理财周刊/AI再进化 农场管理智动化打造未来趋势
文/李彦纬
唐代诗人李绅著名的五言绝句《悯农》云:「锄禾日当午,汗滴禾下土。谁知盘中飧,粒粒皆辛苦。」内容主要在描述农人务农时的辛勤劳苦,既传神又写实,因此传诵千年。
不过,如果李绅能够穿越时空到数百年后的未来,他将很有机会看到一个完全料想不到的农人务农情景。试想,在炙热的大太阳照射下,自动曳引机正在农田里稳定规律地来回运作,耕田、灌溉、除草、施肥、收成等各项阶段性农务,透过一个指令,农夫们即可轻松搞定,完全无须亲临现场。
同时,当轻巧的无人机在农地上方来回飞行,巡视农作物生长状况时,所拍摄下来的即时影像,可全数近乎同步地回传至后台农务系统管理中心,协助高科技农夫们以最快速度调整相关农务运作机制。另外,进一步于田埂上安装感测器之后,即可随时随地记录农地环境实况,加以量测农作物生长的高度与密度,以及追踪谷物、果实的成熟程度等,与农作物后续所需施肥规模、生长期间长短等相关重要研判背景资料。
碰上任何与农事相关的疑虑、问题,都可以立刻透过完整的追踪、记录资讯(包含:日光照射强度、空气温度及湿度、土壤干燥程度、肥料浓度等重要资讯),据以进行最即时、适切的处理,进一步成功扩增、拉高农作物产量。
那么,施行传统农业耕作活动的农夫们都到哪儿去了?此时,他或她只需要轻松待在系统中控室,透过各种广泛搜集、分析所获得重要的农地现场监控、侦测数据及影像画面,结合以往成功的分析模式、经验法则,即可快速做出最有利农作物加速生长、结实饱满,以及最低成本、效益最大化的种植农务(作)判断决策。
新世代农夫们的存在价值,已成功与传统受体力劳动局限、产出规模有限的辛苦务农模式解脱,借由运用各项现代化资通讯、机械及电机高科技的整合效益而清楚彰显出来。
精准农业、自动化耕作 农作物产量将大幅成长
前述所提及的记录农地环境现地实况,量测农作物生长高度、密度,谷物、果实成熟程度,以及农作物生长后续所需施肥规模、生长期程长短,据以作出最有利农作物生长、成熟采收量体最大化、收割进度快速化等各项农务决策的新世代农业经营模式,其实隐含着「智慧农业」、「精准农业」的经营架构、营运类型,可有效提高农地耕作效率、减少水资源及除草剂及肥料的浪费,进一步显著提升农务经济效益、农业资源的投入与产出C/P值。
「智慧农业」可大幅优化农田、物力、资源使用效率;「精准农业」则可有效协助农作物种植者,将农田进行级别化区块划分,依据不同区块的地力丰瘠条件差异,进行不同的资源投放、农务作工方式操作,以达成「投入成本最小化」、「产出数量最大化」的最重要农作种植目标。 精准农业中,重要的运作组成要素即为「产量监测」,主要透过设置于收割机中的感应器,以感测农作物数量的监控、计量方式,记录特定农地区块产量资料,协助农作物种植者达成「地力资源效益最大化」目标。
根据「国际畜牧网及世界农化网」所作市场统计调研报告指出,「全球智慧农业市场」规模将自去(2016)年九十亿美元,大幅成长至2022年185亿美元,期间复合平均年成长率(CAGR)约13.8%。而「全球精准农业市场」规模,据「Research and Markets」产业调查及预测报告推估,将自前(2015)年27.6亿美元,持续成长至2020年48亿美元,复合年成长率约11.7%。
目前所施行「精准农业」系统包含几项主要应用技术:农业专家决策支持系统(DSS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星导航定位系统(GNSS)、智能化农作变量机械(IFM)、遥感技术(RS)、变量控制技术(VRT)、农田信息采集和处理技术等。
精准农业运作系统中,以硬体设备的市场规模最为庞大,主要包含:GPS/GNSS系统、传感器、移动设备、显示器,以及其他有助提高土壤地力、农作物生产力相关技术与设备等市场。 全球「精准农业」市场相关主要代表性公司包括:美国农用设备制造商─爱科(AGCO)、美国农业机械设备及柴油引擎厂─强鹿(John Deere)、美国农业自动驾驶系统商─瑞农(Raven)、美国GPS应用大厂─天宝导航(TRMB)等,这些美系农务相关机械、设备、系统大厂,相继采用差异性战略如:业务扩张、合作、新产品开发等,全力抢攻全球产值规模持续成长之农用机械、设备、系统市场市占率。近期自八月中旬以来的股价表现,出现近乎同步式的明显波段涨势。
自动化耕作结合无人机监控 精准农业资源效益达最大化
当自动曳引机在农田里稳定、规律地来回运作,配合其他农耕机具进行耕田、灌溉、除草、施肥、收割(成)等农务作业时,其实也就等于进行「自动化耕作」;进一步搭配「智慧农业」、「精准农业」经营架构、运营方式,农业资源投入成本将可以最低化,农地耕作的农作物产量则可以达成最大化目标。如此一来,随着智慧化、自动化新时代农耕方式,可望因「农事活动效益最大化」而受到农务工作者欢迎而日益盛行,相关「自动驾驶」、「无人机」、「智慧自动化」高科技农务辅助装置,全球市场需求量也将大量浮现、不断成长。
同时,透过系统管理中心的农地资讯监控、农业资源整合、农耕机械协同运作,以「自动驾驶」方式运件的农耕机具,结合「无人机」空中的影像扫瞄、监测,进行农业种植相关各项农务活动时,所应用到各种高科技资通讯、电机仪控、机械元件及模组,其所内含的各式整体结构、子系统,主要包含:「导引系统(GPS、无线网路)」、「驱动及转向系统(精密机械加工、电机、马达、动力模组)」、「传感器系统(光线、影像、温度、湿度、动作、烟雾)」等,以及各式侦测器及微机电(MEMS)模组、显示设备(器)、农场管理软体及监控系统等,预料也将有望为台厂「自动驾驶」、「无人机」、「智慧自动化」相关概念及供应链族群股。
如:光学镜头厂华晶科(3059)、航太次系统及精密传动零组件厂晟田(4541)、砷化镓及氮化镓及磷化铟三五族化合物磊晶专业厂IET-KY(4971)、资讯及工业电脑&自动化系统整合服务厂桦汉(6414)等,带来有利后市营运成长契机。