衛星微型化的最後關鍵-球型馬達應用在衛星姿態控制
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2020年,除了是受新冠肺炎疫情影響的一年外,TIME《時代雜誌》更以專文評論2020年是極端氣候加劇的一年,地球持續變暖,氣候的變化與過去相比更為極端,未來可能成為「新常態」,深受氣候條件與土壤資源影響的農業生產,面臨莫大的威脅。此外,隨著全球均面臨從農人口的流失與高齡化,對於日趨嚴峻的農業生產條件,無疑是雪上加霜。依據聯合國糧農組織(FAO)2020年鑑統計,至2019年,全球從農人口數為8.84億,與2000年相比,在全球勞動力占比由40%下降至27%,其中又以亞洲下降幅度最為顯著。在面臨「加劇且不可逆」的氣候變遷與勞動力不足等衝擊下,糧食生產系統的維持備受考驗,傳統農業必須透過與跨領域技術結合,達成農業轉型與升級的新農業,讓農業不再只能「看天吃飯」(FAO, 2020)。
全球智慧農業發展趨勢
全球正經歷新一代科技革命,希望藉由與跨領域技術的結合,翻轉傳統產業,其中也包含農業。透過發展省工省力的人工輔具或智能機具,降低農場作業負擔,增加生產效能,例如採摘機器人、噴藥無人機等;透過感測、辨識等技術的開發與應用,蒐集氣候、土壤、作物狀態等農業生產條件,結合物聯網、區塊鏈等技術,建構農場管理與決策的協作模式,逐步將農業推向智慧化升級。
以歐盟推動農業轉型為例,歐盟執委會於2015年成立物聯網創新聯盟,並辦理大規模試點計畫「糧食與農業互聯網」(Internet of Food and Farm 2020, IoF2020),期程為2017-2020年,包含農耕、乳業、水果、蔬菜、肉類等五大試驗場域,旨在建立一個由農民、食品業者、技術提供者、研究機構與終端消費者所組成的生態系統,運用物聯網技術解決食品業者與農業部門所遭遇的問題,並促使更多的技術研發成果得以落地應用。該計畫試行的成功經驗包含提升作物產量、降低農藥使用量等,成功引導各場域邁向數位整合治理與決策的協作模式(黃慧真,2020)。
智慧農業+自動化開展次世代智慧農業
依據MarketsandMarkets在2020年的預測統計報告中指出,智慧農業的市場價值將以9.8%的年均複合增長率成長,預計到2025年將成長至220億美元(MarketsandMarkets, 2020)。透過農業科技的精進,加上資訊與經驗的基盤建置,帶領農業邁向智慧化生產方式。而下一步,則是要將人類的智慧與機器的動作結合,由智慧化邁向超級自動化發展。Gartner在2021年十大重要戰略科技趨勢中提出「超級自動化」的概念,預估直至2025年,全球20%以上的工業產品與農產品,終端消費者將成為第一手,也是唯一的接觸者(Gartner, 2020)。其實早在2016年,日本為解決從農人口下降等問題,規劃建立世界第一座機器人農場,從移栽幼苗到採收,全程由機器人完成。後續雖因造價過高、作物種類受限等原因而未能成為市場主流,然而隨著2020年新冠肺炎疫情的迅速擴散,讓全程不經他人之手的產業自動化又再度受到重視。
臺灣推動智慧農業的現況與展望
因應國際農業發展趨勢,與國內農業生產所面臨的挑戰,農委會自2017年起,規劃與推動「智慧農業計畫」,以解決臺灣耕地破碎面積小、從農人口流失與高齡化、及極端氣候導致農業經營風險偏高等問題,以「智慧生產」與「數位服務」兩大主軸推動,從人、資源及產業等三方面進行優化,期望藉由智能機具、感測技術、物聯網、大數據分析等前瞻技術,達到農事生產智慧化、農業產銷服務數位化。
我國智慧農業的發展已逐步奠定了高效生產的基礎,而數位產銷模式及產業轉型仍有進步的空間,期望透過共通資訊平臺建構,結合大數據的資訊分析,讓農業以效率為基底,強化安全與風險管理,以追求作物高品質及服務便利作為目標。(陳駿季、楊智凱,2017)。結合企業與法人單位,在農業試驗所指導下,於2020年完成「智慧溫室蔬果栽培達人數位分身示範基地」之建置,結合達人的栽培經驗,感測器的數據彙整,輔以人工智慧的分析與統整,透過人類智慧與人工智慧的協同合力,提出相對應的決策建議。此外,以設施型場域作為示範,建立可操作模式,期望最終能推行至農業場域實地應用,為人民提供安全、安心的糧食,並維護環境生態的安全永續(呂椿棠,2020)。
結語
臺灣以農立國,農民卻是要靠天吃飯。農業過去是支持經濟發展的重要產業,然而隨著人口結構改變,從農人口流失與高齡化,加上貿易自由化與氣候變遷加劇等,大幅影響了農事生產。政府透過科技計畫的資源投入,建立農業生產管理的新模式,目前完成主要基盤建置階段,並持續投入可操作模式建立與落地應用,期望能利用臺灣資通訊技術的產業優勢,結合物聯網、區塊鏈等技術,以跨領域技術協助農業的轉型與升級,解決農業發展困境。
參考文獻
- FAO(2020). Statistical Yearbook | World Food and Agriculture 2020. Retrieved from: http://www.fao.org/3/cb1329en/CB1329EN.pdf
- Gartner(2020). Top 10 Strategic Technology Trends for 2020. Retrieved from: https://www.gartner.com/en/publications/top-tech-trends-2020
- MarketsandMarkets(2020)。Smart Agriculture Market – Global Forecast to 2025. Retrieved from: https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/smart-agriculture-market-239736790.html?gclid=CjwKCAjwh472BRAGEiwAvHVfGnABdpubuMTPIoIc5bHbVEk5ikLaX4s4ajFIDED-TTdXD-DOstoOXBoCT-kQAvD_BwE
- 陳駿季、楊智凱(2017)。推動智慧農業-翻轉臺灣農業。國土及公共治理季刊,第5卷第4期,頁104-111
- 呂椿棠(2020)。智慧溫室之數位分身創新應用。農政與農情,第341期,頁107-111
- 黃慧真(2020)。以數據驅動農業決策-歐盟IoF2020發展對我國推動智慧農業之啟發。臺灣經濟研究月刊。第43卷第7期,頁22-30
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