內容提供/ 豐年雜誌 文/ 簡嘉潁 製表/羅馨雨 繪圖/邱柏綱 圖片提供/ 野口伸 首圖提供/ PORNPIPAT CHAROENTHAI Shutterstock.com

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。

(上篇請見【社會5.0】農業齊步快走,蛻變智慧型經濟引擎(上)

國家主導,建立農業數據整合平臺

要落實智慧型農業,還需要「基礎建設」,例如制定相關法規、統一農業名稱與用語、整合散落龐雜的資訊、還須開發能夠精準定位衛星系統。2017年日本宣布將投入開發農業資訊整合平臺「農業資訊連結基盤」(農業データ連携基盤);「準天頂衛星系統」(Quasi-Zenith Satellite System, QZSS)也在同年中成功發射3機,加速實現高精準定位的腳步。

2017年3月召開「第6回未來投資會議」中,安倍晉三表示:「今後,農業傳承不再倚賴老農的經驗與直覺、而是要活用生長狀況、氣象等各種情報,生產美味又安全的作物,打造高所得農業。因此需要官民合作,整合氣象、地圖等資訊,打造一個誰都能夠簡單上手的情報連結平臺。」

目前日本已有為數不少的民間企業開發了農業ICT服務系統,例如大廠Panasonic推出從設計到後續管理維護一條龍作業的植物工廠、富士通的食.農雲端管理系統「秋彩」,但彼此獨立,資訊缺乏有效連結,加上光靠單一企業的力量,很難收集到完整的基礎資訊,建置資訊平臺的成本也高。公部門、研究機構雖然累積許多珍貴的氣象、土地、土壤、地圖、作物調查統計資料,卻散落在不同平臺,未能活用。

為了改善資訊分散的情形、提高農業產值與經營效率,2017年8月在內閣府SIP 的架構下成立了「農業資訊連結基盤協議會」(WAGRI),由慶應義墊大學環境學准教授神成純司出任會長,目前會員已有農業協同組合、日本Microsoft、NTT DOCOMO 等80多家民間企業,預計建立一個整合農業數據的公開平臺。在這個平臺上,彙整了原本散落在企業、研究機構、公部門的氣象、土地、土壤、地圖、作物等情報,進行有效運用。民間企業開發的農業ICT服務系統、農業機器人、感應裝置等各種超智慧裝置,都能夠連結到這個平臺,共享資訊。

整合不同情報,再透過人工智慧解析,可以進行更精準的原因分析。比方說為何這塊田的收成總是比較低?也許是土壤、氣象、地形,找出原因對症下藥。

每年的相關情報累積起來,假以時日就能夠成為往後進行分析作業時的重要參考,大大降低務農的門檻,門外漢想轉職從農再也不是難事。日本政府預計用1年半的時間開發、建置平臺,2019年4月正式全面啟用。

(製表/羅馨雨)

準天頂衛星系統實現高精度定位,誤差僅5公分以內

準天頂衛星系統是日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)、內閣府特別機關宇宙開發戰略事務局共同進行的計畫,也被稱為「日本版GPS」,是繼美國、俄國、中國、歐洲、印度之後,世界上第6個衛星定位系統。和美國的GPS、俄國的全球導航衛星系統(GLONASS)等其他國家的衛星定位系統並用,能提供更精確的定位資訊。

一般衛星的軌道在赤道上方,公轉週期與地球自轉週期一致,看起來好像靜止在上空一樣,因此稱為「靜止衛星」;日本發射的準天頂衛星則是繞行在適合日本的特定傾斜軌道上,平均1個衛星在日本上空的停留時間約7~9小時。整個準天頂衛星計畫預計發射7個衛星,確保日本上空隨時都有衛星定位。

準天頂衛星屬於高仰角衛星,在東亞、澳洲之間移動,畫出不對稱的8字型移動軌跡,由於能夠長期停留在日本上空,其最大特徵就是能改善靜止衛星仰角太低,導致訊號容易被高樓大廈、山間地區屏蔽的缺點。

此外,要進行精準定位,至少需要4個以上的衛星,搭配其他國家的衛星定位系統一起使用,能夠大大提升定位精準度。一般來說,GPS定位有5~10公尺的落差,但加上準天頂衛星定位,將能夠把誤差縮小到數公分,因此可以提供高精度、信號穩定的導航系統,大大提升交通運輸、物流管理、地圖導航的精確度。此外,大型土木建設工程也能事先進行高精準測量,畫出3D施工圖,達到「情報化施工」。

準天頂衛星系統的運行軌道,橫跨東亞、澳洲,呈現不規則的8字型。

農業領域的活用也備受眾人期待。美國、澳洲農地規模大、地形平緩,使用GPS定位系統管理作業情形的IT農業相對來說較為普遍,日本單一可耕地面積小而零碎,不管是播種、施肥、管理等,幾乎全憑農家的記憶與經驗,未來農地集約化雖然是可預見的趨勢,但農地形狀和地形複雜,加上山間農地多,光靠GPS容易產生誤差,有了準天頂衛星系統的輔助,可說是為智慧型農業的發展鋪了一條康莊大道。

未來,農家可透過電腦或手機的「IT農機制御系統」,統一管理農地地圖、耕種計畫、播種及肥料情況、田間管理作業等,提升作業效率之外,也能減少無謂的成本浪費。

此外,日本人口減少、單一農家耕種面積上升、中堅經營者增加,需要更高效率的生產方式,利用高精準衛星定位,能實現農機的無人自動運轉,只要花少許的人力成本,就能管理大規模農地。

2010年,日本已經發射了準天頂衛星1號機「引導號」(みちびき),2017年6月~10月,又成功發射了2~4號機,與其他衛星系統並用,幾乎可以涵蓋全日本,提供安定的定位與測量。

預計2023年為止還要再發射3機,屆時可望提供更優質的服務。目前最大的課題,在於準天頂衛星的訊息接收器價格仍然十分昂貴,為了盡快讓此套系統能夠活用在不同產業,政府也與民間合作,緊鑼密鼓地開發低價格接收器。盡快普及農業科技,為發展智慧型農業的重點之一。

由於準天頂衛星系統的8字型軌道橫跨了東亞、澳洲,野口伸肯定地表示,準天頂衛星系統建置完成,臺灣也能受惠。(下篇請見【社會5.0】農業齊步快走,蛻變智慧型經濟引擎(下)

(原文載於《豐年》雜誌2018年1月號,關鍵2025 臺灣農業.未來轉捩)

延伸閱讀

【社會5.0】農業齊步快走,蛻變智慧型經濟引擎(上)

【社會5.0】農業齊步快走,蛻變智慧型經濟引擎(下)

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政治大學新聞系畢業。曾任日報編輯。一個會想把好看的資訊圖表裱框掛滿牆的人。 cypresschiu@agriharvest.tw

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