透過精準管理,蔬果栽種也能很智慧!

作者:YiJu   |   2015 / 10 / 30

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:Jean


每年初夏,正是果農們開始準備採收西瓜、芒果等水果的豐收時節,一顆顆散發濃郁果香的果實象徵著農民的辛勤和努力,秋冬季節在田中逐漸飽滿成熟的稻穗,則是栽種者在歷經將近一整年與大自然的搏鬥後所獲得的最好禮物;只不過,農民們也很可能在這場與自然天候、濕度、溫度、日照以及環境的戰爭中敗下陣來,而最終落得所投入的人力、財力和時間皆化為烏有的不幸情景。

事實上,農耕栽種向來皆被認定為不確定性高、必須看天吃飯的行業,然而,隨著物聯網、雲端運算以及感測技術…等科技的應用與發展日漸成熟,現今的農業在其加持之下已經不可同日而語!

智慧農業

農業與科技的有效結合

在研華科技(ADVANTECH)所舉辦的智慧農業論壇上,該公司透露目前農業科技已經在全球各地如火如荼地展開;舉例來說,西班牙的無線通訊技術公司Libelium已藉由大數據分析的應用,使得農民的葡萄栽培在減少使用20%的肥料、降低耕種成本的同時,卻能提升15%的生產率;墨西哥政府與Google合作,透過衛星圖像進行針對該國土地利用、永續農業和物種保育的決策規劃;印度政府利用社群網站推特(Twitter)上的討論話題來了解且分析稻米價格的波動趨勢;非洲地區則已建立起手機APP平台以及農業交流平台,進而用以提升當地農民的經濟收入;而台灣著名的玉荷包荔枝則在遠端監控栽種過程的規劃下,已使得產期順利由原來的一個月延長至三個月,並在穩定市場價格的同時讓產量進而提升20%。顯見,農業與科技的結合確實能夠幫助農民提升作物的產量與品質,同時更有效地將產業的價值極大化。

也因此,全球各大經濟體無不審慎看待這塊攸關人類糧食及存亡的領域,同時也積極投入大量資源以推動相關發展。以美國為例,該國每年投入農業科技的創投資金皆以60%以上的速度成長、歐盟則藉由「農場諮詢系統」,企圖以農業知識數位化的方式完整地保留並傳承珍貴的農耕經驗、而日本則正著手透過導入企業化經營的模式,以期使得農業生產能夠達到規模經濟且進而跨足國際市場。

因此,我們不妨透過下列面向,對智慧農業的實際運用進行更進一步的了解:

智慧農業的實際運用

  • 遠端監控

目前應用於農業的遠端監控技術,能夠透過物聯網針對日照、溫濕度、土壤水分…等環境資料進行採集,並且搭配恆時監控畫面的擷取與分析隨時掌握農作物的生長情況。舉例來說,當耕種環境的實測數據超過了標準範圍,那麼農民的手機便可能收到預警簡訊、提醒他即時開啟澆水施肥系統或者保持通風…等。

此外,遠端監控平台除了能夠降低人力管理成本,同時也可藉由全天候的紅外線入侵偵測與警示功能,進而確保農產品安全並免於被盜採的風險。

  • 智慧大棚

相較於傳統農耕方式只能夠依靠不確定性高的天氣預報進行相應措施,容易導致作物品質良莠不一、無法即時處理不確定性因素及妥善進行風險管理,智慧大棚能夠藉由感測監控系統所回傳的數據,自動調整耕種環境的狀況;例如,在空氣溫濕度超過預測值時,由系統自動開啟或關閉加濕器及通風設備、當日光不足時自動開啟智慧光源系統,抑或是藉由管控平台所精密計算的光合作用流程,全面調控耕種環境的二氧化碳濃度、以及光照和空氣的程度,以確保農作物生長在最適當的環境當中。

其中,智慧大棚還可利用太陽能平板集熱系統進行發電,在滿足生產時灌溉、施肥、補強光照或溫度…等用電需求的同時,也做到對於節能的控制。

  • 大數據應用

透過物聯網及智慧監控系統所蒐集且上傳至雲端的各類資料,可藉由大數據分析出不同階段農作物的生長關鍵,並進而將此反饋至下一輪的生產流程當中,以期更加精準地掌握有助於農作物生產最佳化的環境因子和因應方式,同時更持續優化成長條件且提升產能和品質。其中,所蒐集到的資訊可繪製為即時數據曲線、用以觀察某個時間段內作物的整體生長狀況,也可歸納為歷史數據曲線以顯示耕種環境的年、月、日變化。

此外,美國目前亦將農業的大數據成功應用至其他方向,包括透過針對土地、氣候的分析以了解各地區受天災影響的程度,進而讓農業部風險管理局(RAM)訂定出適當的農業保險費率以避免不必要的保險補助支出,以及即時監控各地病蟲害狀況、同時比對歷史數據及進出口資料且透過糧食供應分析以穩定糧食的供給及食品安全。

  • 生產履歷

有賴於物聯網技術的普及,目前已有不少智慧農業平台將即時蒐集到的農作環境感測數據提供給一般民眾,讓人們得以隨時接收從播種到使用肥料或農藥…等完整的耕種訊息,甚至還能夠清楚看到菜園、果園的模樣,大幅提升農作物生長過程的資訊透明度;此外,部分業者則不吝於提供農作物的生產履歷,民眾只需掃描產品包裝上的二維碼,便可在手機上清楚地了解蔬果的生產日期、農藥殘留檢測結果…等資訊。

除此之外,隨著無線射頻通訊(RFID)和自動化技術而衍生的農作物自動採摘、自動分級且分類包裝、電子過磅以及倉儲管理…等流程,則讓智慧農業的管理變得更加完整。

事實上,農業在人類文明的歷史當中一直扮演著支撐工業、服務業及整體經濟發展的角色;如今,在科技技術的幫助之下,智慧農業的種植環境已能夠被妥善地掌控、農作物的產量及品質可明顯提升且穩定、產品來源安全可追溯,而毫無疑問地,人們的生活也因而變得更加安心、健康且帶有智慧!

參考資料來源:研華科技(ADVANTECH)

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