在數(shù)位經(jīng)濟的風向帶動下，全球產(chǎn)業(yè)加速轉(zhuǎn)型，臺灣農(nóng)業(yè)正迎頭邁向大數(shù)據(jù)的智慧曙光。不論是大農(nóng)或小農(nóng)，都在積極借助一群來自資料科學、工程、農(nóng)業(yè)與行銷領(lǐng)域的新創(chuàng)團隊，來鏈結(jié)務農(nóng)的專業(yè)知識與資料分析的洞見，在農(nóng)業(yè)資訊服務平臺上跨域合作解決生產(chǎn)問題，而這套智慧農(nóng)業(yè)解決方案歷經(jīng)了三年的孕育，現(xiàn)已嘗到農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析的甜美果實。
| 圖一 : 臺灣新創(chuàng)蜂巢數(shù)據(jù)科技成立了三年有餘，該團隊跨域合作開發(fā)的「阿龜微氣候」智慧農(nóng)業(yè)解決方案也已開枝散葉，全臺設置了超過百個案場。右下為蜂巢數(shù)據(jù)科技行銷長盧安邦。 |
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在南非的土地上，可以看到臺灣品種的芭樂—這是目前農(nóng)業(yè)的新興樣貌之一，在全球各地移動頻仍的時代，農(nóng)業(yè)經(jīng)營者可以跨境將甲地品種帶到更適合種植的乙地生產(chǎn)。農(nóng)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(chǎn)量更豐、品質(zhì)更優(yōu)的某種作物，現(xiàn)在都有做出不凡選擇的更多可能，而這還只是智慧數(shù)位科技驅(qū)動農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型而賦予的創(chuàng)新機會之一。
「農(nóng)業(yè)面臨的問題其實相當多元。」蜂巢數(shù)據(jù)科技行銷長盧安邦回憶，2016年他與執(zhí)行長林泰佑以及技術(shù)長施旭峰最初選擇從農(nóng)業(yè)切入開發(fā)科技解決方案時的情景：「我們舉辦了臺灣農(nóng)業(yè)黑客松－阿龜松（Agrithon），遇到一群青年工程師，他們返鄉(xiāng)務農(nóng)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(lián)網(wǎng)與人工智慧引領(lǐng)創(chuàng)新的時代，用科技方法來解決產(chǎn)業(yè)問題逐漸成為常態(tài)，農(nóng)業(yè)也不會是例外，但在實現(xiàn)智慧互聯(lián)之前，會先面臨另一個問題。
「農(nóng)業(yè)當時沒有數(shù)據(jù)，」盧安邦指出：「所以我們決定先從資料蒐集開始，農(nóng)業(yè)應該要有新的方法，來做出對的農(nóng)業(yè)決策。」
在數(shù)據(jù)科技領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)整合平臺，除了著手蒐集氣象、土壤等農(nóng)地環(huán)境資料，還要考量作物特性、市場售價等生產(chǎn)要素之間的角力關(guān)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(chǎn)預測。這也是為什麼蜂巢數(shù)據(jù)科技在成立之初，就把跨域的合作模式從校園帶到了產(chǎn)業(yè)上。
盧安邦來自傳播學領(lǐng)域，與具備資科專業(yè)的施旭峰以及農(nóng)經(jīng)背景的林泰佑在校時就一起研究、參加競賽，三位創(chuàng)辦人決定全力開發(fā)農(nóng)業(yè)市場後，納入了更多農(nóng)業(yè)與工程領(lǐng)域的工作夥伴，更與臺灣各地的農(nóng)改場、農(nóng)業(yè)研究單位合作，實地面對農(nóng)業(yè)經(jīng)營者與種植者的生產(chǎn)需求，共同合作開發(fā)出「阿龜微氣候」智慧農(nóng)業(yè)解決方案，並以建立農(nóng)業(yè)的資訊服務平臺為目標。
「農(nóng)民想要記錄環(huán)境參數(shù)，他們覺得對未來有幫助。」盧安邦點出，其實農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者早就對科技解決方案有所期待，而他們團隊創(chuàng)建後要做的第一步，就是了解產(chǎn)業(yè)想要解決的問題，接著規(guī)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(jié)果應用至軟體平臺。
結(jié)果證明，這條路是對的。「開始做智慧農(nóng)業(yè)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(nóng)夫會反映不同的問題。」盧安邦繼續(xù)說道，「全球氣候變遷，糧食問題依然嚴峻，農(nóng)業(yè)的型態(tài)也很多元，不只是小農(nóng)想要節(jié)省時間、精簡人力，大農(nóng)也想要轉(zhuǎn)型，在批發(fā)或外銷市場加值。」
