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2021-01-26 | 匯流新聞網

【智在家鄉】手機也能巡田水!物聯網耕種超節電 關渡精準施肥稻作好壯壯

【智在家鄉】手機也能巡田水!物聯網耕種超節電 關渡精準施肥稻作好壯壯

匯流新聞網記者李映萱、王佐銘、程子奕、呂怡潔、胡照鑫、李盛雯/新竹報導

國內農業就業人口逐年減少,年齡層也有老化趨勢,為了提升農業生產效率、吸引青農們回流,2020第三屆聯發科技「智在家鄉-數位社會創新競賽」團隊「走向里山一家當關」與「小草」,用智能生產及智慧管理進行定時、定量計算處理,精準投放肥料與水,農民只須在系統上操作,就能種好菜、育好果,大幅降低人力、減少資源消耗,為家鄉農民有效地控管田地。

根據行政院農業委員會統計,台灣農業就業人口有近20%年紀超過65歲,且扣除政府補助,農民月平均收入不到1萬元。「走向里山一家當關」綜合所學與在地實務經驗,加上科技和創意,研發出「SOLOMO永續稻作技術田間管理決策平台」APP,幫助農民建立生產SOP,增加農業產量,提升農民所得。該平台代表意涵為:SO(社群)、 LO(在地)、 MO(行動),團隊成員從家鄉關渡平原進行實驗改良,結合在地團體、農田水利會,擁有10年關渡平原生態的相關資料,經過AI大數據分析、交叉比對,可精準施肥、用水管理、預估採收時間及產量,避免資源浪費。

【智在家鄉】手機也能巡田水!物聯網耕種超節電 關渡精準施肥稻作好壯壯
▲團隊使用SOLOMO APP在關渡平原進行實驗。(走向里山一家當關提供)

團員何榮旺與何永山父子,祖輩皆在台北市北投地區務農,見證了都市變遷下的產業更迭與興衰。雖然從父輩起因都市計畫變遷不再務農,仍然心繫農業,轉而投入七星農田水利會。他們發現,過去農民覺得肥料灑越多越好,事實上少量施肥跟用水,反而能讓稻子扎得更深。

團隊自信分享,曾把稻田分成兩部分來試驗,一邊使用SOLOMO永續稻作技術,一邊則遵循舊有稻作模式,有次颱風天突襲,使用系統的那半邊稻田完好無缺,另外半邊稻作則被颱風吹得連根拔起、東倒西歪。SOLOMO也獲得「台北市七星農田水利會」、「台北市七星農田水利研究發展基金會」、「台灣水資源與農業研究院」等農業技術、大數據資料專家認證。

何榮旺說,除了增加農民收益和友善環境的前提下,以水稻強化栽培(SRI) 技術和關渡平原做為市場區隔指標,打造專屬北台灣特有水質環境的優良稻米品牌,進而推廣至其他地區,進而吸引青年洄流返鄉,傳承農業文化。

他們規劃用1年的時間來驗證SOLOMO的AI大數據演算法和功能,後續再上架推廣。未來APP將擴充田間用水施肥、微氣象等功能,並加入田間紀錄、管理、教學。未來將藉由全台17個農田水利會推廣「SOLOMO 永續稻作技術田間管理決策平台」計畫,加速「七星SRI稻米產銷專區」成立,將「七星模式」由台北市關渡平原,推廣至全台灣稻作生產地區。

另一組參賽團隊「小草」,除了看重智慧農業的發展,也關心城市冷氣用量帶來的環境災害。為了降低冷氣用電、提高農業產能,團隊打造「物聯網自動灌溉與排水系統」,應用在屋頂可為大樓降溫,在溫室與農地可發展智慧農業,助農民達到精準施肥及用水,為孕育我們的這塊土地節約能源。

隨著物聯網在農業上的蓬勃發展,聰明的農業應用越來越受到重用。該系統運用感測系統監測土壤品質,導入物聯網技術與地下水排水系統,將採集農業生產現場的光照、溫度、濕度等參數訊息進行數字化和轉化後,傳輸到自行開發的物聯網IoT平台進行整合,以遠程監控即時了解農產品生長狀況。

他們在農地建設多台攝影機,系統結合氣象與雨量預測,不僅能即時偵測土壤灌溉時機,下雨時會啟動馬達保護機制,關閉灑水功能並進行排水,解決了以往梅雨季農作物根部淹到腐爛的問題。為了讓更多人參與此計畫,該團隊在政府的在職訓練課程中公開零組件與程式,製作教學手冊與電子檔供全民DIY,也讓民眾免費申請團隊所開發的物聯網平台。

【智在家鄉】手機也能巡田水!物聯網耕種超節電 關渡精準施肥稻作好壯壯
▲團隊在示範基地使用「物聯網自動灌溉與排水系統」。(小草提供)

「小草」團隊分別在高雄、桃園、中壢與台南設置示範基地。其中在高雄的智慧農地,團隊建立地下暗渠排水系統,當下大雨或土壤施肥鹽份過高時,能自動排出多餘水分及鹽分。自動灌溉系統則是用50瓦太陽能板供電,能將水跟肥料直接傳到植物根部;肥料的控制上,除了土壤酸鹼度與電導度的監測外,更可掌握植物氮、磷、鉀生長要素,透過數據即可得知植物需要吸收的養份。

另外,團隊與嘉義溫室業者已合作2年,透過綠屋頂設計,屋頂打造物聯網自動灌溉與排水系統並結合太陽能供電,建構出一套不僅能滿足種植與克服屋頂限制的基本需求,還能達到即時監控與節約能源的自動化屋頂種菜系統,達到保水、排水、自動灌溉、降溫等種植需求。經過團隊實測,在屋頂種植有機蔬果,使室內外溫差有5至10度,只要室內比屋外低1度,即可省電6%。

此系統使用數據上網,結合物聯網,可以將空氣與保水層溫、溼度、土壤酸鹼度與電導度、氮、磷、鉀連線上網紀錄數據或存取於SD卡;還可透過網路遠端遙控物聯網設備,啟動相關設備,例如打水、霧化等自動化功能,以便及時控制效果,讓需常遠行的種植戶也不用。

該團隊希望透過政府職訓課程,與更多對物聯網有研究、從事農業的人進行交流,爭取更多教學單位合作,培養更多人才為家鄉做出貢獻。團隊認為,這套系統導入的排水系統,可對抗乾旱及洪水天災,除了國內推廣,希望未來可推廣到自然災害較頻繁的國家,透過國際間的分享,達到全球化的應用。

照片來源:資料照片、走向里山一家當關提供、小草提供

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