一、前言
農業部於10月31日及11月1日於臺大醫院國際會議中心舉辦為期2天之「2023智慧農業國際研討會暨聯合成果展」,邀請美國、日本、韓國、新加坡及我國農業等15位產業專家,透過現場演講與遠端視訊方式,分享智慧農業技術國際趨勢、國內外智慧農業推動措施,以及臺灣開拓智農服務國際市場契機。會場並同步展示智慧農業計畫豐碩的23項技術成果,提供農友與業者更多智慧農業服務解決方案。
農業部農業科技司李紅曦司長於開幕致詞表示,自2017年起農業部推動智慧農業,至今已成為顯學,縣市政府也紛紛響應推動智慧農業。從2018年開始,每年都辦理智慧農業國際研討會,藉由邀請國外講者報告與分享,以了解國外智慧農業發展現況,並透過交流了解彼此語言與需求,進行合作討論。針對智慧農業技術的擴散,農業部頃正推動資訊服務產業發展,提供智慧農業技術陸、海、空落地協助。
以下將針對本活動各主題演講重點紀要進行呈現。
圖1、國際研討會與會者合影 二、全球糧食安全挑戰與智農技術解決方案
首先由來自CropLife Asia的陳雙喜執行總監(以下簡稱陳執行總監)進行「農業科技對全球糧食安全的影響與展望」主題演講,Croplife Asia是致力於推動植物科學的非營利組織,該組織有一重要任務為確保糧食價格親民。陳執行總監報告中提到農業是地方性的,食品是全球性的概念(Agriculture is local, Food is global),由於全球貿易,農業生產的食物是連結著世界的影響。世界上有許多國家面臨糧食不足或供給問題,如新加坡糧食自給率不到10%,該國90%以上糧食需從其他國家進口;日本面臨雞蛋供給不足而造成蛋價激升問題。而新冠肺炎、烏俄戰爭等事件,也加劇了這樣的狀況,甚至有國家禁止或限制農產品的出口,以穩定供給各國國內糧食安全。
全球人口成長、水資源的匱乏、肥料成本提升等,也加劇造成糧食價格上升,全球約有 3.75億人面臨飢餓。農民在農業生產鏈上也相對弱勢,取得的利潤也較少,並有許多成本沒有被納入,如水、環境、健康等成本。
對農民我們給他甚麼幫助呢?現今處境艱困,沒有單一的解決方案。可從農業生產鏈上來看,包含生產計畫、投入、農地生產、保存、採後處理、運輸、市場途徑等各個環節,都有農業科技可以切入的點,如臺灣農民受過很好的教育,栽培技術好,但沒有種子就無法進行農作 生產,因而種子的改良相關重要,如中國與印尼簽訂協議發展種子相關技術;有關數位化平台也是可善用的工具,如新加坡CropPAL平台以遊戲的介面與方式,透過增加使用者意願的方式,協助農民上傳生產管理資料,相關資料也可提供溯源驗證;無人機的應用也相當重要,目前已有約22萬台無人機在中國大陸提供服務,可依不同季節、用途,進行各式多元服務,而日本在使用無人機技術進行管理也相當廣泛,去年應用已超過12萬公頃。針對與會者提問有關與馬來西亞地區的合作項目,陳執行總監表示,過去著重於哈密瓜、蔬菜、花卉,下一步可考慮水果種類發展,並鎖定高經濟價值的作物,如澳洲已到馬來西亞北部區域進行水果的合作與種植,另外,陳執行總監亦強調育種技術的重要性。
