Другие определения, такие как определения из проекта Организации Объединенных Наций "Прорыв", Корнельского университета и Университета Пердью, также подчеркивают роль цифровых технологий в оптимизации продовольственных систем.

Иногда известный как “умное сельское хозяйство” или “электронное сельское хозяйство”, цифровое сельское хозяйство включает в себя (но не ограничивается) точное сельское хозяйство. В отличие от точного сельского хозяйства, цифровое сельское хозяйство влияет на всю агропродовольственную цепочку создания стоимости-до, во время и после внутрихозяйственного производства. Таким образом, внутрихозяйственные технологии, такие как картирование урожайности, системы GPS-наведения и применение переменной скорости, относятся к области точного земледелия и цифровое сельское хозяйство. С другой стороны, цифровые технологии, связанные с платформами электронной коммерции, услугами электронного распространения, системами складских квитанций, системами отслеживания пищевых продуктов с поддержкой блокчейна, приложениями для аренды тракторов и т. д.

Исторический контекст

Новые цифровые технологии способны изменить сельское хозяйство до неузнаваемости. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций назвала это изменение революцией: “цифровая сельскохозяйственная революция будет новейшим сдвигом, который может помочь обеспечить удовлетворение потребностей мирового населения в будущем”. Другие источники называют это изменение “Сельским хозяйством 4.0”, указывая на его роль в качестве четвертой крупной сельскохозяйственной революции. Точные даты новейшей сельскохозяйственной революции неясны. Франкелиус считает 2015 год отправной точкой Четвертой сельскохозяйственной революции. Ломбардо и др. датируют отправную точку еще 1997 годом, когда состоялась первая европейская конференция по точному сельскому хозяйству. Всемирный экономический форум объявил, что “Четвертая промышленная революция” (которая включает в себя сельское хозяйство) будет разворачиваться на протяжении всего 21-го века, поэтому, возможно, 2000 год или вскоре после этого ознаменует начало сельского хозяйства 4.0.

Сельскохозяйственные революции обозначают периоды технологической трансформации и повышения производительности сельского хозяйства. Сельскохозяйственные революции включают в себя Первую сельскохозяйственную революцию, Арабскую сельскохозяйственную революцию, британскую/Вторую сельскохозяйственную революцию, Шотландскую сельскохозяйственную революциюи Зеленую революцию/Третью сельскохозяйственную революцию Несмотря на повышение производительности сельского хозяйства, прошлые сельскохозяйственные революции оставили многие проблемы нерешенными. Например, Зеленая революция имела непредвиденные последствия, такие как неравенство и ущерб окружающей среде. Во-первых, Зеленая революция усугубила межфермерское и межрегиональное неравенство, как правило, склоняющееся к крупным фермерам с капиталом для инвестиций в новые технологии. Во-вторых, критики говорят, что его политика способствовала интенсивному использованию ресурсов и зависимости от агрохимикатов, что привело к неблагоприятным экологическим последствиям, таким как деградация почв и химический сток. Цифровые сельскохозяйственные технологии обладают потенциалом для устранения негативных побочных эффектов "Зеленой революции".

В некотором смысле Цифровая сельскохозяйственная революция повторяет модели предыдущих сельскохозяйственных революций. Ученые прогнозируют дальнейший сдвиг от труда, небольшой сдвиг от капитала и активизацию использования человеческого капитала — продолжение тенденции, начатой британской сельскохозяйственной революцией. Кроме того , многие предсказывают, что социальная реакция — возможно, вокруг использования искусственного интеллекта или роботов — возникнет с четвертой революцией. Поскольку противоречия сопровождают любую социальную трансформацию, Цифровая сельскохозяйственная революция в этом отношении не нова.

Другими словами, Цифровая сельскохозяйственная революция отличается от своих предшественников. Во-первых, цифровые технологии затронут все звенья цепочки создания стоимости в сельском хозяйстве, в том числе и несельскохозяйственные сегменты. Это отличается от первых трех сельскохозяйственных революций, которые в первую очередь повлияли на методы производства и внутрихозяйственные технологии. Во-вторых, роль фермера потребует больше навыков анализа данных и меньше физического взаимодействия с домашним скотом/полями. В-третьих, хотя сельское хозяйство всегда опиралось на эмпирические данные, объем данных и методы анализа претерпят радикальные изменения в ходе цифровой революции. Например, интеллектуальные фермерские системы непрерывно контролируют поведение ваших животных. Давая вам понимание их поведения каждый момент дня. И, наконец, повышенная зависимость от больших данных может увеличить дифференциацию власти между фермерами и поставщиками информационных услуг, или между фермерами и крупными участниками цепочки создания стоимости (такими как супермаркеты).

