文／工研院

夏日炎炎，來到彰化，放眼望去，一望無際的葡萄果園蔚為奇觀，猶如遊走在法國普羅旺斯，園內的葡萄又大又圓，就像綠寶石一樣。但你有沒有想過，面對台灣農業人口老化、人力短缺，葡萄農場如何透過高科技轉型來因應？

近年來，農村人口老化、人力短缺，溫室效應等導致農業生產風險提高。為了解決眼前的困境，工研院推動農工跨域合作，以智慧感測、人機協作、循環永續等3大面向技術，協助農業科技智慧轉型，讓我們一起揭開這片農地使用智慧科技的神祕面紗吧！

無人噴藥 提高效能



傳統葡萄果園噴藥是一件辛苦的事！除了要踩泥濘難走的路面，農民為了安全噴藥，大熱天下還得穿著雨衣、戴著密不透風的口罩及護目鏡，辛苦地來回穿梭在好幾公頃的葡萄園。有鑑於此，工研院在經濟部與農業部的共同支持下推動農工跨域合作，導入無人化的噴藥行動載具，讓農民作業安全又省力，提高產能與效率！

這台行動載具，研發過程並沒有想像中輕鬆！為了要克服在泥濘起伏的地面行走，以及考量車型500公斤重，載運300公斤的農藥，特地在車子底盤裝置了四輪傳動系統；除此之外，還要能夠在狹小的葡萄樹間穿梭自如，研發人員進行反覆的測試，終於順利地將轉彎半徑控制在1.25公尺以內，實現四輪轉向的功能，讓這台噴藥車在葡萄園中能夠輕鬆自如地行走，現階段農民可以透過遙控器輕鬆操控，電動化的載具也能降低操作時的廢氣排放，並成功幫助農民將噴藥時間縮短為原本的8分之1！

有了電動遙控載具，未來研究人員將進一步升級加裝光達GPS系統，仿照掃地機器人的概念，能自動偵測、閃避，讓農民無需親自操控，達到全自動、全無人的自走噴藥效果。這一切研發努力都是為了提高農務作業的效率，使得噴藥作業更加智慧且省時。

除了導入智電載具輔助農民，工研院更針對農作物所需要的特定光譜進行研究，開發出外型像星際大戰裡的小幽浮，還會發出微微紅光的「LED智慧光源系統模組」，原來是可以幫助葡萄園不用靠天吃飯的祕密武器！

遙控全能 智慧省時



植物在不同的生長時期，需要不同的波長去促進生長。想要知道LED燈的光要哪一種顏色、如何控制不同生長期的光波？就要靠一顆神祕的球──「積分球」，它的內層塗料是硫酸鋇，可以讓光反射的更加均勻。藉由能使光線均勻擴散的積分球，連接光譜儀可以進行不同波長的LED燈設計，組裝適合葡萄生長光譜的燈具，打造出農民在葡萄不同生長期更換燈具，可以自動調整光品質的「LED智慧光源系統模組」。

另外，研發工程師更透過「配光曲線量測系統」，量測出「LED智慧光源系統模組」的照明角度，設計照射夾角可以到達140度，光照直徑達2.5公尺，可以照顧到更多葡萄寶寶。與過去傳統燈具不同，透過由下往上照明的燈具設計，葡萄更容易被均勻的照射到，控制器還能讓單一燈具提供生長階段不同的補光需求，使葡萄果實生長大小均勻，賣相變得大顆飽滿、漂亮，自然市場價格就高！賣相好除了提升市場產值至少一成以上，對農民來說，還比傳統全光譜燈具節電50%呢！

在台灣農業面臨人口老化、人力短缺的狀況下，農業透過農工合作進行智慧轉型，僅提供農民更省工安全的環境、提高生產力，還能為地球環境的永續盡一分心力。

（本文由i創設計部落格授權提供）