В не столь отдаленном будущем людям будет больше нечего делать на сельскохозяйственных угодьях: пахать, сеять и убирать урожай на полях будут исключительно роботы.

Кое-где они уже работают, причем круглосуточно.

Крупные хозяйства используют первые образцы самоуправляемых тракторов, которые способны распахивать большие поля, используя данные спутниковой навигации.

 

Беспилотные аппараты уже наблюдают с воздуха за состоянием почвы и посевов. Датчики на почве отслеживают ее влажность и содержание питательных веществ, подавая команды на включение ирригационных установок, снабжающих растения водой и микроэлементами.

В Японии, например, в следующем году начнет работу первая в мире полностью автоматизированная ферма по выращиванию зеленого салат.

Нет никаких сомнений, что будущее сельского хозяйства - за такими автоматизированными хозяйствами.

Дефицит продовольствия

По данным Всемирного банка, если рост населения планеты продолжится нынешними темпами, к 2050 году миру потребуется производить на 50% больше продуктов питания.

При этом последствия глобального потепления могут привести к снижению урожайности основных культур более чем на четверть.

Решением этой проблемы может стать роботизация и автоматизация всего агротехнического сектора глобальной экономики.

Американская фирма WinterGreen Research прогнозирует, что объем этого рынка возрастет с 817 млн долларов в 2013 году до 16,3 млрд долларов уже к 2020 году.

При этом инвестиционный банк Goldman Sachs настроен еще более оптимистично, предсказывая расширение этого сектора до 240 млрд долларов в течение ближайших пяти лет. В настоящее время между такими крупными производителями сельхозтехники, как компании John Deere, CNH Industrial и AGCO, развернулась ожесточенная конкурентная борьба на рынке самоуправляемых тракторов.

Новые методы вторгаются не только в область крупной сельхозтехники, но и в средства управления и контроля за состоянием полей и посевов.

Компания Deepfield, основанная в Германии концерном Bosch, разрабатывает автоматические системы контроля за состоянием сельхозкультур в процессе роста, которые отслеживают уязвимость различных генетических вариаций к сорнякам и засухам.

Тем временем инженеры проекта Hands Free Hectare в Шропшире в Англии решили доказать, что современная ферма вообще не нуждается в прямом вмешательстве человека.

В рамках этого проекта зерновые культуры в предстоящем году будут выращиваться с применением автоматизированных тракторов для распашки полей и сева, а также беспилотных аппаратов для наблюдения за ростом культур.

Инженеры из Университета Харпера Адамса и компании Precision Decisions в северном Йоркшире сейчас проводят испытания прототипов машин, которые выйдут на поля в марте будущего года.

Идеальная подрезка и прополка

Трудно представить, чтобы такой традиционный сектор агропромышленного рынка, как виноделие, нуждался в автоматизации. Однако и там машины играют всё более важную роль.

Уже в течение нескольких лет виноделы пользуются беспилотниками, оснащенными видеокамерами высокого разрешения и сенсорами, для оценки состояния виноградников и почв.

А в винодельческой Бургундии нехватка рабочей силы вынудила изобретателя Кристофа Милло заняться разработкой робота для обрезки виноградных лоз под названием Wall-Ye.

Последняя модель этого четырехколесного робота способна подрезать побег раз в пять секунд. Робот оснащен шестью камерами, инфракрасными сенсорами и двумя манипуляторами, а управляет машиной планшетный компьютер, размещённый внутри.

Эта машина способна учиться на собственных ошибках; кроме того, она может пропалывать траву вокруг каждой лозы. Солнечная батарея обеспечивает работу аппарата в течение 10-12 часов. Поэтому одна замена батареи в течение дня способна обеспечить круглосуточную работу машины.

По словам изобретателя, самой трудной проблемой является распознавание графических изображений - роботу нужно самому решить, где именно делать надрез. Легче это делать ночью, потому что яркие лампы освещают виноградный куст, отсекая фон. В следующем году Милло планирует отправиться в Калифорнию, где его машинами заинтересовались местные виноделы.

Салат и роботы

При этом некоторые специалисты считают, что возделывание земли для выращивания продуктов - вообще устаревший концепт.

Японская компания Spread's собирается запустить в будущем году в Киото прототип первой автоматической фермы по выращиванию салата - его производительность составит 30 тысяч кочанов в сутки.

Интересно, что ферма вытянута не по горизонтали, а по вертикали - в высоком здании, в котором размещаются лотки по выращиванию салата, ведь в таких странах, как Япония, земля стоит очень дорого, и такой вариант выращивания растений имеет прямой экономический смысл.

Все работы по посеву, поливке, обрезке и сбору урожая будут производить машины. Такая автоматизация сокращает себестоимость продукции на 50%. А использование для освещения здания светодиодных ламп сокращает расходы на энергоснабжение на 30%.

При этом совершенно неважно, какая погода на улице и даже в каком климате расположена ферма.

Кроме того, вертикальная схема выращивания растений позволяет повторно использовать до 98% используемой для полива воды, и производить продукты питания прямо в городах, сокращая расходы на транспортировку продукции и выброс в атмосферу вредных газов.

Беспилотные роботы

По всему миру разработчики заняты созданием летающих роботов, которые будут способны собираться в роеподобные группы и действовать сообща.

По словам доктора Тито Трианни из Института когнитивных наук и технологий в Риме, такие беспилотные аппараты, занятые прополкой угодий от сорняков, смогут оперативно оценивать ситуацию и распределять свои ресурсы на больших площадях.

Хотя обычно в сельской местности сигнал от навигационных спутников достаточно мощный, такие роботы очень чувствительны к утрате сигнала в мобильной сети или интернете.

Поэтому разрабатываемые летающие аппараты способны общаться между собой с помощью широкополосной радиосвязи, которая не зависит от мобильных сетей.

Такое активное внедрение автоматики и роботизация в сельском хозяйстве угрожает привести к безработице в отрасли.

В период с 1950 по 2010 годы, по данным Международной организации труда, доля сельскохозяйственных работников в общем объеме рабочей силы в развивающихся странах снизилась с 81% до 48,2%, а в развитых странах - с 35% до 4,2%.

Не приходится сомневаться в том, что появление на полях роботов ускорит этот процесс.

 

По материалах сайта http://www.bbc.com/