Автоматизация сельского хозяйства. Использование машин и оборудования с целью повышения качества процессов диагностики, принятия решений или выполнения сельскохозяйственных операций, снижения трудоемкости сельскохозяйственных работ и/или обеспечения своевременности, а в некоторых случаях – точности сельскохозяйственных операций. Автоматизация сельского хозяйства включает в себя технологии прецизионного земледелия. Примерами техники и оборудования, используемых для автоматизации сельского хозяйства, являются:
- тракторы, которые могут тянуть, толкать или приводить в действие целый ряд сельскохозяйственных машин, оборудования и инструментов, выполняющих сельскохозяйственные операции (т.е. автоматизируют функцию выполнения);
- датчики, машины, беспилотные летательные аппараты и спутники, а также такие устройства, как смартфоны, планшеты или программные средства (например, информационные приложения и системы онлайн-управления фермерскими хозяйствами) и платформы для мониторинга состояния животных, почвы, воды и растений, которые помогают людям принимать решения, касающиеся сельскохозяйственных задач1 (т.е. автоматизируют функцию диагностики);
- более продвинутые решения, такие как роботы-пропольщики, которые обеспечивают прецизионное распыление гербицидов только там, где это необходимо, и именно тех, которые необходимы, или беспилотные летательные аппараты, которые обеспечивают удаленный мониторинг ситуации и внесение удобрений, пестицидов и проведение других обработок с воздуха2, 3 (т.е. автоматизируют все три функции: диагностику, принятие решений и выполнение).
Автоматизированное оборудование. Системы, в которых некоторые (у частично автоматизированного оборудования) или все (у полностью автоматизированного оборудования) функции, определенный вид деятельности или режим машины или какой-то ее части автоматизированы и способны работать без вмешательства человека4.
Беспилотная авиасистема (БАС). Большая система, включающая летательный аппарат (дроны) с установленным на нем датчиком (датчиками), наземную станцию управления, обслуживаемую пилотом, и программное обеспечение, используемое для анализа данных, собранных датчиком (датчиками)9.
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) или дрон. Автономный летательный аппарат. Им можно управлять с пульта дистанционного управления или с помощью программно-управляемого устройства. В сельском хозяйстве часто используется для сбора аэрофотоснимков или для внесения удобрений, семян, пестицидов и других факторов сельскохозяйственного производства5, 9.
Большие данные. Объемные, разнообразные, сложные наборы данных, генерируемые приборами, датчиками, финансовыми транзакциями, социальными сетями и другими цифровыми средствами. Для их хранения и обработки обычно требуются мощности, превышающие возможности персональных компьютеров и базового аналитического программного обеспечения.
Вертикальное растениеводство. Фермерство в закрытых помещениях в полностью контролируемых условиях. Используется для круглогодичного вертикального выращивания сельскохозяйственных культур9.
Виртуальное ограждение. Технология, основанная на оснащении животных приемоответчиками ГНСС для определения их местоположения, в которой используются звуковые оповещения, удары электрическим током и другие сигналы, позволяющие удержать животных в пределах геолокационных границ. Потенциально такой подход устраняет необходимость в физическом ограждении, а ГНСС помогает производителям определять местонахождение животных, пасущихся на больших открытых пастбищах5.
Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС). Любая система, использующая спутниковые сигналы для предоставления информации о местоположении. Примерами являются глобальная система позиционирования (GPS) Соединенных Штатов Америки, европейская система Galileo, российская ГЛОНАСС и китайская BeiDou5.
Система автоматического управления. Технология на базе ГНСС, обеспечивающая автоматическое управление и позиционирование на ландшафте самоходных сельскохозяйственных машин (например, тракторов, зерно- и силосоуборочных комбайнов, опрыскивателей). При наличии самой совершенной системы автоматического управления компьютер может выполнять практически все функции рулевого управления техникой в поле, включая поворот на краю поля. Технология автоматического управления обычно требует присутствия в машине человека оператора, который в случае неисправности или других проблем сможет взять управление на себя. Это хороший пример технологии прецизионного земледелия5.
Глобальная система позиционирования (GPS). ГНСС Соединенных Штатов Америки. Поскольку это была первая ГНСС, доступная для гражданского использования, аббревиатура GPS иногда употребляется в качестве обобщенного термина, обозначающего ГНСС5.
Двунаправленная сеансовая передача неструктурированных данных (USSD). Служба обмена сообщениями, в большей степени ориентированная на интерактивное взаимодействие, чем смс. Характеризуется использованием кодов, начинающихся со звездочки (*) и заканчивающихся решеткой (#) (например, *845#). USSD-сообщение содержит максимум 182 символа и используется для получения и предоставления доступа к информации о сельском хозяйстве, здравоохранении, к новостям, прогнозам погоды и т.д.14.
Дистанционное зондирование. Процесс удаленного сбора информации об объектах, находящихся на поверхности земли, с использованием самолетов, спутников и других платформ, оснащенных датчиками9.
