2020年09月27日
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翱翔農業——「無人機於智慧農業應用研討會」紀要

為因應人口老化、缺工以及全球氣候變遷對臺灣農業結構的影響,由科技部主辦、財團法人農業科技研究院協辦之「無人機於智慧農業應用研討會」於11月11日假集思交通部國際會議中心舉行,旨在討論無人機的農業應用現況和未來趨勢,期望帶動臺灣農業朝高效化、精準化和精緻化持續前進。

科技部謝達斌政務次長首先指出,此次研討會的目的在於帶動跨領域研究,為科技研發注入新的火花。臺灣已累積了可觀的研發能量基礎,將無人機應用在大範圍土壤和田地分析、作物灌溉、作物健康狀況評估等管理事務上,有效減少人力投入並增加效率,能應對人口結構和氣候變遷帶來的困境,邁向農工整合的新時代。

行政院農業委員會農業試驗所(簡稱農試所)林學詩所長認為無人機的應用是全球趨勢,不僅可以大面積、精準施用肥料,幫助農民應對天災和病蟲害,還能結合地面和空中的數據,預測作物面積和產量。行政院農業委員會(簡稱農委會)在未來也將繼續與各部門、大專院校合作,發展無人機的應用業務。

科技部謝達斌政務次長期許臺灣農業邁向農工整合的新時代。

農試所林學詩所長認為無人機的應用是全球趨勢。

農業科技的新元素

國立清華大學電機資訊學院黃能富院長說明如何把人工智慧、物聯網和區塊鏈等技術結合進農業產銷服務平臺。將農產品數據寫入區塊鏈,即可透過區塊鏈對產品做完整的溯源,另外,還可依據不同的情況為產品訂定智能合約。例如,在蔬果的運輸過程中如果超溫,智能合約會自動降低該批蔬果的售價,收貨人甚至可直接拒收,以此實行產品分級,確保產品品質。

國立清華大學電機工程學系鄭桂忠教授認為無人機的視覺關鍵技術在於仿神經智慧視覺晶片,也就是模仿人的神經系統去處理圖像資訊。以往搭載在無人機上的人工智慧功耗甚巨,用掉太多電力,使得飛行時間不長,因此需要發展以神經網絡為基礎的人工智慧,大幅降低功耗。若無人機利用新型視覺辨識系統避障,並在鏡頭端或記憶體端做圖像分析處理,將可降低功耗,比傳統雷達省電得多,進而增加飛行時間。

在硬體端之外,無人機的業務應用也是重要的研究課題。國立交通大學電機工程學系歐陽盟教授講述了無人機對3D果樹的立體建模與高光譜應用,由於2D成像不足以判讀果樹的完整情況,研究團隊便自製合乎需求的無人機,透過花苞、枝葉和果實的光譜,判讀糖度和水分,以此幫果實做分級。

黃能富院長說明區塊鏈的概念。

鄭桂忠教授認為無人機的視覺關鍵技術在於仿神經智慧視覺晶片。

歐陽盟教授演示3D果樹模型。

(左起)歐陽盟教授、鄭桂忠教授、黃能富院長和農科院林俊宏副院長討論農業科技的應用。

讓病蟲害無所遁形

農試所郭鴻裕組長報告了無人機的感測器在農業生物—非生物性逆境上的偵測應用。尤其在生物逆境方面,無人機可以協助地面採樣、即時監控,根據所得資料做繪圖和建模,再透過光譜傳感器鑑定作物的病情特徵波段,在病情特徵外顯前有效做出預警,將病蟲害扼殺於源頭。

國立成功大學測量及空間資訊學系林昭宏教授介紹了搭載人工智慧的無人機如何藉由田間作物影像,利用深度學習來監控和防治蟲害。有了大數據的支持,無人機有能力精準辨識作物生長狀況、黏蟲紙位置和害蟲,藉此分析和評估作物的健康。

郭鴻裕組長報告無人機感測器的實務應用。

林昭宏教授介紹無人機對田間作物影像的辨識。

農事工作變輕鬆了

農委會臺南區農業改良場鄭榮瑞場長以荔枝椿象的防治案例說明使用無人機在坡地果樹噴藥的好處。有效藥劑、路徑規劃和無人機三者加以配合,相較於傳統的人工噴藥,可減少約95%水量以及至少50%時間。而在省工、省水、省時之外,更關鍵的是減少人體接觸農藥的機會,保障農民安全無虞。

國立宜蘭大學園藝學系林建堯副教授展示了無人機的影像辨識在農產業的前期投入、中期生產、後期收穫皆有用處。他舉例,無人機的精細航拍影像可協助辨識松露宿主樹,找出松露的生長熱點,從而滿足精簡勞動力的需要,提高農業的管理效率。

鄭榮瑞場長分享荔枝椿象的防治經驗。

林建堯副教授肯定無人機對農業的貢獻和潛力。

結論

本次研討會7位專家描繪了國內無人機搭載人工智慧、處理圖像分析、防治病蟲害之現況,一起為無人機的應用面發揮創意,同時也為當今農業的問題提出具體解決方案,有利於產業的高效化、精準化和精緻化,期望吸引更多年輕人投入農業,提高國際競爭力。

本文與財團法人農業科技研究院合作刊登

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