Технология

Цифровое сельское хозяйство включает в себя широкий спектр технологий, большинство из которых имеют множество применений по всей цепочке создания стоимости в сельском хозяйстве. Эти технологии включают, но не ограничиваются ими:

• Облачные вычисления/инструменты анализа больших данных
• Искусственный интеллект (ИИ)
• Машинное обучение
• Технологии распределенной бухгалтерской книги, включая блокчейн и смарт-контракты
• Интернет вещей-принцип , разработанный Кевином Эштоном, который объясняет, как простые механические объекты могут быть объединены в сеть, чтобы расширить понимание этого объекта.
• Цифровые коммуникационные технологии, такие как мобильные телефоны
• Цифровые платформы, такие как платформы электронной коммерции, агроконсультационные приложения или веб-сайты электронных расширений
• Технологии точного земледелия, в том числе
  • Датчики, включая пищевые датчики и датчики почвы
  • Системы наведения и слежения (часто включаемые GPS, GNSS, RFID, IoT)
  • Технологии ввода переменной скорости
  • Автоматическое управление сечением
  • Передовые технологии обработки изображений, включая спутниковые и беспилотные изображения, для изучения температурных градиентов, градиентов плодородия, градиентов влажности и аномалий в поле
  • Автоматизированная техника и сельскохозяйственные роботы

Последствия внедрения цифрового сельского

По оценкам ФАО, миру потребуется производить на 56% больше продовольствия (по сравнению с 2010 годом, при росте “бизнеса как обычно”), чтобы прокормить более 9 миллиардов человек в 2050 году.Для создания “устойчивого продовольственного будущего” мир должен увеличить производство продовольствия, сократив выбросы ПГ и сохранив (или сократив) землю, используемую в сельском хозяйстве. Цифровое сельское хозяйство может решить эти проблемы, сделав сельскохозяйственную цепочку создания стоимости более эффективной, справедливой и экологически устойчивой.

Эффективность

Цифровые технологии изменяют экономическую деятельность, снижая затраты на репликацию, транспортировку, отслеживание, проверку и поиск данных. Благодаря этому падению затрат цифровые технологии повысят эффективность всей сельскохозяйственной цепочки создания стоимости.

Внутрихозяйственной эффективности

Внутрихозяйственные технологии точного земледелия позволяют свести к минимуму затраты ресурсов, необходимые для получения заданного урожая. Например, технологии применения переменной скорости (VRA) могут применять точное количество воды, удобрений, пестицидов, гербицидов и т. Д. Ряд эмпирических исследований показывает, что VRA повышает эффективность использования входных данных. Используя VRA наряду с геопространственным картографированием, фермеры могут применять входные данные к гиперлокальным регионам своей фермы — иногда вплоть до уровня отдельных растений. Сокращение использования ресурсов снижает затраты и уменьшает негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, эмпирические данные свидетельствуют о том, что технологии точного земледелия могут повысить урожайность. На американских арахисовых фермах системы наведения ассоциируются с увеличением урожайности на 9%, а почвенные карты-с увеличением урожайности на 13%. Одно исследование в Аргентине показало, что подход точного земледелия, основанный на физиологических принципах растениеводства, может привести к увеличению производительности сельского хозяйства на 54%.

Цифровое сельское хозяйство может повысить эффективность распределения физического капитала внутри фермерских хозяйств и между ними. Часто рекламируемые как “Uber для тракторов” платформы обмена оборудованием, такие как Hello Tractor, WeFarmUp, MachineryLink Solutions, TroTro Tractor и Tringo облегчают фермеру аренду дорогостоящей техники. Облегчая рынок совместного использования оборудования, цифровые технологии обеспечивают меньшее количество простаивающих тракторов и позволяют владельцам получать дополнительный доход. Кроме того, фермеры, не располагающие ресурсами для крупных инвестиций, могут лучше получить доступ к оборудованию для повышения своей производительности.

