Цифровые болюсы — системы индивидуального наблюдения за коровами

ЭкспертБизнес

Путь к большим данным коровы лежит через ее желудок

Центр национальной технологической инициативы «Сенсорика» при НИУ МИЭТ подготовил к серийному выпуску цифровые болюсы — системы индивидуального наблюдения за коровами, которые заменят зарубежные аналоги

Виктория Безуглова

Капсула с датчиками внутри, выполненная из прочного пластика, в течение четырех лет находится в желудке у коровы, передавая фермеру в режиме реального времени данные о состоянии животного. Предоставлено НИУ МИЭТ

Буренка открывает рот, и ей в глотку с помощью аппликатора вводится болюс — герметичная овальная капсула с датчиками внутри, выполненная из прочного пластика. Затем из пищевода коровы устройство попадает в первый преджелудок, рубец, где и будет находиться все четыре года действия, передавая фермеру в режиме реального времени данные о состоянии животного. Длина болюса — 13 см, вес — до 250 граммов, но нет, корове не больно и от постороннего предмета в желудке неудобств она не испытывает: австрийские ученые доказали это еще в 2009 году, когда разработали первые болюсы smaXtec, ныне используемые в 25 странах мира, в том числе на нескольких десятках российских ферм. Эффект от внедрения — увеличение надоев как минимум на 2–4 литра в день, профилактика болезней и экономия на лечении, контроль и снижение потерь при репродуктивных процессах.

Ученые Федерального научного агроинженерного центра Всероссийского института механизации (ВИМ) занялись подготовкой базы к созданию отечественного аналога болюса еще в 2018 году, а в 2019-м к техническому воплощению проекта подключился центр НТИ «Сенсорика» на базе Московского института электронной техники (МИЭТ). На разработку цифровой системы индивидуального наблюдения «Умная ферма» «Сенсорика» получила грант в 20 млн рублей от Фонда содействия инновациям. Первые испытания отечественного болюса прошли на ферме в Свердловской области, в настоящее время система дорабатывается и готовится к промышленному запуску, который запланирован на лето 2023 года.

Эксклюзивным поставщиком системы будет ООО «ИнтелФарм», а изготавливать болюсы начнут на площадке завода «Протон» — предприятия, уже 50 лет выпускающего радиоэлектронную аппаратуру и информационно-вычислительные системы в тесной связке с МИЭТ. На «Протоне» будут делать корпус болюса и печатные платы, в которые вставляются микросхемы, пока преимущественно импортные, а после тестирования и программирования контроллера специалисты выполнят финальную сборку и герметизацию изделий.

«Объем рынка молочных коров в стране составляет порядка восьми миллионов голов; мы пока прицеливаемся в один процент, то есть хотим в первые пять лет производства охватить 80 тысяч животных. Планируем пока выпускать до 10 тысяч болюсов в год, но можем при необходимости нарастить мощности», — говорит сотрудник «Сенсорики», ассистент Института микроприборов и систем управления НИУ МИЭТ Владимир Жмылев.

При этом отечественный болюс будет не только импортозамещающим продуктом (что стало актуальным в связи с уходом smaXtec из России), но и учтет все недостатки зарубежных моделей. «Это не просто аналог. Мы расширили функционал системы, модифицировали алгоритмы и математические модели, чтобы измерять больше показателей. Помимо этого в нашем научном центре работают над созданием климатического сенсора, бонитировочного станка, а также робота-дояра и робота-кормопододвигателя, которые в связке позволяют повысить экономическую эффективность животноводческих предприятий», — говорит научный сотрудник ВИМ Федор Владимиров.

Наша «умная ферма» будет умнее

Цифровые технологии в отечественном животноводстве применяются уже полтора десятка лет: многие хозяйства знакомы с электронными чипами в ухе, ножными респондерами, ошейниками, которые могут собирать информацию об активности животного, количестве и длительности его лежек, беспокойстве, руминации (качестве жвачки), тем самым помогая контролировать здоровье КРС. Болюсы на нашем рынке появились лет пять-шесть назад — от упомянутого австрийского производителя системы smaXtec. Эти устройства собирают информацию о животном изнутри, добавляя к функциям определения двигательной активности показатели температуры тела, потребления воды, а также уровня pH (кислотности) в желудке. Таким образом, фермеры могут комплексно наблюдать за здоровьем коров — подбирать правильный рацион, на ранних этапах предупреждать болезни, определять признаки половой охоты или готовности коровы к осеменению. Информации достаточно как для зоотехнического, так и для ветеринарного дивизионов ферм, а конечная цель — увеличение надоев, улучшение репродуктивных показателей в стаде.

