Современные цифровые технологии активно внедряются в агропромышленном комплексе. Сегодня подобные решения помогают осуществлять мониторинг всех процессов, связанных с выращиванием растениеводческой продукции, — от составления карт посева до контроля уборки урожая. подобные технологии отслеживания доступны и для животноводческой отрасли.

В соответствии с «Концепцией устойчивого развития мясного скотоводства в России на период до 2030 года» и «Федеральной научно-технической программой развития сельского хозяйства на 2017–2025 годы» решение ключевых вопросов становления отрасли зависит от выработки необходимых мер социально-экономического, технического, технологического, правового и административно-управленческого характера. Одна из таких задач — обеспечение расширенного воспроизводства поголовья мясного и помесного скота, а также увеличение объемов производства говядины. Помочь в реализации данной цели может внедрение цифровых технологий в отрасли. 

Текущее состояние

По данным Министерства сельского хозяйства РФ, более 60 процентов крупного рогатого скота на убой производится в хозяйствах населения, что не соответствует требованиям «Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации». При этом до 75 процентов мяса перерабатываются предприятиями с удельным весом на рынке говядины менее одного процента. Несмотря на это, в целом отрасль мясного скотоводства характеризуется значительным ростом. С 2008 по 2015 год совокупный выпуск продукции в этом экономическом сегменте увеличился в 3,4 раза и составил 14 процентов от общего объема производства говядины в нашей стране. При этом в данный период ведущими предприятиями была проведена модернизация технологических процессов на всех этапах изготовления мясной продукции, построены и запущены в эксплуатацию промышленные откормочные площадки — основа будущего отрасли. Основные мощности по откорму поголовья сегодня сконцентрированы в Брянской, Воронежской, Липецкой, Оренбургской, Челябинской областях, Республике Калмыкии и Ставропольском крае. Прогресс в данной сфере обеспечил импортозамещение по ряду продуктов на полках магазинов.

В 2009–2016 годах в нашей стране сложились условия для развития современного мясного скотоводства на промышленной основе. В связи с этим возникла необходимость пересмотра мер государственной поддержки и регулирования, улучшения технической оснащенности предприятий и внедрения передовых информационных технологий в отрасли животноводства и ветеринарии. Также ощущается необходимость в переменах, касающихся информационного и коммуникационного развития сельских поселений, подготовки новых высококвалифицированных работников АПК, ветеринарных и надзорных служб.

Ключевые вопросы

Основных шагов для решения существующих проблем несколько. В первую очередь требуется разработка государственных систем учета и оперативного управления поголовьем, развитие информационной инфраструктуры мясного скотоводства, которая должна включать компании-интеграторы для концентрации и предпродажной подготовки мелких партий скота, промышленные откормочные площадки и мясоперерабатывающие заводы. Не менее важным для отрасли станет формирование современной цифровой системы ветеринарного обслуживания животноводческих и перерабатывающих предприятий, обеспечивающих создание и развитие единого российского рынка живого скота, сырья и продукции, а также организация автоматизированных рабочих мест на территории сельских поселений. При этом наиболее важным является решение одной из ключевых проблем в мясном животноводстве РФ — отсутствия эффективной автоматизированной системы идентификации животных с возможностью оперативного мониторинга поголовья при его пастбищном содержании и дальнейшего отслеживания сельскохозяйственной продукции по принципу «от поля до прилавка». Причем такая система должна обладать бòльшими функциями, чем простой учет животных и включение сведений о них в государственную информационную сеть.

С развитием цифрового животноводства и внедрением современных технологий в АПК появляются решения, которые позволяют контролировать конверсию кормов и передвижение животных, точно определять их репродуктивную способность, развитие и продуктивность, выявлять заболевания, обеспечивать ветеринарный контроль коров, рационов, сырья и продукции. При этом наиболее часто подобные решения основываются на технологиях радиочастотных систем — RFID. Однако эти системы малоэффективны при пастбищном содержании скота, которое значительно повышает продуктивность использования поголовья за счет снижения стоимости и улучшения конверсии кормов, уменьшения затрат на обслуживание инженерных систем животноводческих комплексов и логистику. Данные технологии в условиях пастбищ также затрудняют проведение бонитировки племенного скота и откорм молодняка.

Новые решения

По мнению представителей рынка АПК, потери поголовья и снижение продуктивности животных при свободном выпасе составляют от 10 до 30 процентов. Данный показатель включает кражи, падеж, низкосортные или недостаточные корм и питье на пастбищах, отсутствие своевременного и качественного ветеринарного обслуживания, травматизм коров. Для минимизации убытков в периоды пастбищного и стойлового содержания коров на откормочных площадках и при их передвижении, обеспечения оперативного управления стадом в соответствии с действующим законодательством, повышения эффективности производства и отслеживания продукции следует использовать технологии «Интернета вещей», а также коммуникационные и технические решения.

