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大同團隊打造智慧魚禽系統 盼緩農業缺工困境 
新知
第1820期
大同團隊打造智慧魚禽系統 盼緩農業缺工困境 
2025-11-28
【記者方凱琪報導】臺灣的農業正急遽「變老」,第一級產業面臨嚴重缺工。對此,大同大學機械與材料工程學系講座教授邱銘杰與資訊工程學系副教授卓世明合作,指導學生共同推出「圍籠式農場暨魚池共生IoT系統」(後以該技術代稱),達成高度自動化遠端監管畜禽和水產養殖的效果,並獲「2025 IIIC國際創新發明競賽」金牌,於20日受獎。 傳統畜牧與水產養殖高度依賴人工巡視,業者得時時確認雞禽餵食、水池溫度、品質等狀況,該技術透過物聯網系統(Internet of Things,IoT)讓養殖業者得在遠端監測禽舍及魚池的精確數值,只要點擊手機或電腦的使用者頁面即可做出應變措施,邱銘杰説:「簡單講,就是無人農場。」當盛夏酷熱難耐,禽舍溫度過高,業者即可使用APP連接,啟動風扇或噴霧器來調節環境溫度。善於AI應用的卓世明進一步表示,該技術的亮點是結合網路監控攝影機與AI,「可以用AI像人一樣幫你反應。」當攝影機偵測到蓄養的家禽躁動時,透過預先設定好的程式,它會自動投放飼料或出聲嚇阻,大幅減輕業者的工作量。 該技術也設置感測器(sensors)精準掌控水質,卓世明解釋,硝酸鹽(NO₃⁻)與亞硝酸鹽(NO₂⁻)是判斷水質關鍵的指標,亞硝酸鹽就是一般民眾在香腸、培根等加工肉品中常聽到的添加物,攝取過量會危害健康,尤其魚類對之更為敏感,「有些時候只要溫度稍微不對,水中的硝酸鹽變成亞硝酸鹽,魚蝦就會在一夜之間『反肚』。」團隊在實驗室測試得出,此設置能將亞硝酸鹽控制在0.01ppm,符合魚類養殖的標準。卓世明補充,該技術除有效降低死亡率,還能減少人力,「甚至可以兩、三天看一次手機監測就好。」 談及發明動機,邱銘杰爽朗道:「很單純,所有創新發明就是為了解決我們的問題。」據109年農林漁牧業普查綜合報告,務農者有95%超過45歲,農村勞力青黃不接,已成為第一級產業的頭號難題。他與卓世明兩人皆是農家子弟,自然更關注家鄉農村日益老化的狀況。另外,他們也強調,當前全球嚴重的氣候變遷不僅農業受影響,更波及畜牧業,參與研究的大同資工系博士生王頌文説:「地下水越來越抽不到,養殖業的水資源已經是個問題。」利用循環、共生的方式來增加牲畜產量成為該技術的著眼點,透過「魚-禽共生」的模式,水產養殖利用禽類的糞便提升水質營養,禽類也可飲用水池的水,達到互利循環的目標。 王頌文也說明,該技術結合機械材料與資訊工程應用,兩者都是他熟悉的領域,「我是從『造身體』轉行到『造靈魂』的。」他笑談自己大學是機材系,因受到邱銘杰「跨領域合作」的研究精神影響,選擇參與該計劃,應用資工所學的程式與AI技術,為該技術的感測器等硬體機械設備「注入靈魂」,用AI分析硬體所得數據並做出反應,實現兩門學科的對話。 不過,針對技術在養殖現場的實際應用,實務界有不同觀察。國立嘉義大學水生生物科學系助理教授董哲煌對技術面表示肯定,他長期投入智慧養殖、具第一線經驗,認為臺灣的IoT與監測技術已非常成熟,最大問題在於缺乏足夠的實務資料,「臺灣農業、養殖業對IoT所需的資料累積非常不足。」現實中的養殖場比實驗室複雜,會有多種突發狀況超出系統現有的應變力,所以在該技術真正進入養殖現場前,仍需要大量人力進行情境資料訓練。然而實務上農民的工作繁忙,幾乎沒有誘因能使他們願意協助累積資料,董哲煌因此認為目前的系統與完全自動化之間還有距離。 董哲煌進一步建議,研究團隊可與政府或企業合作,以產、官、學力量共同試辦示範農場,透過在農場端持續收集實際數據,再回頭調整IoT系統的參數與反應模式,讓系統逐步適應不同養殖情境,期待提升該技術在現場的可行性與精準度。
