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

Спасти Европу Спасти Европу

Алейда Ассман обсуждает будущее демократии в условиях национализма

Эксперт
Простой рецепт венгерского гуляша от шеф-повара Простой рецепт венгерского гуляша от шеф-повара

Александр Белькович рассказывает, как приготовить суп с тысячелетней историей

VOICE
20 лет «Иракской свободе» 20 лет «Иракской свободе»

Юбилей американской интервенции в Ирак

Эксперт
7 русских писателей страшнее Стивена Кинга 7 русских писателей страшнее Стивена Кинга

Книги на тот случай, если устал от западных хорроров

Maxim
Пролезть между струйками не получится Пролезть между струйками не получится

Казахстан не торопится поддержать Россию в санкционной войне с Западом

Эксперт
Невидимые убийцы: найдено объяснение внезапной остановке сердца у здоровых людей Невидимые убийцы: найдено объяснение внезапной остановке сердца у здоровых людей

Дышать оказалось опасно

Вокруг света
Утопи «батарейку» в болоте Утопи «батарейку» в болоте

«Электрификация» проникла в средства активного отдыха: квадроциклы и снегоходы

Эксперт
Карамельное печенье Карамельное печенье

Первая яхта из модельного ряда Amels Limited Editions второго поколения

Y Magazine
Когда инициатива не наказуема | When Good Deeds Do Go Unpunished Когда инициатива не наказуема | When Good Deeds Do Go Unpunished

Как быть причастным к распределению местного бюджета

Позитивные изменения
«Алхимия и жизнь» «Алхимия и жизнь»

Как люди и материалы меняли друг друга

N+1
От комиксов до сериала Тима Бертона: как семейка Аддамс смешит и пугает нас уже 84 года От комиксов до сериала Тима Бертона: как семейка Аддамс смешит и пугает нас уже 84 года

Вспоминаем витиеватую историю чудовоковатого семейства Аддамс

Правила жизни
Кровные узы: история про братьев и непрощенную обиду Кровные узы: история про братьев и непрощенную обиду

Как пережить обиду близкого человека?

Psychologies
РБК+. Территория бизнеса РБК+. Территория бизнеса

Российское предпринимательство: кризис-закалка и окна роста

РБК
Человек + машина Человек + машина

Как сегодня ИИ помогает там, где человек может пострадать

N+1
Красота налицо Красота налицо

Какие косметологические процедуры самые эффективные?

Собака.ru
Фолкленды и Мальвины Фолкленды и Мальвины

Крошечные острова в Южной Атлантике в 1982 году стали полем битвы

Дилетант
Доктор Пихто Доктор Пихто

«Час дьявола»: «Твин-Пикс» с британским акцентом

Weekend
Почему отекают ноги: 5 главных причин Почему отекают ноги: 5 главных причин

Стали замечать, что ваши ноги отекают?

ТехИнсайдер
“Честное пионерское!” Этот старый способ оплаты за проезд сейчас кажется странным “Честное пионерское!” Этот старый способ оплаты за проезд сейчас кажется странным

В СССР тоже был общественный транспорт без кондуктора

ТехИнсайдер
Как провалы руководства привели к краху FTX: рассказ нового главы криптобиржи Как провалы руководства привели к краху FTX: рассказ нового главы криптобиржи

Как произошел крах одной из крупнейших криптобирж

Forbes
Кто такие «новые» отцы и все ли с ними в порядке? Кто такие «новые» отцы и все ли с ними в порядке?

«Новое» отцовство — природа и подводные камни этого явления

Psychologies
Актер Кирилл Пирогов рассказывает о роли в сериале «Переговорщик» и цитирует Чехова Актер Кирилл Пирогов рассказывает о роли в сериале «Переговорщик» и цитирует Чехова

Актер Кирилл Пирогов — о режиссерских амбициях и любимых ролях

СНОБ
Создатели проекта PIMS — об идеальной формуле бренда Создатели проекта PIMS — об идеальной формуле бренда

О пути развития бренда PIMS и особенностях рынка продуктов to go

СНОБ
В чем секрет соленых огурцов: почему все их так любят? В чем секрет соленых огурцов: почему все их так любят?

Объяснить иностранцу на словах, в чем сила соленых огурцов, почти невозможно

Maxim
Пелевину — 60. Литераторы и режиссеры — о том, почему его проза так актуальна Пелевину — 60. Литераторы и режиссеры — о том, почему его проза так актуальна

Что Пелевин значит для России?

Правила жизни
Ошибка будет свободной Ошибка будет свободной

«Эмили»: волюнтаристский байопик Эмили Бронте

Weekend
Сергей Кудряшов: «Узнать за 60 дней» Сергей Кудряшов: «Узнать за 60 дней»

Можно ли в сжатые сроки перевести крупную компанию на новые ИТ-рельсы

РБК
Светлана Иванова: «Страшно забронзоветь — хочется фантазировать, придумывать, хулиганить» Светлана Иванова: «Страшно забронзоветь — хочется фантазировать, придумывать, хулиганить»

Светлана Иванова — о знакомстве с Волчек, работе в театре и главном страхе

СНОБ
Эта древняя техника улучшает жизнь беременных: мнение ученых Эта древняя техника улучшает жизнь беременных: мнение ученых

Акупунктура может значительно облегчить боль в пояснице у беременных

ТехИнсайдер
В России будут делать научные приборы В России будут делать научные приборы

Подписано соглашение о создании консорциума в области научного приборостроения

Эксперт
Открыть в приложении