而這支看到傳產(chǎn)痛點並跨域合作來解決問題的新創(chuàng)團隊，從2017年創(chuàng)立至今，已經(jīng)在數(shù)據(jù)蒐集與分析上累積了可觀的實戰(zhàn)碩果。
「從創(chuàng)業(yè)到現(xiàn)在，累積了三年，我們在全臺有五百多支感測器，每10分鐘回傳一筆資料回來，我們現(xiàn)在敢說農(nóng)業(yè)有大數(shù)據(jù)了。」盧安邦振奮地說道：「再結(jié)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(nóng)業(yè)感測器草根風骨 耐候省電還要降至萬元以下
「農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)要從硬體開始，從好用的工具開始，」盧安邦強調(diào)：「要能讓大家願意去紀錄，讓感測器把紀錄傳回來，而這些數(shù)據(jù)可以用到很多地方。」
談到開發(fā)初期，盧安邦憶及農(nóng)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(nóng)業(yè)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(nóng)田，必須具備在戶外使用的耐候性與省電性，加上農(nóng)地通常無法接電、連網(wǎng)，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(wǎng)路與設備的工作環(huán)境這三點納入考量，才能確保裝置維持即時監(jiān)測。
首先是感測器在戶外或溫室環(huán)境裡，必須面對的水氣和高溫挑戰(zhàn)。電子元件必須長時間處在日曬或潮溼等嚴峻環(huán)境中，同時還要維持穩(wěn)定運作。而阿龜微氣候的設備從第一代使用水管，到現(xiàn)在開發(fā)到第六代，已經(jīng)改良成配備IP 65等級的堅固耐熱外盒，還能監(jiān)測盒內(nèi)溫度，避免感測器因為太熱而當機。
省電性則是農(nóng)業(yè)設備的另一重點。除了利用LoRa技術(shù)，以低功耗實現(xiàn)資料的長距傳輸，現(xiàn)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(xiàn)在已成功達成更高的充電效率，將續(xù)航力延長至半年，未來目標是1~2年不需更換電池。
| 圖二 : 農(nóng)業(yè)應用的感測設備必須考量省電、耐候以及連網(wǎng)需求，阿龜微氣候的設備發(fā)展到第六代已經(jīng)在續(xù)航力、維運可變性以及產(chǎn)品售價上實現(xiàn)顯著優(yōu)勢。（source：阿龜微氣候） |
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「有時候我們找到在工業(yè)製造上很有經(jīng)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(nóng)業(yè)領(lǐng)域會很難推行。」盧安邦指出：「我們開發(fā)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(nóng)業(yè)研究機構(gòu)或?qū)W校研究室，最終會無法處理產(chǎn)業(yè)面臨的問題。」
所以數(shù)據(jù)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(fā)初期的三萬元，現(xiàn)在已經(jīng)接近砍半。
盧安邦進一步分享：「我們現(xiàn)在進入了小規(guī)模量產(chǎn)，不僅人力更為精省，良率也提高了，設備價格因此能夠調(diào)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(chǎn)業(yè)推廣。
目前全臺共有逾百個使用阿龜設備的場域，有些歷經(jīng)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(wěn)健性，以L型角鋼設置除了結(jié)構(gòu)穩(wěn)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(shù)量持續(xù)擴大到成千上百，阿龜微氣候也開發(fā)了感測系統(tǒng)的自動巡邏機制，以確保設備的電量與網(wǎng)路訊號穩(wěn)定性，免除資料上傳遺漏的疑慮。
農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷模式多元 智慧數(shù)據(jù)再造創(chuàng)新
