【AIoT 的智慧未來】天空之水:種咖啡豆太耗人力,不如用 IT 專長來自動化!

從朋友的咖啡園開始,IT 背景的朱嘉弘用自動化灌溉到溫濕度感測,搭配產量與肥料成分的微調,成功省下人力與水資源,並且增加作物產量。
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天空之水董事長朱嘉弘。Photo Credit: Facebook profile
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智慧農業是 AIoT 的重點應用情境之一,而進駐高雄軟體園區的天空之水,就是從與作物產量息息相關的灌溉出發,延伸到陽光、溫濕度相關的自動控制系統,不僅可以從行動裝置一指管理農地和溫室,還能利用蒐集到的數據來調整最適合的作物環境條件,幫助農友降低成本、增加產量。

天空之水董事長朱嘉弘分享,創業契機是之前同事買了一塊地,想一圓自己種植、烘焙咖啡豆的夢想,但是缺乏農業經驗之下請了十幾個員工來顧,一個月就要花費二三十萬,馬上就入不敷出。

朱嘉弘自己是 IT 背景出身,所以就開始應用自動化、自動檢測的物聯網裝置來解決灌溉問題,而以這個題目在 2019 年辦了新創,因為田寮缺水,水又帶財故取名「天空之水」,因為成效不錯,有幸獲得農科會、資策會協助,進駐高雄軟體園區。

灌溉技術

由於一開始就是要解決種植咖啡的問題,所以天空之水的系統大部分是應用在咖啡和可可種植上,也蒐集了很多參數資料來改善產量。

因為育苗需要大量的水,而其實台灣雖然降雨不少但地勢陡峭,很難留住水資源,在農業領域是相對缺水的。所以第一步需要規劃水資源利用、雨水的儲存。第二則是澆灌,傳統噴淋系統灌溉一分地約 600 株,30-40 分鐘就需要用掉 7 頓的水,天空之水參考也同樣缺水的以色列,用滴灌方式施水同時施肥,ㄡ同時節省水資源和人力。

下雨容易落花,而要長果子就得不斷維持開花,所以用一般是用噴淋去模擬,加上肥料的成分氮是基肥、磷會開花結果、鉀則是增加果實與莖幹強韌,一開始合作有機農業沒有這些配方數據,但經過 3 年的實驗,這些農場可以擴大產能 1.5-2 倍。

碰到的問題

因為滴灌滴頭很細,容易堵塞而且除草時容易不小心切斷,一開始打開馬上爆管,經過改良後用智慧控制器去款空開關。

另外自動化也從定時自動灑水到進一步去研究大氣溫濕度、雨量,來自動執行邏輯判斷,最後提供農友系統整合方案,比如溼度超過七成就不灑水,也因此現場需要更多感應器連結。

另外由於農漁業有些現場沒有網路建設,但其實網速需求也不高,像漁場一筆資料不到 1byte,更新間隔也不要求多短,一個月傳輸的數據也許不到 1KB,這時可以用  GPRS(通用封包無線服務)sim 卡轉 wifi 接上電信業者的農業解決方案。其他像物聯網常用的 NB-IoT、Cat-M1、LoRa 都是可以考慮的連線方案。

高經濟價值作物更適合投入農業物聯網

台灣如果是在耕地通常是小規模的農業,一下子要採用大量的設備與系統成本來說負擔略重,不過農漁人力一直缺乏,一些像是香莢蘭、山葵、石斑魚、鱸魚、蝦蟹等高經濟價值、溫室作物這一兩年採用物聯網技術意願很高,尤其溫室環境也更適合自動化設備發揮功效。

另外朱嘉弘也分享,台灣農改其實很強,農委會也很積極去教育宣導,研究資料相當完善,只要去找過去的文獻就能很快導入相關作物的智慧裝置,不需要自己從頭開始蒐集數據來訓練機器。

台灣智慧農業未來藍圖

台灣進行智慧農業服務的公司有幾種:檢測、田間管理溯源、無人機噴灑肥料與巡場、農事服務(如農業機具共享),接下來天空之水也積極與政府合作,希望可以一起做資料共享,把資料分享給農民和各個領域的企業,接下來還要參與系統整合,讓不同的農業科技共創平台,共存共榮。

到目前為止天空之水主要專注在技術研發,接下來希望可以把系統整廠輸出到國外,比如垂直整合養殖螃蟹的技術,這種漁業的產值通常比農業高,但是考量到活體、冷鏈運送等條件,難度跟風險也高。天空之水會持續以技術供應與系統整合商的角度,培育更多人才,前進國際市場。



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photo credit:第一線DYXnet
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第一線的 IDC 機房基礎設施包含強大的 跨國際骨幹網路架構、電力備援系統、環境控制及防火保護,以符合國際電信機房的標準,提供企業專業的 IDC 服務。(本圖為示意,非第一線機房圖片) / photo credit:第一線DYXnet

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