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

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

Юбилей американской интервенции в Ирак

Эксперт
«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
Вызов нечеловеческой креативности Вызов нечеловеческой креативности

Почему не стоит бояться нейросетей на базе искусственного интеллекта

Эксперт
Куклы, сделанные из мертвых детей: история Анатолия Москвина, окружившего себя телами подростков Куклы, сделанные из мертвых детей: история Анатолия Москвина, окружившего себя телами подростков

Куклы из детей: нервы сдавали даже у следователей, которые видели многое

VOICE
Фармконвейер про запас Фармконвейер про запас

Открытие новых фармпроизводств призвано помочь увеличению выпуска лекарств

Эксперт
Чемпион, ракета, тихий троечник: как хвалить подростков в зависимости от типа личности Чемпион, ракета, тихий троечник: как хвалить подростков в зависимости от типа личности

Когда похвала полезна, а когда может принести подростку вред?

СНОБ
«У нас хватило ума…» «У нас хватило ума…»

Как завершалась холодная война между СССР и США?

Дилетант
В одном окопе В одном окопе

Россия обнаружила значительный потенциал сотрудничества с Ираном

Эксперт
Владимир Набоков Владимир Набоков

Портретная галерея Дмитрия Быкова: Владимир Набоков

Дилетант
Продуманный безумец Продуманный безумец

В Петербурге XIX века встречались порой весьма оригинальные личности

Дилетант
Непокорный хан Кучум Непокорный хан Кучум

Как победитель Ермака предпочел почетному плену смерть в изгнании

Вокруг света
Какие находки XXI век оставит археологам будущего: новая геологическая эпоха уже началась Какие находки XXI век оставит археологам будущего: новая геологическая эпоха уже началась

Залежи останков коров, кур и самих людей – это маркер целой геологической эпохи

ТехИнсайдер
Почему вы помните то, чего не было: как наука объясняет наши странности и привычки Почему вы помните то, чего не было: как наука объясняет наши странности и привычки

Рассказываем о трех странностях вашего подсознания

Вокруг света
Посмотри мне в глаза Посмотри мне в глаза

Как убрать нависшее веко: методы, которые помогут справиться с проблемой

Лиза
«Беги»: роман о домашнем насилии и освобождении от него «Беги»: роман о домашнем насилии и освобождении от него

Отрывок из романа о домашнем насилии «Беги» Лидии Давыдовой

Forbes
Павел Бесчастнов: «Тревога – это базовая функция выживания, испытывать которую могут только люди» Павел Бесчастнов: «Тревога – это базовая функция выживания, испытывать которую могут только люди»

Что такое тревога и почему некоторые люди тревожатся больше, чем остальные

Здоровье
Полотнища всем на зависть: 10 самых красивых флагов мира Полотнища всем на зависть: 10 самых красивых флагов мира

Страны демонстрируют творческий подход в вопросе государственных символов

Вокруг света
Мне сверху видно все: 10 самых высоких колес обозрения в мире Мне сверху видно все: 10 самых высоких колес обозрения в мире

За 130 лет своего существования подобные аттракционы заметно прибавили в «росте»

Вокруг света
«Ненавижу и скучаю»: почему мы испытываем смешанные чувства к тем, с кем больше не хотим быть «Ненавижу и скучаю»: почему мы испытываем смешанные чувства к тем, с кем больше не хотим быть

Почему расставание с человеком вызывает у нас противоречивые чувства?

Psychologies
Названы 40 детских имен, которые приятнее всего произносить родителям Названы 40 детских имен, которые приятнее всего произносить родителям

Научный взгляд на проблему выбора имени ребенку

Вокруг света
Спагетти «Уплывшие рыбки» Спагетти «Уплывшие рыбки»

Это так вкусно, что об «уплывших» морепродуктах и задуматься не успеваешь

Weekend
Золото и авокадо Золото и авокадо

Минимализм в современной новостройке

Идеи Вашего Дома
На фото люкс, а в номере кушетка и тумбочка: 5 советов, как грамотно отстаивать права в отелях На фото люкс, а в номере кушетка и тумбочка: 5 советов, как грамотно отстаивать права в отелях

Что делать, если при заселении в гостиницу что-то пошло не так?

Вокруг света
Как создать на телефоне приватную папку, которую никто не увидит Как создать на телефоне приватную папку, которую никто не увидит

Лучший способ обезопасить хранимые в телефоне файлы – создать скрытую папку

CHIP
На короткой волне На короткой волне

КВ-радиостанция может сильно выручить в дальнем походе

Y Magazine
Пять осей на службе промышленности Пять осей на службе промышленности

Российская компания разработала и серийно производит пятиосевой 3D-принтер

Эксперт
Первое китайское. С чего начинали известные автобренды из КНР Первое китайское. С чего начинали известные автобренды из КНР

Авто из КНР: от бессовестных копий и нелепых поделок до вполне удачных моделей

РБК
5 роковых ошибок при выборе зимней обуви, которые  ты совершаешь - исправляем вместе 5 роковых ошибок при выборе зимней обуви, которые  ты совершаешь - исправляем вместе

Как найти действительно теплую и долговечную обувь на зиму?

VOICE
Злой, потому что болит: как тело и психика влияют друг на друга Злой, потому что болит: как тело и психика влияют друг на друга

Отрывок из книги «Правда и мифы о психосоматике» о восприятии болевых ощущений

Forbes
Как актриса Дженнифер Кулидж перезапустила карьеру после 60 лет Как актриса Дженнифер Кулидж перезапустила карьеру после 60 лет

Дженнифер Кулидж наконец-то обрела долгожданное признание

Forbes
Открыть в приложении