У сорняков нет шансов

Николай Дмитриевич, в августе вы провели успешные испытания интеллектуальной системы борьбы с борщевиком Сосновского. До сих пор на рынке не было комплексных решений для уничтожения ядовитого растения. В чем уникальность вашей технологии?

Сегодня на территории России, по разным данным, борщевиком заражено свыше 1 млн га. Напомню, что в советское время борщевик специально сеяли, чтобы обеспечить кормовую базу для животноводства, но это обернулось бедствием. Ежегодно каждое растение дает около 70 тыс. семян, живут они больше пяти лет. Борщевик бережно заботится о своем потомстве: корень выделяет субстанцию, выжигающую дерн для беспрепятственного прорастания семян.

Самые популярные методы борьбы с этим сорняком сводятся к локальному распылению хорошо известного гербицида глифосата, который заодно убивает всю остальную растительность, что наносит существенный экологический вред. Такой подход только помогает борщевику на следующий год разрастаться за счет семян, ждущих под землей своего часа.

Наша компания уже давно занимается технологиями дистанционного зондирования земли. Мы стали определять заросли борщевика по снимкам из космоса, аэрофотосъемкам с использованием специальных мульти- и гиперспектральных камер. Сначала это была ручная работа, затем мы сделали ее автоматической — написали программу распознавания и научили ее обнаруживать вредные растения по снимкам из космоса.

Спутники летают далеко и высоко, поэтому их данные мы перепроверяем и подтверждаем при помощи беспилотников-дронов, которые по наводке из космоса выявляют наличие борщевика предельно точно, иногда до единичного растения. Так мы получаем точные карты его распространения. Это эксклюзивные для России технологии.

Как роботы помогают в уничтожении ядовитого растения?

В борьбе с сорняком мы задействуем беспилотники-опрыскиватели вертолетного типа. Дроны распыляют на сорняки специально подобранные композиции химикатов. Мы можем запустить над полем одновременно сотню дронов, целый рой. В каждый такой аппарат заливается от 10 до 20 л гербицидных смесей. Управляются беспилотники интеллектуальной системой, которая автоматически определяет маршрут полета в соответствии с картами произрастания борщевика.

Особенно эффективно совместное применение летающих аппаратов и наземных роботов-опрыскивателей. Это позволяет проводить обработку самых труднодоступных участков, в том числе на сильно пересеченной местности. Кроме того, наземные беспилотники мы запускаем в случае, если небо над территорией закрыто для полетов по каким-либо причинам: из-за линий электропередачи, близости населенных пунктов или важных объектов инфраструктуры (например, нельзя летать вблизи аэропортов).

Наземные роботы получают треки маршрутов передвижения от дронов-разведчиков и спутников. Такой ползающий робот может двигаться с помощью как бензинового двигателя, так и аккумуляторов.

Ну и для некоторых особых случаев остается вариант обработки растений с помощью ранцевых опрыскивателей. Понятно, что есть случаи, когда химия в борьбе с борщевиком неприменима в принципе, например по берегам рек. Тогда сорняк удаляется механическими способами.

Насколько безопасны распыляемые химические вещества для окружающей среды?

Работу по борьбе с борщевиком мы ведем под строгим контролем Всероссийского института защиты растений. Ученые разработали специальную смесь гербицидов, которая оказывает действие только на двудольные широколиственные растения, то есть в основном на борщевик, оставляя практически неповрежденными траву и дерн.

При этом мы сумели добиться хороших результатов, обрабатывая растения сверхмалыми объемами химикатов. За счет устройства системы распыления на дронах и особых добавок к гербицидам нам требуется примерно в 10 раз меньше растворов по сравнению с традиционными способами обработки сорняков — 20 л против 200 на 1 га.

Другой плюс использования беспилотников — хороший воздушный поток, который дрон создает своими многочисленными пропеллерами во время опрыскивания: листья сор­няка колышутся, поз­воляя химикатам попадать на большую поверхность растения и достигать почвы, что тоже важно для предотвращения будущих всходов.

Как отслеживаются результаты?

К любому отчету об обработке территории помимо фотографий уничтоженного борщевика с уровня земли и с высоты полета беспилотных летающих аппаратов мы предоставляем космические изображения этих зон с указанием треков, по которым летали наши беспилотники. Сверху хорошо виден эффект обработки, особенно когда применяются специальные программы распознавания.

Борьба с борщевиком актуальна для многих регионов. Проявляют ли местные власти интерес к вашим разработкам?

Да, например, сейчас мы развиваем сотрудничество с Московской областью. На борьбу с борщевиком регион ежегодно выделяет десятки миллионов рублей. Одновременно областное правительство ввело штрафы: если на участке будет обнаружен ядовитый сорняк, юридическим лицам придется заплатить до 1 млн руб. Но проблема в том, что обычные методы выявления таких нарушений малоэффективны.

Мы предложили областному правительству свои технологии обнаружения растений и борьбы с ними и продемонстрировали на больших площадях, сильно заросших борщевиком, как это работает. Прибывшая на эти поля комиссия, принимавшая участие в оценке результатов эксперимента, была впечатлена. Сейчас ведем переговоры о совместных проектах на следующие сезоны.

