Удивительно, но в век самоуправляемых машин, 5G и спутникового интернета многие до сих пор думают, что еда для масс-маркета производится примерно теми же методами, что и 30–40 лет назад. Есть трактор, комбайн, борона, и на этом прогресс остановился. Но современная ферма может быть оборудована хай-тек-устройствами не хуже заводского цеха. Давайте разбираться, как современные фермы работают сегодня.

«Позабыты хлопоты, остановлен бег, вкалывают роботы, а не человек».

Роботы на ферме

Постоянный рост населения планеты ставит перед сельским хозяйством всё новые и новые челленджи. Но современный человек уже знает, что экстенсивный путь — распахать половину мира, повернуть реки, распылить инсектициды — это путь разрушения природной экосистемы.

 Поэтому вместо роста количественного выбирает качественный — а он требует сложных методов и устройств. Так что если видео с автоматизированной пересадкой деревьев (пример 1, 2) приводит вас в неописуемый восторг — дальше будет еще круче.

Зачем нужен агротех

Спрос на продукты питания за всю историю человечества только рос. Ещё Томас Мальтус в 18-м веке сформулировал свой «закон»: население растёт экспоненциально, а ресурсы — только линейно. И хотя оптимисты настаивают, что он был неправ и рост производительности труда решает проблему, тренд ясен: спрос на продукты растёт.

 Поскольку население Земли приближается к 8 миллиардам человек, производство должно стать эффективнее, чем когда-либо. Но, увы, производственные проблемы нельзя решить простым линейным масштабированием: нет свободного места, исчерпана пропускная способность транспортной сети, неоткуда подвести дополнительные ресурсы (воду, электричество). Тиски новых экологических норм сжимаются всё крепче. Ограничения приходится обходить сложным и дорогостоящим путём повышения КПД и уменьшением издержек производства. 

 Здесь-то и приходит на помощь хай-тек. Оптимизация бизнес-процессов считается главной историей успеха второй волны внедрения искусственного интеллекта. Теперь алгоритмы прогнозируют спрос, планируют производство и управляют качеством продукции. Следующая волна вводит в игру сенсоры и роботов. На этой благодатной почве и выросло множество молодых стартапов, которые революционизируют сельское хозяйство при помощи новых информационных технологий. За примерами далеко ходить не придётся.

Nai?o Technologies

Помните роботов-курьеров от Yandex, эдаких смешных шестиколёсных черепах, которые могут сами ориентироваться в городе и привозить заказанный в соседнем вег-кафе сельдереевый смузи и стейк из сейтана к вам домой? Так вот, у него есть хардкорный внедорожный брат-близнец, обеспечивающий прополку грядки в автоматическом режиме.

 Французская Nai?o Technologies выступает за экологичное земледелие: зачем поливать грядку тонной химии и лишний раз загрязнять почву (а ещё создавать устойчивые к гербицидам и пестицидам виды сорняков и вредителей), когда можно эффективно решить проблему механическим способом. Около 150 умных роботов Oz, Dino и Ted от Nai?o уже впахивают на французских и американских землях, а сам стартап привлёк более €14 млн инвестиций на создание фабрики по производству таких машин, так как первые экземпляры (на которые уже было собрано €3 млн) были изготовлены чуть ли не вручную.

Планы у компании наполеоновские: в течение 10 лет они собираются поставить роботов на каждое поле в США и Европы, — говорят, что по эффективности их продукт просто не оставит шансов альтернативным технологиям. То есть либо у тебя ферма с роботами-пропольщиками, либо ты не вписался в рынок и твои конкуренты производят еду дешевле и качественнее. Причём вынудит фермеров обновляться не только растущий спрос, но и давление госрегуляторов, стремящихся уменьшить применение химикатов на полях.

BlueRiver

По сути, Lettuce Bot решает ту же проблему, что и предыдущий стартап, но чуть иным методом. Компания решила не отказываться от гербицидов в полной мере, просто применять их точечно, а не заливать всё поле без разбора. Робот ездит по полям, оценивает растущую на них зелень и прицельно опрыскивает специальным раствором только сорняки.

В результате те не мешают росту салата, а на сам салат не попадает всякая химия. Стартап не такой молодой, поэтому и подход к решению проблемы был попроще, и результат соответствующий: известный (в том числе и кабальным DRM) производитель сельхозтехники John Deere купил стартап за $300+ млн.

