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【智慧農業專題】改善農業缺工 創造智慧農業新天地

作者:賴佩萱

台灣本島橫跨熱帶、副熱帶氣候且地形具高低起伏變化,擁有得天獨厚的氣候優勢。但由於地狹人稠,可耕地的面積並不大,因此生產成本偏高,較難與大陸型的大國農業競爭;天然災害如颱風、寒流也往往造成農業鉅額損失;鄉村人口老化、現代人少子化的現象更使從事農業的人力大幅短缺。

若想要提升台灣農業的生產力與競爭力,許多產業先進認為,以「台灣高度成長的科技量能投入傳統農業」可改善農業人力短缺的現況。運用科技協助農業轉型,並解決當前農業面臨的既有問題。

注入科技的農業  農業 4.0 正夯

在全球經貿自由化與知識經濟的時代,臺灣行政院農委會於 105 年起推動「智慧農業 4.0 」計畫。相較於1.0 時代的人力與畜力、2.0 時代的機械化耕種、3.0 時代的自動化農業,農業 4.0 更強調無人化與智能,以「智慧生產」與「數位服務」為定位,期望透過感測器、智能裝置實現無人化作業,同時藉由物聯網及巨量資料分析的導入,將知識數位化,整合農業資源與產製過程的所有資訊。

智慧農業結合資通訊技術、物聯網、大數據分析、區塊鏈等前瞻技術導入,期能降低農田勞動力需求(圖片來源:LABYRINTH

這種智能生產及智慧化管理能建立農業產業鏈的標準化體系,對農業生產進行統一管理,另外也能建構智農產銷及數位服務體系,突破小農單打獨鬥的困境,提升農業整體的生產效率。

智慧農業新氣象

智慧農業主要運用物聯網技術,在農場既有的實體物件如農機具、農業設施、土壤、作物等,導入感測元件(如:生物感測、環境感測及影像辨識等),並結合無線通訊科技,將蒐集到的感測數據(如:溫溼度、光度、二氧化碳、土壤濕度、蟲害等)上傳至雲端資料庫。透過這些資料,農民能掌握作物特性,適時調整不同土壤類型的微量元素與養分、灌溉行程、作物輪作及其他生長條件。

透過物聯網與雲端運算,許多農業產製流程的資訊可以被收集與量化(圖片來源:SmartData Collective

此外,一架架穿梭於農田上方的無人飛機也將成為鄉村景觀的一部份,它們可以代替人力巡田,降低農場作業負擔,農民透過手機或平板電腦就能即時監控作物的生長狀況,還可從雲端運算後的分析,選擇符合成本且對環境傷害最少的農藥與化肥、有效管理水資源利用;若在無人機上裝載液態肥,甚至可有效率完成施肥、生物防治等農務工作。

社群力量大 協助推行智慧農業

智慧農業的願景雖然遠大,但台灣也不乏有一群心繫友善農業的社群夥伴們,默默地為台灣農業發展盡一分心力。以 FBTUG(Farm Bot Taiwan User Group)開源智慧農業社群為例,這個社群集結了台灣各領域的高手,著手進行了幾個智慧農業的開源專案,像是採收機器人、Mini-FarmBot 等。

FBTUG 的專案透過技術開源,延伸出許多子計畫(圖片來源:FBTUG 臉書粉專

更難能可貴的是,FBTUG 社群夥伴選擇與大眾分享他們的技術成果,將所有的軟、硬體資源全部開源,目的是希望豐富的知識不僅濃縮於研發的機器中,而是透過開源能無限延伸與拓展,做更廣泛的研發及應用,共同普及台灣農業自動化。

小結

台灣農業當前面臨產業轉型,科技技術的注入與智慧農業的萌生為傳統農業開啟了一片新天地,人力短缺所帶來的影響將漸漸被改善,更多友善農業的機器設備也將透過開源持續推廣。當這股力量不斷延展,科技勢必能翻轉農業,創造台灣農業 4.0 的無限可能,下篇將為大家介紹包括採收機器人與 Mini-FarmBot 的應用實例。


參考資料

行政院農委會第289期農政與農情報告:https://www.coa.gov.tw/ws.php?id=2505139

(責任編輯:葉于甄)

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