IoT для фермера: технологии и перспективы

Интернет вещей позволит нарастить эффективность сельского хозяйства

19 Октября 2018

Население земли постоянно увеличивается, растут и потребности в пище. В ближайшие годы сельское хозяйство должно повысить свою эффективность на десятки процентов, иначе прокормить население просто не удастся. По мнению Николая Ситникова, директора по развитию корпоративного бизнеса Кавказского филиала ПАО «МегаФон», сделать это можно лишь с применением современных информационно-коммуникационных технологий.

Телеком-операторы уже не первый год продвигают М2М-услуги. Но в аграрной отрасли широкого применения они пока не нашли. Что на повестке сегодня?
Тема развития М2М — ​информационного взаимодействия между разного рода устройствами — ​не нова, и с течением времени трансформировалась в концепцию интернета вещей, IoT (Internet of things). С этой концепцией напрямую связано то явление, которое крупнейшие ИТ (Microsoft, Oracle и др.) и сельскохозяйственные (Bayer, Syngenta и др.) компании называют «сельскохозяйственной революцией 4.0». Она предполагает широкомасштабное использование самых разнообразных датчиков, которыми можно оснастить технику, поля, работников. Получаемые с этой массы датчиков данные помогают хозяйству работать более эффективно — ​обрабатывать землю, сеять, удобрять, защищать от вредителей и болезней, собирать урожай и так далее. Анализ таких данных может подсказать, что делать в той или иной ситуации, — ​это своего рода система поддержки принятия решений. Это более эффективно, чем работать, надеясь на авось, на хорошую погоду и на «календарь огородника». Зарубежные хозяйства, взявшие на вооружение технологии интернета вещей, показывают в плане урожайности заметно более высокие достижения, чем отечественные сельхозтоваропроизводители, работающие по старинке.
Интернет вещей, в том числе и в сельскохозяйственной нише, как нам кажется, очень интересное направление для развития бизнеса оператора связи. Поэтому сейчас мы интенсивно разрабатываем новую платформу, которая будет базисом для развития этих технологий. Это и биллинг, и аналитика, и возможность интеграции сторонних приложений, оборудования, датчиков и так далее.

Технологически, насколько известно, концепция интернета вещей в современном ее виде предполагает использование новых стандартов передачи данных, которые в чем-то конкурируют друг с другом. На какой платформе предполагается развитие в вашем случае?
Да, сейчас наиболее перспективными выглядят несколько технологических стандартов для интернета вещей, в числе которых NB-IoT. Существуют альтернативные технологии, работающие в нелицензируемом спектре, так что использовать этот частотный ресурс можно практически бесплатно. NB-IoT же, разработанный консорциумом 3GPP, может быть развернут на базе имеющейся сети оператора сотовой связи, а для этого частотного ресурса необходимы лицензии. В общем и целом эти стандарты нацелены на решение похожих задач, и технологии, соответственно, также похожи, хотя свои плюсы и минусы у каждой из них, конечно, есть. Стандарты предлагают хорошую автономность датчиков — ​3‑4 года, некоторые заявляют о 10 годах работы (хотя реальность таких сроков, если честно, вызывает сомнения). Но вот открытость частотного ресурса — ​серьезный фактор. Благодаря этому в нем уже работают некоторые компании-провайдеры. И поэтому, когда мы в процессе реализации одного проекта, локализованного за Уральскими горами, попробовали в работе обе технологии, оказалось, что из-за помех в сети в нелицензируемом спектре качество передачи было достаточно низким — ​вплоть до 50% потерь. Между тем даже в сельском хозяйстве есть критические области потери сигнала, в ответственные моменты они могут быть очень критичными и сказываться на достоверности данных.
Есть и другой фактор. Телеком-оператор, развивая проекты с использованием NB-IoT, берет на себя ответственность за сетевую инфраструктуру. Мы вкладываем серьезные деньги в строительство базовых станций, в их программное обеспечение, в людей, которые их обслуживают, и так далее.

Однако в случае с применением операторского оборудования в сельском хозяйстве возникает неизбежная проблема с удаленностью от магистральных каналов. Как она будет решаться?
Да, это огромные расстояния. В российской практике у операторов некоторое время назад были проекты по созданию базовых станций «в чистом поле» для конкретного клиента (в частности, для одного из крупных агрохолдингов в Ростовской области), но оказалось, что при стоимости полноценной стройки в 5‑6 млн рублей она имеет все шансы не окупиться. Эта проблема очень актуальна. Но, к счастью, мир технологий уверенно движется в сторону миниатюризации. Технологические партнеры предложили новые варианты базовых станций NB-IoT размерами примерно с папку для бумаг формата А4. С помощью радиомоста (тут могут быть использованы разные технологии — ​и WiFi, и 3G, и LTE) она соединяется с полноценной базовой станцией и на месте раздает 4G-интернет, WiFi и обеспечивает непосредственно NB-IoT-покрытие на расстоянии до 5 километров. Для задач, в рамках которых необходимо обеспечить покрытие на десятки гектаров, где будут только трактористы и комбайнеры (и то, возможно, во вполне обозримом будущем их заменят на автоматику), подобные решения кажутся вполне применимыми. При стоимости одной такой базовой станции в 7‑10 тысяч долларов они обеспечат серьезную экономию и окупаемость в пределах горизонта инвестирования в 5‑6 лет.

