TiC100 宇安智能全自動高壓噴灑設備
由 宇安科技 發起
提案緣由
台灣多數農民因考量產量和成本,或對於數據和資訊的陌生而望之卻步,仍舊依循慣行農法,但面對氣候變遷與極端氣候愈加頻繁的未來將不敷使用,此外還面臨各種社會環境的問題,包括食安問題、少子化、農業勞動力老化、偏鄉缺工等。其實在這大數據分析的時代下,台灣也擁有豐碩的農業研究成果,台灣的有機農業與科技農夫數量卻寥寥無幾,除台灣農業存在的傳統觀念及習慣,加上農業教育的根本不足,無培養學生足夠的農業科技相關知識或技能;令主要原因來自技術設備要價不斐,以及有機耕作方式管理成本過高、產量不足或品質良莠不齊等因素,種種因素讓一般農民無法負擔科技或是有機農業,也對於成效存有疑慮。
而另外過去十年台灣層出不窮的食安問題,如2018年台灣每公頃農藥用量曾是全球第一名,高達17公斤,而全世界的平均值僅為0.5公斤,可見用藥量之驚人,其造成的生態食物鏈惡性循環,最終也是重新回到人類身上;且根據勞動部相關研究指出,全世界一年約有300萬人發生農藥中毒事件,其中造成22萬人死亡,多個國家也已發現農業用藥過度形成的嚴重問題,開始立法推動農藥用量減半及採用生態農法等。
現今少子老化、工資上漲、社會問題與自然環境改變的多重打擊下,資金不足的台灣傳統農民面臨極大的挑戰,要提供消費者更穩定且安心的農產品愈發困難,更讓青年對於返鄉從農感到怯步。為了提供農民更簡易輕鬆,且可負擔之應對措施,也避免造成巡田勞力的浪費與錯誤的耕種決策等,宇安科技的首要目標,便是協助傳統老農與小農升級「智慧」農民,讓科技真正達到翻轉台灣傳統農業困境。
需求區域
嘉南平原其農業生產額總佔全台之冠,尤為雲嘉南地區蔬菜生產額為臺灣最高,因而初期以嘉義為起點,並開始逐漸延伸至全國各地無論採用傳統農法或有機栽種的農民到觀光休閒農場等;並持續與教育界合作研究,目前包含嘉義大學與東海大學,以及於政府農業改良場推廣。
專案規劃
宇安科技的宗旨是“所有農民都可以享有科技帶來的便利與改變”
我們為來自嘉義大學數名優秀之工程師、程式設計師和平面設計師為幫助台灣農民集結而成。
一、計畫簡介
農業數位轉型是世界的趨勢,台灣自106年也開始推動智慧農業計畫,我們的首要目標,便是協助傳統老農與小農升級「智慧」農民,讓科技真正達到翻轉台灣傳統農業困境,也吸引更多青年從農,同時讓有機和友善種植更輕鬆便利,使觀望的農民願意投入,農業品質整體提升外,加上施肥用藥等資訊,皆自動記錄於雲端數據庫中,建立有效可信任的產銷履歷,透明且非手動紀載的資訊讓消費者能完全安心信任,產生正向的食農循環,最終以改變台灣傳統農業生產與交易的模式作為願景。
↑↑球形溫室專養菜苗進行設備試驗↑↑
↑↑宇安致力於推廣有機 x 科技農業↑↑
二、目標規劃
(一)階段目標
初期目標:產學合作持續研究及有機農莊結合
初期階段除持續與學術界合作研究及教育推廣,隨時掌握市場需求外,以為台灣農業留下新血為目標,並與在地擁有20年成功有機種經驗的“奧莉薇”農莊結合,協助農民轉向友善或有機耕種的領域,也共同將過去累積的經驗技術轉為數據資料,打造出一套“智能全自動感測及高壓噴灑設備”的智慧農業系統,不僅是解決農業偏鄉缺工的問題,隨時可用智慧型手機或電腦,遠端操控照顧農田,讓農民不再是每天「汗滴禾下土」,也對田間管理和環境變化掌握更加容易且精確。
中期目標:建立有機種植之設備系統示範場,符合因地制宜需求
穩定設備運行後,搭建溫室設備示範場,種植有機蔬果,以期改變以往台灣以經驗法則來建構設備的模式為目標,每棟溫室有數種不同作物,建立各項作物之大數據庫分析,讓整廠輸出時可以因應各項作物不同需求與不同地區之環境條件,還有危機處理sop,提供欲安裝設備系統之農民參觀,讓傳統農民更願意投入科技農業的行列之中。此外根據對象也提供客製化服務,如研究單位、觀光農場等,能將設備系統設定不同參數。
遠程目標:模組化及有機種植黃金公式,提供產銷一條龍
預計第2年進入設備安裝數量穩定提升階段,此階段透過各地安裝設備的農民,逐步收集田間數據,來取得一套各類作物的有機(友善)種植「黃金公式」,大幅減少一般農民的負擔及困難,讓台灣有機智慧農業實現;而後完成設備模組及商品化,尋找可配合之溫室建設業者,作為客戶安裝項目選擇之一,開始累積訂閱制用戶數,根據訂閱金額提供不同功能服務;最終提供產銷一條龍服務,包含架設溫室、種植建議、耕作技術、資材採購、農產升級到銷售通路,全方面的協助農民解決農業產銷會遇到的各種疑難雜症。
(二)計畫時程表
三、產品與服務內容
宇安科技的核心技術為“智能全自動感測及高壓噴灑設備”,是將一套成功的有機農業經驗,轉為可視化數據之系統,過程中可大量獲得植物生長所需要的數據,並儲存於雲端資料庫中,透過安置於溫室內、農田中的感測設備回傳環境數值與數據庫中資料對比,做出分析並自動供水、灑水降溫或指揮客戶端進行其他因應之動作,實現濕度與溫度等的自動調節,從而增加產量並提高產品之質量達成低成本機具化作業模式,協助傳統小農或老農在人力不足的情況下也能友善耕種,也吸引青年從農或是更多的假日農夫。