Рис. 1. Принцип работы системы мониторинга поголовья мясного стада

Об IoT сказано и написано немало, однако примеров реального применения подобных методик, в том числе в агропромышленном комплексе, существует не слишком много. Данные технологии помогут снизить не только потери поголовья, вызванные заболеваниями животных, но и предотвратить кражи скота. Безусловно, для исключения воровства можно использовать разные подходы, включая установку систем ограждения периметра повышенной степени защиты, охранной сигнализации, организацию регулярного патрулирования пастбищ и так далее. Однако данные решения зачастую являются дорогостоящими, не в полной степени или вовсе не обеспечивающими устранение проблемы потерь поголовья или недостаточного набора им веса. В качестве альтернативы может быть предложена система мониторинга мясного стада, способная обеспечить его идентификацию и непрерывный контроль. При использовании подобной технологии можно существенно уменьшить потери скота по причине воровства и его ухода за периметр пастбища. Кроме того, появляется возможность оценивать ряд физиологических параметров каждого животного и на ранних стадиях выявлять негативные факторы, влияющие на его весовые характеристики. Посредством анализа статистики перемещения поголовья на длительных интервалах с помощью подобной системы можно определять состояние пастбищ и корректировать движение стада для ускорения набора массы, а также осуществлять ряд других контролирующих действий.

Виды устройств

Система мониторинга поголовья построена на базе технологий «Интернета вещей», специально адаптированных под требования сельского хозяйства. Каждая особь в стаде помечается с помощью специального электронного чипа. Метка крепится в ухе, что обеспечивает оптимальное размещение с точки зрения удобства животного, безопасности и надежности работы устройства, которое позволяет проводить удаленную и местную идентификацию поголовья. Кроме того, метка обеспечивает контроль местоположения скота без использования сигналов GPS или ГЛОНАСС, за счет чего снижается ее энергопотребление и увеличивается длительность работы. Данную функцию можно использовать как для определения локации животного в режиме реального времени с отображением информации на карте, так и для сбора и последующего анализа истории перемещений стада. Датчики контроля основных физиологических параметров отвечают за измерение пульса, двигательной и жевательной активности коров, а также температуры их тела. На основе этих показателей осуществляется интегральная оценка текущего состояния каждой особи в стаде и оперативно выявляются потенциально опасные ситуации. Определение местоположения позволяет регистрировать случаи выхода животного за периметр, а совместно с контролем физиологических параметров — факты противоправного забоя скота. Онлайн-данные с меток могут использовать охранные группы для немедленного реагирования.

За счет поддержки специальных протоколов «Интернета вещей» обеспечивается эффективная связь электронной метки с аналитическими сервисами системы. Высокая скорость передачи данных, литиевая батарея большой емкости, установленная в датчике, и специальные алгоритмы гарантируют непрерывную работу устройства в течение 1,5–2 лет без необходимости замены элемента питания. Для передачи информации с подобных приборов обычно используется новейший стандарт связи NB-LTE. Такой подход позволяет реализовать экономичную и эффективную отправку данных между электронными метками и серверами системы. Развертывание стандарта осуществляется на базе инфраструктуры сотовой связи поколения LTE мобильных операторов России, за счет чего снижаются затраты на создание собственных сетей. В случае необходимости сельхозпроизводитель может расположить дополнительные компактные базовые станции непосредственно на пастбище.

Преимущества для отрасли

Решения для мониторинга скота на основе технологий «Интернета вещей» активно прорабатываются, однако уже сейчас можно сказать, что они гарантируют сельхозпроизводителям ряд преимуществ. В первую очередь, подобные системы обеспечивают идентификацию и оперативный контроль местоположения каждого животного и стада в целом, включая всю историю их перемещений по пастбищу и визуализацию этих передвижений на карте. В долгосрочной перспективе подобный анализ позволяет оценивать и прогнозировать состояние пастбища, а также управлять миграцией стада для улучшения показателей роста поголовья. Кроме того, за счет определения места расположения обеспечивается контроль выхода коровы за периметр пастбища, отправка оперативных уведомлений и вызов тревожной группы для поиска животного по его координатам, а также оперативное реагирование на противоправные действия, включая разделку особи на пастбище. Помимо этого, за счет регулярного измерения и анализа физиологических показателей поголовья осуществляется оценка состояния стада, быстрое выявление заболеваний и предотвращение развития эпидемий. Система также позволяет оперативно получать достоверную информацию о проведении ветеринарно-санитарных мероприятий с животными, осуществлять эпизоотический контроль и эпизоотическое прогнозирование и ретранслировать полученные данные в «Единую мониторинговую программу РФ» для обеспечения ветеринарно-санитарного благополучия региона на принципах регионализации. Таким образом, использование технологий «Интернета вещей» для мониторинга стада позволяет сельхозпроизводителям существенно сократить различные потери и издержки, связанные с выпасом животных, что обеспечивает повышение прибыли предприятия.

В. Покровский, директор по работе с клиентами компании «КРОК»

agbz.ru