清大團隊開發智慧精準農業 打造出科技農場

清華大學,〈無人機巡田 清華大學打造科技農場〉,2018年3月8日。


【本刊訊】以往,人們對於傳統農業的印象大多為「靠天吃飯」、以經驗技術為基礎且屬於高勞動的產業。然而,隨著科技、創新技術的開發,現今農業的發展已逐步朝向自動化、智慧化邁進。近期,由清華大學電機資訊學院的研究團隊發展出「智慧精準農業(Smart Precise
Agriculture)」,利用無人機、衛星空拍與影像分析技術算出最佳採收期及精準產量預測等,大幅提升臺灣各地各種農作物的品質與產量。

研究團隊利用所學之長,將各種科技量測技術跨領域的與農業相互結合,更精準的運用每一寸土地和水資源,不只是改變農業的生產模式,更透過機械式的管理,大大提升經營管理的效率。不僅如此,智慧精準農業的技術還包含農業感應器與數據蒐集技術,可蒐集土壤溫濕度、土壤電導度、空氣溫溼度、光照度、水酸鹼值、二氧化碳量等數據,並發展出長距離低功耗傳輸技術,可把監測到的數據即時回傳給農民。

除此之外,團隊也協助農民使用無人機,及時觀察作物情況。過去,農民要得知農作物的生長、成熟和病蟲害資訊時,只能透過親自巡視、下田查看。研究團隊表示有些作物生長在陡峭山坡或交通不便的地區,農民除了得勞師動眾到農地巡視外,有時因作物尚未成熟而得反覆往返,不僅消耗人力也浪費時間。現在,研究團隊教導農民透過無人機、衛星和固定式攝影機,將農地的情形即時攝影,以及時了解農作物成熟度與狀態。

研究團隊更將各項農業數據透過人工智慧分析技術及雲端自動化農場控制技術,自動為農作物施肥、灌溉、照光,使農民可節省人力及物料成本,並提升品質及產量。研究人員表示,由於每一種農作物在不同生長階段所需的養份不盡相同,利用智慧精準農業系統後,再透過無人機所拍攝的照片觀察,從作物外觀顏色判斷何時應施何種肥料,精準又不浪費。

研究團隊也利用無人機拍攝作物開花數量,透過人工智慧技術準確預測出產量與果實成熟期,使農民能適時採收並提前準備通路銷售,並準時出貨,降低果物存放倉庫的等待時間,減少因過熟而造成的損失。

目前,研究團隊利用科技儀器並整合物聯網、數據分析系統和人工智慧分析等技術,並與農業科技及物聯網企業合作,已幫助臺灣各地的農場和果農邁向智慧農業的方向,包括宜蘭三星蔥、雲林古坑咖啡農場、臺南的蓮霧和芒果農場、屏東火龍果農場、花蓮文旦柚農場等。

不只是造福臺灣的農民,研究團隊更進一步與東協商會簽定備忘錄,期望能將科技結合農業的模式引入印尼、越南、馬來西亞等東協國家。協助他國發展新一代的智慧農業,不僅能改善當地農民的生活,更透過這些科技技術的整合,將臺灣成功的技術與經驗推展到國外,並促進亞洲間的農業交流。


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