Научная статья на тему '"Индустрия 4. 0" в АПК: основные тенденции применения технологий Интернета вещей в сельском хозяйстве'

"Индустрия 4. 0" в АПК: основные тенденции применения технологий Интернета вещей в сельском хозяйстве Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
2513
479
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
"ИНДУСТРИЯ 4.0" / АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМПЛЕКС / СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО / ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ / БОЛЬШИЕ ДАННЫЕ / ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ / ИНТЕНСИВНОЕ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО / "INDUSTRY 4.0" / AGRO-INDUSTRIAL COMPLEX / AGRICULTURE / INTERNET OF THINGS / BIG DATA / PRECISION FARMING / INTENSIVE AGRICULTURE

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Тусков Андрей Анатольевич, Грошева Екатерина Сергеевна, Палаткин Иван Викторович, Шорохова Олеся Сергеевна

Актуальность и цели. На современном этапе Интернет вещей является одной из ключевых технологий, способных радикально изменить экономику страны и мира. Агропромышленный комплекс ввиду многочисленных причин и общемировых тенденций является важнейшей сферой, где эти технологии можно и нужно внедрять. Несмотря на то, что внедрение информационных технологий в агропромышленный сектор происходило всегда довольно тяжело, новый виток технологического развития дал сильнейший толчок для использования новейших цифровых технологий в данном секторе экономики. Материалы и методы. Теоретической основой данной работы послужили научно-исследовательские работы российских и зарубежных авторов, посвященные теоретическим и методологическим аспектам использования технологии Интернета вещей в агропромышленном комплексе, публикации по теме исследования в периодической печати и Интернете. Методологической основой являются классические общенаучные методы исследования: анализ, синтез, индукция, дедукция, обобщение и классификация, а также сравнительный и системный анализ. Выводы. В результате проведенного исследования были определены ключевые технологии эпохи «Индустрии 4.0», дана их характеристика и роль в использовании. Сделаны выводы о том, что внедрение этих технологий благоприятно повлияет на производительность, рост выручки, занятость населения и инвестиции. В заключении приведено подробное описание различных областей использования Интернета вещей в деятельности сельскохозяйственных организаций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INDUSTRY 4.0 IN THE AGRICULTURE: THE MAIN TRENDS OF INTERNET OF THINGS TECHNOLOGIES APPLICATION IN AGRICULTURE

Background. The Internet of things is one of the key technologies that can radically change the economy of the country and the world at the present stage. The agro-industrial complex, in view of numerous causes and global trends, is the most important area where these technologies can and should be implemented. Despite the fact that the introduction of information technology in the agro-industrial sector has always been quite difficult, a new round of technological development has given a strong impetus to the use of the latest digital technologies in this sector of the economy. Materials and methods. The theoretical basis of this work was the research works of Russian and foreign authors devoted to the theoretical and methodological aspects of the using Internet of things technology in the agro-industrial complex, publications on the topic of research in the periodical press and the Internet. Methodological basis is classic general scientific research methods: analysis, synthesis, induction, deduction, generalization and classification, as well as comparative and systematic analysis... Background. The Internet of things is one of the key technologies that can radically change the economy of the country and the world at the present stage. The agro-industrial complex, in view of numerous causes and global trends, is the most important area where these technologies can and should be implemented. Despite the fact that the introduction of information technology in the agro-industrial sector has always been quite difficult, a new round of technological development has given a strong impetus to the use of the latest digital technologies in this sector of the economy. Materials and methods. The theoretical basis of this work was the research works of Russian and foreign authors devoted to the theoretical and methodological aspects of the using Internet of things technology in the agro-industrial complex, publications on the topic of research in the periodical press and the Internet. Methodological basis is classic general scientific research methods: analysis, synthesis, induction, deduction, generalization and classification, as well as comparative and systematic analysis. Conclusions. As a result of the research, key technologies of the of "Industry 4.0" era were identified, their characteristics and role in use were given. Conclusions are made that the introduction of these technologies will favorably affect productivity, revenue growth, employment and investment. In the conclusion the detailed description of various areas of using the Internet of things in activity of the agricultural organizations is resulted. function show_eabstract() { $('#eabstract1').hide(); $('#eabstract2').show(); $('#eabstract_expand').hide(); } ▼Показать полностью