微軟產業研究部門的Ranveer Chandra博士,則分享「以數據驅動的糧食系統永續滋養全球」的講題,講者在孩童時代於祖父母的農場度過,對於傳統且原始的農業,也很深的體悟。微軟公司發現食物生產的過程是有問題的,過程中的資料不完全,造成投入資源浪費、技術傳承困難或食物耗損損失等。資料導向的農業生產,產業鏈所有角色都可受益,透過分享資料,能有更高的效率,其他效益包含改善產出、減少成本與確保永續性等。目前該公司著重於數據驅動農業、食品供應鏈透明度、現代食品研發等三大面向發展。精準農業自1980年就開始發展,但普及仍不夠的主因為成本高昂,美國農業部(USDA)指出,數據收集的高昂成本阻礙了農民使用數據驅動的農業,採用障礙包含使用科技的高成本、付費意願很低、投資回收不明確與高投資報酬率的預期 (3:1是考慮購買時預期最低的投資報酬率)等。在美國約有40%的農業從事人口還沒辦法上網,約有20%認為上網是很貴的事情,若無法穩定上網,也將無法傳輸資料。微軟公司透過使用電視訊號塔的白訊號,可像Wifi連上家裡面的電視頻道,達到上網目的與降低成本,解決農業區域連線品質不佳的狀況。感測器在農場的部署也是一大支出,若感測器數量不足,則可利用航空影像和人工智慧增強空間覆蓋範圍,如運用SpaceEye透過雲層觀察農場上空。而資料的收集與應用,如何讓知識傳達給農民也是一大挑戰。
微軟公司透過生成式AI聊天介面運用,可提供農民相關遭遇問題的諮詢,ChatGPT4的程度甚至可通過農業測驗考試。Chat GPT可以運用的更廣泛,如透過與Chat GPT聊天對話,使用者提供更多的背景資訊,可根據提供資訊提供更準確的回饋。現場提問環節,有民眾提問臺灣以小農為主,發展甚麼ChatGPT或AI晶片,可以急起直追農業大國與先進國家?Ranveer Chandra博士表示農業要運用AI技術,首先資料一定要彙整收集起來,並有高品質的資料可讓大家使用。而農業設備是否一定要有AI晶片,目前有很多創新機會,但還在起頭,不只是AI技術,而是各項技術如何與農業結合。主持人李紅曦司長亦補充說明,6年來的智慧農業發展,大家是相當有感,高科技晶片發展農業也不會缺席,AI技術、ChatGPT應用都是必要工具,但研發技術需花錢,政府會協助,相對大型耕地面積國家,臺灣應發展中小型結構精緻農業,並持續培養青農,提供工具、資金、技術等,從各種方式協助。
圖2、臺灣及馬來西亞青農與農業科技司李紅曦司長、CropLife Asia陳雙喜執行總監交流與合影 三、農業智慧化轉型支持策略及案例
本主題邀請農業部相關產業與推動機關,針對臺灣農糧、漁及畜禽產業智慧化轉型之策略、成果案例及人才培育經驗進行分享,另有韓國農林畜產食品部分享韓國智慧農業轉型策略。
首先,由農業科技司陳瑞榮副司長分享全方位智慧農業轉型支持策略。受到氣候變遷、糧食安全及後疫情時代的影響,世界正面臨變化,而臺灣農業也面臨勞動力不足與極端氣候導致經營風險提高等問題。為因應上述挑戰,期待透過智慧農業,達成農畜可溝通、知識可記錄、經驗可計算及風險可預測的目標。然而,我國農產業目前整體數位化程度於中低階段,為解決農民及農企業數位轉型過程中,所面臨如預算有限、找不到符合需求之系統,及缺乏合適的合作夥伴等痛點,農業科技司整合科技資源推動各項促進措施,如農業業界科專、智慧農業科技服務能量登錄、雲市集農業館、數位轉型業界參與、智慧農業成果擴散及數位學堂與人才培育等,提供創新研發、服務媒合/整合、產業輔導及落地應用等方案,並透過中央與地方政府的協力推動,營造智農生態系發展環境,公私協力打造智農國家隊,加速智慧農業科研成果落地應用。
