農友的好幫手 智慧農業大躍進!

農友的好幫手 智慧農業大躍進!

 

根據內政部公告指出,台灣老年人口比例在今年突破14%,正式宣告邁入「高齡化社會」。隨著科技的蓬勃發展,如今農業也面臨著缺工的困境。這次南科AI_ROBOT自造基地舉辦智慧農業社群開講,邀請到一群替農業增添創新元素、試著用科技翻轉傳統農業的熱血大師們,來給大家不一樣的智慧農業應用!活動當日,南科管理局鄭秀絨主任秘書、趙志寶科長也到場與150位來賓一起學習、交流,見證日前智慧農業的發展與成果。

 

共享開放資源 採果機器人的幕後推手

為這場盛大的智慧農業社群開講揭開序幕的是FBTUG(Farm Bot Taiwan User Group)創辦人許武龍(哈爸),分享與農業社群一起研究的採果機器人(FarmHarvestBot)專案。哈爸強調,在FBTUG裡所有硬、軟體資源都是「開源、開放、共享」的。他們將社團內所學到的知識,快速地應用在其他專案上,透過彼此間的討論交流,讓這台穿梭農場的自動採果機器人擁有更好的技術及設備,不論是播種、澆水,到攝影機監控作物等,皆已做到精益求精。哈爸:「自動化採果的核心技術與整合是類似的,場域與效益卻是多元的;因此藉由在單一場域情境的試煉與突破,並透過聚集各方面的專才與資源,以形成社群團隊,如此便可建構開放的資源,一起在時代來臨的時候站穩腳步!」

 

FBTUG創辦人哈爸為智慧農業開講揭開精彩序幕。(攝影/呂理安)

 

分工合作,農業再升級

專精於AI研究的歐尼克斯實境互動工作室創辦人許哲豪(Jack),也是採果機器人專案的重要推手。同樣在專案裡扮演重要角色的「夾爪」系統概念,依作物果實大小、種類的不同,夾爪也會有所不同。例如:草莓果實體積小,便採用小型夾爪;草莓的梗較細且軟,因此可採用剪斷或直接扯斷的方式摘取草莓。此外,將機器加上物聯網系統,把攝影機所拍攝到的作物畫面上傳至雲端來進行控管,如此便可讓農民記錄作物的生長過程及階段,能夠省時又省力。

有了合適的機器與技術,採果機器人亦需要透過反覆練習,以強化其辨識和操作能力,包括計算植物覆蓋率、品種分析,甚至是能夠辨識害蟲的位置。蜂巢農研夥伴楊啟良Eric說道:「採果機器人可透過Duckie Farm的學習,再經由我們這邊提供場域協助或是番茄實品供拍照、訓練。」至於疾鴨隊(Duckie Farm Project)則是一套基於開源OpenCV、自動化技術的小場域模擬開發專案。場上的鴨型自動車不需要經過人為操控,就可以自行分辨道路號誌、應變路況。

 

現場展示Mini FarmBot,讓學員更了解機台原理及構造。(攝影/呂理安)

 

「自動化是必定要走的路,同時也是轉機!」弘熙自動化創辦人陳志弘在活動現場展示Mini FarmBot,一套能夠自動拾取種子播種、偵測土壤水分、替農作物澆水的自動化機具,在載具上裝設攝影鏡頭後,農民便能隨時監控農場、拍攝並記錄農作物生長過程,也能以低於國外的高價格使用與操作簡易的設備。他也希望透過FBTUG社團內交流,串聯產、學跨界人才,來發展共創模式,讓產業再升級!

高空俯瞰,守護農田的無人飛機

有了自動化設備後,農場的環境更是不容忽視。實踐大學的龔志銘教授展示數台無人機,並高喊「農業4.0起跑!」。

龔志銘教授分享,除了飛行穩定性,「續航力」對於大面積的土地監控可說是相當重要,目前已能做到飛行60、90分鐘的農用無人機,不僅能減輕農友巡視農田的負擔,也能解決農業缺工問題。此外,在無人機身上裝載兩台相機,就能收集植物生長的環境及狀況、利用無人機的影像辨識技術比對顏色以及植物的生長狀況,定期使用校色板,也能使辨識結果更加準確。

 

龔教授展示農用無人機的功能及應用。(攝影/呂理安)

 

龔志銘教授帶領的團隊甚至還建立邊界信標,將其放置田埂,讓無人機自行抓取座標並回傳,以提高定位準確率,可說是又朝向「精準農業」邁進一大步。

科技農夫的百寶袋-開放作物資料庫

當農夫的輔助機器有了設備、技術和實作場域,就能建立植物品種資料庫,讓機器在辨識或分析時,執行速度能夠更快,且分析準確率也能提升。科技農夫陳幸延表示,目前國內外都致力於利用辨識技術,將作物進行標記,同時建立開放的資料庫,以提供機器深度學習。從播種、育苗、定植、成熟到採收階段,每一種植物在不同階段會有不同的特徵,甚至會因為生長的溫度、陽光照射角度不同,產生出多種影像結果。因此,透過以作物生長模型來建立一個品種資料庫,並依種類、別稱來分類,便能利於分析動作能夠更順利地進行,在未來勢必能夠為農友們帶來便利及福利!

 

都市農夫的後花園

搭著近年魚菜共生議題的熱潮,本次智慧農業開講也邀請台灣神隆工程師李寬裕大哥,到場分享自身豐富經驗。一開始他在家中陽台搭建小型魚菜共生系統,後來到東山開闢農地、搭建工作間、網室及魚菜設備。雖一直嚷著「隔行如隔山!」,在籌備過程中李寬裕大哥仍不停止嘗試、找尋問題的解答。例如抉擇水管自動閥門的材質,要使用便宜但不好轉動的塑膠閥門,或是價錢高但品質較好的垂直銅閥門。李寬裕大哥甚至利用3D列印技術來製作自動餵食器,也正思考著如何運用採果機器人技術,嘗試估算魚池內魚隻數量或是能夠清除魚屍體、排泄物。他表示最終目標是在退休後,只要動動手指頭就能種出健康又環保的菜!

 

李寬裕大哥(左)與來賓交流魚菜共生系統原理。(攝影/呂理安)

結語

從採果機器人、農用無人機、作物標記到魚菜共生系統,透過開源、開放、共享平台,發揮創意,以及動手實際操作,再結合科技來翻轉農業,以共同攜手創造台灣農業4.0的無限可能!

更多詳細內容皆分享於南科AI_ROBOT自造基地官網智慧農業論壇

 

(本報導整理自2018/10/13【農夫偷呷步】傳統遇上科技,智慧農業的崛起!;作者:徐筱茹;責任編輯:葉于甄)

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