Правда, опыт внедрения импортных болюсов показал, что максимальную эффективность они показывают при беспривязном содержании животных и в хозяйствах с поголовьем более 500 дойных коров — желательно там, где уже есть доильные залы, цифровые программы управления стадом. В России больших молочных хозяйств не так много; средние фермы, где насчитывается от 400 до 800 голов КРС, составляют 7,7% от общей численности, а крупные, от 800 голов, — 4%. Еще меньше хозяйств с беспривязным содержанием, следовательно, датчики активности не слишком много расскажут о корове. Но в «Сенсорике» полагают, что их продукт найдет своего клиента: во-первых, животноводам приходится решать разные задачи, и если это подбор рациона, то болюс с pH-датчиком станет незаменимым на любой ферме; а во-вторых, компания готова предложить рынку более умную ферму, чем те, что уже есть.

В цифровых системах «Сенсорики» внедрен ряд новых технологических решений. Прежде всего это собственные алгоритмы обработки данных, за счет которых повышается точность получаемой информации, например для выявления болезней. И чем больше наберется статистики, тем правильнее будут результаты. «Условно, сейчас точность выявления болезней находится на уровне 70–80 процентов, а накопление большой базы позволит довести эту величину до 90–99 процентов. И так почти по всем параметрам», — утверждает Владимир Жмылев.

Кроме того, болюсы «Сенсорики», в отличие от smaXtec, можно будет интегрировать в уже существующее программное обеспечение ферм. «Часто бывает, что фермер приобрел разные девайсы — допустим, доильного робота и систему мониторинга, — а они не синхронизированы между собой. В итоге на персонал ложится огромная работа, массу информации приходится вносить вручную, что-то теряется в процессе, возникают ошибки, — разъясняет Жмылев. — Наше ПО может легко вписаться в уже существующее на ферме или, наоборот, включить в себя другие электронные системы».

В компании нашли также способ удвоить срок фиксирования такого важного показателя, как pH. На smaXtec, при общем сроке работы болюса в четыре года, показатель pH определялся всего 150 дней, а «Сенсорика» довела его до 300 дней за счет подбора более эффективных микросхем. Преимуществом отечественной системы должно стать и сервисное сопровождение, которое помимо технической части включает в себя ветеринарные консультации от научных сотрудников ВИМ, зоотехников и биологов. «Это научный проект, и мы не оставим без внимания наших клиентов, всегда будем готовы помочь фермерам», — подтверждает руководитель научного проекта Дмитрий Павкин.

Как удешевить технологию

В «Сенсорике» говорят, что их болюсы будут стоить на 20–30% дешевле импортных, то есть предварительная цена обычного болюса составит 22–24 тыс. рублей, а с pH-датчиком — более 30 тыс. При этом расчеты показывают, что при увеличении надоев даже на два литра в день за четыре года действия болюса фермер дополнительно получит 2920 литров, или 85 тыс. рублей в закупочных ценах января 2022 года (29,17 рубля). К тому же болюсы с pH-показателем необязательно закупать для всех животных — достаточно использовать их на 10% поголовья, чтобы контролировать процессы кормления.

График 1. Половину молока в России производят крупные и средние фермы

К примеру, на агрофирме «Павловская нива» (Воронежская область) в 2019 году установили всего 13 австрийских болюсов, из них шесть — с pH, и остались очень довольны: смогли откорректировать рацион коров и увеличить молочную продуктивность. На молочно-товарной ферме «Олжа Садчиковское» (Казахстан), где работали 200 болюсов при стаде в 615 голов, тоже удалось решить проблему с подбором правильного кормления и повысить надои с 14 до 19 литров молока в сутки с головы. Кроме того, болюсы помогли своевременно определять охоту коров: сотрудники фермы ежедневно утром получают перечень номеров животных, которых после дойки нужно отправить на сортировку, и вносят эти номера в специальную программу беспривязного управления стадом.

