智慧紅土農場

THU - Advanced Smart Technology Application and Research Center

智慧紅土農場

科技日新月異,硬體系統的整合以及雲端控制因應整合平台與軟硬體的發展,讓現今的工廠毫不費力且精確的管理原料、製造過程及產品,人類甚至不須親自監控工廠,就能夠倚靠自身所研發的技術來控管當時生產的環境。東海大學透過群組課程的引導與模擬場域的鍛鍊,成立紅土學院,引入新科技與智慧技術,並在整個紅場農場中實施,是使學生在肩負與力行友善環境的使命時,更可以用智慧科技所提供的成熟技術,來有效且完美的達成具東海式人文底薀且科技智慧技術充滿的綠色友善人文環境。

關鍵技術部份分為友善環境情境感知與智慧學習決策系統兩部份來達成。在友善環境情境感知部份,我們就在空氣中佈置了光照計、溫/濕度計來了解植物成長的大氣舒適度。另外,我們在土壤中也佈置了溫/濕度計、PH值感知計來了解植物對水份與養份的需求程度。

在智慧學習決策部份,分為以下二項--情境數據收集器與種植智慧專家系統。情境數據收集器,為使作物種植現場的所有相關參數,能如實的後送至後端的種植智慧專家系統,由東海大學電機系 AST-ARC中心設計團隊自行設計開發完成的MCU Base Sensor Hub,可將所有市售的AC、DC訊號源的感測器訊號,以wifi功能介面,後送至後端處理器。此一MCU Base Sensor Hub是以工業規格的RENESAS RX64M為核心,自行設計匹配度絕佳的控制板,可在-40~125 ℃的運作環境下,為系統提供種植現場的環境參數。種植智慧專家系統的功能則是在接受情境數據收集器部份的數據後,根據專家的經驗公式,經過運算後,並由此系統送出遮陰/陽、撒水、施肥的控制訊號,並經由wifi介面的傳遞,至種植現場,來收放遮陰/陽板、開/關撒水閥及開/關撒肥閥等。

農場智慧化

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運用以上這些技術,導入智慧農場在人力及時間成本上均大幅下降,原本需要專門的人員定期去檢查,並控制灑水及紀錄資料等,人力大概可節省2名工作人員;原先紀錄所花費的時間,大概每周需要1~2小時,導入此系統後,系統會自動產生所需要之紀錄及報表。而在經費的節省上,節省2名人力,每個月可減少約10萬的人事成本,而且此系統有預警及控制設定等功能,大概可提高工作人員30%以上之效率。
    自動偵測農場環境條件以及能夠自動將此環境維持在一個最好的狀態,不僅僅為農民帶來更省時省力的勞動條件以外,更能夠使其農作物生長得更好更健康。東海大學的前瞻智慧技術應用與研究中心和企業(MORECONN、車王電子)協力合作通訊整合平台,一起共同合作發展智慧紅土農場,與農民們攜手併肩將農業發揚光大。

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