|
近年全球農業生產活動為因應整體大環境的改變,積極運用資通訊科技開發創新應用模式,以面對新局勢的挑戰,我國農漁畜領域亦累積不少研究基礎與豐碩的應用成果,
本篇電子報將各擇一案例帶領讀者一探究竟。
資訊化農產品質控管-毛豆智慧採收管理
有臺灣綠金稱號的毛豆,106年外銷產值再創新高,並連續10年蟬連銷日冠軍佳績,品種改良雖是日本人鍾愛臺灣毛豆的主因,
然而要維持外銷佳績,能否穩定供貨也是關鍵因素,如何在有限耕地下保持一定產量與品質,考驗著臺灣毛豆產業供應鏈的應變能力。
嬌嫩的毛豆通常於夜間至凌晨時採收,日曬後的毛豆會開始黃化劣變,大幅影響甜度與口感,加工廠亦明訂相關採收規範,
避免農民一次採收過量,造成豆莢擱置太久而黃化。
為提升豆莢合格率,高雄改良場旗南分場建立智慧型曳引機、多功能田間管理機、毛豆採收機GPS車載影像監測系統,協助農民以科學化管理達精準耕作,並促使臺灣毛豆產業立外銷佳績於領先不敗之地位。研究團隊將宅急便運輸車皆裝有GPS車載與影像監測系統之構想應用至採收機上,如此即可詳實紀錄採收時間、移動軌跡等資訊,並透過手機回傳管理者以有效安排採收作業時程,確保毛豆夜間採收品質。高雄改良場此創舉,將田間採收到工廠加工時程,從過去7小時縮短至4小時內即可完成,資通訊科技的導入換來甜美豆莢,
更牢牢鎖住毛豆的營養成份,並建構優質安全的外銷體系,大幅提升我國毛豆產品國際市場競爭力。
養殖漁業精準餵飼-箱網養殖生物活動力監測
臺灣養殖漁業起步較早,曾號稱水產養殖王國,然倚賴人工經驗的養殖方法,限制產業在量化與質化的提升,以致生產成本逐年提高,近年來國際競爭力快速衰退。此外,我國海上箱網養殖投餵方式多採人工作業,依據肉眼觀察灑料後魚隻搶食產生的水花噴濺程度輔助判定飽食程度,
容易造成投餌過量,亦將造成海域環境汙染,影響魚隻健康或破壞生態等問題。
不同養殖魚種在不同成長階段所需的餌飼料量均不同,準確的投餵極為重要,隨著大數據、物聯網、AI影像技術蓬勃發展,我國水產試驗所沿近海資源研究中心結合生物影像辨識、動態攝影鏡頭等模組,建構一生物活動力監測系統以輔助箱網養殖投餌決策。系統架設如下圖所示,因海上供電較為困難,系統以離線方式錄製影像後,再於運算主機搭配水花偵測演算法、水下魚群游動(活動力)量化演算法進行分析。本系統於運算分析之主要困難點包含背景波浪動態的擾動影響水花判定效果、光影晃動與氣泡等雜訊之過濾、以及魚的繞圈游動現象,亦須評估投餌前後的差異,為協助水產養殖業導入高科技以突破現有養殖瓶頸,研究團隊持續透過大數據分析優化模組,將有效協助決定餌飼料之換料與單位投放量,
進而提供精準投餵管理之參考,並減少飼料溢流成本與魚群因海域環境劣化衍生之問題。
豬隻身材無所遁形-種豬體型3D量測
畜牧業在台灣整體農業生產總值中佔有重要之地位,根據統計,2018年臺灣養豬產值佔年度畜牧產值42.21%,亦為農業中單項產值最高的項目。種豬體型的選拔,關係著後代豬隻屠體肉量及養豬戶的直接收益,種豬從出生、性能檢定、種用登錄到展示拍賣階段,涵蓋多項性狀檢測,然目前各項體型性狀的量測仍仰賴人工,選種評鑑大都僅依靠專家經驗,缺乏科學化的量測數據。為了增加量測便利性及準確性,畜產試驗所與工業技術研究院合作運用3D攝影機及立體影像判讀系統研發「3D種豬體型量測系統」,其包含3D取像模組及視覺辨識分析模組,以動態3D影像感測及3D點雲切片運算技術為核心,當種豬進入待測區域後,
可依據地板平面特徵將種豬與地板進行影像前後景分離,再利用雙軸向幾何投影將 X-Y-Z三軸的真實點雲轉換,即時計算長度和寬度特徵。
自動化感測方式不僅可降低畜產動物的感染風險,更可縮短人員作業時間,該系統應用於中央畜產會種豬檢定站,3分鐘內即可得知待測值,大幅縮短近60%的作業時間,降低2/3的人力成本。標準化的體型成長量測數據,可輔助選種評鑑,有利於掌握優質種原,未來也有助於開發國內種豬智慧體態評分系統,針對各成長期體型數據進行關聯性分析,做為育種改良依據,
除可有效引導優良種原效益擴及肉豬生產階段,更可全面提升台灣種豬產業效率。
在面對氣候變遷、消費者多樣性需求、各國爭頭競爭、新興技術發展及知識經濟興起等諸多改變與挑戰下,運用資通訊技術促進產業鏈智慧化與創新、強化我國農業競爭力,是未來台灣農業決勝的關鍵之一。國內農業具相當厚實的研發能力,為資通訊導入應用的重要基礎,同時透過產、官、學、研協力輔導,身體力行鼓勵與推動農業科技整合應用,
邁向科學化管理與企業化經營,相信對於提升我國農業競爭力將有很大的幫助。
|