Текст научной работы на тему «"Индустрия 4. 0" в АПК: основные тенденции применения технологий Интернета вещей в сельском хозяйстве»

УДК 631.1

«ИНДУСТРИЯ 4.0» В АПК: ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

А. А. Тусков, Е. С. Грошева, И. В. Палаткин, О. С. Шорохова

INDUSTRY 4.0 IN THE AGRICULTURE: THE MAIN TRENDS OF INTERNET OF THINGS TECHNOLOGIES APPLICATION IN AGRICULTURE

A. A. Tuskov, E. S. Grosheva, I. V. Palatkin, O. S. Shorokhova

Аннотация. Актуальность и цели. На современном этапе Интернет вещей является одной из ключевых технологий, способных радикально изменить экономику страны и мира. Агропромышленный комплекс ввиду многочисленных причин и общемировых тенденций является важнейшей сферой, где эти технологии можно и нужно внедрять. Несмотря на то, что внедрение информационных технологий в агропромышленный сектор происходило всегда довольно тяжело, новый виток технологического развития дал сильнейший толчок для использования новейших цифровых технологий в данном секторе экономики. Материалы и методы. Теоретической основой данной работы послужили научно-исследовательские работы российских и зарубежных авторов, посвященные теоретическим и методологическим аспектам использования технологии Интернета вещей в агропромышленном комплексе, публикации по теме исследования в периодической печати и Интернете. Методологической основой являются классические общенаучные методы исследования: анализ, синтез, индукция, дедукция, обобщение и классификация, а также сравнительный и системный анализ. Выводы. В результате проведенного исследования были определены ключевые технологии эпохи «Индустрии 4.0», дана их характеристика и роль в использовании. Сделаны выводы о том, что внедрение этих технологий благоприятно повлияет на производительность, рост выручки, занятость населения и инвестиции. В заключении приведено подробное описание различных областей использования Интернета вещей в деятельности сельскохозяйственных организаций.

Ключевые слова: «Индустрия 4.0», агропромышленный комплекс, сельское хозяйство, Интернет вещей, большие данные, точное земледелие, интенсивное сельское хозяйство.

Abstract. Background. The Internet of things is one of the key technologies that can radically change the economy of the country and the world at the present stage. The agro-industrial complex, in view of numerous causes and global trends, is the most important area where these technologies can and should be implemented. Despite the fact that the introduction of information technology in the agro-industrial sector has always been quite difficult, a new round of technological development has given a strong impetus to the use of the latest digital technologies in this sector of the economy. Materials and methods. The theoretical basis of this work was the research works of Russian and foreign authors devoted to the theoretical and methodological aspects of the using Internet of things technology in the agro-industrial complex, publications on the topic of research in the periodical press and the Internet. Methodological basis is classic general scientific research methods: analysis, syn-

thesis, induction, deduction, generalization and classification, as well as comparative and systematic analysis. Conclusions. As a result of the research, key technologies of the of "Industry 4.0" era were identified, their characteristics and role in use were given. Conclusions are made that the introduction of these technologies will favorably affect productivity, revenue growth, employment and investment. In the conclusion the detailed description of various areas of using the Internet of things in activity of the agricultural organizations is resulted.

Key words. "Industry 4.0", agro-industrial complex, agriculture, Internet of Things, Big Data, precision farming, intensive agriculture.