Животноводство и роботы от Lely

В одной только России уже больше 130 молочных ферм используют робототехнику. Для чего? Задачи у ботов самые разные. Чаще всего в контексте такой автомазиации вспоминают продукцию голландской фирмы Lely (неудивительно, что стартап именно из этой страны много лет считается лидером в молочной отрасли).

 У компании есть бот Juno, чем-то напоминающий гигантский робот-пылесос весом в добрых полтонны. Он ездит по помещению сам, старается ни во что жёсткое не врезаться, только вместо уборки подравнивает насыпанный на пол свежий корм, чтобы коровам не пришлось далеко за ним тянуться. Работает 24/7, не просит отпусков и не требует медицинской страховки. Сплошные плюсы.

Другой бот, Lely Discovery 90, занимается чисткой коровника. Собирает и вывозит навоз, моет дощатый пол, дезинфицирует труднодоступные места. Фермеры, внедрившие робоуборщика, отмечают улучшение здоровья подопечных коров: отсутствие кислотной среды и жидкостей на полу предотвращает болезни копыт и различные дерматиты. Сами же парнокопытные быстро привыкают к механическому товарищу и спустя какое-то время воспринимают его как неотъемлемую часть их «дома»: спокойно отходят с маршрута робота и не мешают ему убираться.

Вершиной автоматизации можно назвать автоматического робота-доярку, который применяет лазерное построение трёхмерной модели вымени для точного позиционирования доильного аппарата. Умный робот заботится, чтобы бурёнкам было комфортно в процессе дойки: работает быстро и тихо, не травмирует животных, помнит о чистоте и дезинфекции и умеет интегрироваться с другим оборудованием молочной фермы — резервуаром-охладителем, умными воротами, системой управления рационом питания коров и т. п.

Саму Lely нельзя назвать стартапом — компания основана в 1997 году и не только занимается производством техники, но и успешно инвестирует в молодые предприятия, создающие инновационные системы для фермерских хозяйств.

Hans-Christian Fritsch, управляющий компании-партнёра Ilmsens, отмечает, что в современном мире стартапам всё сложнее довести прототип изобретения до серийного продукта. Иногда идея успевает устареть, иногда крупный бизнес ведёт себя нечестно и ворует идеи. Вдобавок специфический рынок фермерской автоматизации накладывает особые ограничения на свободу творчества создателей: технику надо сертифицировать, привести в соответствие определённым требованиям безопасности и стандартам определённых стран — нюансов много.

Поэтому важно не только иметь идею, но и возможность вывести её на рынок, что порой нереально без привлечения внешних инвестиций и экспертов, которые уже набили шишки в этой области.

Рой в стальном доме от BeeWise

Наконец, одной из самых современных и сложных фермерских систем является роботизированная установка для пчеловодов от израильского стартапа BeeWise. Компания выпускает решения под ключ, призванные не только упростить производство мёда, но и позаботиться об экологии.

 Треть всех растений на Земле опыляется пчёлами, при этом от влияния человека на окружающий мир ежегодно погибает около 40 % популяции ульев, что приводит к сокращению производства мёда. Проблем, влияющих на здоровье пчелиной колонии, масса — от агрессивного использования пестицидов и инсектицидов до неумелого содержания ульев и плохой защиты от влияния внешней среды.

Система BeeHome помещается в стандартный 20-футовый морской контейнер и обеспечивает безопасным жильём до 40 колоний пчёл. Натренированный ИИ сохраняет в контейнере идеальные условия для развития пчелиных семей: контролирует влажность, освещённость, температуру и состав воздуха. Если система заметит отклонения параметров от нормы, на которые не сможет повлиять сама (например, обнаружит влияние пестицидов или паразитических клещей на пчёл), она моментально сообщит владельцу о выявленной проблеме.

 Стартап успешно привлёк инвестиции, с первой же попытки заработав около $10 млн на производство роботизированных пчелиных домов + $6 млн в виде различных грантов и премий от европейских и израильских государственных программ и частных инициатив.

Робоферма — навсегда

К 2050 году учёные прогнозируют рост населения планеты до 10 млрд человек. И если мы не хотим наблюдать ландшафты в духе «Безумного Макса», к потреблению ресурсов надо подходить ответственно. Умные технологии для сельского хозяйства могут улучшить обстановку на планете, не только сделав еду доступной и безопасной, но и решив экологические вопросы. Большинство парниковых газов производят не заводы и автомобили, а фермы. Поэтому роботизация агропромышленности — неизбежный тренд ближайших десятилетий.