同時我們自主研發元組件,具備單晶片開發、硬體開發、感測器與網路相關技術等,大幅降低生產成本,只佔市面平均價格約25%,搭配政府相關小型農機補助,確實降低一般農民的採購門檻,也讓設備安裝容易,以及後續維護營運費用的降低,來創造最合理的價格協助傳統小農或老農,在人力或資金不足的情況下也能成為智慧(有機)農夫,讓農業科技不再離農民如此遙遠,以期扭轉現今台灣農業的保守經營模式與觀念。
(一)噴灑設備
1.全球首創3D噴灑技術 水平360°+垂直180°+Z軸移動,讓噴灑範圍零死角;噴嘴為可調式設計,可控制噴霧強度。
2.為透過全方位高壓水霧噴灑,可以噴至作物蟲害最易孳生的葉背,比起一般軌道澆水僅能澆至葉面, 除蟲效果更好,有效除去藏在各處的害蟲,來達到降地農藥使用的效果。
3.溫室中開啟降溫模式能有效讓溫室降溫5°-10°C以上。
4.添加液肥至水箱中,便可經由設備噴灑至所有作物。
(二)操作系統
根據首農委會統計,臺灣農民平均年齡高達 63 歲,因此首要目標對象為老農,為了大幅增加介面操作的簡易性,遠端操作機具方式採用最常被使用的通訊軟體“LINE”,進入聊天室除有簡易的圖形化介面(GUI),加上「對話式介面(CUI)」,使用者僅需輸入我們提供的指令,聊天機器人即會提供農田資訊,以及使用者想要的應對方式選項,氣候不佳或者其他事務繁忙時,即可隨時監控農田最新情況,來進行環境調節,即時做最有效的供水管理,以期解決部分農民因沒有接觸過科技設備,擔心而自我設限不願嘗試之情況。
另外有設置能連結到產銷平台的功能,當累積定量的使用者在平台上進行交易,除了一般農產品的買賣之外,便可加入其他配合廠商,如優質種苗、液肥、微生物酵素、農加工品等商品來配合銷售。
(三)環境感測系統
自主研發之「電容式防水土壤感測器及無線通訊設備」,於農田架設主機系統,並與所有分布在各田區的感測系統連結,經由網路回傳環境數值,收集各類影響作物生長的重要環境因子,並至數據庫中進行資料對比,藉此量測感測數據進行統計分析,且穩定性高,適用於各類作物之環境監測。若搭配前述噴灑設備系統,便能實現濕度與溫度的自動調節,或是指揮客戶遠端進行其他因應之動作。
四、挑戰評估
SWOT分析
當期主要面臨挑戰為進入市場的時機較晚,以及新創團隊規模小籌措資金不易,技術人員也較少,技術門檻尚未建立,不過相對彈性較高,另台灣種植規模普遍較小,多數農民因對科技、數據資料等領域感到陌生,而對數位轉型抱持觀望態度,因此初期以與學術界及有機農場合作方式,除隨時掌握市場需求,著重於研發技術改善及提升,也從教育開始推廣,來打造口碑逐步取得農民信任。加上因地制宜的自動控制設備,為自行研發來降低成本,利用合作方式優惠費用,大幅減少農民負擔,期望能改變台灣傳統農業現況。
五、商業模式
行銷模式分為三種方式
(一)銷售制:經過前半年的研發階段並與嘗試通過設施內自走式噴灌裝置補助,預期在第二年度設備將能獲得研發1/2補助或農民採購農機補助最高1/2~1/3,大幅降低農民安裝設備之門檻及提高其轉型之意願。再透過前期與學校合作建立之合作案例與示範觀摩場,開始推廣銷售設備之方案。
(二)銷售制:生為一間透過數據服務客戶之公司,勢並要能長期提供客戶穩定的服務,因此另制定一套訂閱制服務方案,採月租或季租型,供農民做選擇。透過降低農民之初期投入成本,避免農民在等不到採收期及因經濟困難而宣告失敗;以定期小額付費或透過等值農產作為替代支付的方案,創造雙贏的局面。
(三)農產銷售:透過訂閱制或農產銷售合作之農民,可藉由宇安科技實體通路或網路行銷販售,建立自己的產品與品牌,創造與消費者更良性的互動及信任度,降低被層層盤商剝削的風險。宇安科技可以替農民解決廣告、文案、行銷與物流等活動問題,農民只要專注於自己的農產品生產與品質即可,如此一來也替雙方創造更高的收益。
六、社會效益
發展「設施農業」及科技溫室是當前世界的趨勢之一,包括隧道棚、水平棚架、網室、溫室及菇舍等,來改善作物的生長條件及生產管理方式,除社會問題的改善,也因應未來日益嚴重的氣候變遷與極端氣候。以面積只比台灣略大一些,約4萬多平方公里的荷蘭為例,人口更只有1,700萬出頭,卻是世界第二大糧食輸出國與全球最大的花卉出口國,因荷蘭有四分之一的土地低於海平面,先天良田不多,但靠填海造陸、發展科技溫室,如今可耕地面積達183萬公頃,透過大量的設施栽培技術已經減少60%農藥的使用量,提升食安層級之外也增加產量與價值。
期望未來持續執行此計畫後,透過宇安科技的系統,提供自動控制(手機種田)、大數據(手機巡田)及產銷平台(手機賣菜),除利用手機設備將會按照當前情況及時幫忙處理各種農務,數據經由長時間累積後,將可以取得各類作物的生長「黃金公式」,改善農民耕作技術,而消費者也可以遠端觀察作物整個生長情況、歷史感測數據與營養價值變化,提升生產者與消費者間的互動。
