С появлением «интернета вещей» (IoT) и индустрии «больших данных» (big data) многие технологии, казавшиеся только далеким будущим, стали частью нашей жизни. Среди таких инноваций —«умные дома», которые полностью автоматизируют быт. Или заводы, где каждый станок подключается к единой системе промышленного интернета вещей. Натуральные продукты питания, которые производятся практически без участия человека.
Правильное питание стало мейнстримом. И неудивительно, по данным НИИ Питания РАМН, 30-50 % всех заболеваний граждан России связаны с некачественными продуктами, содержащим химические удобрения, средства защиты растений, пищевые добавки. Сегодня сельское хозяйство переживает серьезную трансформацию и по принципу других отраслей промышленности, которые идут в сторону штучного, персонализированного производства, становится ближе к потребителю в буквальном смысле этого слова. Появляются технологии, которые дают человеку возможность производить свежие и натуральные продукты питания у себя на кухне.
От сельскохозяйственной революции к городским фермам
В 1940-1970 годах произошла так называемая «сельскохозяйственная революция». Это был послевоенный период оптимизма, агропромышленники, казалось, нашли способ прокормить растущее население планеты. Селекционеры выводили более продуктивные сорта, химики разработали целое поколение новых средств защиты растений, в полях появилась современная агротехника. Технологический прорыв дал возможность накормить жителей развитых стран и улучшить качество жизни в развивающихся странах.
Однако, сегодня этого уже недостаточно. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), через тридцать лет населению Земли понадобится, как минимум, на 50% больше продовольствия. Кроме того, последствия агропромышленной революции не заставили себя ждать. Применение агрохимикатов и интенсивная выработка сельскохозяйственных земель привели к загрязнению окружающей среды остатками пестицидов, истощению почв, нарушению водного баланса. А сами продукты интенсивного сельского хозяйства наполнены химикатами, антибиотиками, гормонами роста и другими чужеродными элементами, некоторые из которых по данным ВОЗ могут вызвать серьезные заболевания.
Одна из основных проблем современного сельского хозяйства — неоправданно долгий путь продукта от места производства на стол потребителя. Наши продукты порой плывут к нам на кораблях через полмира, преодолевают на грузовиках сотни километров, потом содержатся на складских комплексах и только затем появляются на полках магазинов. Чтобы продукты не испортились в пути и сохранили товарный вид, используются разнообразные химические технологии хранения.
Вполне закономерно, что на рубеже 1980-1990-х годов появилась идея сократить путь продукта до потребителя. Она воплотилась в двух концепциях: идеологической — local food (ешь то, что произведено в радиусе сотни километров от тебя) и технологической — urban farming (идея производить еду прямо в черте города). В итоге, по всему миру начали развиваться городские фермы, которые производят продукты и тут же продают их в магазины, рестораны и конечным потребителям.
Несколько лет назад экспрессивный экс-мэр Лондона Борис Джонсон объявил план по превращению Лондона в огородный город — выдавал гранты на создание собственного садика всем желающим. Люди брали их тысячами и действительно закладывали небольшие садики на своих крышах и верандах. Свои огороды появились даже на задних дворах Белого Дома и Букингемского дворца. Страх перед последствиями сельскохозяйственной революции встретился с инстинктивной тягой людей к земле и все это вылилось в повальное увлечение городскими фермами.
За двадцать с лишним лет городские фермы мутировали от милых частных огородов в черте города, грядок за задних дворах ресторанов и гаражных экспериментов с гидропоникой и аквапоникой до высокотехнологичных фермерских комплексов. Однако это не умалило тяги обычных потребителей к собственным фермерским экспериментам. На Западе этот тренд год от года набирает обороты и привлекает новых адептов. Очевидно, производители домашних гаджетов не могли обойти его стороной.
Интернет вещей для клубники и шпината
В начале 2000-х появилась и стала активно наполняться технологическим содержанием концепция интернета вещей, проникая во все сферы нашей жизни. В 2012 году компания Panasonic анонсировала полномасштабное производство систем управления энергией SMARTHEMS, предназначенных для «умных домов», а также объявила, что собирается внедрить эту систему во все приборы своей линейки: от кухонной техники до кондиционеров.
Концепция smart agro подразумевает разработку интеллектуальных систем, контролирующих все природные процессы от времени посадки до основных параметров (влажность, температура, свет и др.), которые также способны анализировать и прогнозировать будущий урожай. Системы работают на основе больших данных — собирают и анализируют информацию, поступающую от разных источников, строят взаимосвязи и прогнозы. Например, в городских фермах система «видит» число ферм, урожай, заложенные параметры, на основе которых может вывести статистику, сделать прогнозы и дать рекомендации. Цель смарт-агротехнологий — создать в искусственных условиях имитацию природной экосистемы, в которой не требовалось бы активное участие человека.
