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10分鐘就更新一筆!台灣農業大數據嶄露智慧鋒芒
專訪蜂巢數據科技行銷長盧安邦
[作者 吳雅婷]   2021年05月12日 星期三 瀏覽人次: [2582]

在數位經濟的風向帶動下,全球產業加速轉型,台灣農業正迎頭邁向大數據的智慧曙光。不論是大農或小農,都在積極借助一群來自資料科學、工程、農業與行銷領域的新創團隊,來鏈結務農的專業知識與資料分析的洞見,在農業資訊服務平台上跨域合作解決生產問題,而這套智慧農業解決方案歷經了三年的孕育,現已嘗到農業數據分析的甜美果實。



圖一 : 台灣新創蜂巢數據科技成立了三年有餘,該團隊跨域合作開發的「阿龜微氣候」智慧農業解決方案也已開枝散葉,全台設置了超過百個案場。右下為蜂巢數據科技行銷長盧安邦。
圖一 : 台灣新創蜂巢數據科技成立了三年有餘,該團隊跨域合作開發的「阿龜微氣候」智慧農業解決方案也已開枝散葉,全台設置了超過百個案場。右下為蜂巢數據科技行銷長盧安邦。

在南非的土地上,可以看到台灣品種的芭樂—這是目前農業的新興樣貌之一,在全球各地移動頻仍的時代,農業經營者可以跨境將甲地品種帶到更適合種植的乙地生產。農民以往靠天吃飯,到今天依然如是,只是要在哪片天下生長壯大,或是站在同一片土地上採收出產量更豐、品質更優的某種作物,現在都有做出不凡選擇的更多可能,而這還只是智慧數位科技驅動農業轉型而賦予的創新機會之一。


「農業面臨的問題其實相當多元。」蜂巢數據科技行銷長盧安邦回憶,2016年他與執行長林泰佑以及技術長施旭峰最初選擇從農業切入開發科技解決方案時的情景:「我們舉辦了台灣農業黑客松-阿龜松(Agrithon),遇到一群青年工程師,他們返鄉務農遇到了很多困難,因為只有一個人,又沒有種過田,需要花很多時間學習,還有巡田。」


所幸,在這個由物聯網與人工智慧引領創新的時代,用科技方法來解決產業問題逐漸成為常態,農業也不會是例外,但在實現智慧互聯之前,會先面臨另一個問題。


「農業當時沒有數據,」盧安邦指出:「所以我們決定先從資料蒐集開始,農業應該要有新的方法,來做出對的農業決策。」


在數據科技領域,農業是新興課題,而且要解答並不容易。為了要建立出一套完善的農業數據整合平台,除了著手蒐集氣象、土壤等農地環境資料,還要考量作物特性、市場售價等生產要素之間的角力關係,才能進一步提供具備附加價值的資料洞察、風險評估與生產預測。這也是為什麼蜂巢數據科技在成立之初,就把跨域的合作模式從校園帶到了產業上。


盧安邦來自傳播學領域,與具備資科專業的施旭峰以及農經背景的林泰佑在校時就一起研究、參加競賽,三位創辦人決定全力開發農業市場後,納入了更多農業與工程領域的工作夥伴,更與台灣各地的農改場、農業研究單位合作,實地面對農業經營者與種植者的生產需求,共同合作開發出「阿龜微氣候」智慧農業解決方案,並以建立農業的資訊服務平台為目標。


「農民想要記錄環境參數,他們覺得對未來有幫助。」盧安邦點出,其實農業生產者早就對科技解決方案有所期待,而他們團隊創建後要做的第一步,就是了解產業想要解決的問題,接著規劃需要蒐集的資料類型,並選擇合適的感測器,進場安裝,最後將資料送到後端進行分析,再將分析結果應用至軟體平台。