Введение

Степень развития индустриализации и повсеместное внедрение новых технологий беспрекословно ведут к переходу мира в новую цифровую эпоху. Данный период характеризуется стремительным развитием высоких технологий, проникающих во все сферы нашей жизни. Широкое использование облачных технологий, Интернета вещей (IoT), виртуальной и дополненной реальности, 3Б-печати, развитие квантовых технологий, робототехники и других технологий в результате стало движущей силой Четвертой промышленной революции, известной также под термином «Индустрия 4.0».

Если на рубеже веков ни одно фермерское хозяйство по всему миру не применяло сенсорных технологий, то к 2025 г. ожидается рост их использования более чем до 500 млн датчиков, а к 2050 г. - более 2 млрд смарт-агро-датчиков. При этом ожидается, что за период 2017-2022 гг. совокупный среднегодовой темп роста рынка Интернета вещей в АПК (agriculture IoT, AIoT) составит 16-17 %. Согласно прогнозу PwC («Pricewaterhouse Coopers») минимальный экономический эффект от внедрения технологий Интернета вещей в агропромышленный комплекс за счет оптимизации затрат на персонал, сокращения потерь урожая и горюче-смазочных материалов к 2025 г. может составить 469 млрд руб. [1].

Если говорить о долгосрочном эффекте от внедрения IoT-технологий в сельское хозяйство, то он будет в первую очередь связан со значительной экономией материалов и ресурсов и, как следствие, оптимизацией расходов сельскохозяйственных предприятий. Кроме того, новые технологии будут способствовать повышению урожайности и, как результат, увеличению выручки. Все это в перспективе будет оказывать непосредственное влияние на маржинальность и конкурентоспособность предприятий.

Согласно прогнозам развития мирового рынка продовольствия к 2050 г. в связи с увеличением населения Земли (примерно на 2,3 млрд человек (около 33 %) и ростом его благосостояния будет закономерно происходить и рост потребления, причем в пользу продукции сельского хозяйства [2]. Первой страной по потенциалу увеличения пашни, необходимой для производства продовольствия, безусловно, является Российская Федерация. Таким образом, на фоне происходящих изменений и с учетом основных трендов мирового развития поиск и внедрение новых способов, методов и технологий в агропромышленный комплекс является одной из первостепенных задач.

На государственном уровне данный вопрос активно обсуждается и прорабатывается. В рамках Национальной технологической инициативы

(НТИ) на сегодняшний день разрабатывается концепция «дорожной карты» рынка FoodNet. Рынок FoodNet представляет собой рынок производства и реализации питательных веществ и конечных видов пищевых продуктов (персонализированных и общих, на основе традиционного сырья и его заменителей), а также сопутствующих 1Т-решений (например, обеспечивающих сервисы по логистике и подбору индивидуального питания). Ключевыми сегментами рынка будут являться «умное» сельское хозяйство, ускоренная селекция, новые источники сырья, доступная органика, персонализированное питание. В конечном итоге, согласно данным НТИ, планируется создать такие сервисы и продукты, которые будут занимать от 5 до 15 % мирового рынка (в зависимости от сегмента) [3]. Основой развития перечисленных выше сегментов рынка FoodNet является использование технологии Интернета вещей.

В рамках исполнения поручения заместителя председателя правительства РФ А. В. Дворковича от 21 октября 2016 г. в соответствии с Указом Президента России Владимира Путина от 21 июля 2016 г. «О мерах по реализации государственной научно-технической политики в интересах развития сельского хозяйства» в целях реализации «Стратегии повышения качества пищевой продукции до 2030 г.» был разработан проект дорожной карты по развитию Интернета вещей (1оТ) в агропромышленном комплексе (АПК) России. Разработкой данного документа занимались эксперты Фонда развития интернет-инициатив (ФРИИ) при участии Открытого правительства, Ассоциации Интернета вещей (АИВ), Департамента информационных технологий (ДИТ) и Минсельхоза России. Согласно проекту дорожной карты к 2019 г. доля разработок отечественной компонентной базы для создания оборудования в области Интернета вещей должна составлять 14 % (сегодня это 7 %), доля предприятий АПК, использующих 1оТ-решения, должна достигнуть 30 %. Кроме того, к этому же сроку предполагается реализация не менее 20 пилотных проектов по внедрению 1оТ-технологий в АПК.

