持續兩年至今的Covid-19疫情，帶動起人們遠距互動的大量需求，而隨著5G通訊、人工智慧(Artificial Intelligence，AI)、影像成像等技術的突破性發展，提供了嶄新互動體驗的可能性，更推動全世界走入下一階段數位轉型，讓「元宇宙」連結虛擬與現實的概念也從科幻小說與電影間，逐步於人類生活中實現。其中擴增實境(Augmented Reality，AR)、虛擬實境(Virtual Reality，VR)技術與設備的突破發展，更是推動虛實混合的重要關鍵，透過推陳出新的設備輔助，克服人流移動限制、增強遠距互動的真實感，更能夠為過往高成本、高風險、低容錯的任務執行提供一條全新的發展路徑，本期電子報為各位讀者帶來AR、VR技術投入農業指導與管理的創新應用方案，期待透過創新方案的分享，提供農業從業人員與讀者參考與發想。

動物VR創新方案

VR是創造一個完全虛擬的空間，讓使用者進入科技技術打造出的虛擬環境，以滿足使用者需求的服務，而現今VR發展方案多為提供人類沉浸式的感官體驗，應用於農業上多為互動教學、導覽展示等方案應用。

土耳其的一間牧場因受限於空間，無法進行放牧作業，因此飼主參考了俄羅斯獸醫師所開發的一款VR設備應用於牛隻的實驗，這款VR設備依據牛隻頭部與視覺感光進行設計，符合最佳「牛體工學」，透過VR設備模擬出遼闊的大草原，使牛隻身歷其境，目標使牛隻維持良好的生理狀況，經實驗組與對照組驗證，產乳量由每天平均22公升提升至27公升，且經牧場管理人員觀察，牛群的焦慮情況也獲得改善，生乳的品質亦有所提升。

AR眼鏡自動估重

而AR技術是將現實與虛擬場景做結合，透過如手機、平板、AR眼鏡等行動式載具，提供現實世界多元數位資訊，常見的應用有互動遊戲、數位展覽等應用，而在農業應用上則提供複雜或精密的實作指導創新解決方案。

在日本則發想利用AR吸引年輕人加入養豬產業，由於勞動力不足使得養殖頭數與人工數的比率越來越懸殊，嚴重影響管理效能，如此辛苦的工作環境難以吸引年輕人投入。其中量測牲畜體重為日常管理中重要的一環，以掌握牲畜的生長情況以及運輸標準，然勞動力不足的困境使得許多畜牧業者僅透過肉眼估算牲畜的體重，以豬隻來說一天要攝取約3公斤的食物及15公升的水，體重波動幅度大，僅憑肉眼量測精準度不足，難以進行有效管理，快速掌握最佳發貨期。

日本宮崎大學的研究團隊結合了AI技術、AR眼鏡、3D攝影機，期望建立一種簡單準確的秤重方法，以協助畜牧業者獲取更高的利潤。首先利用穿戴式3D攝影機進行豬隻影像拍攝，並透過AI技術進行運算與建模，推測出豬隻重量模組，而管理人員則可於巡檢過程中透過3D攝影機進行豬隻拍攝，拍攝所得的影像會即時回傳至雲端進行運算，並自動判讀出重量後，於AR眼鏡中即時呈現掌握豬隻即時重量，而使用這款AR眼鏡進行秤重可以使管理人員騰出雙手進行其他管理作業，進而提升管理效能。

花卉AR栽培指導

全世界農業皆面臨了專業勞動力不足的困境，尤其花卉產業在採收時期，仍需仰賴專業的採收人員進行花蕊的判讀以評估最適採收期。荷蘭的瓦奎寧恩大學農業研究中心應用了微軟所開發的AR眼鏡─HoloLens 2發展了一套花卉栽培指導模式，透過學員所配戴AR眼鏡能夠即時定位所在溫室，並與溫室間的感測設備連結，藉由AR眼鏡的數位成像投影微氣候資訊，協助掌握溫室環境現況；也可透過AR眼鏡上搭載的攝影機即時捕捉花卉影像，並回傳至雲端運算系統進行雄蕊數量的辨識分析，再透過AR眼鏡的成像，標示出雄蕊數量，藉以培訓新進採收人員判別可採收的鮮花。

圖2：AR眼鏡應用於花卉雄蕊辨識
（資料來源：荷蘭瓦奎寧恩大學）

而AR眼鏡也能夠用在日常的栽培管理上，在評估作物生長狀況時常會使用紅外線感測器進行標準化植被指數(Normalized Difference Vegetation Index，NDVI)的量測，以分析植物生長壓力現況，利用搭載於AR眼鏡上的紅外線感測攝影機進行作物影像拍攝，並透過雲端系統的即時分析，產製NDVI分析影像，接著透過AR眼鏡的即時呈現，使得管理人員掌握作物生長情況，未來希望能整合AI技術、遠距專家輔助系統的導入，提供適當的管理建議，以提升農務管理效能。

圖3：應用AR眼鏡進行作物生長壓力量測
（資料來源：荷蘭瓦奎寧恩大學）

隨著科技技術的不斷進步，資通訊設備的成本逐步降低，真實與虛擬世界的界線也將越來越模糊，雖然AR、VR技術於農業領域上的應用仍多處於實驗階段，有待研究資源的持續挹注，盤點農業真實需求，在整合AI、智慧攝影機等科技技術應用後，將有機會透過創新科技發展更多智慧管理方案，帶動農業管理效能的精進。

參考資料：