養殖漁業結合物聯網 宜大智慧監測助減少農損
新知
第1695期
養殖漁業結合物聯網 宜大智慧監測助減少農損
2019-01-02
【記者謝承學綜合報導】據聯合國《世界漁業和水產養殖狀況》指出,人類對於水產養殖肉類的需求日益增加,然而,目前常見的水產養殖模式需要大量人力,並消耗許多資源。國立宜蘭大學生物機電工程學系教授林連雄帶領團隊,在去年12月24日的中華電IOT大賽上中,以「智慧魚養殖」贏得最佳潛力獎,團隊將物聯網導入養殖系統,幫助漁民節約能源並減少損失。團隊以物聯網中的感知層、網路層、應用層為架構,將在魚塭中監測到的水質、溫度和魚隻大小等資訊,傳送到雲端資料庫。就讀宜大生機系的學生章育銘解釋,養殖戶可以藉此系統掌握水質,讓換水效率達到最高。團隊實驗數據顯示,系統可減少三成的電力消耗。此外,使用遠端遙控餵食魚群,漁民就能放心出門,並從即時資料中得知是否發生突發狀況。 小型低成本人機裝置。宜大團隊製作小型低成本裝置,並投放於各養殖池中,紀錄各項資料並由WIFI發送資料至伺服端。 圖/章育銘提供「養魚隨時都要守在漁塭旁,以免發生突發狀況。」養殖戶謝皆得舉例,打氣機故障,或是冬天氣溫驟降時,若沒有人及時發現,易造成魚隻大量死亡。章育銘表示,目前台灣大多數養殖漁業僅在自動化階段,傳統養殖方式消耗大量人力和資源,再加上漁產需求上升,因此團隊將物聯網加入養殖漁業,不只改善現行環境控制系統中,讓其有效保留資料及即時監控,更能達到全面嚴密監控、提前預警與自動化,使養殖戶不需隨時待在魚塭旁。 手機App畫面。養殖戶透過手機可以隨時掌握養殖場的狀況,更能對狀況即時處理。 圖/章育銘提供「除了在養殖端的革新,在銷售端,養殖時紀錄的數據能提供經銷商和消費者完整的生產履歷。」章育銘表示,透過生產履歷,消費者可以清楚了解魚隻的養殖狀況,並依照日期月份,查詢當時的生長情形和環境數據,供消費者購買時參考。 雲端資料庫畫面。收到的資料會上傳至雲端資料庫,不僅可以看到長時間的統計,也能掌握即時資訊。 圖/章育銘提供章育銘說:「除了養殖漁業,此系統也可以應用於家庭養魚上,例如紅龍等需要細心照顧的觀賞魚。」他說明,為將系統打入居家水族養殖市場及水產養殖產業界,手機能將所有數據視覺化,且在分析數據後,系統會自動調控水溫並餵食,有突發狀況也會將警報傳至手機,只需下載App即能顧好水缸。民眾陳美君表示,平時不清楚什麼情況該換水,出遠門時,也會擔心家中的魚因無人照顧而致死,此系統若能普及,將會讓養魚變得更容易。針對智慧魚養殖,謝皆得說:「就算新科技是好的,但養殖戶往往覺得不用改變,一方面是不願意賭上這期的收穫,一方面也怕資金血本無歸。」他認為,政府應該要帶頭推廣,展示使用成效並增加補助,才能讓農業新技術被廣泛採用。
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