接著,由農糧署農業資源組黃俊欽組長分享有關農糧產業智慧化轉型策略,為解決產業缺工、大宗穀物仰賴進口,及燃油農機碳排放量高等問題,近年來,農糧署積極推動農業省工機械化及設備現代化等相關補助措施,如透過獎勵措施鼓勵農民汰換老舊農機為電動農機、建置農糧產業剩餘資源循環場域,以及透過穀物倉儲、育苗自動化及雜糧收穫機械化等措施,擴大雜糧生產。經由上述措施的推動,2022年增加了高粱及玉米生產3.6萬公頃、透過省工機械節省人力,以及透過補助電動農機3,000臺,進而減少碳排4,500噸。
漁業署企劃組陳汾蘭組長分享,漁產業面臨的挑戰為產業人口老化、極端氣候造成魚群洄游路徑改變,以及受到國際針對漁業資源養護措施日趨嚴格的影響,目前已有七種鮪、旗魚類受到捕撈上限規範。因此,漁業署近年來的策略逐漸由基礎研究,延伸至智慧技術及產業應用,希望透過科技化與智慧化技術的導入來解決上述挑戰。陳組長亦分享相關成果案例,如透過大數據蒐集與資訊分析,建立白蝦及鱸魚養殖決策管理數位分身技術,提高養殖戶管理效率;智能秋刀魚及魷釣LED集魚燈,除了可減少25-30%的燃油使用量,還能透過智能系統記錄開關燈時間,不僅將船長的經驗變成數位化資訊,亦可進一步預測燈具壽命,提高備品準備效率。
畜禽產業部分,畜牧司李宜謙副司長分享,由於禽肉週轉率快速,加上近年來健身風氣盛行,禽肉於2018年起成為國內消費量最大的肉品。為了因應產業勞動力缺乏、老齡化,以及氣候變遷導致集約飼養致疫病發生風險提高等困境,畜牧司積極推動密閉式飼養,透過強化生物安全及導入環控技術,穩定家禽生長環境。此外,畜牧司亦輔導業者飼養設施升級,以達成省工省時之目標,補足產業人力短缺之問題。以立瑞畜產有限公司為例,從育種孵化、生產飼養、屠宰、加工至銷售,一條龍式導入智慧化系統,不僅提高作業效率,也讓溯源資訊影音視覺化,進一步增加品牌知名度與信任度,成為國內智慧家禽典範。
接著,由農業試驗所作物組王毓華組長針對智能溫室栽培人才培育計畫進行分享。為鼓勵年輕人更願意投入農業,農業試驗所建構技術驗證基地,透過整合與導入設施研發技術及智慧農業技術,進行實地演練及驗證,並提供學員農業知識及專業技能培訓課程。王組長強調,該計畫相當重視學員對農業的熱忱,因為即便導入智慧技術,農業依然是很辛苦的工作,因此會進行多次面談,避免學員對農業僅停留在美好想像;此外,為了讓學員在農業領域能夠獲利,亦規劃於學員回鄉從農的第一年給予技術輔導,並定期舉辦學員回娘家活動,協助學員建立產業人脈網絡,遇到問題有對象討論,結交從農這條路上的朋友。人才培育計畫自2018至2022年度累計養成82位學員,且學員結訓後的從農率高達84%。
最後,韓國農林畜產食品部智慧農業政策課Taehoon Kwon書記官分享,韓國以小農為主體,農民普遍認為智慧農業技術成本高、短時間內難以取得報酬,而降低導入意願,且由於目前資訊服務業者中超過70%為中小企業,難以提供良好的薪資福利來吸引同時具備農業及ICT知識的優秀人才。因此,韓國政府於2023年成立智慧農業推廣與支援法案,希望透過農業數位轉型實現創新成長、增加農業生產力及永續性,並於2027年,達成農業數位生產比例增加30%,並增加更多產業獨角獸之目標。為增強農民的技術能力和信心,韓國成立智慧農業創新谷,提供20個月技術培訓、長達3年的智慧溫室租賃機會,以及降低利率、延長寬限期等財政支持。此外,培訓課程亦涵蓋了商業管理及行政管理,讓農民具備計算成本及獲利分析等能力,以經營事業的方式來經營農場。
