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發展智慧農業導致台灣農業技術水準嚴重後退

 

國立中興大學 生物產業機電工程學系 陳加忠

 
 

智慧農業現在是台灣農業的顯學,不論哪一種農業,只要掛上智慧農業此名詞,就成了高富帥。然而台灣官方對於智慧農業的推行提倡,反而造成原來技術的後退。

由溫室設施的發展為例,說明此現象,而其他露地栽培,菇類生產,水產與畜產,也都出現這種技術後退的現象。

溫室設施的基礎是土木技術,搭建抗颱風的結構,加上披覆材料,以保護內部作物。為了調節環境與給水給肥,溫室設施發展的第二步驟是裝置各種設備,環控方面有兩側捲簾、屋頂天窗、通風扇、遮蔭網等。灌溉方面有幫浦、水管、滴定器、養液混合桶等。這些設備有些可以人力作業,但是主要以馬達驅動為主。以電力為能源,開關啟動後即可以機械化作業。此階段稱為機械化階段。

自機械化導入下一個自動化階段,其消極目的是取代人力。人力不用在現場。以各型感測器量測需要調節參數,例如植物氣體環境的溫度,相對溼度,光量等,植物根部環境水分、pHEC等。使用者設定植物適宜之參數。如果感測訊號與這些適宜參數範圍有差異,控制系統即啟動機械設備進行環境調節或是給水給肥作業。

如何使得控制程序合理順暢,工業自動控制有最簡單的On/Off控制,PID與其不同組合控制,回饋控制與前授控制。但是生物生長的環境十分複雜,而許多因子又是相互干擾。例如增加溫室設施內部光量,即造成溫度上升,濕度下降。溫室內氣體環境影響作物蒸散與土壤蒸發,而產生之水氣又影響內部相對濕度。由於這些特殊因子之影響,溫室生產朝向智慧化。尤其是各種設備的作業策略,已不再是單純的回饋控制,而是積極提供最佳環境。這些複雜的控制策略得助於電腦主機的強大功能,以軟體形式儲存於環控電腦主機。

近年來,手機與物聯網的普及,為溫室設施的自動化作業提供更多便利。例如更多更複雜的數據可以由原來的環控電腦主機,也可以由雲端儲存,計算與做出最佳決策。此外方便的智慧手機可以使得溫室設施內外各種環境因子與動作設備狀況,藉由網路在使用者手機螢幕上以儀表或圖案方式呈現。因此使用者一方面可由手機通訊作業得到現況,而另一方面也可以此查驗環控作業的結果是否合理。

台灣在智慧農業的推行中,走上了偏差後退的道路。原來的技術層次,不論是果菜、葉菜的簡易溫室,或是蘭花的精密溫室都已達到自動化階段。已安裝感測器量測環境變數,將量測結果與原來設定值比對,由不同層次的控制系統進行環境調節。

然而自從農政單位推行智慧農業之後,竟將以手機接收訊號作為智慧農業,然後使用者以手機信號決定是否進行調節作業。

使用者決定進行調節之後,有些控制動作是由手機傳達命令,仍有部分自動控制功能。而更多的智慧系統是使用者由手機之資料,進行判斷之後,前往溫室設施現場,以人為方式啟動開關進行機械動作。這種行為,代表自動化退化成為原來機械化程度。而以人為主觀判斷是否需要進行環控作業。至此以後,台灣溫室產業原來建立的智慧決策軟體,還有累積的作物知識庫,完全被揚棄不用。台灣的溫室設施之技術層級由自動化退化為機械化。原來的控制策略,退化為人為主觀意見。台灣溫室技術自1994年逐次發展至2014年,而在農政單位所謂"智慧農業"之政策之下,技術後退反轉。這個現象不只是作物設施生產,也在畜產與水產,處處可見。

在二十一世紀,在國際競爭之下,為何台灣農業會有如此倒退之行為。真正問題在於整體墮落。農業的產、官、學、研自閉於海島,自大自傲與世界國際脫節。一個不敢走向世界,只有閉關自守的團體,其產業技術其下場即是如此。而只是再印證如下詞語"危害莫大於膚淺"