AI助陣智慧農業 現代農夫優雅務農

為解決我國農民高齡化與缺工問題，科技導入勢在必行，AI、5G、無人機、感測器、物聯網早已進入農業場域！

AI應用已經全面進入人類的世界，在台灣的農田中，出現了矗立田間的攝影機、深入土壤中的感測器、飛越農地的無人機……等，再加上後台的AI大數據分析與區塊鏈平台、5G支援，讓農業變得智慧又精準，農民能夠優雅、輕鬆務農！

清大AIoT技術加值 農業科技轉型

清華大學電機資訊學院院長黃能富於2016年組織團隊，投入「科技農場」、「智慧精準農業」研發，利用無人機、衛星空拍與影像分析技術，串聯物聯網及數據分析，為農作物預測最佳採收期及產量等，以AIoT幫助農業提升質與量，傳承老農經驗，吸引年輕人從農。

透過科技部補助之產學小聯盟專案，黃能富推動「LPWAN物聯網網路技術與應用產業聯盟計畫」，研發出精準農業平臺LPWAN，已經應用在火龍果、香蕉、桔梗花、綠竹筍、有機蔬菜等農業場域，整合IoT環境感測器、無線傳輸技術NB-IoT/LoRa、無人機、AI影像辨識、區塊鏈等技術，收集微氣候、土壤、作物生長等大數據與影像，分析作物成長趨勢、防治病蟲害、規劃施肥，更能在採收後協助分級！

▲透過智慧農業數位戰情室，農夫能夠即時掌握土壤溫濕度等重要資訊。

在LPWAN的助陣下，廣達11公頃的屏東帝王果園導入光照管控、疏花授粉、選果分級等三種AI技術培育火龍果，成功數位轉型。以疏花授粉為例，一支火龍果會產生數個花苞，傳統由肉眼判別留下一個大小符合規格的花苞，如今透過內含AI技術的AR智慧眼鏡，AI就會指導現場工人選擇最合適的花苞！這些火龍果更擁有專屬的QR-Code標籤紀錄完整的生產履歷，黃能富強調，「透過區塊鏈技術，田間紀錄自動產生，由感測器自動上傳，具有不可竄改的特性，屏除人為造假或誤植、減少人力作業，是最佳的信賴溯源機制！」

精準管理 超前部署 爭取時效

以往農業仰賴農民的經驗，透過巡田、觀察作物進行管理，如今導入AI能夠即時判讀甚至超前部署，透過數據、影像與AI建模分析作物成長趨勢，協助農民在最佳時機給予最適切的肥料種類與分量。在病蟲害防治上也能提前預警，由於病蟲害的發生往往始於夜間，正是農民休息的時間，透過感測器與攝影機24小時不間斷紀錄，幫助農民得知病蟲害訊息，進行噴藥、噴營養液等作業，搶得提早數天處理的先機。

此外，農作物採收後的分級一向以肉眼或秤重方式進行，耗費大量人力與時間，透過AI科技助陣，分析作物的形狀、外觀、密度……等，就能快速精準分類。台南關廟有機綠竹筍在盛產期每天採收14000公斤，需要30人才能完成分級，黃能富團隊導入AI，依據前端顏色、彎度等細節，協助綠竹筍精準進行六級分類，省下大量人力、解決缺工問題，更爭取進入市場銷售的時效！

生產行銷並重 輸出台灣經驗

面對農民平均年齡突破60歲的現況，青農要快速熟悉種植，科技導入是一大契機。透過AI、IoT、數據、影像、自動化，實現省時、省力、省工、精緻化，原本農民僅能照顧一分地，未來可望擴大為10甲地，累積一生的經驗更能夠傳承。

黃能富指出，台灣農業的挑戰在於種植土地有限，小農往往僅擁有一分兩分地，相較於歐美幾百甲的農業規模經濟，台灣適合發展精緻農業，更是重要的練兵場域，也因此，黃能富團隊喊出「台灣經驗 海外種植 行銷全球」的願景，未來將輸出台灣成功經驗，導入東南亞國家種植高端水果作物。

有越來越多科技人與企業期待走入農業領域，黃能富建議，必須到現場聆聽農民的心聲、了解農業與農場面臨的問題，才能產出接地氣的科技應用。他也提醒教育圈、產業界，在人才培育上應該擁抱全新思維，除了培育影像、自動化、物聯網、數據分析等工程師外，也應聚焦在生產以外的品牌行銷與產銷平衡等面向，幫助農民提升可信度、消費者黏著度、強化農場品牌。

智慧農業需要產學研一起努力，黃能富強調，科技部、農委會、經濟部已有許多聚焦智慧農業的計畫，讓農場有機會導入智慧科技，是驅動台灣農業邁向智慧、精緻的一大動能。他也向年輕世代喊話：「透過AI助陣，未來擁有2公頃農地就能年收入破百萬，歡迎加入科技農民、優雅農夫的行列！」

▲清華大學電機資訊學院院長黃能富率領團隊，以AIoT技術助攻農業科技轉型。

科研先鋒─AI專家

清華大學電機資訊學院院長 黃能富教授

專長研究：網路安全、高階網路交換器、無線網路

文章出處: 科學人