На Западе рынок домашних смарт-агротехнологий активно развивается. Этот вывод можно сделать, если посмотреть на активность крупных производителей бытовой техники — у Panasonic, Philips, уже есть свои разработки умных домашних ферм.
В конце прошлого года шведская IKEA выпустила на рынок вертикальные сады для домашнего выращивания. Технология основана на использовании пробок из абсорбирующей пены, которые позволяют семенам прорастать, а затем продолжают создавать благоприятные условия для роста, сохраняя атмосферу достаточно влажной. После прорастания семян пенистая пробка помещается в отдельный маленький горшок и заполняется пемзой, способной хранить много воды. Затем горшки переносятся на оборудованный лампой поднос, обеспечивающий растения светом и достаточным количеством питательных веществ, чтобы они могли расти и развиваться круглый год. Нельзя сказать, что такой сад полностью попадает в концепцию smart agro, поскольку устройство подразумевает достаточное участие человека. Однако, сам факт появления такого устройства в одной из крупнейших глобальных сетей товаров для дома говорит о том, что на подобные решения есть спрос.
Еще один пример smart agro для дома — гаджеты, в которых основной функциональный блок — это картриджи, заправленные семенами и питательным раствором, каждый из которых запрограммирован на определенный вид растений. Такой принцип используется в некоторых гаджетах для кухни — PowerPlant Growing Machine, Click&Grow. При помощи насоса в резервуар поступает вода, увлажняющая губку и обеспечивающая полив растений. Еще одна американская разработка — самоувлажняющиеся контейнеры. Они выращивают свежую зелень и травы, используя технологию, которая позволяет воде увлажнить почву под действием капиллярных сил и сохранить корни растений здоровыми (например, Lets Patch). Однако пока подобные устройства работают, скорее, в тестовом режиме — без больших урожаев.
Широко используются и аэрапонические установки, снабженные смарт-технологиями. Корни растений помещают в резервуар, заполненный ультравитаминным раствором, который по принципу аэрации насыщает растение водой и минералами. К таким относятся AeroGarden и мини-сад Fashion Grower. Количество урожая невелико и непредсказуемо, но установки очень компактны и помещаются даже на стол.
Еще один вариант — «умная» агроферма ,собирающая большие данные (к продуктам такого типа относится продукт компании автора, Fibonacci, — Forbes). Она должна включать необходимую специализированную технику и систему, контролирующую все параметры выращивания: свет, удобрения, влажность, температуру и другие показатели. Система может анализировать полученные данные и вырабатывать рекомендации по рациону, диете и принципам правильного питания.
Проблемы роста
Как и любой развивающийся рынок, рынок smart agro пока стоит перед рядом проблем. Так, многие решения в этой сфере далеки от технического совершенства — ведь по сути мы пытаемся взять на себя роль природы. Например, при отсутствии «закрытой» системы без специально созданного микроклимата и поддержания необходимой температуры, качество и состав продуктов неизменно меняется в худшую сторону. Тогда есть опасность собрать урожай не вовремя или нарушить световой режим, что приведет к порче продуктов. Кроме того, многие продукты требуют особенно сложных методик выращивания. Например, цикл от семечка до ягоды у клубники составляет два года. И на каждом этапе свет, удобрения, влажность и температура должны быть разными.
Отсюда вытекает еще одна проблема — сложность с тонкими настройками smart agro систем. Если в масштабах промышленной высокотехнологичной фермы мы можем говорить про серьезные объемы данных, достаточные для анализа и выводов, то в условиях небольшой домашней фермы накопить столько данных просто невозможно. В качестве решения, можно было бы объединить домашние фермы одного или даже разных производителей в единую сеть, и таким образом агрегировать данные на более широкой выборке.
Однако, здесь мы сталкиваемся с еще одной проблемой: поскольку рынок пока только развивается, ценовой порог довольно высок. На российском рынке стоимость smart agro решений для дома начинается от 120 000 рублей. А значит, на данном этапе сложно говорить про интерес массового потребителя. Получается замкнутый круг: для перехода на новый уровень нужна массовость, для массовости нужна доступность. Как и всегда в таких случаях, для того, чтобы разорвать этот круг нужно, во-первых, время, во-вторых, понимание востребованности smart agro проектов со стороны инвесторов.