我們影響的不只是農民的耕作方式變得更輕鬆,而是改變了整個農業生產與交易的習慣,在不遠的未來,台灣設施農業面積會持續上升,系統、數據與用戶將會獲得爆炸性的成長。台灣農業得以獲得改善,宇安將發起農業革命,翻轉台灣農業地位。
我們是宇安科技,用智慧的方式,翻轉現今台灣農業困境。 我們的設備是台灣嘉義大學團隊自行研發, 並結合多位農民經驗開發而成, 宇安科技希望除了提供給農民一套便宜的智慧化田間自動設備外, 還能涉足教育、食安、農業科技、大數據等服務, 我們的設備除了能在田裡替農民揮灑汗水辛勞工作外; 也能在學校輔佐老師口沫橫飛的教育各階段年輕學子。
宇安科技-讓您的農田變聰明
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專案持續更新中
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2020-12-17案件正式審查通過
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2020-10-142020年亞洲國際農業機械暨資材展
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2020-05-31預計於五月底與「嘉義大學」合作建立示範農場
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2020-04-26審查中
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2020-04-17與「東海大學」合作安裝溫室噴灑設備作為教學演示及推廣
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2020-02-05申請噴灑設備專利
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2020-01-18成功研發定點式自動噴灑系統
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2020-01-04成功研發軌道式自動噴灑系統
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2019-11-30成立宇安科技官方網站
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2019-10-19參加雲林國際農業機械暨資材展
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2019-09-28桃園農業博覽會設備首次亮相
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2019-06-01於嘉義農試所安裝「環境感測器」以採集作物資訊
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2018-11-01全國田間機器人競賽-季軍
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2018-08-01協助「阿甘薯叔」執行「甘藷庫存感測分析與改善」計畫
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2018-06-22農業光電機器人競賽-亞軍
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2018-05-15宇安科技企業社成立
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專案持續更新中
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2020-12-17案件正式審查通過
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2020-10-142020年亞洲國際農業機械暨資材展
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2020-05-31預計於五月底與「嘉義大學」合作建立示範農場
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2020-01-18成功研發定點式自動噴灑系統
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