Однако достоинства болюсов оценили не все. К примеру, в КФХ «Бурков» (Московская область), потратив 100 тыс. рублей — существенную сумму для маленького хозяйства, результата не увидели. «Менеджеры-продавцы уговорили меня купить пять болюсов, хотя в стаде из сорока голов у меня было всего пятнадцать дойных коров. Информацию с датчиков я получаю до сих пор — даже с тех, что валяются под кроватью, снятые с утилизированных животных», — рассказывает Алексей Бурков. Фермер пришел к выводу, что нужно держать отдельного сотрудника, чтобы обрабатывать полученные данные, да и половую охоту лучше всего определяет пастух: для датчиков малоподвижные «голштинки» никакой активности не показывают.

На одной крупной и передовой по удоям ферме, пожелавшей остаться неназванной, новинка тоже восторга не вызвала: «Год назад мы купили сто обычных болюсов, без определения pH. У нас привязное содержание животных, однако нас убедили, что искусственный интеллект подстроится под животных. Этого не произошло. В итоге, когда коров на два часа отпускали погулять, датчики зашкаливали и показывали, что животных надо спасать, у них предынфарктное состояние, а на самом деле они весело прыгали и радовались солнцу». Что касается половой охоты, то этот показатель ферму практически не интересует: они работают по протоколам синхронизации, где циклы воспроизводства формируются гормональными препаратами.

Но главным недостатком цифровых болюсов фермеры считают их высокую стоимость. По словам Алексея Буркова, если бы устройства стоили четыре-пять тысяч рублей, он бы оснастил ими все свое стадо, несмотря на неудачный первый опыт. Увы, о таких ценах речи пока не идет, хотя в «Сенсорике» думают над тем, как снизить порог вхождения для покупателей. Прежде всего планируется локализовать производство микросхем для определения pH: их стоимость составляет треть цены датчика. Пока в ценовом соотношении импортных и отечественных компонентов в болюсе 90:10, но в течение двух-трех лет «Сенсорика» намерена зеркально поменять эти показатели — в результате стоимость должна снизиться в несколько раз. «В нашем устройстве все микросхемы гражданские, простые, на рынке есть и отечественные аналоги, мы думаем об их использовании. Но писать программу под архитектуру распространенных иностранных процессоров — уже пройденный этап в программировании, а вот чтобы работать на новой архитектуре контроллера, надо сначала освоить контроллер, модули, понять, как ими управлять внутри, а потом уже писать программу», — поясняют в компании.

Удешевить прибор удастся и за счет централизованного обслуживания системы. «Можно сразу продавать аппаратную часть, болюс и базовую станцию, с полным пакетом сервисных услуг, то есть чтобы не просто интерфейс показывал температуру, кислотность и двигательную активность животных, но и обрабатывал всю информацию с помощью специальных алгоритмов. А можно сделать платную подписку конкретно на обслуживание, снизив первоначальную цену. Все это сейчас обсуждается», — рассуждает Владимир Жмылев. Цену подписки в «Сенсорике» обещают установить не выше 50 рублей в месяц за один болюс. Для сравнения: в программе цифровизации ферм, которую разрабатывал телеоператор МТС для австрийских систем и свернул после ухода smaXtec с рынка, стоимость сервиса составляла 500 рублей.

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Властелин колец: кольца власти»: битва за мировое господство «Властелин колец: кольца власти»: битва за мировое господство

Сериал Prime Video с самым большим бюджетом за всю историю кинематографа

Эксперт
Все обожают Пита: кто такой Пит Дэвидсон и почему его любят успешные женщины Все обожают Пита: кто такой Пит Дэвидсон и почему его любят успешные женщины

Разбираем особенности образа Пита Дэвидсона

Правила жизни
Вызов нечеловеческой креативности Вызов нечеловеческой креативности

Почему не стоит бояться нейросетей на базе искусственного интеллекта

Эксперт
Иран паркуется в России Иран паркуется в России

Как выбрать автомобиль с восточными фишками

Деньги
«За Волгой для нас земли нет» «За Волгой для нас земли нет»

Победа в Сталинградской битве стала переломным пунктом в истории ВОВ

Эксперт
Мир изменился, а королева — нет: как сериал «Корона» рассказывает нам историю ХХ века Мир изменился, а королева — нет: как сериал «Корона» рассказывает нам историю ХХ века

О чем на самом деле рассказывает сериал «Корона»?

Forbes
Возможности и проблемы отечественной микроэлектроники Возможности и проблемы отечественной микроэлектроники

Санкционный нажим на российскую микроэлектронную отрасль можно отразить

Эксперт
«Орел или решка?»: 5 приемов, которые помогут принять трудное решение «Орел или решка?»: 5 приемов, которые помогут принять трудное решение

Как принять сложное решение?

