用科技打造安全無毒農業 – 羅丹智慧農場

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NuvotonMarcom
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30 Jun 2021, 19:54

作者:林一平
簡介:
林一平為陽明交通大學暨成功大學講座教授。其研究團隊發展一套物聯網系統IoTtalk,被廣泛應用於智慧農業、智慧教育以及智慧城市。

在科技部價創計畫培植下,我們發展一套精準農業系統AgriTalk,農夫操作這套系統,像換燈泡一般容易。我們透過插在土中感測器蒐集的資料,送回雲端伺服器,分析土壤與含水量,達成自動精準施肥和澆水的「智慧耕種」,解決水分、光線、溫度、蟲害、病害與土壤肥力等問題,實現精準的智慧耕種。例如傳統農業高度依賴使用化學農藥,是因為農藥除蟲害效果「快速」。而AgriTalk透過偵測收集與人工智慧分析田間數據,即可以有效預測病蟲害的可能性,避免農藥的「快速」需求,而可以提前預測並施用安全無毒的生物抑制劑,一樣達成病蟲害防治的效果。

  在科技部價創計畫培植下,林教授所帶領的團隊發展一套精準農業系統AgriTalk。在中華電信的加持下AgriTalk在臺北板橋建設了「羅丹智慧農場」,因農場擺設了羅丹的沉思者雕像(圖一)而得名。沉思者最早是羅丹安置在群雕「地獄之門」橫楣上的一座銅雕,這個雕像描述的是偉大詩人但丁在地獄的門前構思詩句。但丁構思詩句,完成《地獄》巨著,而五年前林教授於設計及實作AgriTalk物聯網設備時,也如同走入地獄,煎熬了好幾趟。最初用Arduino和樹莓派3製作的感測器,在田間惡劣環境天被打雷劈幾次就壞掉了,直到廣達電腦幫忙,採用新唐的控制晶片量產了田間感測器QoFA(圖二)之後,才能在惡劣氣候正常運作。其設定的目標是農夫操作這套系統時,必須像換燈泡一般容易。而「羅丹智慧農場」的打造,正是要告訴新世代農民,運用高科技,有機無毒種植也可以很輕鬆。我們向農民介紹物聯網與人工智慧如何協助農業,輕鬆打造安全無毒的農作物生長環境,為返鄉青農創造新一代務農環境,推廣種植無毒高經濟作物、創造收入,同時保障食安。
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圖一:羅丹智慧農場
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圖二:田間感測器QoFA


  插在土中的感測器會自動蒐集資料送回到中華電信的雲端伺服器,並分析土壤與含水量,運用自動精準施肥和澆水的「智慧耕種」,解決了水分、光線、溫度、蟲害、病害與土壤肥力等問題,實現精準的智慧耕種。以往傳統農業高度依賴使用化學農藥,是因為農藥除蟲害效果「快速」;而AgriTalk只需透過偵測收集田間數據加上人工智慧分析,即可以有效預測可能的病蟲害,避免了農藥的「快速」需求,進而提前預測並施用安全無毒的生物抑制劑,一樣能達成病蟲害防治的效果。

  AgriTalk的薑黃種植技術打破了原本種1年休3年的農收模式,使得土壤可以每年持續耕種,也不會酸化。栽種出來的「AI薑黃」(圖三)薑黃素高達一般的5倍,並且通過SGS各項檢驗,無重金屬、無毒,無農藥,其成果超越一般傳統種植法。選擇種植薑黃,除了經濟價值高,更由於薑黃是超級天然抗氧化劑,對於提升人體免疫力很有幫助,對忙碌的現代人維持健康有非常大的助益。古印度的阿育吠陀醫學系統中,薑黃經常用於治療發炎性疾病,保護肝臟,及治療胃部疾病。日本沖繩更把薑黃作為奉獻給天皇的神聖貢品。我們要求,「AI薑黃」的製程不但要符合藥食同源的飲食習慣,也要能兼顧養生與食的安心。

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圖三:AI薑黃



  羅丹說:「如果你明智地運用經驗,做任何事都不會浪費時間」,智慧農業就是如此。羅丹農場將老農的經驗轉換成人工智慧的預測,產生出AI薑黃。而沉思者則默默地守護羅丹農場,見證AI薑黃的成長。我們將AgriTalk所有技術公開,希望能為農業聊盡棉薄之力,能讓更多人為無毒有機農業打拼。

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