第 006 期 2022/06/30發佈
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農業生產管理即時監控資訊系統及監控裝置
賴信忠
行政院農業委員會桃園區農業改良場

      因應我國農業缺工、技術傳承不易,桃園區農業改良場應用智慧科技發展設施作物智慧栽培管理模組,研發設施農業生產即時監控資訊系統、無線傳輸環境感測器與控制器等並結合作物栽培技術,透過程式積木客製化溫室智慧環控程式,符合各種作物、溫室設施及管理需求,並已實際廣泛應用在設施蔬菜灌溉、設施聖誕紅及長壽花溫室環控、木瓜等果樹養液肥灌等,透過網路遠端管理溫室作物,具有精準管理高功能及低成本效益。本產品採用物聯網技術開發包含雲端資訊系統及監控設備,具有完整功能,相較於傳統PLC控制系統,具有低價,雲端服務資源多及容易擴充功能等優勢。核心技術為程式積木可用於整合各種感測、控制設備及AI,具有高度彈性,可因應設施作物智慧栽培所需。
圖1. 設施蔬菜智慧灌溉。
圖2. 聖誕紅設施智慧環控(自動控制灌溉、風扇、噴霧及補光)。
圖3. 木瓜果園自動養液肥灌。
     農業生產管理即時監控系統主要功能包括監控數據紀錄、田區及監控裝置設置、作物生理指標設定、田間管理作業紀錄、視覺化程式編輯(程式積木)、R語言建模及使用者操作管理介面、API介接中央氣象局資料庫等功能、透過MQTT進行訊息拋轉至雲端儲存及運算,達到即時監測及管理田間設備。

並依據權限設定開放功能,主要分為農業專家及農民,以響應式網頁操作介面,具有跨平台優勢。本系統核心技術為程式積木,整合各種溫室環控所需監控設備及功能,農業專家可依照作物、栽培環境及管理需要,自行編輯控制程式,透過程式執行自動化監測及管理田間設備運作,藉以開發作物智慧管理模組,透過分享農民使用,農民依據場域需要自行修改程式積木,自行設定田區、監控裝置及管理條件,啟動智慧管理。
圖4. 農業生產管理即時監控資訊系統運作架構。
 
      依據設施場域管理設備及其操作模式,以Arduino結合網路傳輸模組、感測器及繼電器等開發各種無線控制模組。整合土壤濕度計、流量計及繼電器之無線傳輸自動感測灌溉控制器,斷網時亦可依照原設定條件自行偵測土壤濕度及灌溉;結合風速計、光度計及2組繼電器之遮陽控制器,可計算平均風速及光度,進行張網己收網動作;1組流量計及8組繼電器之設施管理多埠控制器,可同時獨立控制8項設備,大幅減少設備費用,搭配程式積木進行自動管理,可應用於溫室灌溉、風扇、水牆、補光、遮陰網等設備,具備量產低價優勢。
圖5. 無線傳輸設施管理多埠控制器、遮陽控制器及自動感測灌溉控制器。
技轉公告
公告日期:2020/11/27
研究單位:桃園場
適用產業:本系統為雲端主機,使用時需聯網操作,適用於溫室環控及露天作物自動栽培及環境監測。
技術領域:設備資材
授權方式:非專屬
授權地區:台灣地區
授權年限:5
公告內容
一、本案以非專屬技術移轉方式公告徵求業者,授權生產及製造地區限我國管轄區域內,銷售地區不限,授權期限為5年,授權金及權力金收取如下:
(一)授權金30萬元(稅前),加計營業稅5%(新台幣1萬5,000元)後之金額新台幣31萬5000元整。
(二)權力金:銷售每套系統1,000元。
二、本案授權內容:
(一)授權標的:農業生產管理即時監控資訊系統(包括監控數據紀錄模組、網頁介面、視覺化程式積木模組、R語言串接視覺化積木、交易媒合模組、MQTT通訊模組等)。
(二) 交付材料:交付材料:農業生產管理即時監控資訊系統程式碼1份(不含安裝及測試)。
(三) 輔導時數:4小時,分2次,諮詢服務成本約4,000元。
三、申請時間:自公告日期起接受申請。
四、申請資格:未限定資格或條件(不含外國、中國大陸及港澳地區之人民、法人、團體或其他機構於我國管轄區域內從事投資或技術合作者)。
五、申請所需文件:
(一) 廠商/個人基本資料表。
(二) 廠商請檢附設立證明文件影本(如有工廠登記請檢附相關證明文件影本)1份及營業稅或營利事業所得稅最近一期之繳款收據影本1份。
(三) 個人請檢附身分證明文件影本1份。
(四) 研究成果技術移轉意願書。
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