«Цифровой сон» увеличит урожай
Студентка из Татарстана разработала цифровую платформу, позволяющую управлять ростом тепличных растений с помощью искусственного погружения в сон.
Сегодня одно из важных направлений тепличного производства в России – производство посевного материала для последующего выращивания культур как в открытом, так и в закрытом грунте. В этой работе необходимо гарантировать непрерывность рабочих процессов, что обеспечивает постоянный приток качественного посадочного материала: семян, саженцев, луковиц и черенков.
Зимой, когда в открытом грунте растения не растут, а в отапливаемых теплицах поддерживать микроклимат слишком дорого, часто возникает риск не сохранить будущий посадочный материал до весны. Русская зима – время, когда перепады температур и конденсат делают микроклимат в теплице нестабильным. Семена или саженцы могут преждевременно прорасти, или, наоборот, заболеть и пересохнуть. Сохранить жизнеспособность материала до весны, когда формируются оптимальные условия для высадки, помогут цифровые технологии управления производственными процессами в теплицах.
Уснуть и не болеть
30 июля в Альметьевске продемонстрировали результаты работы победителей грантового конкурса Фонда содействия инновациям, который курирует компания «Татнефть». В прошлом году в рамках федеральной программы «Студенческий стартап» 46 заявителей получили гранты по 1 миллиону рублей. Задача – реализовать новые проекты, которые находятся на разных стадиях, от создания прототипов до тестирования.
Одна из участниц конкурса, Зульфия Хайбуллина, выпускница магистратуры направления «Искусственный интеллект в биотехнологии» Альметьевского государственного технологического университета, представила стартап, посвящен искусственному погружению в сон растений. Он объединен с проектом «Sadovnik diary» и позволяет автоматизировать контроль микроклимата для клонального микроразмножения.
Это комплексное решение для тепличного хозяйства, позволяющее управлять ростом агрокультур. Платформа дает возможность ускорить или замедлить развитие растений, что снижает затраты на отопление и решает вопрос с хранением посадочного материала в зимний период. Кроме того, аграрии получают «умного помощника», работающего на основе машинного обучения. ИТ-система помогает отслеживать состояние растений, прогнозировать их развитие, точно и своевременно корректировать параметры микроклимата.
Растут в два раза быстрее
Новая цифровая платформа дает возможность управлять процессом роста и «пробуждать» растения от спячки в нужное время. Пробуждение «по заказу» дает независимость от сезонных колебаний погоды и позволяет круглогодично производить качественный посадочный материал.
В итоге процесс роста растений увеличивается более чем в два раза. Одновременно при создании посевного материала производительность увеличивается на 200%. Так студенческий стартап из Татарстана позволяет гибко управлять производством, в разы увеличить объемы выпуска посевного материала и существенно уменьшить затраты тепличных хозяйств на отопление, что повышает их рентабельность. Промышленное внедрение разработки позволит снизить себестоимость выращивания овощей, рассады, цветов и других тепличных культур.
Не менее важно, что цифровые технологии контроля процесса выращивания позволяют уменьшить зависимость качества урожая от ручного контроля агрономов.
Подобные технологии активно разрабатываются в российских вузах. Например, специалисты Ставропольского государственного аграрного университета начали работу по созданию для тепличных комплексов системы сенсоров, которая в режиме онлайн будет контролировать все параметры микроклимата и передавать данные системам автоматизированного управления. Ученые Северо-Кавказского федерального университета выпустили систему для выращивания культур закрытого грунта, которая управляется с помощью технологии Интернета вещей и использует машинное обучение. ИИ-система контролирует микроклимат, настраивая важнейшие параметры в теплицах.
Развитие тепличного производства
Новая разработка принципиальна важна для развития российской ИТ-отрасли. Проект интегрирует технологии машинного обучения, систем мониторинга, интернета вещей и агробиотехнологий. Зульфия Хайбуллина не только автоматизирует работу теплицы, на основе цифровых данных она формирует платформу для управления циклом развития растений.
После этапа испытаний разработка может стать частью программно-аппаратного комплекса «умных теплиц», в которой будет просчитан не только производственный процесс, но и экономическая эффективность.
Подобные технологии для России особенно важны – с учетом холодного климата на большей части страны и высоких логистических издержек часто выгоднее производить свежие фрукты, овощи и зелень непосредственно на месте. Впрочем, сегодня собственное тепличное производство развивают страны ЕАЭС, СНГ, Ближнего Востока и Северной Африки. Готовые комплексы «умных теплиц» найдут там своего покупателя.
