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農業資通訊面面觀 發布日期:101/9/26 人氣指數:14503

 自從網路的威力展現之後,每個人的日常生活可說是離不開資訊科技的影響力,然而除了滑開手上 50 平方公分的一方世界外,有許多資通訊科技的技術也正悄悄改變我們的生活,印象中只有斗笠與鋤頭的農業,已經不是只有「汗滴禾下土」的畫面,你也可能見到手拿 PDA 的酪農正在盤點四處走動的豬牛羊,靠的是 RFID 的偵測而非酪農者的眼力,而攜帶著智慧型手機的農友們,透過「田邊好幫手」的查詢,可以了解當日的農業行情資訊。在日本也有農夫會戴起附有微型攝影機的工作帽,將田間的產銷履歷化紙本為影像,消費大眾可以直接下訂新鮮農產,是以在資訊化的洗禮中,農業與資通訊科技不再是平行線,而讓農業有了跳脫傳統的發展空間!

RFID -農業生產管理的最佳管理員

應用無線射頻辨識系統(RFID)管理乳牛群(照片來源:農業科技大展)   RFID ( Radio Frequency Identification )中文稱為無線射頻辨識系統,其實 RFID 在你我日常生活環境中如影隨形,例如搭乘捷運所使用的「悠遊卡」,在超商消費所使用的「 i-cash 」,上高速公路不用停下車繳交回數票所使用的「 ETC 」儲值卡,這些都是 RFID 的實際應用。 RFID 的特性相當適合用來作為人或物品在通路上的管控追蹤及識別,運用在農牧業上大致可分為兩類-生產環境管理與流通追溯管理,可以對農畜產品作一系列生長紀錄追蹤,也可以用來作為倉儲管控,適當的運用可以提高處理效率並降低農產品的損耗。

 不得不提, RFID 更是農業生產管理不可或缺的有力工具。舉例來說,傳統酪農業者以肉眼辨識牛豬羊身上的耳標、耳刻,生長資訊也用手工記錄,一旦當牛豬羊數量龐大時,記錄的資訊就有可能出錯;導入 RFID 技術後,不僅可以輕易辨識,還可以涵蓋各種紀錄資訊,最基本的如體型、生長發育情況,複雜如系譜資料、泌乳品質等,有助精準的紀錄收集,了解有關防疫、遺傳、生長的情形,有效提昇酪農管理效率!此外, RFID 還扮演最佳盤點員角色,台灣唯一專責辦理作物種原的儲藏中心-國家作物種原庫,為了保存作物種子,庫房溫度僅有攝氏零下 12 到 18 度,盤點 7 萬餘份的種原不僅耗費人力,因為溫度凍寒不能久待,盤點工作也相當費時;導入 RFID 技術後,大幅降低人員在低溫、低溼環境下工作的負荷,盤點一盤僅須 20 秒,盤點人力也從 6 人 5 個月的工作量降至 1 人 20 天即可完成,精確又省力。

GIS -地表資訊一清二楚的動態地圖

 地理資訊系統( Geographic Information Systems , GIS )是一套整合各項相關地理資料,讓人們得以將各項具有地理分布特性的事物、現象、知識,採數位化、空間化方式整合,再搭配視覺化的呈現方式所建立的系統。日常生活中常見的汽車導航、搜尋大街小巷的 Google Map ,還有智慧型手機少不了的定位系統,都是 GIS 的運用。 GIS 可以用來判別地面的空間關係,再透過人工判斷地面物屬性,讓一幅幅靜態的圖資有了不一樣的意義,相當適合用來進行國土調查。

 舉例而言,行政院農業委員會農糧署自 97 年起推動的「敏感性作物種植調查計畫」,就是利用 GIS 的特性-一改以前都是靠著田間調查員傳回的紙本報表對作物面積進行評估,現在則是手持 PDA 就可以精準作業,自目前為止有大蒜、洋蔥、柳橙、落花生、鳳梨、文旦柚、番石榴等多項作物完成面積調查,透過掌握種植面積可以減少產銷失衡,防止農民一窩蜂搶種某種作物造成農產品價格的暴跌。當然 GIS 的妙用不僅如此,全球暖化,天災頻傳的現代社會,了解國土的利用與改變是刻不容緩的要務,近來水土保持局所開發的土石流防災應變系統就可以提供即時的防災資訊,讓居住在土石流危險區域的居民,可以透過這個平台找到就近的避難場所。