Цифровое сельское хозяйство повышает производительность труда за счет улучшения знаний фермеров. E-extension (электронное предоставление традиционных сельскохозяйственных услуг по распространению знаний) позволяет распространять сельскохозяйственные знания и навыки по низким ценам. Например, компания Digital Green работает с местными фермерами над созданием и распространением видеороликов о лучших сельскохозяйственных практиках на более чем 50 языках. Услуги электронного распространения знаний также могут повысить производительность фермерских хозяйств с помощью служб поддержки принятия решений в мобильных приложениях или других цифровых платформах. Используя множество источников информации — погодные данные, пространственное картографирование ГИС, данные почвенных датчиков, спутниковые/беспилотные снимки и т. Д. — платформы электронного расширения могут предоставлять рекомендации фермерам в режиме реального времени. Например, мобильное приложение Plantix с поддержкой машинного обучения диагностирует болезни сельскохозяйственных культур, вредителей и дефицит питательных веществ на основе фотографии смартфона. В рандомизированном контрольном исследовании Casaburi et al. (2014) обнаружили, что садоводы сахарного тростника, получившие сельскохозяйственную консультацию с помощью SMS-сообщений, увеличили урожайность на 11,5% по сравнению с контрольной группой.

Наконец, цифровое сельское хозяйство повышает производительность труда за счет снижения требований к рабочей силе. Автоматизация, присущая точному сельскому хозяйству, — от “доильных роботов на молочных фермах до теплиц с автоматизированным климат — контролем” - может повысить эффективность управления растениеводством и животноводством за счет снижения трудоемкости.

Эффективность вне фермы/рынка

Помимо оптимизации сельскохозяйственного производства, цифровые технологии сельского хозяйства могут сделать сельскохозяйственные рынки более эффективными. Мобильные телефоны, онлайн-ИКТ, платформы электронной коммерции, цифровые платежные системы и другие цифровые сельскохозяйственные технологии могут смягчать сбои на рынке и снижать транзакционные издержки по всей цепочке создания стоимости.

• Снижение информационной асимметрии: Ценовая информация влияет на эффективность конкурентных рынков, поскольку она влияет на дисперсию цен, арбитраж, благосостояние фермеров и потребителей. Поскольку предельные издержки цифровой доставки информации приближаются к нулю, цифровое сельское хозяйство имеет потенциал для распространения информации о ценах. Акер и Фафшамп пришли к выводу, что внедрение мобильной телефонной связи в Нигере уменьшило пространственный разброс цен на агропродовольственные товары, особенно на отдаленные рынки и скоропортящиеся товары. Точно так же ценовая информация, предоставляемая интернет-киосками (“e-choupals”) в Индии, привела к увеличению чистой прибыли фермеров, поскольку трейдеры потеряли монопсоническую власть. Другие примеры цифровых платформ для получения ценовой информации включают MFarm и Esoko.
• Поиск подходящих покупателей и продавцов: Электронная коммерция снижает затраты на поиск подходящих покупателей и продавцов, потенциально сокращая цепочку создания стоимости.Вместо того чтобы идти через десятки посредников, фермеры могут продавать напрямую потребителям. Услуги доступа к рынку также могут решить проблему соответствия, не обязательно размещая онлайн-транзакции. Например, Esoko отправляет рыночную информацию (цены на конкретные товары, местоположение рынков и т. Д.) агентам и фермерам, связывая их с покупателями товаров. Все эти подходящие платформы помогают мелким фермерам координируйте свои действия с покупателями и входите как в региональные, так и в глобальные цепочки создания стоимости.Наконец, важно отметить, что цифровые технологии также могут способствовать сопоставлению на финансовых рынках и рынках ресурсов, а не только продажам продукции от производителя к потребителю.
• Снижение транзакционных издержек на коммерческих рынках: Цифровые платежи — будь то интегрированные в платформы электронной коммерции или мобильные денежные счета, электронные кошельки и т. Д.-снижают транзакционные издержки на сельскохозяйственных рынках. Потребность в безопасных и быстрых денежных операциях особенно очевидна в сельской местности. Кроме того, цифровые платежи могут обеспечить доступ к банковским счетам, страхованию и кредитам. Использование технологий распределенных реестров или смарт-контрактов-это еще один способ снизить связанные с доверием транзакционные издержки на коммерческих рынках. Многие розничные и продовольственные компании сотрудничают с IBM в разработке пилотных блокчейн-проектов, связанных с безопасностью пищевых продуктов и прослеживаемостью, а Alibaba тестирует блокчейн для снижения мошенничества в агропродовольственной электронной коммерции между Китаем и Австралией/Новой Зеландией.
• Снижение трансакционных издержек в сфере государственных услуг: Цифровые платежи также могут упростить предоставление правительством сельскохозяйственных субсидий. В 2011 году Федеральное министерство сельского хозяйства и развития сельских районов Нигерии начало выдавать ваучеры субсидий на удобрения на электронные кошельки мобильных телефонов; к 2013 году они достигли 4,3 миллиона мелких фермеров по всей стране. По сравнению с предыдущей программой электронные ваучеры сократили расходы-с 2011 по 2013 год стоимость одного мелкого фермера, получающего удобрения, выросла с 225-300 долларов США до 22 долларов США. Электронные ваучеры достигли более мелкие хозяйства, увеличение от от 600 000-800 000 в 2011 году до 4,3 миллиона в 2013 году. в рамках второго этапа программы, Нигерии правительство разработало нигерийская сельскохозяйственного платежной инициативе (напи), который распространен контактный поддержкой ID-карт, которые держат субсидии информации и предоставления доступа к кредитам и грантам. Другие системы электронных кошельков/электронных ваучеров для сельскохозяйственных субсидий существуют или были опробованы в Колумбии, Руанде, Замбии, Мали, Гвинее и Нигере. Помимо сокращения расходов на субсидии, правительства могут использовать цифровые технологии для экономии времени. Когда Эстония внедрила свои системы e-ID и X-Road, время, затрачиваемое на подачу заявок на сельскохозяйственные субсидии, сократилось с 300 минут до 45 минут на человека.