Обзор ключевых технологий «Индустрии 4.0»

Сегодня мы наблюдаем приход Четвертой промышленной революции, известной также под термином «Индустрия 4.0», ключевыми аспектами которой являются девять фундаментальных технологических достижений современности. В рамках концепции «Индустрии 4.0» различные датчики, оборудование, продукция в производстве и информационные системы объединятся в рамках производственной цепочки, выходящей за пределы одного предприятия. Эти взаимосвязанные комплексы, так называемые ки-берфизические системы, будут взаимодействовать друг с другом через Интернет на основе стандартных протоколов, а также самостоятельно собирать и анализировать данные, чтобы прогнозировать отказы, самостоятельно настраиваться и адаптироваться к изменениям внешней среды. Это в свою очередь увеличит производительность, даст толчок развитию экономики, будет способствовать промышленному росту, а также изменит требования к профессиональным навыкам персонала предприятия, что в конечном счете повысит уровень конкурентоспособности компаний и регионов.

Многие современные производители уже применяют на своих предприятиях отдельные технологии, которые формируют основу новой технологической революции. Их объединение в рамках единой концепции позволит преобразовать производство: полностью интегрированный и оптимизированный технологический поток со значительно возросшей эффективностью всех этапов меняет отношения не только между производителями и заказчиками, но и между человеком и машинами [4].

1. Цифровое моделирование. В настоящее время 3D-моделирование объектов, материалов и производственных процессов широко используется на этапе разработки нового продукта. В будущем же эта технология будет широко использоваться и в процессе производства, что позволит в реальном времени использовать актуальные данные для представления физического мира в виде виртуальной модели, включающей в себя оборудование, изделия в производстве и персонал предприятия. Таким образом, значительно сократится время настройки оборудования и увеличится качество выпускаемой продукции.

2. Большие данные. Аналитика, основанная на работе с большим объемом данных, лишь недавно внедренная в сферу промышленного производства, позволяет оптимизировать качество продукции, экономить энергию и повышать работоспособность оборудования. В контексте «Индустрии 4.0» сбор и всесторонняя оценка данных, полученных из разных источников - от производственного оборудования, ERP (Enterprise Resource Planning) и CRM-систем предприятия (Customer Relationship Management), станет стандартным инструментом для поддержки принятия решений в реальном времени.

3. Автономные роботы. Промышленные роботы уже долгое время используются на крупных предприятиях в различных отраслях промышленности для выполнения сложных задач. Но сегодня роботы все больше становятся функционально независимыми, гибкими и исполнительными по сравнению с их предшественниками. Со временем они начнут взаимодействовать друг с другом и не только спокойно работать бок о бок с человеком, но и обучаться. В будущем такие роботы будут стоить меньше, но обладать большими возможностями, чем те, что используются на производстве сегодня.

4. Горизонтальная и вертикальная интеграция систем. Большая часть из огромного количества использующихся в настоящее время информационных систем не являются полностью интегрированными. «Индустрия 4.0» требует пересмотра отношения к этим сетям. Необходима полная интеграция всех процессов деятельности (коммерческих и производственных). Для этого важно наладить тесное взаимодействие не только на различных уровнях (департаментах) внутри предприятия, но и между различными предприятиями -партнерами по производственному циклу.

5. Промышленный Интернет вещей. Сегодня лишь часть датчиков и оборудования на производстве объединены в одну сеть. Причем это, как правило, объединение в рамках классических иерархических структур, в которых датчики, периферийные устройства и автоматические контролеры подчинены единой вертикальной системе управления производством. Но с развитием промышленного Интернета вещей все больше устройств будут оснащаться

вычислительными мощностями и стандартными сетевыми протоколами. Таким образом, оборудование будет самостоятельно обрабатывать данные, взаимодействовать между собой на низовом уровне и лишь по необходимости обращаться к централизованной управляющей системе.

