人工智能在农业之应用及冲击
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民以食为天,农业是人类经济的主要基础。随着气候变化、人口增加、劳动力减少和食品
安全等因素,促使农业寻求更多创新措施来保护和提高农作物产量。因此,人工智能(AI)
正成为广泛农产业技术发展的很重要力量。
以下将探讨人工智能的农业应用及趋势,并介绍代表性业者及产品范例。
AI在农业的主要应用分三大类:
一、农业机器人(Agricultural Robots)
公司正在开发和设计自动化机器人及程式,以处理基本的农业任务,自动化系统设备以解
决农业劳动力短缺问题,例如以比人力资源更高的速度收成农作物。
- 杂草控制Blue River Technology 控制杂草的功能是农民的首要任务,因为除草剂抗药
性变得越来越难克服。现今估计有250种杂草已有除草剂的抗性。在美国杂草科学协会对
不受控制杂草对玉米和大豆作物影响,估计农民每年损失430亿美元。利用自动化设备和
机器人来帮助农民找到更有效的方法,保护农作物免受杂草的侵害。
Blue River Technology开发了一款机器人See&Spray,利用电脑视觉来监控和精确喷洒
棉花植物上的杂草。精确喷洒可以帮助防止除草剂的抗药性,该公司宣称其精确技术可正
常喷洒80%农作物化学品,并可将除草剂支出减少90%。
– 农作物收成机器人 Harvest CROO Robotics
Harvest CROO Robotics开发了一款具备16个独立的采摘机器人,帮助草莓农场采收和包
装,可以在一天内收成8英亩土地,并取代30名劳工,而农业劳动力成本高居总成本之40%
。
二、农作物和土壤监测(Crop and Soil Monitoring)
利用无人机基于电脑视觉和深度学习算法处理,或基于软件技术纪录大数据,以监测农
作物和土壤健康。受到森林砍伐和土壤质量下降之影响而威胁到食品安全的议题,同时对
经济产生负面影响。
- 诊断害虫/土壤缺陷的机器视觉 (PEAT)
PEAT农业科技公司位于柏林,开发了Plantix的深度学习应用程式,可辨识土壤中潜在的
缺陷和营养缺陷。透过软件算法进行分析,该算法将特定的叶子模式与某些土壤缺陷、
植物病虫害和疾病产生相关联。图像辨识应用APP透过用户的智慧型手机镜头拍摄可能缺
陷的图像来进行识别。然后向用户提供土壤修复技术、缺陷提醒及其他可能的解决方案。
PEAT宣称其软件可以快速模式检测,精度高达95%,全球客户已超过50万。
另一家业者,也是PEAT的竞争对手CropDiagnosis,也开发出类似APP应用程式。
- 追踪诊断土壤缺陷的机器学习 (Trace Genomics )
类似Plantix应用程式,加州的Trace Genomics为农民提供土壤分析服务,由Illumina开
发了使用机器学习的系统,为客户提供了土壤的优势和弱点。重点是防止有缺陷的作物,
并优化健康作物生产的潜力。
农民提供土壤样本给Trace Genomics后,用户会收到其土壤含量的详尽资料,包括细菌和
真菌的病原体筛检以及全面的微生物评估。
- 利用无人机和电脑视觉分析农作物 (SkySquirrel Technologies Inc.) 无人机在早期
利用来喷洒农药,现在结合AI和空中技术来监测农作物健康。
SkySquirrel Technologies是一家提供葡萄园无人机技术的公司,帮助用户提高农作物产
量并降低成本。用户预先规划妥无人机的路线,并利用电脑视觉记录用于图像分析。一旦
无人机完成其路线,用户可以利用USB装置将无人机资料传输到电脑,并将获得的数据上
传到云端硬盘。SkySquirrel使用算法来整合和分析获得的图像和数据,以提供葡萄园
健康状况的详细报告,特别是葡萄藤叶的状况。由于葡萄树叶常常是葡萄树疾病的隐患(
如霉菌和细菌),监测叶子的健康是整体健康状态的良好指标。宣称其技术可以在24分钟
内扫描50英亩的土地,并提供95%的准确度数据分析。
- 台湾无人机业者雷虎科技 (CX180)
雷虎CX180工业及农业用智慧无人直升机,与逢甲大学航太系统合作研发,每台售价约150
万元,仅约日本产制的三分之一。雷虎与国内农药大厂联利农业科技结盟,将共同运用雷
虎研发的大型工农业用无人直升机CX180,积极布局AI及无人机在全球智慧农业的应用。
双方将合资成立“智慧农业科技植保公司”。雷虎主要负责CX180工农业用直升机的技术
咨询,教育训练与作业环境等各项评估。联利则负责客户服务,农业药剂的开发与调配,
以及代喷业务、农耕植保技术等行销等业务。
- 台湾无人机业者经纬航太 (ALPAS)
经纬航太ALPAS智慧型精准农业无人机系统,透过无人机载具推动高效植保,农药、肥料
自动化喷洒等整合性系统服务,15分钟内即可完成1.8甲水稻田的农药、肥料喷洒。经纬
智慧农业服务,包含以搭载人工智能的飞控,和影像分析系统的无人机型,用高画素摄像
机,进行农地植被探勘,品种辨识及生长情形分析,并建立3D影像模型,提供客户专业植
保建议。
三、AI预测分析能力
正在开发机器学习模型,以追踪和预测农作物产量的各种环境影响,例如天气变化。
– 利用卫星于天气预报和农作物永续性 (aWhere)