Интернет вещей (ИВ). Система, в которой устройства (включая мобильные телефоны, датчики, беспилотные летательные аппараты, машины и спутники) подключены к интернету9.
Интероперабельность. Способность машин и оборудования генерировать и использовать данные и обмениваться ими на основе единых четко определенных ожиданий относительно содержания, контекста и значения этих данных9.
Искусственный интеллект (ИИ). Компьютерные системы, использующие те или иные алгоритмы для анализа окружающей среды и предпринимающие – с некоторой степенью автономии – те или иные действия для достижения определенных целей. ИИ может быть чисто программным, действующим в виртуальном мире (примерами являются голосовые помощники, программное обеспечение для анализа изображений, поисковые системы, системы распознавания речи и лиц), или встроенным в физические устройства (примерами являются усовершенствованные роботы, беспилотные автомобили, дроны или приложения интернета вещей)5.
Машинное обучение. Тип искусственного интеллекта и метод анализа данных, в котором компьютерные алгоритмы используются для автоматизации построения аналитических моделей. В основе машинного обучения лежит выявление закономерностей в анализируемых данных в целях повышения производительности машин за счет более точного прогнозирования результатов без использования явных инструкций человека.
Механизация сельского хозяйства. Использование технологий всех уровней, от простых базовых ручных орудий труда до более сложного моторизованного оборудования и техники, для выполнения сельскохозяйственных операций6. В зависимости от источника энергии технологии механизации сельского хозяйства делятся на три категории: ручные (инструменты и орудия, при использовании которых основным источником энергии является мускульная сила человека), требующие использования тягловых животных (машины, орудия труда и оборудование, приводимые в действие животными) и использующие моторизованную технику (приводимую в действие двигателями)7.
Механизация сельского хозяйства с использованием моторизованной техники. Применение всех типов механических двигателей, вне зависимости от используемого источника энергии, для выполнения задач, связанных с сельским хозяйством7.
Модель "бизнес – бизнес". Деловые отношения и торговля между компаниями, а не между компанией и отдельными клиентами9.
Модель "бизнес – клиент". Прямые деловые отношения и торговля продуктами и услугами между компанией и потребителями, которые являются конечными пользователями ее продуктов или услуг9.
Платные услуги. Применительно к сельскохозяйственной технике – деловое соглашение, в соответствии с которым фермер оплачивает услуги поставщика техники из расчета за единицу (например, за гектар, за час работы, за одно животное или за тонну собранного урожая), не приобретая эту технику в собственность5.
Почвозащитное и ресурсосберегающее земледелие (также называемое противоэрозионной обработкой почвы). Система ведения сельского хозяйства, предполагающая минимальное нарушение структуры почвы (т.е. ее минимальную или нулевую обработку) и способствующая сохранению постоянного почвенного покрова и диверсификации производства сельскохозяйственных культур. Она помогает сохранить биоразнообразие и естественные биологические процессы над и под поверхностью почвы, что позволяет более эффективно использовать воду и питательные вещества, а также повысить продуктивность и устойчивость растениеводства10.
Прецизионное животноводство. Стратегия ведения животноводческого хозяйства на основе анализа данных, предусматривающая непрерывный автоматизированный мониторинг и контроль продуктивности, условий содержания и состояния здоровья и благополучия отдельных животных или групп животных в режиме реального времени, с целью увеличения эффективности использования ресурсов и повышения производительности, качества, рентабельности и устойчивости животноводства5.
Прецизионное земледелие. Стратегия хозяйствования, предусматривающая сбор, обработку и анализ временных, пространственных и индивидуальных данных и объединение их с другой информацией в условиях вариативности параметров поля с целью обеспечения правильности управленческих решений и точности работы сельскохозяйственной техники в интересах увеличения эффективности использования ресурсов и повышения производительности, качества, рентабельности и устойчивости сельскохозяйственного производства11.
Программные и аппаратные цифровые решения. Программные цифровые решения – это прежде всего решения на базе программного обеспечения, не предполагающие использования сельскохозяйственной техники, но требующие ограниченных аппаратных ресурсов, как правило, смартфона или планшета, либо программных инструментов, таких как информационные приложения, программное обеспечение для управления фермерскими хозяйствами и онлайн-платформы. Могут включать в себя дистанционное зондирование и/или БАС, но их применение ограничивается только генерацией данных для поддержки принятия решений и разведки. Если цифровые инструменты устанавливаются на сельскохозяйственную технику и оборудование, их называют аппаратными, и они позволяют технике взаимодействовать с окружающей средой посредством прямого (активного) действия, а не просто наблюдений и поддержки принятия решений9.
Регулировка на ходу. Применительно к сельскохозяйственной технике – ситуация, в которой работа машины регулируется во время ее движения по полю на основе алгоритма, использующего данные датчиков, без прямого вмешательства человека5.
