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10分钟就更新一笔!台湾农业大数据崭露智慧锋芒
专访蜂巢数据科技行销长卢安邦

【作者: 吳雅婷】2021年05月12日 星期三

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在数位经济的风向带动下,全球产业加速转型,台湾农业正迎头迈向大数据的智慧曙光。不论是大农或小农,都在积极借助一群来自资料科学、工程、农业与行销领域的新创团队,来链结务农的专业知识与资料分析的洞见,在农业资讯服务平台上跨域合作解决生产问题,而这套智慧农业解决方案历经了三年的孕育,现已尝到农业数据分析的甜美果实。



图一 : 台湾新创蜂巢数据科技成立了三年有馀,该团队跨域合作开发的「阿龟微气候」智慧农业解决方案也已开枝散叶,全台设置了超过百个案场。右下为蜂巢数据科技行销长卢安邦。
图一 : 台湾新创蜂巢数据科技成立了三年有馀,该团队跨域合作开发的「阿龟微气候」智慧农业解决方案也已开枝散叶,全台设置了超过百个案场。右下为蜂巢数据科技行销长卢安邦。

在南非的土地上,可以看到台湾品种的芭乐这是目前农业的新兴样貌之一,在全球各地移动频仍的时代,农业经营者可以跨境将甲地品种带到更适合种植的乙地生产。农民以往靠天吃饭,到今天依然如是,只是要在哪片天下生长壮大,或是站在同一片土地上采收出产量更丰、品质更优的某种作物,现在都有做出不凡选择的更多可能,而这还只是智慧数位科技驱动农业转型而赋予的创新机会之一。


「农业面临的问题其实相当多元。」蜂巢数据科技行销长卢安邦回忆,2016年他与执行长林泰佑以及技术长施旭峰最初选择从农业切入开发科技解决方案时的情景:「我们举办了台湾农业黑客松━阿龟松(Agrithon),遇到一群青年工程师,他们返乡务农遇到了很多困难,因为只有一个人,又没有种过田,需要花很多时间学习,还有巡田。」


所幸,在这个由物联网与人工智慧引领创新的时代,用科技方法来解决产业问题逐渐成为常态,农业也不会是例外,但在实现智慧互联之前,会先面临另一个问题。


?农业当时没有数据,」卢安邦指出:「所以我们决定先从资料搜集开始,农业应该要有新的方法,来做出对的农业决策。」


在数据科技领域,农业是新兴课题,而且要解答并不容易。为了要建立出一套完善的农业数据整合平台,除了着手搜集气象、土壤等农地环境资料,还要考量作物特性、市场售价等生产要素之间的角力关系,才能进一步提供具备附加价值的资料洞察、风险评估与生产预测。这也是为什麽蜂巢数据科技在成立之初,就把跨域的合作模式从校园带到了产业上。


卢安邦来自传播学领域,与具备资科专业的施旭峰以及农经背景的林泰佑在校时就一起研究、叁加竞赛,三位创办人决定全力开发农业市场後,纳入了更多农业与工程领域的工作夥伴,更与台湾各地的农改场、农业研究单位合作,实地面对农业经营者与种植者的生产需求,共同合作开发出「阿龟微气候」智慧农业解决方案,并以建立农业的资讯服务平台为目标。


「农民想要记录环境叁数,他们觉得对未来有帮助。」卢安邦点出,其实农业生产者早就对科技解决方案有所期待,而他们团队创建後要做的第一步,就是了解产业想要解决的问题,接着规划需要搜集的资料类型,并选择合适的感测器,进场安装,最後将资料送到後端进行分析,再将分析结果应用至软体平台。


结果证明,这条路是对的。「开始做智慧农业之後,我们得到了不错的回应,在推广的过程中也遇到了更多的需求者,其他农夫会反映不同的问题。」卢安邦继续说道,「全球气候变迁,粮食问题依然严峻,农业的型态也很多元,不只是小农想要节省时间、精简人力,大农也想要转型,在批发或外销市场加值。」


而这支看到传产痛点并跨域合作来解决问题的新创团队,从2017年创立至今,已经在数据搜集与分析上累积了可观的实战硕果。


「从创业到现在,累积了三年,我们在全台有五百多支感测器,每10分钟回传一笔资料回来,我们现在敢说农业有大数据了。」卢安邦振奋地说道:「再结合中央气象局过去二十年的资料,我们还能看出一些趋势,做更多事。」


农业感测器草根风骨 耐候省电还要降至万元以下

「农业大数据要从硬体开始,从好用的工具开始,」卢安邦强调:「要能让大家愿意去纪录,让感测器把纪录传回来,而这些数据可以用到很多地方。」


谈到开发初期,卢安邦忆及农民对硬体建置多半选择观??,「硬体面临最大困难是价格,毕竟面对的是农业市场,价格会直接影响到市场推广,但市面上又没有适用的硬体,所以我们要自己做。」


在性能上,这些硬体设置在各地农田,必须具备在户外使用的耐候性与省电性,加上农地通常无法接电、连网,因此在为个别案场需求而弹性配置感测器时,都必须将电力、网路与设备的工作环境这三点纳入考量,才能确保装置维持即时监测。


首先是感测器在户外或温室环境里,必须面对的水气和高温挑战。电子元件必须长时间处在日晒或潮湿等严峻环境中,同时还要维持稳定运作。而阿龟微气候的设备从第一代使用水管,到现在开发到第六代,已经改良成配备IP 65等级的坚固耐热外盒,还能监测盒内温度,避免感测器因为太热而当机。


