第 004 期 2022/06/30發佈
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有機蔬菜生產管理E化系統
洪巍晉
行政院農業委員會桃園區農業改良場
前言

      為促使農業生產e化,讓農產品資訊藉由物聯網絡系統使農民、販售業者及消費者彼此連結,生產資訊與市場資訊更透明,資訊揭露應用可擴及未來農產加值性服務。而農業物聯網首要工作即建立生產資訊,故以雲端概念初步建立蔬菜生產管理作業E化平台,設計簡易直覺友善操作畫面,農友於田間透過手機或是行動裝置登入『有機蔬菜生產管理E化平台』,運用智慧行動裝置上網便利操作性,於作物生產規劃管理、防治、產量及包裝出貨等紀錄,提供整個農作物完整紀錄數值,透過無線網路將上述資料儲存於雲端資料庫。相關紀錄數據未來供完整資料分析研究運用,作為日後生產規劃與銷售記錄之依據,透過紀錄瞭解農場經營運作情形,提供相關單位及農產運銷組織建置物聯網絡系統所需之架構與方向。
技術架構及核心

      有機蔬菜生產管理E化系統係以透過雲端概念建置,透過智慧型行動裝置上網操作便利性,農友透過手機記錄農場生產狀態,讓正在生產或已經採收的蔬菜,平台操作介面簡單、直覺快速、易於管理特性,適用筆電、手機、桌機,資料均由後台建置完整使用者用選取即可,適合於設施及露天環境記錄多樣生產作物。

 
生產管理平台架構

      經由農友或農場管理者登打紀錄之資訊,係由同一資料庫儲存管理與統計,而相關使用者以同一資訊平台網頁登入開放給不同使用者利用部份資料數據。本平台資料來源主要來自於系統管理者(a.系統總管理者、b.分區管理者、c.農場管理者、d.驗證單位)、平台使用者(農友)建置資料;將委託資訊業者負責網站整體維運作業及管理,包含蒐集統計資料並建立身份登入審核機制進行控管。

 
圖1. 平台開發硬體架構示意圖
圖2. 介面需求
物聯網傳感器偵測系統規劃與開發

      物聯網(Internet of Things,IOT)就是一個全球化的網路基礎,透過資料擷取以及通訊能力來連結實體與虛擬物件。經由網際網路的發展,物聯網可透過特定的機制,將所有物件連結在一起,以供控制、偵測、識別,並交換所有的資訊。本系統架構分為sever端(電腦主機)、感測端(webduino開發版)、以及Client端(手機、平板電腦),以java語言程式開發Sever端電腦,於示範農場導入佈建光照、溫度、濕度感應監測裝置,提供農場微氣候資訊,並整合有機蔬菜生產環境參數,將區域統計量回饋使用農友。進一步分析資訊做出正確判斷,作為爾後開發其他各種農產品運銷管理運用程式之工具可行性之參考。另外平台進行相關修正如增加超連結等,提供相關單位及有機農產運銷組織建置物聯網絡系統所需之架構與方向。
       表1. 農業物聯網絡各層面架構
         
市場潛力及未來性

  1. 每一作物每一批號生產情報產生QR-code供查詢,便利日後應用物流裝載與追溯,讓此平台成為即時有機農產物資訊製造中心。

  2. 簡化農友生產管理平台友善介面:將繁瑣設定與編輯工作改由桌上型網頁平台編輯。

  3. 有機驗證單位研擬查核有機農友生產作業規範E化可行性,並開發E化表單供查核人員使用,突破以往現場驗證管理限制。

  4. 數位監測應用資訊監測體系提供土地、水、空氣等農業環境變數,提供農業的永續發展。

圖3. 生產中的蔬菜可以呈現在改良場網頁供消費者查詢。

      系統具有簡易且直覺的輸入介面,相關紀錄數據可於管理後台依生產場域、田區、年、月份、流水號完整對照統計分析運用,短期內專注開發農民生產操作並尋求結合人因科技達到智慧生產與自動化銷售。中長期蒐集真實資訊可利於研究人員從事各種研究工作。將資料分析後再利用變成台灣農業資訊寶礦,讓農產品資訊藉由物聯網網路建立資訊應用於其他加值服務,如生產資訊可提供消費者查詢,並結合監測數據,嘗試建立農民端農產業E化生產資料庫架構供農場雲端E化管理,瞭解農場經營運作情形。
圖4. 現場工作資訊平台-介面介紹。
圖5. 即時生產情報看板管理介面。
結語

      農業應用資訊系統應保持開放的角度讓真實資訊無障礙的流通,故系統開發初期即面對使用者使用意願與受用角度之檢視,唯透過後續不斷的問卷調查與實地訪談,了解不同農民確定的務實需求才能夠以不同使用對象有不同需求服務,唯實現物聯網落最後一里路,朝向智慧農業4.0方向前進即是未來規劃方向-藉由佈建龐大監測數據串連農民行為操作經驗,將內顯經驗數據化,經過雲端伺服器蒐集後,透過專家利用統計相關軟體分析龐大資料,甚至將大量資訊經雲端伺服器以類神經網絡深度學習運算化為外顯值,後續並可提供政府單位與農企業決策者適應當地作物開發環境生產與預測模式。基於全球化貿易體系下,外地農產品能更輕易的短時間透過貿易攻佔我國市場,為促使我國農民能夠在豐富的資訊科技服務資源環境下強化深耕,面對食品安全議題可有效防禦外,更能轉化成智慧農業大國先驅,拓展高端價高附加價值農產業價值鍊,提昇整體智慧農業生產品質,壯大E化所需相關資材設備、物聯網絡市場指日可待,為樹立智慧農業島里程碑邁進。
技轉公告
公告日期:2020/12/16
研究單位:桃園場
適用產業:蔬菜產業
技術領域:數位服務
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、本案以非專屬技術使用授權方式公告徵求業者,授權使用地區限我國管轄區域內,銷售地區限我國管轄區域內,授權期限為5年,授權金及權力金收取如下:
(一)授權金7萬元(稅前),加計營業稅5%(新台幣3,500元)後之金額新台幣7萬3,500元整。
(二)權力金:不收取。
二、本案授權內容:
(一)授權標的:「桃改場有機蔬菜生產管理E化系統」使用權。
(二)交付材料:桃改場有機蔬菜生產管理E化系統程式碼1式,操作手冊1份。
(三)輔導時數:12小時,分3次,諮詢服務成本約6,000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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