А как вы планируете убедить аграриев использовать эти технологии? Абстрактные рассуждения о производительности ведь не всегда помогают…
Да, традиционный маркетинг здесь вряд ли будет эффективен. Необходимы вполне конкретные примеры и расчеты, наглядно показывающие, какой будет экономия в общем случае. Например, на юге России, в Ростовской области, Ставропольском и Краснодарском краях хорошо развито растениеводство. Мы можем показать, что программно-аппаратное решение на базе интернета вещей может помочь экономить, например, на удобрениях, и на средствах защиты растений (СЗР), а это очень весомые статьи затрат. Датчики влажности, кислотности, температуры почвы предоставят данные для оптимизации этой работы и в результате обеспечат лучший урожай при меньших затратах. К примеру, на поле увеличилась влажность — ​это сигнал к росту риска возникновения поражения урожая грибком, и необходимо вмешательство с помощью СЗР. Но одно поле расположено выше, и его почва сохнет быстрее, а другое ниже, и оно будет сохнуть дольше. Соответственно, потребность в СЗР разная. Или, например, разный уровень инсоляции полей предполагает разные оптимумы для уборки урожая. В общем, практическая применимость концепции интернета вещей в сельском хозяйстве очевидна. Мы собираемся предложить рынку мощную платформу — ​от датчиков до аналитической системы, и она поможет дать ответы на базовые вопросы: когда лучше полить, когда, куда и сколько внести удобрений, какие меры защиты нужны, когда лучше собрать урожай, как обеспечить эффективную логистику. А какие именно тут задействованы технологии, фермеру будет не так уж важно. Главное, что они будут работать.
Сейчас мы реализуем интересный пилотный проект по виноградникам на Тамани. Он предполагает размещение стандартных датчиков (инсоляция, температура и влажность почвы и т. п.), которые будут собирать информацию для аналитической системы, заточенной именно под эту культуру. Для виноградарей и виноделов главное — ​обеспечить постоянство качества продукта, и здесь наша платформа может проявить себя, пожалуй, наилучшим образом.

Для создания подобных специализированных решений, очевидно, необходимы и специализированные знания, которых попросту нет у классических айтишников и телекоммуникационщиков?
Конечно, в разработке таких платформ необходим внешний консалтинг. Мы консультируемся с профильными агрономами, в том числе и с работниками тех самых хозяйств, которые решили принять участие в этом пилотном проекте. Это решение рождается по сути на стыке совершенно разных областей знаний — ​телекоммуникаций, разработки аналитических систем и непосредственно агрономии в конкретной отрасли. Наша задача — ​объединить компетенции этих специалистов и выработать хорошее рабочее решение.
Чистые информационно-коммуникационные технологии сейчас развиваются не так уж интенсивно. Мало кого в секторе сельского хозяйства заинтересует, к примеру, абстрактный компьютер. Другое дело — ​работающее решение, которое на базе используемых технологий дает вполне ощутимую пользу.

Будет ли «коробка»?
Планируется, что IoT-продукт у нас будет существовать в трех ипостасях. Первая — ​это как раз коробочное решение, предварительно настроенное и готовое к использованию. Вторая — ​полностью индивидуальное внедрение, предполагающее большой объем работы по настройке и доработке продукта под потребности клиента. Такой вариант, думаю, будет востребован крупными заказчиками. И третий — ​своеобразный синтез первых двух, нечто среднее между коробкой и индивидуальным внедрением. То есть у нас есть базовый продукт, и клиент может, используя необходимый набор модулей, собрать решение под свои потребности.
Кстати, коробочные продукты мы планируем предложить не только сельскому хозяйству. Например, сейчас ведется работа по созданию коробки для рынка транспорта и логистики, отчасти на базе уже имеющихся в нашем портфеле M2M-решений для этой сферы. Там будет не только контроль местоположения транспорта и расхода топлива, но и, например, состояния груза, температуры рефрижератора, возможности поиска решений по оптимизации грузопотока и многое другое.
Многие наши коробочные IoT-решения выйдут на рынок уже совсем скоро — ​в четвертом квартале текущего года.

А кто будет производить собственно внедрение продуктов? Среднестатистический системный администратор ведь может и не справиться.
Телекоммуникационные операторы решают вопросы с внедрением, как правило, покупкой компаний, которые занимаются системной интеграцией. В текущем году мы купили часть компании «Техносерв», занимающей высокие позиции в рейтинге по своему сектору (топ‑5). У нас есть также ИТ-дистрибьютор — ​компания «Палмер», также входящая в топ-листинг по своей сфере. Кроме того, внутри компании есть команда, которая занимается непосредственно цифровыми инновациями, «большими данными» и так далее. Комбинируя усилия этих специалистов, мы планируем и развивать продукт, и заниматься его внедрением.
            bool(false)