結果證明,這條路是對的。「開始做智慧農業之後,我們得到了不錯的回應,在推廣的過程中也遇到了更多的需求者,其他農夫會反映不同的問題。」盧安邦繼續說道,「全球氣候變遷,糧食問題依然嚴峻,農業的型態也很多元,不只是小農想要節省時間、精簡人力,大農也想要轉型,在批發或外銷市場加值。」


而這支看到傳產痛點並跨域合作來解決問題的新創團隊,從2017年創立至今,已經在數據蒐集與分析上累積了可觀的實戰碩果。


「從創業到現在,累積了三年,我們在全台有五百多支感測器,每10分鐘回傳一筆資料回來,我們現在敢說農業有大數據了。」盧安邦振奮地說道:「再結合中央氣象局過去二十年的資料,我們還能看出一些趨勢,做更多事。」


農業感測器草根風骨 耐候省電還要降至萬元以下

「農業大數據要從硬體開始,從好用的工具開始,」盧安邦強調:「要能讓大家願意去紀錄,讓感測器把紀錄傳回來,而這些數據可以用到很多地方。」


談到開發初期,盧安邦憶及農民對硬體建置多半選擇觀望,「硬體面臨最大困難是價格,畢竟面對的是農業市場,價格會直接影響到市場推廣,但市面上又沒有適用的硬體,所以我們要自己做。」


在性能上,這些硬體設置在各地農田,必須具備在戶外使用的耐候性與省電性,加上農地通常無法接電、連網,因此在為個別案場需求而彈性配置感測器時,都必須將電力、網路與設備的工作環境這三點納入考量,才能確保裝置維持即時監測。


首先是感測器在戶外或溫室環境裡,必須面對的水氣和高溫挑戰。電子元件必須長時間處在日曬或潮溼等嚴峻環境中,同時還要維持穩定運作。而阿龜微氣候的設備從第一代使用水管,到現在開發到第六代,已經改良成配備IP 65等級的堅固耐熱外盒,還能監測盒內溫度,避免感測器因為太熱而當機。


省電性則是農業設備的另一重點。除了利用LoRa技術,以低功耗實現資料的長距傳輸,現在最新一代的阿龜設備只需要三顆常見的18650充電式鋰電池,再搭配太陽能板,就可以不用拉電線,從一開始只能運作一周,到現在已成功達成更高的充電效率,將續航力延長至半年,未來目標是1~2年不需更換電池。



圖二 : 農業應用的感測設備必須考量省電、耐候以及連網需求,阿龜微氣候的設備發展到第六代已經在續航力、維運可變性以及產品售價上實現顯著優勢。(source:阿龜微氣候)
圖二 : 農業應用的感測設備必須考量省電、耐候以及連網需求,阿龜微氣候的設備發展到第六代已經在續航力、維運可變性以及產品售價上實現顯著優勢。(source:阿龜微氣候)

「有時候我們找到在工業製造上很有經驗的人,但是因為他們思考的設計很完整,所以設備成本很高,在農業領域會很難推行。」盧安邦指出:「我們開發硬體的目標,是讓資料既可用,又要有推廣給一般使用者的可能性,如果資料被鎖在農業研究機構或學校研究室,最終會無法處理產業面臨的問題。」


所以數據必須累積,硬體也要盡量降低價格,這些感測器的單價從開發初期的三萬元,現在已經接近砍半。


盧安邦進一步分享:「我們現在進入了小規模量產,不僅人力更為精省,良率也提高了,設備價格因此能夠調降。」未來拓展海外市場時,希望還能降至萬元以下,更有利於產業推廣。


目前全台共有逾百個使用阿龜設備的場域,有些歷經了三年的實地運作,證明了這些感測器具備高度可變性與穩健性,以L型角鋼設置除了結構穩固,還可以搭配快速接頭進行拆裝和汰換;針對像是電池這類運作效率會變差的零件,或是插在土裡而較易耗損的感測元件,也只需每兩年更新部分零件,不用整組換掉。