Редко одна цифровая сельскохозяйственная технология решает одну дискретную рыночную проблему. Скорее, системы цифровых технологий сельского хозяйства работают совместно для решения многогранных проблем. Например, электронная торговля решает две проблемы эффективности: трудность подбора покупателей и продавцов, особенно в сельских районах, и высокие транзакционные издержки, связанные с личной, кассовой торговлей.

Акционерный капитал

Цифровое сельское хозяйство обещает создать более справедливую агропродовольственную цепочку создания добавленной стоимости. Поскольку цифровые технологии снижают трансакционные издержки и информационную асимметрию, они могут улучшить доступ мелких фермеров на рынки несколькими способами:

Финансовая доступность

Цифровые сельскохозяйственные технологии могут расширить доступ фермеров к кредитам, страхованию и банковским счетам по ряду причин. Во-первых, цифровые технологии помогают смягчить информационную асимметрию, существующую между фермерами и финансовыми институтами. Когда кредиторы определяют кредитный потолок фермера или страховую премию, они обычно не уверены в том, какие риски представляет фермер. Цифровые технологии снижают затраты на проверку ожидаемой рискованности фермеров. Кенийская компания M-Shwari использует телефонные и мобильные денежные записи клиентов для оценки кредитоспособности. Такие организации, как FarmDrive и Apollo Agriculture, используют спутниковые снимки, прогнозы погоды и данные удаленных датчиков при расчете права фермеров на получение кредита. Снимки беспилотных летательных аппаратов могут подтвердить физические активы фермера или его землепользование , а технология RFID позволяет заинтересованным сторонам контролировать поголовье скота , что облегчает страховщикам понимание риска фермеров. Во всех случаях дешевая цифровая верификация снижает неопределенность кредиторов: вопросы “вернет ли этот фермер кредит?” и “с какими рисками сталкивается этот фермер?” становятся более ясными.

Во-вторых, цифровые технологии способствуют укреплению доверия между фермерами и финансовыми учреждениями. Ряд инструментов создания доверия, включая цифровые коммуникационные платформы в реальном времени и технологию блокчейн/распределенной бухгалтерской книги/смарт-контракты. В Сенегале оцифрованная система отслеживания цепочек поставок позволяет фермерам обеспечить залог своего риса для получения кредита, необходимого для посева. Кредиторы принимают рис в качестве залога, потому что цифровое отслеживание в реальном времени гарантирует, что продукт не был потерян или поврежден в процессе послеуборочной обработки.