Робот. Машина, способная работать автономно без непосредственного вмешательства человека12. Робот может быть стационарным (как, например, доильный робот) или мобильным (т.е. способным передвигаться). Это слово в основном используется в средствах массовой информации и широкой публикой. Роботов часто наделяют человеческими чертами. В обсуждениях более технического характера специалисты предпочитают использовать такие термины, как "автономная машина" или "автономное оборудование"13.
Доильный робот. Любая доильная машина, обеспечивающая автоматизированное доение молочных животных, особенно молочного скота, без участия человека. Их также называют системами автоматического доения.
Роевые роботы. Множество относительно небольших мобильных автономных машин, выполняющих работу, которая в случае обычной механизации выполняется одной большой машиной.
Шагающий робот. Мобильная автономная машина, которая вместо колес для передвижения оснащена шарнирно сочлененными конечностями5.
Робототехника. Междисциплинарная отрасль информатики и инженерии, включающая в себя проектирование, конструирование, функционирование и использование роботов. Она объединяет многие области, в том числе машиностроение, электротехнику, информационную инженерию, мехатронику, электронику, биоинженерию, компьютерную инженерию, теорию управления, разработку программного обеспечения и математику.
Сельское хозяйство в закрытом грунте. Производство высококачественных овощей и других плодоовощных культур в теплицах и на вертикальных фермах. Эта технология позволяет фермерам выращивать товарные культуры на небольших участках маргинальных земель с дефицитом воды, где традиционное земледелие может оказаться невозможным. Ее также называют выращиванием в защищенном грунте или растениеводством закрытого грунта9.
Сельхозпроизводители. Домохозяйства, занимающиеся сельскохозяйственной деятельностью (растениеводством, животноводством, рыболовством, аквакультурой, пастбищным скотоводством или лесным хозяйством).
Мелкие (сельхоз)производители. Производители, занимающиеся любым из перечисленных выше видов сельскохозяйственной деятельности, но работающие в условиях более серьезных ограничений, связанных с доступом к рынкам и ресурсам, включая земельные и водные, а также к информации, технологиям, капиталу, имуществу и институтам8.
Система поддержки оператора. Система, помогающая работать операторам сельскохозяйственных машин. Для поддержки принятия решений оператором такая система обычно использует данные датчиков из нескольких источников, установленных на машине. Она способна автоматически регулировать настройки машины для достижения оптимальных результатов исходя из приоритетов оператора (например, касающихся эффективности расхода топлива, скорости выполнения работ, качества продукции). Впервые была внедрена на зерноуборочных комбайнах5.
Технология переменного нормирования (ТПН). Технология, основанная на сочетании оборудования и программного обеспечения и используемая для варьирования количеств вносимых удобрений, пестицидов, семян и других факторов сельскохозяйственного производства в целях достижения оптимальной урожайности с учетом потребностей сельскохозяйственных культур, т.е. для получения максимально возможного урожая при наименьших затратах5.
Контроллеры для штанговых опрыскивателей. ТПН с поддержкой ГНСС, позволяющая управлять отдельными частями сельскохозяйственного штангового опрыскивателя на основе карты или данных датчиков. Ширина профиля может варьироваться от нескольких метров до размеров одного сопла. Современная технология позволяет открывать и закрывать сопла и запускать пульсирующий режим на различных скоростях.
Системы управления рядовым севом. ТПН с поддержкой ГНСС, позволяющая управлять отдельными рядовыми сеялками на основе карты или данных датчиков. Обычно используется для того, чтобы избежать сева на незасеваемых участках или двойного сева по краю поля.
ТПН на основе карт. ТПН, которая основывается на картах, содержащих пространственную информацию об условиях на конкретном поле. Подготовка таких карт с пространственной информацией является отдельным видом деятельности. Аналитики готовят их заранее, чтобы впоследствии их можно было использовать в ТПН.
ТПН на основе показаний датчиков. ТПН, которая основывается на показаниях датчиков, собираемых в поле в процессе движения сельскохозяйственной техники. Соответственно, сбор информации, используемой в ТПН, производится автоматически (в отличие от ТПН на основе карт). Обычно датчик находится перед устройством для внесения удобрений (агрохимикатов), компьютер, использующий алгоритм расчета нормы внесения, установлен на самой машине, а оборудование для внесения – в задней части машины.
Ферма, фермерское хозяйство. Любая управляемая сельскохозяйственная производственная единица, занимающаяся производством продукции растениеводства, животноводства, агролесоводства или аквакультуры.
Цифровая автоматизация сельского хозяйства. Усовершенствование автоматизированных процессов, осуществляемых в сельскохозяйственной технике и оборудовании (например, в тракторах и их орудиях, в системах кормления, доильных аппаратах), за счет добавления цифровых инструментов, которые повышают эффективность и точность этих процессов благодаря возможности доступа к данным и цифровым сервисам через интероперабельные интеллектуальные сети, платформы и системы управления фермерскими хозяйствами.
Электронная идентификация. Использование микрочипа или электронного транспондера, встроенного в метку, болюс или имплантат, для идентификации отдельного сельскохозяйственного животного5.