圖3、日本NTT AgriTechnology Corporation酒井大雅代表取締役社長進行演講 四、智農技術服務海外拓展商機探討
國際合作發展基金會(以下簡稱國合會)技術合作處王雲平副處長演講主題為「國合會與東南亞國家農經領域國際合作現況」,分享我國政府開發援助(Official Development Assistance)新南向國家農業計畫相關案例。國合會長年以農業技術團與海外當地農業機構進行合作,除了協助生產種植技術,亦提供農產品由加工、運輸、貿易到消費整體產業鏈輔導,以協助糧食安全及鄉村發展。
為因應過去傳統的栽培方式,已無法有效應對氣候變遷的衝擊,國合會與泰國皇家計畫基金會合作,導入精準農業於園藝作物選育栽培生產計畫中,藉由導入各項生產裝置與資訊科技,其中包含農業部智慧農業計畫成果的智慧栽培灌溉系統,協助8個在不同海拔的工作站,分別建立溫室自動控制及環境監測系統,打造作物最適栽培環境,進行合理灌溉、施肥及用藥的精準栽培模式建置,以科學化方式提供一致性、即時之栽培建議,進而將最佳的SOP推廣給農民,達到提升品質及穩定產量的目的。王副處長提到,國合會在海外推動計畫與許多國際組織私部門的合作經驗中,透過當地深耕的技術團,對於在地風俗民情與廠商特性的瞭解,可提供有意願進軍這些國家的廠商更多如何在地化的經驗分享。
由日本NTT AgriTechnology Corporation(以下簡稱NTT農技)酒井大雅代表取締役社長分享「透過數位轉型和綠色轉型挑戰建構新農業形態」主題,談到日本與臺灣同樣面臨農業人口不足、老化及耕地面積小等問題,NTT農技致力於農業耕種、溫室建設及數位農業系統開發,積極推動智慧農業來應對糧食生產和供應的穩定性危機。
該公司運用5G及物聯網技術進行溫室的環境控制,利用人工智慧分析環境/生長數據,進行收穫預測和優化人員配置,提供支援農場營運的管理系統,亦能進行有效的能源管理,如依據科學的數據,僅提供作物所蒸發的水分,不浪費水資源並且循環利用。而在溫室建設方面,NTT農技採用臺灣、荷蘭、西班牙等多國的建材與設備,運用各國的優勢,搭建能因應各種環境的高科技溫室,亦期待未來與鄰近國家合作成為供應鏈(生態系)。目前已於富士山腳下成功栽種溫室萵苣,可周年生產並提供穩定的供應量,相較於露天栽培產量多達15倍。
另外,建立遠距農業指導技術,透過農業戰情室每天收集各個農場資訊,結合超高解析度相機、智慧眼鏡等技術,再由農業專家以遠端方式給予第一線農民建議,於東京都的案例,藉由專家每天5-10分鐘的時間指導無農業經驗的人員,成功栽種出良好品質的番茄,並將遠距農業指導延伸到水產養殖產業,協助新農友入手,達到技術傳承,減少種植/養殖失敗的風險,已於今年7月成功收成紅鮭於超市販售。關於智慧農業技術國際拓展,該公司目標於兩年內,除將遠距指導技術輸出至越南,更協助當地硬體建設及5G相關通訊技術建置。有關營運模式,酒井大雅代表取締役社長提到,其管理現場的APP,非以月租費方式收費,而是依據生產者的營業額做比例進行分潤,是種降低成本的合作方式。