Включение в рынок

Посредники часто берут непомерную ренту с фермеров, покупая их урожай или скот. Почему? Во-первых, мелкие землевладельцы в отдаленных районах могут не знать о справедливых рыночных ценах. В результате посредники (которые, как правило, лучше осведомлены о рыночных условиях и ценах) получают значительную рыночную власть и прибыль. Исследование, проведенное в центральном нагорье Перу, показало, что фермеры, получавшие информацию о рыночных ценах с помощью SMS-сообщений по мобильному телефону, увеличивали свои отпускные цены на 13-14% по сравнению с фермерами, не имевшими доступа к этой информации. Во-вторых, мелкие землевладельцы производят крошечные урожаи по сравнению с крупными производителями, поэтому им не хватает переговорной силы с посредниками. Если мелкие землевладельцы могут объединиться или создать кооператив, чтобы продавать свою продукцию вместе, у них будет больше рычагов. Онлайн-платформы и мобильные телефоны могут облегчить агрегацию, например приложение Digital Green ’s Loop. В- третьих, соединение производителей с конечными потребителями может устранить монопсонию посредников, тем самым повышая прибыль производителей. Как упоминалось выше в разделе "Эффективность", электронная коммерция или другие платформы рыночных связей могут напрямую связать мелкого фермера с потребителями по всему миру.

Потенциальное неравенство, возникающее в результате цифрового сельского хозяйства

Хотя цифровые технологии могут облегчить доступ на рынок и поток информации, нет никакой гарантии, что они не усугубят существующее неравенство. Если ограничения помешают целому ряду фермеров перейти на цифровое сельское хозяйство, вполне возможно, что выгоды получат только сильные мира сего.

• Крупные фермы: Когда цифровая сельскохозяйственная технология требует больших первоначальных инвестиций, только крупные фермы с достаточными активами и доступом к кредитам примут ее. Например, крупные фермы, скорее всего, примут технологии точного земледелия из-за высоких затрат. Однако все чаще автоматизированная механизация фокусируется на более мелких автономных машинах, а не на меньших, но более крупных машинах, как это наблюдается с машинами, которые все еще требуют человеческого контроля. Эта тенденция позволяет более мелким фермам более равномерно участвовать в цифровом сельском хозяйстве с более крупными фермами, поскольку первоначальные инвестиции становятся более равными по отношению к размеру фермы.
• Цифровой разрыв : Неравномерный доступ к информационно — коммуникационным технологиям (ИКТ) может привести к неравномерному освоению-и, следовательно, к неравномерным выгодам от цифрового сельского хозяйства. Когда цифровые технологии требуют определенных навыков, преимущества могут получить грамотные в цифровом плане фермеры, которые могут воспользоваться такими возможностями.
• Гендерныеразличия : Учитывая гендерные различия в доступе к ИКТ и гендерный разрыв в цепочках создания стоимости агробизнеса , мужчины, по-видимому, более склонны к переходу на цифровое сельское хозяйство.
• Неквалифицированный труд: успехи на производительность сельского хозяйства, особенно посредством оцифрованных автоматизации и точному земледелию, может угрожать низкоквалифицированную работу. по данным ОЭСР, сельское хозяйство будет одним из секторов, наиболее пострадавших от автоматизации и McKinsey Институт глобальных проектов, что автоматизация вытеснит 15% сельскохозяйственных рабочих в Мексике и 30% в Германии.
• Агропредприятия и поставщики услуг: Повышенная зависимость от больших данных может увеличить разницу в мощности между агропредприятиями/поставщиками информационных услуг и фермерами. Если мелкие владельцы не имеют доступа к своим данным и/или контроля над ними, они могут потерять переговорную власть в отношении крупных участников цепочки создания стоимости (таких как супермаркеты) и сборщиков данных.

Окружающая среда

По мнению Всемирного института ресурсов, повышение эффективности использования природных ресурсов является “самой важной потребностью для устойчивого продовольственного будущего”. Как упоминалось в разделе "Эффективность на фермах", точное земледелие-включая внесение питательных веществ с переменной нормой, орошение с переменной нормой, машинное руководство и посадку/посев семян с переменной нормой — может свести к минимуму использование сельскохозяйственных ресурсов для получения заданного урожая. Это может смягчить растрату ресурсов и негативные внешние воздействия на окружающую среду, такие как выбросы парниковых газов (ПГ), эрозия почвы, и сток удобрений. Например, Katalin et al. 2014 подсчитали, что переход на точное управление сорняками может сэкономить до 30 000 тонн пестицидов в странах ЕС-25. González-Dugo et al. 2013 обнаружили, что прецизионное орошение цитрусового сада может сократить потребление воды на 25 процентов при сохранении постоянного урожая. Basso et al. 2012 показали, что применение удобрений с переменной скоростью может уменьшить применение азота и выщелачивание, не влияя на урожайность и чистую прибыль.

