【社會5.0】農業齊步快走,蛻變智慧型經濟引擎(上)

內容提供/ 豐年雜誌 文/ 簡嘉潁 製表/ 邱柏綱 圖片提供/ 野口伸 首圖提供/ Nor Gal Shutterstock.com

日本面臨嚴重的高齡少子化,15~64歲的生產年齡人口自 1995年開始減少,總人口在 2008年之後持續負成長,高齡化、人口減少的速度越來越快。根據 2017年 12月中厚生勞動省的發表資料,2017年出生的嬰兒數量預估為 94萬 1千人,比前一年少了 3萬 6千人,預計死亡人數將比出生人數多 40萬 3千人,是 1899 年統計開始以來,第一次突破 40萬人大關。

2025年,戰後嬰兒潮下出生的「團塊世代」將全體晉升為75歲以上的「後期高齡者」,日本將成為每3人有1人65歲以上、每5人有1人75歲以上的「超.超高齡社會」,屆時每1.9位有生產力的青壯人口將撫養1位老人,龐大的社會保險、醫療、長照費用,恐將壓垮國家財政。

人口減少的影響無遠弗屆,波及經濟、教育、交通、製造、服務、能源、防災、農業等社會各個層面。然而,危機就是轉機,2016年日本政府提出了「社會5.0」(Society 5.0),試圖找到新出路,迎接歷史性轉型。

社會5.0 虛實融合,解決經濟發展與社會課題

受到德國「工業4.0」(Industry 4.0)、美國「先進製造夥伴計畫」(AMP)、中國「中國製造2025」等製造業革命的影響,日本也不甘示弱地推出「社會5.0」,期望除了改善製造業、發展經濟的同時,也能解決當前的社會課題。

社會5.0是日本新創的詞彙,歷經社會1.0狩獵社會、社會2.0農耕社會、社會3.0工業社會、社會4.0情報社會,不論是物聯網(IoT)、人工智慧(AI)、大數據、機器人等先端科技都有了長足的發展,然而卻未能有效整合。

社會5.0的目標就是建立一個高度融合網路虛擬空間與現實世界的「超智慧社會」,透過物聯網連結所有的人與物,共享知識和情報、對應個別需求,創造全新的價值。

在具體施策上,除了透過虛實整合,讓製造業得以進行智慧生產,希望進一步解決各種社會課題:運用大數據及人工智慧,發展健康管理、高齡者自立支援服務、遠隔看診等,以延長健康壽命;發展自動煞車系統、無人自駕車、小型無人機及自駕船,實現行動與物流革命;地方傳統產業與資訊科技(IT)結合、活用大數據,進行精準生產、提高附加價值鏈與生產力。

在這股被譽為「第四次工業革命」的智慧化浪潮中,一級產業也是轉型的重點,面臨農家高齡化、世代交替、人手不足的窘境,近年日本傾力發展「超省力.高生產智慧型農業」,立誓要脫胎換骨,轉型成具有國際競爭力的強大農業。

農業×資訊科技正盛,推動智慧型農業、邁向企業化經營

日本農業面臨人口減少、高齡化、傳承困難、所得不安定等種種危機,農業生產額比1980年代減少了30%,農業人口5年來減少15%,僅剩175萬人,平均年齡達67歲,高齡化嚴重。

整體農業所得更是直直落,與1990年代相比,20年來減少將近50%,僅約3兆2千億日圓。近年新進從農人數雖然穩定成長,2010年以降每年約有5萬人從農,然而農業初期投資大、收入不安定,約有3成人口會在從農5年內離農。

但危機中也有曙光,近年政府推動農地集約化、經營法人化有成,5年來100公頃以上的大規模農業經營者增加了30%,過往一直是日本農業生產主力的小規模、家族經營、兼業農家逐年減少,正是全面改革農業構造的大好機會。

為了解決課題、產業轉型,2013年農林水產省制定了「農林水產業.地域活力創造計畫」,推動智慧型農業以強化農業經營體質、確立高度栽培技術,並成立「智慧型農業研究會」,在其他部會、研究機關、農業協同組合及民間企業的共同參與下,提出了五大目標:實現超省力、大規模生產;發揮作物最大能力;減輕重體力勞動負擔;降低從農門檻、打造誰都能上手的農業;連結終端使用者、情報共享。

