智慧化農機與設施之技術發展新趨勢 - 農業知識入口網

摘　要

　　氣候變遷導致高溫、乾旱、暴雨與颱風頻繁發生，造成水稻與雜糧作物生育期縮短、產量不穩與勞動環境惡化。為提升生產穩定性與管理效率，結合人工智慧(AI)與機器學習、物聯網(IoT) 與先進感測技術的智慧農機與智慧溫室技術的導入成為重要解方。智慧農機結合IoT感測器、RTK定位、AI影像分析與自動控制技術，形成AI驅動型決策與場域客製化管理系統，可即時監測田間環境與作物狀況，輔助農民在極端氣候條件下維持穩定生產。例如，搭載濕度與水位感測器的智慧灌溉系統，能根據即時資料自動調節水量，在乾旱季節維持作物需水平衡，同時達到節能與減碳的永續目標。近年我國及日本推廣的自動插秧機與GPS導航曳引機，也能在極端氣候後快速完成補植與整地，提升勞動效率與農業韌性。在田間管理方面，結合AI影像辨識與機器人自動化技術的無人機與自走載具可協助進行病蟲害偵測、雜草辨識與精準施肥。例如國立中興大學團隊開發的稻田影像分析模型，能利用航拍影像自動判別病斑區域並生成防治建議，大幅降低巡田勞力與誤判風險。印度與東南亞地區的試驗也顯示，採用智慧化農機管理的稻作與豆科作物田區，其平均生產效率提升約10%至15%，同時改善水肥利用率與收穫品質。智慧溫室方面，透過高科技環境控制系統與永續能源解決方案(如太陽能供電與節能通風設備)，可在高溫乾旱或強降雨期間維持作物生長環境。利用感測器監測溫濕度、光照與二氧化碳濃度，以AI演算法據以自動調整通風、灌溉與遮光設備，實現自動化種植與精準環境控制。例如臺中區農業改良場的智慧溫室管理系統，能根據天氣預報自動調整通風與灌溉策略，確保豆類及雜糧作物穩定生長。整體而言，以AIoT與永續技術的智慧農機與智慧溫室，能降低能源消耗與環境衝擊，促進生產自動化與管理精準化，強化農業體系面對氣候變遷的適應力。

關鍵字：智慧農機、智慧溫室、人工智慧、物聯網、感測技術

臺中區農業改良場特刊第161號