Psychologies
Страх и ненависть в вишневом саду Страх и ненависть в вишневом саду

Режиссер Театра на Бронной Микита Ильинчик – о своем причудливом пути

СНОБ
Холода настигли: как быстро освежить пуховик без химчистки – 5 рабочих способов Холода настигли: как быстро освежить пуховик без химчистки – 5 рабочих способов

Как быстро спасти верхнюю одежду

VOICE
«Мы подходим друг другу по темпераменту» «Мы подходим друг другу по темпераменту»

Кристина Кретова и Игорь Цвирко тонко чувствуют друг друга на сцене

OK!
Купить «электричку» Купить «электричку»

Пошаговая инструкция по приобретению и эксплуатации электромобиля

Автопилот
Как говорить тосты: 6 универсальных правил — потренируйтесь дома Как говорить тосты: 6 универсальных правил — потренируйтесь дома

Как преодолеть этот мучительный психологический зажим и сказать тост?

Psychologies
Как взаимосвязаны ваша старость и взрыв сверхновой? Объясняет биофизик Как взаимосвязаны ваша старость и взрыв сверхновой? Объясняет биофизик

Продление жизни на 10-20 лет — не предел для современных медицинских технологий

Вокруг света
64-летнее исследование показало: чем больше дети мечтают, тем успешнее они будут, когда вырастут 64-летнее исследование показало: чем больше дети мечтают, тем успешнее они будут, когда вырастут

Мечты ребенка не менее важны для его будущего, чем IQ или положение семьи

Inc.
Читаем между строк Читаем между строк

Как себя вести с новым онлайн-знакомым?

Лиза
«Я — инфантильный человек»: 3 шага, чтобы повзрослеть «Я — инфантильный человек»: 3 шага, чтобы повзрослеть

Как проявляется инфантилизм и что делать, если вы обнаружили его признаки у себя

Psychologies
Страхи и перфекционизм: что заставляет нас прокрастинировать и как с этим бороться Страхи и перфекционизм: что заставляет нас прокрастинировать и как с этим бороться

Для того, чтобы перестать прокрастинировать, надо перестать ждать вдохновения

Forbes
«Рациональность» «Рациональность»

Отрывок из книги Стивена Пинкера «Рациональность»

N+1
Улыбайся смелее! Улыбайся смелее!

Развенчиваем 10 живучих мифов об имплантации зубов

Лиза
Можно ли с помощью гипноза управлять людьми: научный подход Можно ли с помощью гипноза управлять людьми: научный подход

Возможности гипноза интригуют людей уже несколько столетий

ТехИнсайдер
Штамповка или литьё? Проверьте, правильно ли вы выбрали колёса на зиму Штамповка или литьё? Проверьте, правильно ли вы выбрали колёса на зиму

Зимой и летом на выбор дисков влияют разные факторы

ТехИнсайдер
Практики сопротивления виртуальной власти Практики сопротивления виртуальной власти

Современного человека нельзя описать исходя из его цифрового следа

Эксперт
Не воруют, не стремятся победить любой ценой, не используют затычки для ванны: историк и исследователь Японии Александр Мещеряков — о японцах Не воруют, не стремятся победить любой ценой, не используют затычки для ванны: историк и исследователь Японии Александр Мещеряков — о японцах

Что занимает умы жителей страны, в которой практически нет преступности?

Правила жизни
Пять полезных аксессуаров, которые избавят вас от висящих проводов Пять полезных аксессуаров, которые избавят вас от висящих проводов

Как справиться с вездесущими проводами от электроники?

CHIP
Серафима Гурова: «Почему бренды стали главной движущей силой перемен» Серафима Гурова: «Почему бренды стали главной движущей силой перемен»

Как коммуникации и реклама влияют на потребителя

РБК
Ах, как кружится голова Ах, как кружится голова

У вас бывало, что самочувствие неожиданно ухудшается, а ноги становятся ватными?

Лиза
Как появился знаменитый русский жест, призывающий выпить Как появился знаменитый русский жест, призывающий выпить

Всякий взрослый россиянин знает, что означает щелчок по горлу пальцами

Maxim
Как обновить БИОС на материнской плате: все проще, чем кажется Как обновить БИОС на материнской плате: все проще, чем кажется

Обновить БИОС на материнской плате намного легче, чем кажется

CHIP
Нормальные герои Нормальные герои

Картина «Строители Братска» Виктора Попкова

Вокруг света
Открыть в приложении