省电性则是农业设备的另一重点。除了利用LoRa技术,以低功耗实现资料的长距传输,现在最新一代的阿龟设备只需要三颗常见的18650充电式锂电池,再搭配太阳能板,就可以不用拉电线,从一开始只能运作一周,到现在已成功达成更高的充电效率,将续航力延长至半年,未来目标是1~2年不需更换电池。



图二 : 农业应用的感测设备必须考量省电、耐候以及连网需求,阿龟微气候的设备发展到第六代已经在续航力、维运可变性以及产品售价上实现显着优势。(source:阿龟微气候)
图二 : 农业应用的感测设备必须考量省电、耐候以及连网需求,阿龟微气候的设备发展到第六代已经在续航力、维运可变性以及产品售价上实现显着优势。(source:阿龟微气候)

「有时候我们找到在工业制造上很有经验的人,但是因为他们思考的设计很完整,所以设备成本很高,在农业领域会很难推行。」卢安邦指出:「我们开发硬体的目标,是让资料既可用,又要有推广给一般使用者的可能性,如果资料被锁在农业研究机构或学校研究室,最终会无法处理产业面临的问题。」


所以数据必须累积,硬体也要尽量降低价格,这些感测器的单价从开发初期的三万元,现在已经接近砍半。


卢安邦进一步分享:「我们现在进入了小规模量产,不仅人力更为精省,良率也提高了,设备价格因此能够调降。」未来拓展海外市场时,希??还能降至万元以下,更有利於产业推广。


目前全台共有逾百个使用阿龟设备的场域,有些历经了三年的实地运作,证明了这些感测器具备高度可变性与稳健性,以L型角钢设置除了结构稳固,还可以搭配快速接头进行拆装和汰换;针对像是电池这类运作效率会变差的零件,或是??在土里而较易耗损的感测元件,也只需每两年更新部分零件,不用整组换掉。


随着进驻场域与设备数量持续扩大到成千上百,阿龟微气候也开发了感测系统的自动巡逻机制,以确保设备的电量与网路讯号稳定性,免除资料上传遗漏的疑虑。


农业产销模式多元 智慧数据再造创新

「农业的型态其实很多元,不只是都市人当假日农夫的半农半X模式,还有生态友善种植、加工农产品的销售,」卢安邦侃侃而谈农业数据的发展潜能:「甚至是以农维生的大农户,他们可能遇到前所未见的生产问题,或是想在气候快速变迁的时代下优化种植模式,调整产期或施肥时机,进而提升产量或品质。」


透过搜集农业数据,包含空气温湿度、土壤温度、含水量、电导度、二氧化碳、氮气、光照度、光量子与缩时摄影等,不论是大农或小农,都可以更快速地取得有效的方法来解决问题,实现农业智慧化。例如在出现不明裂果时,可以根据种植纪录与历史气象资料,提供农业医生或专家诊断所需的辅助资料。



图三 : 智慧农业应用除了搜集数据,提供智慧化与自动化的分析结果与建议更是关键,阿龟微气候善用行动装置,设计出资讯可视化的使用者友善介面,创造农业数据的洞见价值。(source:阿龟微气候)
图三 : 智慧农业应用除了搜集数据,提供智慧化与自动化的分析结果与建议更是关键,阿龟微气候善用行动装置,设计出资讯可视化的使用者友善介面,创造农业数据的洞见价值。(source:阿龟微气候)

「过去没有数据,种植作物时遇到问题只能靠问诊,但现在农民可以拿着种植纪录去看医生,」卢安邦表示:「甚至可以结合AI模型,获得智慧化且自动化的客制建议。」


以台湾主要的农作物水稻为例,利用AI模型现在已能预测产期,农民只要输入种植日就可以知道何时可以采收,甚至进一步推测未来的市价,再依照农产品的价格区间回推栽种时间,在天时地利人和的条件下实现最大收获。


这些数据甚至还能连结至其他工具或平台,例如与农业区块链服务平台奥丁丁合作,让农业生产变得更开放、透明。尤其一般农产品进入大盘批发市场,价格往往受限,利用种植纪录这种科学方法可以展现产品的差异性,建立品牌,进而提高产品品质与经济价值。


「这也是阿龟微气候的特色所在,智慧农业在台湾其实已经发展一段时间了,推出感测器的厂商也很多,但是在搜集资料後还要提供进一步的分析与建议,只看到数据其实没办法解决问题。」卢安邦指出:「阿龟微气候着重在後端平台,我们做的是整合作物知识、数据分析与管理,可以描述作物的种植特徵,甚至预测生长进度、推荐合时种植的作物。」


从农业数据软体的仪表板,农民可以方便即时查看农田的现场状况,运用远端巡田、农务纪录、生长预测等资料记录与分析管理功能,节省巡田等例行工作的时间与人力,还能绑定Line应用程式,接收即时的警示通知。


结语

农业是人类文明发展的化石级鼻祖,而且仍在持续进化,只是这段发展在产业转型时遇到了不少问题,当然这也带来了改变的契机。蜂巢数据科技结合了农业种植的专业知识(know-how)以及软体服务,以硬体为基石,获取作物的生长报告、期作报告、农务纪录等基本数据,最终把农田生活、种植过程与消费者连结,甚至能进一步促进市场讨论,把跨域专家串连起来,创造全新的产销模式,形成农业生态圈。


这样的农业资讯服务模式现在除了台湾,也已在南非、香港落地,凭着可在海外运作的软硬体,未来希??能从台湾出发再推广至海外,同时还能扩大设备的生产规模,进一步降低成本,助益台湾农产品在国际市场的外销竞争力。


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