6. Информационная безопасность. Многие компании до сих пор используют закрытые, не подключенные к глобальной сети системы управления производством. С увеличением сетевого взаимодействия и использования стандартных протоколов растет и потребность в обеспечении информационной безопасности основных промышленных систем и производственных линий. В результате неотъемлемыми критериями кибербезопасности становятся защищенный доступ, надежная связь, а также тщательный контроль доступа оборудования и пользователей к сетям управления.

7. Облачные технологии. Некоторые компании в своей работе уже частично используют облачное программное обеспечение, но с развитием «Индустрии 4.0» данная технология будет применяться для решения большего количества задач. Со временем качество технологии облачного хранения улучшится, время получения отклика сократится до миллисекунд, и даже работа систем управления производственными процессами в будущем будет основываться на облачных технологиях.

8. Аддитивное производство. Промышленность только начала осваивать возможности аддитивных технологий, такие как, например, применение SD-печати для прототипирования и производства отдельных деталей. С приходом «Индустрии 4.0» методы аддитивного производства будут широко использоваться для мелкосерийного производства уникальной продукции.

9. Дополненная реальность. Системы дополненной реальности могут применяться для различных целей, например при выборе частей на складе или для отображения инструкций по ремонту и обслуживанию техники на портативных устройствах. Такие системы только начали развиваться, но в будущем станут широко использоваться для предоставления работникам актуальной информации, помощи в принятии решений в режиме реального времени и выполнения различных задач. К примеру, можно будет получить инструкцию по замене детали в неисправной системе непосредственно в момент ее осмотра с помощью очков дополненной реальности.

В целях формирования правильного представления о том, какой вклад может внести внедрение технологий Четвертой промышленной революции в различные отрасли промышленности, ведущей консалтинговой компанией Boston Consulting Group был проведен анализ деятельности ведущих мировых компаний Европы, США и Азии в рамках этой концепции. Результаты показали, что Четвертая промышленная революция благоприятно повлияет на четыре показателя [5]:

- Производительность. В ближайшие 10-15 лет технологии Четвертой промышленной революции будут освоены значительным числом компаний, повысив производительность компаний только в Германии на 90-150 млрд евро. Операционные расходы на производство, исключая стоимость сырья и материалов, снизятся примерно на 15-25 %. Полная себестоимость изделий (с учетом материалов) сократится на 5-8 %. Однако эти показатели могут меняться в зависимости от того, в какой отрасли занята компания.

- Рост выручки. Внедрение технологий Четвертой промышленной революции также будет способствовать увеличению дохода. Необходимость оснащения предприятий современным оборудованием и новейшими информационными приложениями, а также повышение спроса потребителей на более широкий спектр новых товаров в будущем добавит к росту ВВП про-мышленно развитых стран до 1 % в год.

- Занятость населения. По данным проведенного анализа, уровень занятости населения увеличится на 6 % уже за первые 10 лет. А что касается сектора разработки механических и инженерных решений, то здесь рост спроса на персонал может достигнуть 10 %. Однако будут востребованы специалисты с новыми профессиональными навыками. В краткосрочной перспективе тенденция к большей автоматизации вытеснит низкоквалифицированных рабочих, которые в основном выполняют несложные повторяющиеся задачи. В то же время широкое использование программного обеспечения, различных средств связи и аналитики увеличит спрос на персонал со знаниями в области программирования и IT-технологий, например на специалистов в области мехатроники. Приспособление к изменениям в требованиях к квалификации сотрудников является одной из ключевых задач развития предприятий.

- Инвестиции. Предполагается, что адаптация производственных процессов потребует от компании инвестиций в размере 1-1,5 % ее дохода в течение десяти лет.

