяйства могут быть применены видеомониторинг на базе ВИЭ, мобильный помощник для медицинских и почтовых работников работающих в сельской местности и т. д.
— Как быстро можно ждать отдачи от внедрения систем в практику? Существуют ли какие-либо государственные программы, которые помогут аграриям решить финансовые проблемы, связанные с внедрением «Цифрового пастбища»?
— При внедрении поблочно в хозяйство выгода может быть ощутима практически с первых сезонов, отдача идет с первого дня — вы видите все параметры животного, следите за его здоровьем и состоянием, определяете оптимальный рацион. И все это — точно, вовремя, без потерь времени и сил, исключив человеческий фактор (в негативном значении этого понятия). Основной финансовый механизм внедрения системы — это государственный проект «Цифровое сельское хозяйство», в нем заложены схемы финансовой поддержки предприятий, внедряющих высокие технологии.
— Каковы, с вашей точки зрения, перспективы проекта в России?
— На наш взгляд, перспективы хорошие не только в России, но и в мире, ведь 70% поголовья животных находятся на пастбищах. С другой стороны, как я уже говорил, проект может работать на другие ведомства — МЧС, метеослужбу, лесное хозяйство, для осуществлении мониторинга, контроля и раннего прогнозирования чрезвычайных ситуаций на удаленных территориях.
Лариса Никитина
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ >>