aWhere公司位于科罗拉多州,使用与卫星相关的AI机器学习算法来预测天气,分析农作
物的永续性并评估农场是否存在病虫害。例如,每日天气预报是根据每个客户的需求制订
。
– 利用卫星于监测农作物健康和永续性 (FarmShots) FarmShots总部位于北卡罗来纳州
的新创公司,专注于分析卫星和无人机拍摄的图像所产生的农业数据。该公司声称其软件
可以准确告知用户需要施肥的位置,并可将肥料使用量减少近40%。
四、区块链运作农作物成长纪录更透明化且安全性更高
利用区块链(Blockchain)去中心化、分布式储存或记录、共享数据的特点,同时借助区块
链不可更改的特性,来记录农产品生长与收获的全过程,更透明且安全性利用区块链管理
自己的农场及作物,并向消费者保证农产品的品质。甚至,在数据处理分析过程加入AI功
能,或是在点对点之间以虚拟货币交易,更是显示出区块链的价值。
- 创业公司Ripe.io
利用区块链管理自己的农场,包括:追踪番茄的成熟度、颜色和含糖量,减少腐坏,记录
供应链。每一个番茄,都有自己履历资料及记录,并用分布式记帐的方式贮存在区块链平
台上。它们将共享数据并直接送达与农场合作的商店,每个人都可以很直观的了解每一颗
番茄的生长时间、采摘时间、甜度以及含糖量。如此,开放的模式就可以很清楚的展现产
品的品质,可以很快建立口碑及省下很大笔的行销费用。
我国“新农业”政策
“新农业”是小英政府“五加二”产业创新计划之一。由于,台湾耕地面积较零碎,不属
于大规模耕作型态。所以,应该寻找最适规模及在地化技术,让农产从土地到餐桌,借由
农业与科技可以紧密对话。
科技部长陈良基说,科技部将与农委会进行跨部会跨技术合作,尝试开发下世代农业新技
术,先解决三个重要问题,以智慧机械如利用辅助器械,提供重复性农作的必要体能协助
,像除草、施肥。同时也要开发环境及作物监测管理系统,进而连结自动化管理操作系统
;提升农、渔、牧产品保鲜技术。
心得
人工智能的农业趋势,将是以农业为主体,分别结合AI、无人机、5G物联网、智慧机械/
自动化系统、区块链的整合模式。虽然对农业发展是有相当的帮助,但是这也将面临农业
劳工被取代与失业问题。
作者: elwkjw (toddy) 2018-03-23 12:00:00
红明显,笑死人
反正都缺工了 哪会有劳工失业的问题这投资成本少说也要百万千万 台湾农民哪会愿意出钱一堆王八蛋只会叫国军去帮忙采收洋葱
作者: ru04hj4 (纯朴乡下人II) 2018-03-23 12:18:00
台湾有国军就好了啊
作者: galusx (galusx) 2018-03-23 12:19:00
你少说了3D传感
还可以防动物来偷吃 真的很好应用防小偷也可以 自动控制土壤相关数据 太多应用了农业就是长期投资 这里都作短的不懂它的好
2018-03-23 12:25:00
台湾农业的问题不是生产,而是销售,台湾人很会种东西但是都是供过于求,所以这些机器在台湾发挥的空间应该不大,除非本身是专门做外销的
销售的问题要由政策指导 你看最近的新闻就知道了品质顾好 国外自然有买家来采购智慧农场作起来就对了
2018-03-23 12:35:00
现在越南和大陆的技术不断的在进步而且他们比我们还有本钱弄这个智慧农场,因为他们占地大而且人数多,气候也不输台湾,台湾的政策真的要好好想一下怎么帮助农民而不是一昧的辅助农民,辅助只是治标不治本,当然啦,这是我务农所面临到处境,可能官员看的比我们还远
台湾农产品供过于求(X) 台湾农产品价格太高(O)农民人均农地面积才几分地的 哪来的竞争力....有兴趣可以看一下MOD那些马来,泰国农场的节目 真的屌打台湾啦 人家的规模有做出来 技术也不见得输台湾
哪里可怕了 农地越少补贴就越少 税收就越多 很好啊
台湾人食物要自给自足 靠进口食物肯定涨价到无法想像
补贴应该改为政策辅导 厂商进入帮老农 年轻人也要加入
然后再来怪政府没控制好物价 像油价一样听天由命进口你敢吃我是不太敢啦
你去美国看过他们包装鸡腿一大包多便宜就知道了 XD
自己不敢吃 活该被贵啊进口水果没本钱跟本土比? XD 你没吃过世界一喔?
菜市场都买本地的菜跟水果 进口的不好吃我们支持本地农民 赞叹好了要睡午觉了不回了
全部依赖进口 有一天就别被经济制裁 全台湾饿死 亡国
进口的有啥不敢吃 好吧中国的我真的不敢吃台湾抱好美国大腿就好了 只要美国愿意卖谁制裁台湾
作者:
tutuan (沈潜)
2018-03-23 13:39:00能跟台湾水果比的进口水果也不是普通人家能天天吃的
2018-03-23 15:02:00
想要有无食安的农作物,要先处理农地盖工厂的和乱排放废水的污染吧,这些没解决农夫就算引进这些设备也没用啊
作者:
kamichu (ichigo)
2018-03-23 18:15:00嘴的人今天开始就去吃进口菜,看你能吃多久
作者: galusx (galusx) 2018-03-23 18:26:00
讨论变成八卦味了??
作者:
NDSLite (Matrix in 卧虎藏龙)
2018-03-23 19:18:00老实说乡下一堆人力农夫,而且多是50岁以上,智慧农业没那么简单
作者:
mystage (亭)
2018-03-25 11:10:00推智慧农业不是给乡下老农夫用的,是给他儿子。