2014年日本首相安倍晉三喊出了「日本再興戰略」,將農業定位成「新的經濟成長引擎」,放寬法規限制、鼓勵企業跨足農業,推動農地集約化、經營大規模化、機械化,展現了從根本改革的強大企圖心。

同年在內閣府主導下,展開為期5年的「戰略性革新創造計畫」(SIP),其中農業革新項目「次世代農林水產業創造技術」的目標,就是發展以大數據為基礎的情報農業、活用機器人、物聯網,打造超省力、高生產性的強大農業。計畫負責人、北海道大學農學研究所教授野口伸表示:「本計畫可說是『社會5.0 農業版』,智慧型農業是接下來農業轉型的重要解決方案。」

次世代農林水產業創造技術負責人、北海道大學農學研究所教授野口伸。

次世代農林水產業創造技術負責人、北海道大學農學研究所教授野口伸。

市場前景看好,智慧型農業百家爭鳴

矢野經濟研究所預估,2023年智慧型農業的市場規模將超過300億日圓。看好發展前景,許多企業紛紛跨足開發農業資訊與通訊科技(ICT)、農業用機器人、小型無人機等,政府更提撥了上千億日圓預算投入研究,智慧型農業的相關服務與產品百家爭鳴,令人眼花撩亂。

其中「無人自駕農機」可說是備受矚目,也是SIP的農業改革重點。集約化、大規模生產是未來日本農業趨勢,加上人手不足,因此有必要加緊研發無人自駕農機、農用機器人。目前相關研究以北海道為中心,各農機大廠如YANMAR、Kubota、ISEKI也紛紛投入開發,預計2018年無人自駕農機將在日本正式上市。

各種農業ICT將作物生長情況、農場環境轉換成可見的數據,讓know-how傳承不再只憑感覺與經驗,能提升經營效率、減低生產成本。例如,富士通開發的食.農雲端管理系統「秋彩」(Akisai),將作業內容、農場環境、生育狀況資訊化,農家只須透過智慧型手機或平板電腦就能確實掌握現狀,不僅可避免因直覺判斷而產生的錯誤,也很適合從業人員眾多、農場分散的農業法人即時共有情報。vegetalia、NTT DOCOMO合作開發的Paddy Watch則是水田管理裝置,在水田內設置感測裝置,自動測量水位、水溫、濕度,當水位下降、溫度太高或太低時,還會發送警告訊息,農家不須天天親自巡田水,只須透過手機就能監看。

農業另一個令人頭痛的問題是「重度勞動」。許多老農因為體力無法負荷,不得不離農,「動力服」將能大幅減輕肉體負荷。和歌山大學、農機公司ニッカリ共同研究開發的動力服「Buddy」已於2017年正式上市,從地上抬起重物時能提供最大13公斤的輔助力,大幅減輕腰部負擔,即使是20公斤的米袋也能輕鬆抬起,另外在傾斜坡地行走時也能更省力,只是1臺要價100萬日圓,並不便宜。

近年新進從農人數增加,收入卻普遍不安定,智慧型農業或許能扭轉「務農就是要先賠個3、5年」的悲情印象。

近年在北海道十分流行「農機導航系統」、「自動操舵裝置」,只要在農機上裝設衛星訊號接收器、觸控式螢幕,就能即時定位農機位置、指引運行路線,即使是經驗不足的新農也能立即上手,不管是耕耘、插秧、施肥、播種都能駕輕就熟,甚至能在夜間進行作業,目前有TOPCON、ISEKI、Kubota、KURODA等8家廠商推出類似產品。

接下來,智慧型農業或許將成為農業學校的必修課程之一。宮崎縣立高鍋農業高等學校導入NEC的農業ICT雲端服務,將溫室內的溫度、濕度等環境情報、作物生長狀況等轉為容易了解的數據,再教導學生如何分析,「像是發生病蟲害的時候,就能引用數據來理解為什麼會發生病蟲害、怎麼改善等,對教學非常有幫助。」校方表示未來務農絕對少不了ICT,因此在校階段就先行導入,能夠幫助學生順利就業。(下篇請見【社會5.0】農業齊步快走,蛻變智慧型經濟引擎(中)

(原文載於《豐年》雜誌2018年1月號,關鍵2025 臺灣農業.未來轉捩)


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