隨著進駐場域與設備數量持續擴大到成千上百,阿龜微氣候也開發了感測系統的自動巡邏機制,以確保設備的電量與網路訊號穩定性,免除資料上傳遺漏的疑慮。


農業產銷模式多元 智慧數據再造創新

「農業的型態其實很多元,不只是都市人當假日農夫的半農半X模式,還有生態友善種植、加工農產品的銷售,」盧安邦侃侃而談農業數據的發展潛能:「甚至是以農維生的大農戶,他們可能遇到前所未見的生產問題,或是想在氣候快速變遷的時代下優化種植模式,調整產期或施肥時機,進而提升產量或品質。」


透過蒐集農業數據,包含空氣溫溼度、土壤溫度、含水量、電導度、二氧化碳、氮氣、光照度、光量子與縮時攝影等,不論是大農或小農,都可以更快速地取得有效的方法來解決問題,實現農業智慧化。例如在出現不明裂果時,可以根據種植紀錄與歷史氣象資料,提供農業醫生或專家診斷所需的輔助資料。



圖三 : 智慧農業應用除了蒐集數據,提供智慧化與自動化的分析結果與建議更是關鍵,阿龜微氣候善用行動裝置,設計出資訊可視化的使用者友善介面,創造農業數據的洞見價值。(source:阿龜微氣候)
圖三 : 智慧農業應用除了蒐集數據,提供智慧化與自動化的分析結果與建議更是關鍵,阿龜微氣候善用行動裝置,設計出資訊可視化的使用者友善介面,創造農業數據的洞見價值。(source:阿龜微氣候)

「過去沒有數據,種植作物時遇到問題只能靠問診,但現在農民可以拿著種植紀錄去看醫生,」盧安邦表示:「甚至可以結合AI模型,獲得智慧化且自動化的客製建議。」


以台灣主要的農作物—水稻為例,利用AI模型現在已能預測產期,農民只要輸入種植日就可以知道何時可以採收,甚至進一步推測未來的市價,再依照農產品的價格區間回推栽種時間,在天時地利人和的條件下實現最大收穫。


這些數據甚至還能連結至其他工具或平台,例如與農業區塊鏈服務平台奧丁丁合作,讓農業生產變得更開放、透明。尤其一般農產品進入大盤批發市場,價格往往受限,利用種植紀錄這種科學方法可以展現產品的差異性,建立品牌,進而提高產品品質與經濟價值。


「這也是阿龜微氣候的特色所在,智慧農業在台灣其實已經發展一段時間了,推出感測器的廠商也很多,但是在蒐集資料後還要提供進一步的分析與建議,只看到數據其實沒辦法解決問題。」盧安邦指出:「阿龜微氣候著重在後端平台,我們做的是整合作物知識、數據分析與管理,可以描述作物的種植特徵,甚至預測生長進度、推薦合時種植的作物。」


從農業數據軟體的儀表板,農民可以方便即時查看農田的現場狀況,運用遠端巡田、農務紀錄、生長預測等資料記錄與分析管理功能,節省巡田等例行工作的時間與人力,還能綁定Line應用程式,接收即時的警示通知。


結語

農業是人類文明發展的化石級鼻祖,而且仍在持續進化,只是這段發展在產業轉型時遇到了不少問題,當然這也帶來了改變的契機。蜂巢數據科技結合了農業種植的專業知識(know-how)以及軟體服務,以硬體為基石,獲取作物的生長報告、期作報告、農務紀錄等基本數據,最終把農田生活、種植過程與消費者連結,甚至能進一步促進市場討論,把跨域專家串連起來,創造全新的產銷模式,形成農業生態圈。


這樣的農業資訊服務模式現在除了台灣,也已在南非、香港落地,憑著可在海外運作的軟硬體,未來希望能從台灣出發再推廣至海外,同時還能擴大設備的生產規模,進一步降低成本,助益台灣農產品在國際市場的外銷競爭力。


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