【農創松快跑】智慧農業進行式:IoT+大數據,怎麼成為農業邁向未來的起跑點?

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士、農、工、商,無論是什麼產業或領域,無一不受到科技衝擊正站在轉型巨浪上。農漁畜牧業也是,進入機械時代後,農友在許多工作上有機械代勞,自然省去不少身體勞動,然而另外還有很多環節,尚須仰賴大量人力與非結構化的種植、養殖經驗;但以物聯網、大數據為核心的新一波「智慧農業」興起後,這種情況正在快速大幅被扭轉,帶領農業進入下一波的飛速發展。

相信 INSIDE 讀者對物聯網的科技趨勢一點不陌生。但運用在農漁畜牧業中,物聯網技術大幅提高了環境資料收集能力,並讓高度精準作物控制、減少廢棄物進一步降低成本得以實現。再講白一點,若能建構起一套合格的物聯網系統,農友就能隨時在遠程了解天氣、空氣與土壤濕度、作物生長情況或是養殖場的水溫、氧氣濃度等關鍵數據,大幅提升種植或養殖效率,讓過去很難養的農作物得以順利量產,擺脫只能「靠天吃飯」的窘境。

乘著 IoT 浪潮興起的龍膽石斑

讀者們或許最近看過一些龍膽石斑因中國大陸需求量降低,造成滯銷的新聞。但您知道嗎?曾被視為農漁畜牧養殖業中最閃亮的龍膽石斑,正是最標準,由「智慧農業」所帶動的明星漁產品。龍膽石斑對環境的適應力並不是太差,但對水中溶氧量卻極為敏感。

尤其夜間缺少陽光,容易讓養殖池內的二氧化碳含量偏高,過去養殖戶傳統做法就是靠水車打水提高溶氧。但這麼做還是有風險,萬一水車晚上一出問題,池裡大把大把的魚群很可能因缺氧導致死亡;或是農友疏忽了藻類優養化的問題,導致養殖池的氧氣消耗量太大,進一步影響魚群健康。

但藉由感測器與數據收集等 IoT 科技,以往養殖門檻較高的龍膽石斑得以順利突破,成為水產養殖工業化的新寵兒。關鍵就於這些感測器與數據可以 24 小時不間斷監控溶氧量、溫度、酸鹼值、導電度、氧化還原值,並即時讓養殖戶監控養殖池內的水質。水只要有問題,預警資訊就馬上傳資料到農友手機裡,搭配水質自動控制系統,大幅提升養殖的生產效率。

因科技溫室而綻放的台灣蘭花

另一個因物聯網技術大放異彩的台灣農作物就屬蘭花。台灣蘭花長年以來就是花卉外銷的最強主力,尤其蝴蝶蘭更是世界級的供應者。但是其抽梗開花對溫度、濕度的要求極為嚴苛,受天候、時節的影響程度也十分大。如果當年萬一不小心比較冷一點或暖一點,就常常造成大批蘭花無法在農曆年準時開花,錯過市場需求讓農友的心血毀於一旦。

而外銷市場的情況就更嚴苛了。日本、歐洲或美國等對蘭花要求的熱門時節都不一樣,這讓花農必須掌握每批蘭花的成長狀況、花期、數量,才能滿足不同國外市場通路的需求。也因此,物聯網感測器+科技溫室的出現,讓花農可以隨時按照市場時節,結合自動調控設備完全掌握農場的溫度、照度、溼度,來控制每批蘭花的出貨時節。

另外,「大數據」可說是與物聯網相輔相乘,一體兩面的科技趨勢。在農業中物聯網起了精準控制、大幅提升生產效率的作用,讓農漁畜牧業達到前所未有的精緻化。另一方面,大數據在農漁畜牧業最大作用則是扮演了精準預估、降低生產風險以及供應鏈掌控的關鍵角色。

大數據與智慧農業

以跨國農業生技巨人孟山都為例,他們近年買下了土壤分析公司、天氣保險公司,為得就是取得大量的天候、土壤資料,不僅能用數據推估未來氣候對農業生產造成損害的各種情況,還可以結合雙方資料,進一步研究出那些孟山都肥料、種苗與作物、土壤、病蟲害之間的最佳組合配方;而在台灣,農業試驗所已花了 10 幾年建立起完整的 GIS 農業圖資體系,現在他們可以藉由大數據分析決策測模組,有效建議農友避開風險大的區域栽培作物。

另一方面,大數據更進一步推動了新育種技術。之前種苗培育者往往要在溫室和田地之間反覆測驗育種、雜交之結果,但德惠於大量的基因資料,育苗者現在透過電腦模擬分析就能須先預測作物的種植成果,大幅減少育種實驗的時間成本。換句話說,只需要在地裡試種規模小得多的實驗作物,進行驗證,就可以判斷出在大規模環境中,種植的效果如何,然後培育者便可以確定哪種雜交作物,最適合某個特定的土壤環境。

最後大數據還能為農業提供「從田間到餐桌全程追蹤」的作用。透過數據,生產、加工、銷售之間的每個環節都能被資料完整串連,形成更加緊密的有機體。在台灣,花蓮富里的「天賜糧源」稻米企業與資策會合作,用 app 幫助農友用手機就可完整紀錄播種、引水、施肥等詳盡的生產過程,還能讓農友上傳照片,回饋種植的數據資料,進一步把影像溯源與產地認證結合起來,直接提高稻米的消費信心。

當然,物聯網與大數據技術對農業來說並非無懈可擊,光是要大部分農友接受、懂得利用科技就是一個非常大的門檻,懂得使用軟體來處理數據的農友並不多,也更不用說進一步將這些數據與現行使用的農機具加以整合了。此外,科技溫室與相關物聯網設備的成本,對許多農友而言還是十分昂貴。若要將智慧農業普及於臺灣,勢必得思考物聯網模組化、資料科學易用化的方向進行。

 

*本文為行政院農委會廣告

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