貿有展覽有限公司劉苑玲總經理(以下稱劉總經理)以多年來以策畫臺灣智慧農業週的市場視角,來分享「臺灣智農服務海外拓展前景」。2023年臺灣智慧農業週,是亞洲最大的智慧農漁畜解決方案展會,吸引來自世界各地農、漁和畜牧業的專業人士、企業買家與創新者。有關海外拓展商機,劉總經理說明來自展會上印尼飼料公會理事長Mr. Desianto Budi Utomo所談到的資訊,從2022年起印尼政府大量的計畫性支持與補助當地肉雞與蛋雞飼養業者,於展會中看見臺灣智慧畜舍、疾病預警、科技飼料添加物等先進技術,未來希望進一步促進臺灣供應商與印尼的農民、飼料廠商之間的商業媒合;韓國水產貿易協會裴基一會長提到,臺灣生產出來的無抗養殖水產品在國際市場上具有競爭力,可補足因減少日本輸入所造成的進口水產品缺口,因此更確定會持續跟漁業展平台廠商保持合作。而當技術輸出後,臺灣可提供其他國家的農業從業人員提高農業技能服務,培訓包括農業科技的使用、農園管理和農業市場行銷等方面的知識,因此增加了農業教育和培訓的商機。
最後,劉總經理針對亞太地區智慧農業市場,談到每個東協國家都是獨立市場,農業含跨農林漁牧,產業鏈非常龐大,建議要有縝密的計畫以在主要的市場建立長期拓展與合作模式,必須公私協力,鼓勵臺灣農業服務公司跟著政府攜手開發南向市場。農業試驗所蔡致榮副所長亦表示,第一期的智慧農業推動,比較以研發的立場進行發展,順應著現今世界趨勢與國內智慧農業的推展,可思考規劃組織智慧農業團,搭配國合會於國外的國際合作,或是B2B的途徑,協助農企業到國外拓展商機。
五、臺灣智農技術服務國際案例分享
本主題由4位技術服務業者,分別為寬緯科技、經緯航太、凌聚農業科技以及皆展公司由技術服務業者的角度,分享智慧農業行銷海外案例。
寬緯科技主要提供監控系統,數據收集及分析服務,蔡政勳總經理提到「水聚寶」、「食安保」智能設備,目前已擴及臺灣智慧城鄉8縣市,在生產端及儲存端為水產養殖帶來產業再進化,讓高價值的漁產能在適度的環控下產出。在東南亞方面,寬緯科技除了和越南、印尼當地台商合作推廣智慧節能設備,汶萊台商也導入水聚寶智慧設備協助管理600公頃的養殖場域,因應今年度日本福島核廢水排放問題,九洲水養殖相關廠商也和寬緯科技進一步洽談合作提案,希望能透過智慧設備提升養殖品管、解決未來供應需求。而未來在收集數據所面臨的挑戰,蔡政勳總經理說明除了需要不斷提升後端軟體介面,更要精進機構及優化操作面板,讓智能設備在高溫潮濕的環境下能夠長期使用。
經緯航太於2017年和馬來西亞當地公司MATA航空技術公司合資,將無人機農噴技術輸出,也透過AI辨識技術精進植保機噴灑技術,實現Spray-on-Sight™「所見即判即噴」,此技術已實地運用於大型油棕櫚園,噴灑效率較現有的無人機噴灑提升12%,達到精準用藥與環境永續目的。侯佳翰副理提到由於COVID-19疫情爆發加上農噴技術門檻低,以及當地的供應商增加,多方考驗下公司撤離了當地的支援人力,於是經緯航太重新由技術本位思考,善用遙測技術,使用無人機影像分級、多光譜影像分析植物及AI辨識不同作物,逐漸從硬體服務轉變為軟體服務,開發GEOSAT智慧農業整體方案,GeoSSP (GeoSat Cloud Computing Platform)為訂閱制智慧服務平台,以顧問資訊的身分提供使用者作物辨識及分級、全農場健康、特定病蟲害等影像及數據分析;其中與馬來西亞的Hextar農藥公司異業結合,由影像數據分析得知蟲害後結合農肥料運用對症下藥。侯佳翰副理認為未來海外市場的發展,需要開創理念相近的合作夥伴,除了以技術做為媒介、更強化軟體服務,才能提供不可取代的分析資訊。
