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掀起農業革命 交大研發結合智聯網的綠色無毒農藥噴灑系統

大成報/ 2017.09.01 12:36
【大成報記者羅蔚舟/新竹報導】
隨著環保意識與健康風氣抬頭,化學農藥對環境與人體的危害逐漸受到關注,近期延燒的毒蛋風波,咎因雞農沒有正確用藥觀念而造成殘留問題。交大生物科技系陳文亮副教授帶領跨科系學生團隊研發綠色無毒農藥,並整併人工智慧、物聯網平台建立噴灑系統,促進農業智慧化、無毒化,為台灣農業帶來劃時代革命,獲2017東元「Green Tech」國際創意競賽冠軍。

交大研發團隊成員來自生物科技、奈米、電子物理、電子工程、工業工程及經營管理學系,跨域合作從農藥研發生產、建立農業物聯網平台「IoTtalk system」,到農田裝置設計都一手包辦,並由前科技部次長林一平、生資所何信瑩所長、生科系李曉青助理教授共同指導。團隊以促進農業無毒化、智慧化為目標,開發無毒農藥Pantide,並設計農地管理系統,降低農藥對環境的影響,提高農產品品質。

團隊在農田中設置感測器裝置,以感應器陣列獲取各項生物及環境數據,包括溫度、濕度、紫外線指數與大氣壓。透過物聯網上傳數據後,人工智慧可即時判斷系統是否需噴灑農藥,形成可預測並執行決策的智聯網系統。此一結合預測和決策能力的設計,可輔助農家降低農業成本與損失,並準確預防害蟲。

陳文亮副教授表示,過去濕度不足、害蟲過多需要增加噴灑水量、農藥量時都是由農夫判讀,智聯網系統最大的不同就是能做到「智慧預測」,以大數據進行資料蒐集與分析,讓人工智慧預測、判讀並執行。且系統可遠端操控,即使不在現場也能掌握所有訊息。

此外,團隊以生態鏈為設計理念,從蜘蛛毒蛋白中,篩選能有效驅趕果菜園中害蟲的蜘蛛蛋白,製成綠色無毒農藥Pantide。Pantide不僅對人體及益蟲無害,對環境也不會造成汙染,且對物種專一性高、不會誤殺其餘物種;不易產生害蟲抗藥性的優勢,得以長期保護農作物,提高農產品品質,是對環境最無害的農業模式,也是對人體最健康的飲食模式。

團隊也自製害蟲捕蟲罐,以紅外線紀錄害蟲數量,預測害蟲出現的高峰期,增加農藥噴灑量與次數。負責捕蟲罐開發的電物系大三陳麒升表示,自己非資工電機領域出身,要設計出可判別蛾類並完成計數的單一道紅外線程式並不容易,請廠商鈑金打樣的過程也需仔細溝通討論,完成後很有成就感。

生科大四吳毓純說,團隊經過一年半的開發、修正,努力呈現更好、更完整的作品。原本抱著觀摩學習的心態報名競賽,或許是因為台灣為農業大國,團隊專注在農業上,並將物聯網、人工智慧運用其中,才獲得評審青睞。

這項結合無毒農藥與智聯網的系統,目前在新竹寶山及桃園龍潭農業場域運作中,獲得良好成效。陳文亮副教授說,團隊也獲科技部「預見。新創計畫」招募赴矽谷培訓,將於今年九月成立公司,實踐大學生也能創業的夢想。

(圖由交大提供/交大生物科技系陳文亮副教授帶領跨科系學生團隊獲2017東元「Green Tech」國際創意競賽冠軍。)

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