【智在家鄉】無人機與AI上場 智慧農夫優化收穫模式 億萬產值藏在1%差異中!

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▲團隊利用無人機對農田進行含水量以及最佳採收期進行評估。

匯流新聞網記者王佐銘、李映萱、程子奕、呂怡潔、胡照鑫、李盛雯/新竹報導

「看天吃飯」是過往農人的宿命,除了栽種過程充滿不可預期的變數,當收成季節到來,農人還必須憑天氣、農民曆、自身經驗決定何時收穫。而收穫成果又影響著盤商們的收購價格,農作物價格的不穩定,使農民每年都得面對一場場的「賭注」。這個現象被參與聯發科技所舉辦「智在家鄉-數位社會創新競賽」的團隊「AIPal你的農業好夥伴」看見,他們決定藉由科技增加農田的產量與提升作物品質。

團隊「AIPal你的農業好夥伴」長期致力AI導入水稻及農作物監測,掌握水稻生長各時期關鍵決策量化指標。為提升農人耕作效率、降低年輕人入行門檻,盼能藉由科學方式提升產能,讓農民獲得更穩定的收益,也讓經驗被科技與AI持續傳承,

團隊指出,穀粒含水量是評估水稻採收的關鍵指標,不但能顯示成熟度,甚至能直接左右收購價格。因為穀粒含水量低於32%才符合收購標準,每降低1%會增加2%的收購價。此外,穀粒含水量每提高1%,烘乾的時間將拉長兩小時,不但增加烘箱運轉時間、成本與損耗、增加碳排放,也降低收益問題。


現今農民進行採收評估時主要是由經驗判斷,容易受到心理因素或隔壁農田影響,加上不同塊田生長狀況皆不同,因此若能用物聯網IoT科技,就能方便且精準幫助農民規劃採收順序與時間點,將增加稻農收益以及減少不必要的成本。

「農會每車稻穀只測一次,變異非常大!」受團隊幫助的霧峰區農民王先生這麼說。他指出,稻米採收後,農會會測定每車稻穀的含水量,萬一測到青穀(含水量過多)整車就會被拖累。另外,農會也不收超過32%含水量的稻米,對農民很不利。

還好團隊與當地產銷班農民合作,驗證了陸空協作的水稻最佳收穫模式。團隊推估,技術落地後,霧峰區一期作可能就有超過1000萬的潛在產值,且品質也有所提升。若將來能應用在全台灣17萬公頃的土地上,一期作將有17億的潛在產值,落地價值非常之高。

▲用戶利用智慧型手機就能查詢農作物適合採收的時間。

團隊強調,利用無人載具與智慧型手機結合AI技術,將可以快速掌握大量、準確且全面性的農地最適合收穫排程資訊,讓收穫效益最大化。據團隊統計,以一公頃的水稻農地來說,含水量落在31%時收割與28%時收穫,總收購價格差異可達1萬元台幣,為產業帶來的效益相當直接。若全台灣17萬公頃水稻面積都使用團隊開發技術獲得1%含水量差異,每期作將能夠延伸11億產值,並節省2.6億燃油費,相當於30萬公噸的碳排量。

不過究竟整個農作物監測流程是怎麼執行的呢?團隊表示,流程分工由楊明德特聘教授領導,以專案經理負責掌握執行細節與進度,把關影片分析品質及模式分析進程。影像檢核小組進行空拍正攝鑲嵌影像後,驗收影像品質,當影像符合時,將影像交由分析小組進行分析。

分析小組則是收集田間現地資料,包括氣象資訊、稻穗含水量,最後由收穫模式分析員進行分析及預測,而農戶們便能透過手機評估含水量,判斷各種尺度下的最佳採收時機。

團隊說,楊明德教授團隊投入無人機、AI與智慧農業領域技術發展與整合已有數年,2019年曾以「無人機之農損即時辨識技術」獲得未來科技突破獎與最佳人氣技術獎,並已將此技術與台南市政府業局合作,以智慧農業與AI模型降低農業損害,並增進勘災效率將智慧農業技術落地發展。

對於此次的「陸空協作之水道最佳收穫模式」,團隊期許未來能進行模組化,推廣至東南亞大面積的水稻田管理應用,提升農作物產值,並延伸不同農作物,包含茶葉、果樹…等高經濟作物,降低農業門檻並提升穩定作物品質,以AI與智慧農業落地提升農業產量與品質。

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