Однако точное земледелие может также ускорить истощение природных ресурсов фермами из-за эффекта отскока ; повышение эффективности затрат не обязательно приводит к экономии ресурсов. Кроме того, изменяя экономические стимулы, Прецизионное сельское хозяйство может препятствовать эффективности экологической политики: “Прецизионное сельское хозяйство может привести к более высоким предельным затратам на борьбу с загрязнением в виде упущенной прибыли, снижая чувствительность производителей к этой политике." Другими словами, сохраняя загрязнение постоянным, точное земледелие позволяет фермеру производить больше продукции — таким образом, борьба с загрязнением становится более дорогостоящей.

Вне фермы цифровое сельское хозяйство имеет потенциал для улучшения мониторинга окружающей среды и прослеживаемости продовольственной системы. Из-за цифровых технологий снижаются затраты на мониторинг соответствия стандартам в области охраны окружающей среды, здоровья или отходов.Например, спутниковые и беспилотные снимки могут отслеживать землепользование и/или лесной покров; технологии распределенных реестров могут обеспечивать надежные транзакции и обмен данными; датчики пищевых продуктов могут контролировать температуру, чтобы минимизировать загрязнение во время хранения и транспортировки. Вместе эти технологии могут сформировать цифровые системы прослеживаемости сельского хозяйства, которые позволяют заинтересованным сторонам отслеживать агропродовольственные продукты в почти реальном времени. Цифровая прослеживаемость дает ряд преимуществ, экологических и других:

• Сокращение пищевых отходов: Из всех пищевых калорий, производимых в год, 25% тратятся впустую между производством на ферме и потребителями. Системы прослеживаемости способствуют лучшему выявлению слабых сторон предложения-где теряется продовольствие ниже по течению от фермы и сколько тратится впустую?Новые цифровые инновации, такие как картонные коробки для молока, которые отслеживают молоко от “фермы до холодильника ” , могут решить проблему отходов со стороны спроса, предоставляя потребителям более точные сроки годности.
• Доверие потребителей: Обеспечение безопасности, качества и подлинности пищевых продуктов стало важным нормативным требованием в странах с высоким уровнем дохода. Использование RFID-меток и блокчейн-технологий для сертификации характеристик агропродовольственных продуктов может обеспечить потребителям сигналы качества почти в реальном времени.
• Улучшенное благосостояние производителей: Производители, которые могут использовать экологическую сертификацию, могут продавать свою продукцию с премией , потому что блокчейн-технологии могут обеспечить большее доверие к таким ярлыкам, как “устойчивая”, “органическая” или “справедливая торговля” .

Благоприятная среда

Согласно Индексу оцифровки индустрии McKinsey, сельскохозяйственный сектор является самым медленным внедрением цифровых технологий в Соединенных Штатах. Внедрение цифрового сельского хозяйства на уровне фермерских хозяйств варьируется внутри стран и между ними, а внедрение отличается в зависимости от технологии. Некоторые характеризуют поглощение точного земледелия как довольно медленное. В США в 2010-2012 гг. технологии точного земледелия использовались на 30-50% посевных площадей кукурузы и сои. Другие отмечают, что поглощение варьируется в зависимости от технологии — использование фермерами руководства ГНСС быстро росло, но внедрение технологий с переменной скоростью редко превышает 20% ферм. Кроме того, цифровое сельское хозяйство не ограничивается внутрихозяйственными прецизионными инструментами, и эти инновации обычно требуют меньших первоначальных инвестиций. Растущий доступ к ИКТ в сельском хозяйстве и бурно развивающийся рынок электронной коммерции-все это служит хорошим предзнаменованием для более широкого внедрения цифрового сельского хозяйства ниже по течению от фермы.

