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【智在家鄉】科技翻轉一級產業!用AI與AIoT打造友善農業、預防禽流感
【智在家鄉】科技翻轉一級產業!用AI與AIoT打造友善農業、預防禽流感

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▲第四屆聯發科技「智在家鄉」參賽團隊「農夫 x 科學家」、「智慧水禽家」用AI及AIoT打造友善農業、預防禽流感。

匯流新聞網記者王佐銘、李映萱、胡照鑫、李盛雯、徐以琳、許哲綱、劉宇軒、李新琳 /新竹報導

隨著科技的發達,近年國內農林漁牧業開始進行轉型、導入新技術,希望可藉此克服過去無法解決的種種難題。2021第四屆聯發科技「智在家鄉-數位社會創新競賽」就有2個團隊分別對於農地友善環境以及降低水禽養殖染疫風險等議題,提供結合高科技技術的解決方案,期盼透過傳產與新興技術的結合,為家鄉的第一級產業帶來全新氣象以及更高的產值。

近年國內農業興起一股友善環境的浪潮,維護生態環境、生物多樣性成為促進友善環境耕作的新趨勢。很多人不知道,一塊農地可能擁有上百個物種,但農夫若沒有簡單、便利的調查工具,加上現場調查人力不足,即不易搜集農田生物資料,使得友善農業在環境面執行難度提升,如何讓消費者享受到與多樣性生態共存的友善農產品,就成了一個需要解決的議題。

4名身職不同領域的專家們特別組成「農夫 x 科學家」團隊,利用各成員不同的工作性質與經驗,致力建立全台生物資料,以打造友善環境、維護水土資源和生態、保障消費者吃得健康,促使友善農業可更加廣泛地推行至台灣這個美麗寶島。

團隊指出,目前台灣農田生物資料搜集之困難有兩個主因,分別為調查門檻高以及資源有限。對此,團隊推薦農夫利用國際既有的 APP iNaturalist作為紀錄生物與分析的工具,再藉由科學儀器進行全天候自動化觀察聲音、影像以及AI生物辨識,經過API 資料串接與整合 ,最終將資料展示於團隊創立的農田生物線上展示平台「田間生物蒐集冊」上,讓農夫及民眾能更深入瞭解到生物的現況,以及牠們和農田的關聯,甚至找出尚未在田裡被觀察記錄到的新生物,讓友善農業不再是空談。

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▲「農田生物搜集冊」以多面向功能幫助農民提供友善農業的解決方案。

團隊表示,在參賽過程中,經過不斷與其他學界的接觸,讓他們發現目前學界也十分關注如何在農地這類的「工作地景」進行生物保育;另外,近年來政府也在友善農業的架構下,正要開始著手推動以農夫為對象的綠色補貼政策;而這些行動重要的基礎,就是農田生物記錄資料的累積。因此團隊認為,在此次競賽中,他們的計畫除了能解決友善小農的問題之餘,更要透過與現有的公民科學生物調查計畫以及台灣生物多樣性網絡的串連,讓「田間生物收集冊」能更快應用於田野外,還要讓更多農夫與公民科學家參與,迅速累積大數據,替未來的美好願景做準備。

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▲透過 AI 物種辨識運作,「農夫 x 科學家」與特有生物研究保育中心SILIC(Sound Identification and Labeling Intelligence for Creatures,生物音智慧辨識與標記系統)資料庫中的聲音資料比對,將可自動分析出動物叫聲。

鑑於2005年台灣大規模爆發禽流感,每年撲殺數十萬甚至上百萬的禽隻,不僅是產業的損失,更是對生命莫大的傷害。團隊「智慧水禽家」在此次聯發科技數位社會創新競賽中,特別應用AIoT 技術來降低水禽養殖染疫風險。

回憶起為什麼會發想與執行此計畫,團隊表示一切源於組長蔡英地。蔡英地回農前曾是上市公司的高階主管、集團財務長,幾經思索人生下半場舞台要如何登場時,想到小時候養育全家的肉鵝產業爆發禽流感一夕歸零,基於情感及商業的思考,蔡英地毅然決然帶領團隊走上了回農之路。

團隊表示,起初先是開發非開放式禽舍養殖肉鵝技術,接著發現需要有一套技術來替代人力、減少人員進入禽舍作業、帶進病毒的風險,所以一群人開始尋找資源,盼能把心目中的解決方案實現,也因此開始了與中興大學師生的合作,最終組成了智慧水禽家參賽。

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▲非開放式禽舍與科技結合將可強化生物安全、提升養殖效率、友善管理,將可打造現代化的養殖環境。

團隊提到,在執行計畫的初期,以為已是非開放式禽舍,就不會染上禽流感,但後來才發現僅是解決鳥類散播病毒的問題,仍無法避免人員進入禽舍作業帶入病毒的風險,因此決定開發一套AIoT技術替代人員進入禽舍作業。而在尋找AIoT解決方案的過程中,團隊發現如何用機器取代人力是最難克服的問題。幾經嘗試並加上蔡英地父親的養殖經驗傳承,最終他們選擇在水池上方架設影像追蹤系統,來達到鵝隻健康預警功能。

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▲智慧禽舍設備將可嚴格控管任何可能影響鵝隻的因素,落地後將可大大替台灣養殖業帶來變革。

根據團隊所提出的科技應用,建置智慧環控鵝舍,採用更加智慧化的控管,包括鵝隻採食量、體重等數據進行大數據分析,將可更有效率地分析建構最佳密閉式禽舍養殖條件;影像監測方面,利用水禽停留水池時間監測系統,進行量化數據分析,掌握鵝隻在水池停留的時間,提供鵝隻早期健康預警,降低風險。

最重要的是,在實現遠端監看與控制後,管理人員必要時僅需透過手機就可以處理禽舍作業,改善傳統只要禽舍內有禽隻,農民就無法離開禽舍的作業模式,讓禽舍管理員有更友善、人性化的工作環境,也易吸引青年回農,同時能讓水禽染疫風險大幅降至最低。

智慧水禽家預測,非開放式禽舍養殖穩定生產及較高的育成率將成為四湖鄉打造終端品牌的重要競爭力。這樣的特色品牌可為四湖鄉將鵝隻的產值從每隻 600元提升到每隻 2,000元,若以一個養殖場面積平均約1,500 坪,可養殖隻數為 4,800 隻,粗估每 10 個養殖場改建後年產值為新台幣 3 億 4 千 6 百萬,讓團隊深刻了解到非開放式禽舍養殖、AIoT 技術在四湖鄉可以扮演的角色並持續努力下去。

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