Таким образом, в рамках Четвертой промышленной революции ключевым аспектом становится так называемое цифровое производство. Под этим понятием подразумевается многоуровневая система, включающая в себя датчики и контроллеры, установленные на конкретных узлах и агрегатах промышленного объекта, средства передачи собираемых данных и их визуализации, мощные аналитические инструменты интерпретации получаемой информации и многие другие компоненты.

Перспективы развития Интернета вещей в агропромышленном комплексе

Рассмотрим подробнее, что в себя включает Интернет вещей, какие изменения ожидаются в результате внедрения данной технологии в различные отрасли агропромышленного комплекса.

Концепция Интернета вещей заключается в том, что материалы способны идентифицировать себя с помощью своих же меток (например, в форме штрих-кода), т.е. на любой детали содержится информация о том, где она произведена, для чего предназначена и т.д. Понятие «Интернет вещей» появилось в 2009 гг., когда количество подключенных к Интернету устройств превысило численность населения Земли [6].

При обсуждении рынка Интернета вещей часто происходит отождествление этого технологического явления с решениями, поддерживающими межмашинное взаимодействие (machine-to-machine, M2M), такими как телеметрия или наблюдения за состоянием производственных объектов. Эти решения имеют ярко выраженную индустриальную принадлежность и пред-

ставляют собой закрытые системы, часто реализуемые на специальном оборудовании со встроенным программным обеспечением.

Все стадии развития Интернета вещей и взаимодействия между системами поддерживаются комплексным набором технологий и решений от большого количества поставщиков, входящих в экосистему рынка индустриального Интернета вещей.

Согласно результатам исследований различных консалтинговых компаний внедрение Интернета вещей в агропромышленный комплекс будет способствовать повышению эффективности производства, улучшению качества жизни населения, решению экологических проблем, таким образом обеспечивая устойчивое развитие отрасли.

Сельскохозяйственный сектор традиционно подвержен влиянию огромного числа рисков. Существует множество факторов, начиная от неточности прогнозных данных и неправильного орошения, заканчивая применением ошибочных методов посадки и сбора урожая и низкого качества почвы. Все это, безусловно, отрицательно сказывается на общей производительности.

Использование Интернета вещей в сельском хозяйстве позволяет значительно снизить подобные риски и неопределенность. С помощью современных агро-датчиков пользователи могут получать высокоточные данные в режиме реального времени с полей, на которых они установлены. На основании полученных сведений специалисты могут принимать ключевые решения, например, когда орошать, собирать урожай и т.д. Организованный подобным образом круглосуточный доступ ко всей необходимой информации сводит к минимуму многочисленные риски и позволяет сельхозпроизводителям принимать более точные решения, причем не только в процессе производства, но и при планировании [7].

Такая система управления продуктивностью посевов, основанная на использовании комплекса спутниковых и компьютерных технологий, получила название концепции точного земледелия («précision agriculture» (PA), «satellite farming» или «site specific crop management» (SSCM)).

Если в 2014 г. средняя сельскохозяйственная ферма имела в своем распоряжении не более 200 000 точек данных, то, по прогнозам, к 2050 г. эта цифра достигнет 4 млрд точек данных [8]. Таким образом, с каждым годом «связанные фермы» будут расти максимально быстро. На этом фоне максимальная ориентация на данные и их обработку будет способствовать более точному отслеживанию и контролю необходимых параметров (свойства и качество почвы, растений, степень заражения болезнями, вредителями, состояние сельскохозяйственной техники и т.д.). В данном случае речь идет о набирающей популярность сегодня технологии больших данных («Big Data»).