WSN -偵測預警就靠它

茶園夜盜蟲自動監測系統即是利用無線感知網路(WSN)技術(照片來源:農業科技大展)  無線感知網路( Wireless sensor network , WSN )結合了無線網路技術、感測器、資料記錄器與資訊技術,適用於多種應用領域,近來在國內的應用逐漸增多,例如故宮為了保護珍貴的藝術品,將其運用在展示櫃內溫度、濕度、光線的監控;更有建商將 WSN 應用在社區人身安全的通報上,即使在地下停車場,透過訊號的傳知,也可讓警衛知道住戶遭遇危險的位置,讓社區沒有黑暗死角。這些應用隱約顯現出未來 WSN 應用在各種領域的可能性,如製造業可用之於工廠的空氣品質監測;建築業可用在工程測量;農業上則可用以監測作物生長環境。

 正由於 WSN 絕佳的監測功能及大量自動收集感測資料的優點,可利用在微氣候資料(土壤的含水量、 PH 值、光照亮等)的收集,判斷出最佳的耕作方式,像是施肥量、灌溉水量、修剪枝梢的方法等,可提高農產收益,尤其在全球氣候變遷的衝擊下, WSN 技術可以協助逐步了解環境變化,以讓我們發展適應新氣候的耕作方法。 WSN 還可應用在害蟲的監測上,東方果實蠅是一重要的果樹害蟲,危害我國 30 多種重要的經濟水果,雖然已發展出相當成效的誘捕劑,但是仍缺少全面性的偵測機制,而透過 WSN 可提供田間東方果蠅危害情形即時性監測,透過對於這些害蟲的數量分析,希望有朝一日能進行遠距自動化害蟲生態環境監測,當有害蟲即將大量來臨時,即可向農家發出警告,以作預警,替農家爭取多一點的備戰時間!

應用服務一把罩的農業雲

「農業雲」的服務面向(照片來源:農政與農情 第242期/ICT在農業之應用-發展農業雲)  更貼近你我生活的資通訊科技是最近很夯的雲端服務,之所以稱為「雲」,是取決於飄渺不定的連結路徑,使用者透過網路連線取得遠端主機提供的服務。由於智慧型手機的興起,再加上資通訊科技的進步,讓雲端服務有了發展與加值的空間,例如財政部推動的電子發票,即使無紙化也可以自動對獎, Google 的電郵服務、 Apps 的提供,利用手機查知公車到站時間,甚至是未來即將推出的電子病歷交換等都是雲端服務應用。

 近年來,食品安全議題一直是民眾重視的焦點,進一步了解食物的來源與生產履歷可降低對於食品安全的疑慮,因此農委會推動了「農業生產追溯雲端服務」,只要透過網路、手機等管道就可查詢農產品來自哪個產銷班或哪位生產者,有問題的產品也可以立刻追溯到生產來源要求下架,將損害降到最低,未來更要實施國產牛履歷化,以和國外進口牛有所區隔,讓消費者吃得更安心;此外為協助國內農業生產業者的經營管理更加企業化,農委會也推動「農業生產者資源管理雲端服務」,提供高品質的作業環境,生產者可以登錄進銷存、管理人事薪資、記錄生產作業、處理財務會計等,藉由政府所提供之系統及作業環境維運服務,確保其資訊系統服務品質及作業不中斷。講究「整合」的雲端科技當然在農業上不僅只有上述的功能,還包括生產專區農場經營雲端服務、農業產銷資訊雲端服務,提供專屬的田間作業資訊,讓農民可以掌握自己農地生長環境的變化,同時將農業行情資訊即時提供給農民參考,降低產銷失衡發生的現象,有了這些實際的應用服務,更能進一步實現健康、安適、卓越的農業環境!

結語

 熟悉資訊科技領域的人對於這句「 Garbage In Garbage Out 」(垃圾進,垃圾出)的警語應該都不陌生,當我們輸入錯誤的資料給電腦時,電腦所運算的資料必定也是錯誤的,這句諺語強調了輸入正確資料的重要性,因此無論現代科技多麼高強,運算速度多麼驚人,還是需要人員的配合,例如產銷履歷的追溯,雖然有 RFID 、 QR-code 可方便資料的存取,仍然須由生產者確保資料建檔的正確性;又如利用 GIS 科技可省力地進行田野調查,仍須田間調查員確實到訪填入正確的作物現況,才能精準預測作物面積;因此從中我們應該了解的是,在這條邁向精緻化、現代化的農業道路上,科技只是工具,還須有人力的充分配合,藉此向上提升產業競爭力,實現健康農業的全民夢想!

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