「農(nóng)業(yè)的型態(tài)其實很多元，不只是都市人當假日農(nóng)夫的半農(nóng)半X模式，還有生態(tài)友善種植、加工農(nóng)產(chǎn)品的銷售，」盧安邦侃侃而談農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的發(fā)展?jié)撃埽骸干踔潦且赞r(nóng)維生的大農(nóng)戶，他們可能遇到前所未見的生產(chǎn)問題，或是想在氣候快速變遷的時代下優(yōu)化種植模式，調(diào)整產(chǎn)期或施肥時機，進而提升產(chǎn)量或品質(zhì)。」
透過蒐集農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，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(nóng)或小農(nóng)，都可以更快速地取得有效的方法來解決問題，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)智慧化。例如在出現(xiàn)不明裂果時，可以根據(jù)種植紀錄與歷史氣象資料，提供農(nóng)業(yè)醫(yī)生或?qū)＜以\斷所需的輔助資料。
| 圖三 : 智慧農(nóng)業(yè)應用除了蒐集數(shù)據(jù)，提供智慧化與自動化的分析結(jié)果與建議更是關(guān)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(chuàng)造農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的洞見價值。（source：阿龜微氣候） |
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「過去沒有數(shù)據(jù)，種植作物時遇到問題只能靠問診，但現(xiàn)在農(nóng)民可以拿著種植紀錄去看醫(yī)生，」盧安邦表示：「甚至可以結(jié)合AI模型，獲得智慧化且自動化的客製建議。」
以臺灣主要的農(nóng)作物—水稻為例，利用AI模型現(xiàn)在已能預測產(chǎn)期，農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品的價格區(qū)間回推栽種時間，在天時地利人和的條件下實現(xiàn)最大收穫。
這些數(shù)據(jù)甚至還能連結(jié)至其他工具或平臺，例如與農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈服務平臺奧丁丁合作，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更開放、透明。尤其一般農(nóng)產(chǎn)品進入大盤批發(fā)市場，價格往往受限，利用種植紀錄這種科學方法可以展現(xiàn)產(chǎn)品的差異性，建立品牌，進而提高產(chǎn)品品質(zhì)與經(jīng)濟價值。
「這也是阿龜微氣候的特色所在，智慧農(nóng)業(yè)在臺灣其實已經(jīng)發(fā)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(shù)據(jù)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臺，我們做的是整合作物知識、數(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)軟體的儀表板，農(nóng)民可以方便即時查看農(nóng)田的現(xiàn)場狀況，運用遠端巡田、農(nóng)務紀錄、生長預測等資料記錄與分析管理功能，節(jié)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(jié)語
農(nóng)業(yè)是人類文明發(fā)展的化石級鼻祖，而且仍在持續(xù)進化，只是這段發(fā)展在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型時遇到了不少問題，當然這也帶來了改變的契機。蜂巢數(shù)據(jù)科技結(jié)合了農(nóng)業(yè)種植的專業(yè)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(nóng)務紀錄等基本數(shù)據(jù)，最終把農(nóng)田生活、種植過程與消費者連結(jié)，甚至能進一步促進市場討論，把跨域?qū)＜掖B起來，創(chuàng)造全新的產(chǎn)銷模式，形成農(nóng)業(yè)生態(tài)圈。
這樣的農(nóng)業(yè)資訊服務模式現(xiàn)在除了臺灣，也已在南非、香港落地，憑著可在海外運作的軟硬體，未來希望能從臺灣出發(fā)再推廣至海外，同時還能擴大設備的生產(chǎn)規(guī)模，進一步降低成本，助益臺灣農(nóng)產(chǎn)品在國際市場的外銷競爭力。