凌聚農業科技所提供的「智耕雲」智慧生產管理系統,初期就以海外輸出的概念,設計了多國語言的介面系統,例如柬埔寨蔬菜聯盟使用了智耕雲智慧田間生產管理系統,除了掌握契作農友的狀況、提醒育苗週期也讓派工更精準。林靖祐總經理提出相較於工業產品先進先出的庫存管理概念,農產品是難以預測的,若農產品能夠在產地時就做好適當的分級處理,會更有利於後續的儲存及運送,於是如何透過智慧軟體服務,讓系統對應當地的生產流程、場域天氣,以及轉換容易理解的語言,來達成準確的指導極為重要;林靖祐總經理也提到海外輸出所面臨的困難,前期除了軟體服務需要透過專業外語顧問導入,也需要因應海外企業的不同型態注意後續的履約和收款風險。
皆展有限公司以溫室設備建置技術為重心,使用傳統感測器和控制器的精密型溫室,進階到以雲端和物聯網為核心的「智慧溫室」,近年結合景觀設計及臺灣團隊開發設計的「皆展IoT雲智慧環控系統」在臺灣打造第一座溫室展示中心,讓客戶實際觸摸溫室建材,透過實體空間環境,從有別於傳統農業的角度來了解科技智慧溫室;胡馨元總經理提到,皆展的溫室產業輸出達30幾個國家,在開拓東協市場方面,完成許多溫室建案,另也提出疫情期間建置於留尼旺的第七間溫室,則是採用視訊及環景VR技術協力蓋成;胡馨元總經理說明公司所秉持的外銷原則是依據當地氣候環境不同影響,來提出符合客戶經濟效益的建置規格才是長久經營之道。
六、智慧農業聯合成果展
本次活動之智慧農業聯合成果展部分,具體呈現農、漁、畜產業導入智慧化應用之23項優秀技術成果,其中並搭配12項實體展示,與線上成果展示(參考資訊如文末連結)。列舉展出亮點項目包含:智農相關設備及資訊服務業者組成之「設施蔬菜智農生態系」、「稻作產業智慧管理生態系」,提供可輕鬆操作的智慧灌溉、數位化監測工具與病蟲害警示,幫助農民即時掌握田間環境變化,提高管理效率與病蟲害防治成效,以及「結合AR及AIoT之花卉生產作業數位服務」進行可視化管理;「設施番茄栽培數位服務示範」可建立番茄達人栽培習慣分析,協助經驗傳承;「水產養殖定位自走車技術與應用模式」提高整體魚貨產能10%。「魚病鏈球菌的自動監測系統」可即時預警,降低疫病爆發風險;「雞隻聲紋預警系統」協助雞隻呼吸道疾病監測且辨識準確率達84.2%等多樣化應用成果。
圖4、與會者和聯合成果展現場展出技術服務業者進行交流 圖5、現場實體展出,吸引不少民眾參觀交流 結語
透過本次活動的演講可知,全球許多國家皆積極透過智慧農業技術的方式,以解決所面臨的氣候變遷、人力不足或糧食自給等問題,也帶動了智慧農業市場規模的日漸擴大,並具海外拓展商機。然而,技術發展終究需回到解決問題面,不同農業條件、生產規模可能面臨著不一樣的問題,或者不一樣的需求,舉例來說,在美國、非洲、臺灣的農民需求,可能有著甚大的差異。而講者的演講內容,也隱含著無法用單一方法解決農業的複雜問題,重點所在可能為需要提供更多的選擇方案予農民,此概念也與農業部智慧農業第二期計畫推動有所吻合,以公私協力方式,加速智慧農業服務之擴散應用,與推動智慧農業科技服務機構能量登錄,希望能夠透過持續建構智慧農業產業生態系模式,創造出獨特的臺灣農業優勢。未來智慧農業國際研討會與成果展相關活動辦理,亦可朝促進智慧農業商機、媒合解決方案等主題規劃,以契合智慧農業現有推動之需求與脈動,協助智慧農業產業化發展。