Восприятие отдельными фермерами полезности, простоты использования и экономической эффективности влияет на распространение цифрового сельского хозяйства. Кроме того, ряд более широких факторов способствует распространению цифрового сельского хозяйства, в том числе:

Цифровая инфраструктура

Хотя некоторые цифровые технологии могут работать в районах с ограниченным охватом мобильной телефонной связью и доступом в Интернет, охват сельских сетей играет важную роль в успехе цифрового сельского хозяйства. Существует большой разрыв между охватом сотовой связи 3G и 4G развитых и развивающихся стран, и такие проблемы, как пропущенные звонки, задержки, слабые сигналы и т. Д. Даже когда страны преодолевают инфраструктурные проблемы, цена подключения к сети может исключить мелких землевладельцев, бедных фермеров и тех, кто находится в отдаленных районах. Аналогичные проблемы доступности и доступности существуют для цифровых устройств и цифровых учетных записей. Согласно отчету GSMA за 2016 год, из 750 миллионов с лишним фермеров в 69 обследованных странах около 295 миллионов имели мобильный телефон; только 13 миллионов имели как мобильный телефон, так и мобильный денежный счет. Несмотря на сохраняющиеся пробелы в охвате сети, доступ к ИКТ в последние годы резко возрос. Если в 2007 году Интернетом пользовался только 1% жителей развивающихся стран, то к 2015 году-уже 40%. Большую часть этого роста обеспечили подписки на мобильную широкополосную связь, которые выросли в тридцать раз в период с 2005 по 2015 год. Как ключевой фактор сельскохозяйственных изменений цифровая инфраструктура требует дальнейшего развития, но растущий доступ к ИКТ свидетельствует о прогрессе.

Роль сельского хозяйства в экономике

Значение и структура аграрного сектора страны будут влиять на внедрение цифрового сельского хозяйства. Например, зерновая экономика нуждается в отличных технологиях, чем крупный производитель овощей. Автоматизированные, цифровые системы сбора урожая могут иметь смысл для зерновых, зернобобовых и хлопчатника, но только несколько специализированных культур создают достаточную ценность, чтобы оправдать большие инвестиции в механизированную или автоматизированную уборку. Размер фермы также влияет на выбор технологий, поскольку экономия от масштаба делает возможными крупные инвестиции с другой стороны, цифровые сельскохозяйственные решения, ориентированные на ИКТ и электронную торговлю, принесут пользу экономике, в которой доминируют мелкие землевладельцы. В Китае, где средний размер фермы составляет менее 1 га, платформа электронной коммерции Alibaba от клиента к клиенту под названием Rural Taobao помогла производителям дыни в округе Бачу продавать свою продукцию по всей стране. Другие структурные факторы, такие как процент населения, занятого в сельском хозяйстве, плотность фермерских хозяйств, темпы механизации сельского хозяйства и т. Д., также влияют на то, как различные регионы внедряют цифровое сельское хозяйство.

Человеческий капитал

Чтобы извлечь выгоду из появления цифрового сельского хозяйства, фермеры должны развивать новые навыки. Как отмечает Бронсон (2018), “подготовка сельской рабочей силы в области навыков интернет-технологий (например, кодирования), очевидно, является ключевой частью модернизации сельского хозяйства".”Интеграция в цифровую экономику требует базовой грамотности (умение читать) и цифровой грамотности (умение использовать цифровые устройства для повышения благосостояния). Во многих случаях получение выгоды от цифрового контента также требует знания английского языка или знакомства с другим широко распространенным языком. Разработчики цифрового сельского хозяйства разработали способы обойти эти барьеры, такие как ИКТ с аудиосообщениями и видео расширения на местных языках. Однако для того, чтобы все фермеры могли извлечь выгоду из цифрового сельского хозяйства, необходимо больше инвестиций в развитие человеческого капитала.

Стимулирование человеческого капитала в форме инноваций также имеет значение для распространения цифрового сельского хозяйства. Некоторые из них характеризуют цифровые инновации в сельском хозяйстве, интенсивный процесс знаний и навыков, сосредоточенный в компаниях "Big Ag" и исследовательских университетах. Однако другие описывают мелких предпринимателей как “сердце действия".” В 2018 году ag-tech innovation привлекла $1,9 млрд венчурного капитала, и сектор значительно вырос за последние 10 лет. Хотя цифровое сельское хозяйство может быть сосредоточено в нескольких развитых странах из-за “структурных, институциональных и экономических барьеров” , стартапы ag-tech испытали значительный рост в Африке, Карибский бассейн и Тихий океан, Азия, а также Латинская Америка.