Готовы ли вы к массовому спросу на эту технологию, как планируете ее развивать?

Мы работаем над тем, чтобы предложить рынку франшизу. Она позволит любому человеку получить от нас данные по местоположению зараженных борщевиком территорий, треки для беспилотных или пилотируемых аппаратов, химические растворы. По желанию заказчик сможет купить, взять в аренду у нас или наших парт­неров беспилотные летающие аппараты или наземные виды роботов и самостоятельно проводить обработку территории. Со своей стороны мы предоставим отчет по результатам проведенной работы и при необходимости сформулируем дальнейшие рекомендации.

Датчики для техники и коров

В каких еще областях сельского хозяйства «цифра» может принести пользу?

В сельском хозяйстве «цифра» нужна даже больше, чем в машиностроении, например в животноводстве. Элементарный пример: можно привязать шагомер на ногу корове на пастбище и каждый день считывать, какое расстояние она прошла. Станет известным среднее количество шагов животного за день. Если оно постепенно увеличивается, это означает, что корове не хватает кормов или воды. Можно вносить коррективы в режим выпаса или устройство водопоев. Можно обойтись и без датчиков — дрон с термальной камерой не только увидит корову, но и сможет измерить ее температуру. Еще более важно оценивать состояние пастбищ или сенокосов, спланировать режим выпаса или заготовки сена — здесь спутниковая и беспилотная информация абсолютно необходима.

Или, например, нашими системами предикативной аналитики, широко применяемыми для сбора и анализа данных о работе локомотивов, можно оснастить сельскохозяйственную технику и получать с нее широкий спектр данных. Представьте, что вам надо засеять поле, скажем, пшеницей. Зная культуру растения и нюансы подготовки почвы, можно настроить технику на идеальные для посева условия: задать скорость движения трактора, диаметр открытия форсунок в сеялке и прочее.

То же самое касается обработки почвы или внесения удобрений. Цифровой контроль работы техники, состояния почв, точный режим внесения удобрений, оптимальные нормы высева — все это может повысить урожай на 20% и больше.
Эта же технология позволяет автоматически отправлять ключевые данные (скоростной режим, расход топлива, траекторию движения) с любой машины прямо в бухгалтерские документы для проведения расчетов и начислений.

В октябре Ctrl2GO и Аналитический центр Минсельхоза России заключили соглашение о развитии цифровых решений. Что предполагает эта работа?

Мы предложили разработать для Министерства сельского хозяйства интеллектуальную платформу открытого типа на основе созданной Минпромторгом Государственной информационной системы промышленности. Там реализован целый ряд сервисов: финансовый, трансфер технологий, информационный сервис, открыты виртуальные торговые площадки, работают отраслевые порталы и т.д. Похожие сервисы могут оказаться очень полезными для сельского хозяйства. Зачем в таком случае тратить бюджетные средства на разработку того, что уже сделано за государственный счет? В эту платформу мы сможем перенести часть готовых сервисов, а еще часть разработать дополнительно. Поскольку эта система будет открытой, в нее легко будет интегрировать любой надежный сервис, разработанный кем-либо по заказу Минсельхоза или по собственной инициативе.

Но в чем будет заключаться уникальность вашего продукта?

Мы умеем собирать данные, обрабатывать их, хранить, предоставлять в различные системы, верифицировать, агрегировать, анализировать и прочее. Это открывает для ведомства самые широкие возможности. Например, сегодня фермеры сообщают в Минсельхоз о видах посеянных культур и собранном количестве урожая. В одном из таких отчетов ростовский предприниматель указал, что собрал с 1 га 180 центнеров пшеницы. Это при средней урожайности по региону 34 центнера! Очевидно, что он вообще ничего не выращивал, а скупал пшеницу у соседей, как только те собрали урожай, и таким образом пытается уйти от налогов. Мы можем проверить это по космическим данным: увидеть, что и в каком объеме выращивается в любой точке планеты.

Кроме того, наши разработки с высокой точностью способны спрогнозировать урожайность культур. На основе Big Data искусственный интеллект выдает не только самый благоприятный для посева срок на каждом конкретном поле, но и полезную информацию о том, какие вносить удобрения, надо ли проводить обработку от сорняков и вредителей, когда убирать урожай и прочее.

Каким вам видится «умное фермерство» в перспективе?

Мы стремимся построить систему, в которой фермер не будет чувствовать себя предоставленным самому себе, работая на свой страх и риск. Его поле будет оборудовано датчиками, с их помощью искусственный интеллект просчитает, что именно сеять и когда лучше производить сев. Беспилотные тракторы обработают почву и засеют поля. Снимки из космоса выявят участки, где в случае необходимости надо произвести подкормку удобрениями или побороться с вредителями, предоставят данные о сроках сбора урожая. Беспилотные комбайны соберут урожай.

Sale-боты доставят продукцию на склад или напрямую покупателю. Когда она будет продана, фермер получит на свой телефон информацию о прибыли. Полагаю, что уже через 15–20 лет это станет реальностью. Человек же станет во главе обслуживания этих систем, ему новый век готовит более интеллектуальную и увлекательную работу.