Все большую роль в агропромышленном комплексе приобретает использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА, сельскохозяйственных дронов), которые применяются для отслеживания почвенных и погодных условий (например, датчики, которые могут работать в контакте со спутниками), а также создавать подробные SD-карты полей. Метод SD-моделирования особенно полезен для быстрого обнаружения существу-

ющих неэффективных действий на местах и немедленного принятия корректирующих мер. Постоянный мониторинг жизненного цикла сельскохозяйственных культур и выполнение контроля чрезвычайно важны в относительно крупных фермах, где ручное наблюдение затруднено. Ценность всемирной агропромышленной отрасли уже превышает 32 млрд долл., и ожидается, что эта цифра резко возрастет в течение следующей половины десятилетия.

Еще одним важным фактором, оказывающим негативное влияние на производительность фермерских хозяйств, является отсутствие надлежащего управления водными ресурсами. Согласно исследованиям почти 60 % воды, выделяемой для сельского хозяйства, теряется впустую из-за перенасыщения, загрязнения и других связанных с этим проблем. Нередки случаи повреждения сельскохозяйственных культур в результате недостаточного или излишнего полива. Данные проблемы довольно эффективно решаются с помощью OGC-сервисов данных с датчиков, осуществляющих сбор информации от операций по заполнению резервуаров с целью оптимизации графиков орошения и управления данным процессом. Полученные сведения также оцениваются вместе с данными о влажности почвы и кислотном содержании. Все это в совокупности способствует более эффективному использованию ограниченных водных ресурсов. По различным данным, использование описанных технологий позволяет экономить от 30 до 50 млрд галлонов воды в год.

Использование технологии Интернета вещей в агропромышленном комплексе открыло новые возможности для развития интенсивного сельского хозяйства, характеризующегося низким севооборотом и высоким уровнем использования ресурсов. Платформа с открытым исходным кодом позволяет осуществлять оперативный сбор и мгновенный обмен данными одной среды, используемой в качестве «климатического рецепта» с целью последующего его масштабирования за счет создания подобных сред на основе полученных данных. Таким образом, фермеры получают возможность искусственно создавать условия, способствующие росту любого конкретного вида культур.

Многие современные фермерские хозяйства уже оснащены самоходными тракторами и машинами. Помимо сбора данных о земле и почве, эти высокотехнологичные тракторы могут помочь в автоматической прополке и распылении пестицидов. Фактически датчики в автономных сельскохозяйственных тракторах могут анализировать компоненты в жидких питательных веществах и, следовательно, следить за тем, чтобы распыление проводилось в нужных количествах. Автоматизированные тракторы по-прежнему сравнительно новы и могут стать более мощными в обозримом будущем.

Безусловно, применение технологий Интернета вещей не ограничивается использованием только в растениеводстве. Уже рассмотренные выше системы контроля качества воды, продовольствия и запасов в режиме реального времени позволяют фермерам получать точную и достоверную информацию и принимать более эффективные и оперативные решения. Например, использование Интернета вещей позволяет вовремя выявлять болезни животных и оказывать им своевременную помощь.

С целью сокращения потерь урожая, вызванных различными вредителями, фермеры могут использовать специализированные датчики, которые сканируют и проверяют сельскохозяйственные поля и определяют модели роста растений, прежде чем выявлять проблемные области, зараженные вредителями.

Заключение

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о том, что цифро-визация агропромышленного комплекса повлечет за собой выпуск более качественной продукции. Кроме того, «Индустрия 4.0» приведет к созданию более гибких систем, участники которых будут обмениваться информацией через Интернет, что в свою очередь значительно увеличит эффективность труда и сократит издержки в производственных процессах.

Цифровизация - абсолютно логичный процесс, который происходит во всех сферах экономики: и в маркетинге, и в розничной торговле, и в сервисе. Современные информационные системы и нейронные сети смогут анализировать больше факторов и существенно повысить эффективность любого бизнес-процесса. Разумеется, это касается и сельского хозяйства.