Политика и нормативная среда

Для того чтобы цифровое сельское хозяйство распространилось, национальные правительства, многосторонние организации и другие директивные органы должны обеспечить четкую нормативную базу, чтобы заинтересованные стороны чувствовали себя уверенно, инвестируя в решения цифрового сельского хозяйства. Политика, разработанная в эпоху до появления Интернета, препятствует развитию “умного сельского хозяйства” , равно как и регулятивная двусмысленность. Кроме того, размытая грань между личными и деловыми данными при обсуждении семейных ферм усложняет регулирование данных. Оставшиеся без ответа регуляторные вопросы в основном касаются больших данных, и они включают в себя:

• Как обеспечить конфиденциальность и безопасность данных? Фермеры обеспокоены тем, кто может получить доступ к их данным. Их озабоченность распространяется на использование данных правительством; немецкие фермеры сообщили об “отсутствии безопасности данных и чрезмерной прозрачности по отношению к государственным органам.” Ученые неоднократно призывали политиков заняться вопросами конфиденциальности и безопасности сельскохозяйственных данных.
• Как решить проблему владения данными? По данным Европейской парламентской исследовательской службы, “очевидно, что фермер владеет данными, полученными на его полях” . Немецкое сельскохозяйственное общество и другие согласны с этим . Однако на практике фермеры не контролируют данные о себе и своих фермах.

Помимо установления правил для повышения доверия заинтересованных сторон, политики могут использовать цифровое сельское хозяйство для обеспечения общественных благ. Во-первых, Глобальные открытые данные Организации Объединенных Наций по сельскому хозяйству и питанию (GODAN) призывают к открытому доступу к сельскохозяйственным данным в качестве основного права. Вместо заинтересованных сторон, действующих в “хранилищах данных”, где никто не делится информацией из — за страха конкуренции, открытые источники данных (когда они должным образом анонимизированы) могут способствовать сотрудничеству и инновациям. Открытые данные могут сбалансировать асимметрию власти между фермерами и крупными агропредприятиями, которые собирают данные. Во-вторых, правительства могут финансировать исследования и разработки в области цифрового сельского хозяйства. Для того чтобы инструменты анализа больших данных “вошли в общественное достояние, работали на общее благо, а не только на корпоративные интересы, они должны финансироваться и разрабатываться общественными организациями” . Великобритания, Греция, и другие национальные правительства уже объявили о крупных инвестициях в цифровое сельское хозяйство. Правительства могут также участвовать в частно-государственных партнерствах в области НИОКР в целях поощрения ориентированных на мелких фермеров проектов в области цифрового сельского хозяйства в развивающихся странах. Наконец, цифровые сельскохозяйственные технологии — особенно системы прослеживаемости — могут улучшить мониторинг соблюдения экологических требований, оценку приемлемости субсидий и т. Д.

Наконец, когда правительства и международные организации осуществляют дополнительные инвестиции, они могут укрепить благоприятные условия для цифрового сельского хозяйства. Совершенствуя цифровую инфраструктуру, выбирая цифровые сельскохозяйственные технологии, соответствующие региональному контексту, и инвестируя в развитие человеческого капитала/цифровых навыков, политики могли бы поддержать цифровое сельское хозяйство .

Цели устойчивого развития

Согласно проекту Breakthrough, цифровое сельское хозяйство может помочь продвигать Цели устойчивого развития Организации Объединенных Наций , предоставляя фермерам больше информации в режиме реального времени о своих фермах, позволяя им принимать более эффективные решения. Технология позволяет улучшить растениеводство, понимая здоровье почвы. Это позволяет фермерам использовать меньше пестицидов на их посевах. Мониторинг почвы и погоды сокращает потери воды. Цифровое сельское хозяйство в идеале ведет к экономическому росту, позволяя фермерам получать максимальную отдачу от своей земли. Потеря рабочих мест в сельском хозяйстве может быть компенсирована новыми рабочими местами в производстве и поддержанием необходимой технологии для работы. Цифровое сельское хозяйство также позволяет отдельным фермерам работать согласованно, собирая и обмениваясь данными с использованием технологий. и есть надежда, что молодые люди захотят стать цифровыми фермерами