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预计2050年全球人口将达到100亿人口,促使全球粮食需求日益增加,其中,约70%的人口生活在都市地区,为满足全球粮食需求,全球农民需提高70%的粮食产量,相当于每英亩需提高2.5公吨的粮食作物。此外,气候变迁、耕地有限、水资源短缺、作物歉收,以及病虫害爆发等因素,将进一步加剧全球粮食生产的挑战。
智慧农业涵盖相当广泛的科技解决方案,目标为最大化生产率与极小化农业投入,这些技术包括:感测器、智慧型网路(Intelligent Network)、无人载具与机器人,能为重要投入进行高度客制化应用,例如:农药、施肥与农场劳动力。此外,智慧农业的目标是提高精确度,使农民更容易满足消费者需求。因需要为越来越富裕的市场与快速成长的人口提供足够的粮食,东南亚国家协会(ASEAN)逐渐成为智慧农业技术创新的中心。
Frost & Sullivan的报告论述智慧科技在农业领域的应用,包括:农业机器人与无人机、精准农业(Precision Agriculture)、农场管理资讯系统、智慧物流与仓储、智慧温室、监控家畜、废弃物技术、智慧灌溉、数位市集、监测与预测气候。

一、 农业机器人与无人机
法规监管是影响无人机销售量的关键因素,因为美国与欧盟是近期两个最大的潜在市场。无人机在ASEAN发展现代农业中扮演着重要的角色,大多数的小农皆面临着用最少的时间与资源,生产出大量与高品质的食品。透过结合无人机与数据,能降低农民的生产成本与时间,并增高生产率。
无人机结合大数据可帮助小农更了解生产什么、何时投入生产,以及配送给谁,透过密切整合生产与消费,将可大幅减少浪费。此外,无人机可应用在大范围喷洒杀虫剂,有助于降低劳动力与设备成本,并可结合红外线摄影(Infrared Mapping)来调查搜集关键的资讯,如:作物的状态。
马来西亚、印尼及菲律宾是ASEAN地区农业无人机的主要市场。

二、 农场管理资讯系统
ASEAN大部分人口仍以农业为主。由于较少着重先进的农场解决方案,以及专业农业人员技术知识不足,因此该地区采用农场管理解决方案的情况预计较低。各大学与研究机构正积极致力开发资料管理与人工智慧技术,预计在5-7年内将有成果。
在ASEAN国家中,因马来西亚、新加坡与印尼对新农业技术的接受度较高,而有较高的农场管理资讯系统采用率。此外,因为ASEAN国家政府的支持与经济蓬勃发展,亦促进农场管理软体市场的发展。

三、 精准农业
精准农业能准确管理现场的变化,以更少的资源生产更多的食物,降低生产成本。精准农业并非基于假设条件与以往经验来处理整个地区,而是辨识地区内特定地点的差异,并相对应地调整管理行为。
主要技术包含:精密定位系统、自动转向系统(Automated Steering System)、绘制地理图(Geo-mapping)、结合电子通讯、遥控感测器,以及变异率技术(Variable-Rate Technology)

四、 数位市集(Market Place)
数位市集已成为农作企业(Agribusiness)生态系统中连接种植者(Grower)与终端消费者的选择之一。新的商业模式透过消除商品和服务的中间商,从而缩短种植者到终端消费者的供应链。这使得种植者能够向更广泛的顾客推销产品,以获得更高的利润,并打破批发商与经销商的价格垄断。

五、 智慧物流与仓储
储藏作物或仓储是粮食生产很重要的一环。智慧仓储包括维持存储设施的温度、湿度、空气控制与压力等因素,以维持作物的品质,农场管理者需要即时性的食物品质提醒以防止作物损坏。透过最适化物流与配送,可在适当的条件下抵达市场,以保障农民的收益,进而降低损失与管理费用。搭载恒温(Thermostat)感测器的运输车辆可帮助农场主人准确地感测温度与其他条件,且位置感测器可追踪车辆的行踪,可减少潜在的窃盗事件发生或异常行踪所造成的损失。

六、 监测与预测气候
ASEAN主要由开发中国家所构成,对于倚赖雨水的小农来说,提供本地的天气预报是相当重要资讯。然而在现今气候变迁与全球暖化下,天气更为复杂且难以预测,使得天气预报资讯成为决策的关键因素。
因ASEAN的气象机构缺乏专业技术,无法提供可靠与准确的数据以预测天气预报。此外,在ASEAN地区的国际气象机构非常少,只能依靠当地的专业知识、过去经验与传统方法进行天气的预测。

七、 智慧温室
智慧温室能从农业环境控制至作物生长过程中,准确地监测资讯,以实践高产能与高品质的农获。近年来随着物联网技术成熟发展,资通讯技术与自动化技术引入农场管理已成为一种趋势。然而,ASEAN地区智慧温室的发展受限于高额投资与技术的可用性。

八、 智慧灌溉系统
依据天气情况调整灌溉量,可减少过度灌溉或灌溉不足的情形,如:系统会在雨天、结冰或大风条件下自动暂停浇水。此外,不仅能防止浪费水资源,每年约可减少30%的用水量,亦可减少建设与耗损水基础设施之成本与税。智慧灌溉系统在无人为干预的情况下能完全分析与决策何时以及如何进行灌溉作业。

九、 监控家畜
精准动物畜殖(Precision Livestock Farming, PLF)全是关于牲畜的即时监测,其涵盖健康、生产、繁殖、牲畜福利与环境影响。精准动物畜殖运用镜头、麦克风、感测器等附着在动物身上,利用感测器技术,并结合智慧演算法进行资料处理运算。
利用大数据分析结合相关资讯以作出管理决策,如:遗传资讯、饲料投放时间、能量与动物产品等。目前动物颈部的GPS跟踪器是ASEAN地区最常用的牲畜监测应用。但ASEAN国家对畜牧监测管理系统的普及率仍较低。然而,新加坡、马来西亚与泰国等国,透过政府机构与新创企业的努力,已有畜牧监测系统。

十、 废弃物科技
农业发展时常伴随着不合理的集约农业(Intensive Farming)方法,产生的浪费以及于农村环境与全球环境滥用化学品。 ASEAN国家藉由物联网发展壮大废弃物管理技术的能力,马来西亚、泰国与印尼等国家,是产生生物气体的大国,废弃物管理预计至2022年内将有明显的成长。