Перед любым сельскохозяйственным производителем на конкурентном рынке стоят две главные задачи: максимально снизить себестоимость выпускаемой продукции и увеличить получаемую чистую выручку, при этом поддерживая качество продукции на неизменно высоком уровне. Чтобы их решить, на всех этапах процесс производства должен быть полностью управляемым и прозрачным. Например, нужно четко, поэтапно отслеживать цепочку создания стоимости на каждую единицу продукции. Для этого на сельскохозяйственном предприятии создается единое информационное пространство, где высокотехнологичное оборудование, аналитические и управленческие ИТ-системы в режиме нон-стоп обмениваются данными.

Как показало исследование, использование технологии Интернета вещей способно радикально изменить управление фермерскими хозяйствами. Внедрение различного рода датчиков и сенсоров, внедрение технологии больших данных, а также применение беспилотных летательных аппаратов и самоходных тракторов и машин уже сегодня способно преобразовать традиционные фермерские хозяйства в фермы нового поколения, Smart-фермы.

Библиографический список

1. «Интернет вещей» (IoT) в России: технология будущего, доступная уже сейчас. -URL: https://www.pwc.ru/ru/publications/iot/IoT-inRussia-research_rus.pdf

2. Сценарий развития мирового рынка продовольствия до 2050 г. Международный независимый институт аграрной политики. - URL: http://мниап.рф/en/analytics/ Scenarii-razvitia-mirovogo-prodovolstvennogo-rynka-do-2050-goda/

3. Рынок FoodNet. Национальная технологическая инициатива. - URL: http://www.nti2035.ru/markets/foodnet

4. Семеновская, Е. Индустриальный интернет вещей. Перспективы российского рынка / Е. Семеновская. - URL: http://www.company.rt.ru/projects/IIoT/ study_IDC.pdf

5. The Future of Internet of Things (IoT). - URL: https://www.bcg.eom/d/news/ 2 9j anuary2017-future-of-internet-of-things-145537

6. Маркеева, А. В. Интернет вещей (iot): возможности и угрозы для современных организаций / А. В. Маркеева // Общество: социология, психология, педагогика. -2016. - № 2. - С. 42-46.

7. Индустриальный Интернет вещей. Перспективы российского рынка. - URL: www.rostelecom.ru/projects/noT/study_IDC.pdf

8. Интернет вещей в сельском хозяйстве (Agriculture IoT / AIoT): мировой опыт, кейсы применения и экономический эффект от внедрения в РФ. - URL: https://www.crn.ru/news/detail.php?ID = 119899

Тусков Андрей Анатольевич

кандидат экономических наук, доцент, кафедра экономической кибернетики, Пензенский государственный университет

E-mail: tuskov@gmail.com

Грошева Екатерина Сергеевна инженер,

Научно-исследовательский институт фундаментальных и прикладных исследований,

Пензенский государственный университет E-mail: e.yudina@outlook.com

Палаткин Иван Викторович

доктор экономических наук, профессор, директор Пензенского казачьего института технологий (филиал), ФГБОУ ВПО «МГУТУ имени К. Г. Разумовского (ПКУ)» E-mail: penza@mgutm.ru

Шорохова Олеся Сергеевна студентка,

Пензенский государственный университет E-mail: lesia1997@mail.ru

Tuskov Andrey Anatolyevich candidate of economic sciences, associate professor,

sub-department of economic cybernetics, Penza State University

Grosheva Ekaterina Sergeyevna engineer,

Scientific and Research Institute of fundamental and applied research, Penza State University

Palatkin Ivan Viktorovich doctor of economic sciences, professor, Director of Penza Cossack Institute of Technologies (branch of Razumovsky Moscow State University of Technology and Management)

Shorohova Olesya Sergeyevna student,

Penza State University

УДК 631.1 Тусков, А. А.

Индустрия 4.0 в АПК: основные тенденции применения технологий Интернета вещей в сельском хозяйстве / А. А. Тусков, Е. С. Грошева, И. В. Палаткин, О. С. Шорохова // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. - 2018. - № 1 (25). - С. 55-64.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.