月份: 2021 年 4 月

人工智慧讓手機再晉級~專業氣象台就在你手中!!

人工智慧無所不能~竟然能把小小的手機變成專業氣象台~每天都要關注氣象的你別錯過今天的文章啦!!

人工智慧、IoT導入，手機就是精準氣象台！

你是否感覺氣象預報好像不太準？

過去科學家透過蒐集各種氣象資料，分析氣壓、鋒面等天氣系統，建立出能運算大氣中空氣流動的數學模型，試圖掌握、預測天地間的風雲變化。然而氣象觀測的微小誤差會造成氣象預測的不確定性，而且隨著時間演進，預測的差異也會越大。

為了改善這些問題，美國一家智慧氣象科技公司「Tomorrow.io」採用人工智慧、大數據與物聯網 IoT 技術，讓每一隻手機都能變身氣象觀測站，希望能提供比傳統氣象機構更準確的預報。

「鬼門關前走一遭」促使退役空軍打造超精準預測

雖然現今社會已不需完全看天吃飯、被氣候左右命脈，但天氣的變化依然會對現代人的生活造成劇烈的影響。

美國氣象科技公司 Tomorrow.io 打造「精準氣象預報」的初衷，就是來自於三位共同創辦人 Shimon Elkabetz、Rei Goffer 與 Itai Zlotnik 於故鄉以色列服役時，因為天氣造成的瀕死經歷。

他們三人在軍中時都曾遭遇過突如其來的濃霧或大雨，不僅會影響能見度，更可能會危及性命。Shimon Elkabetz 曾在以色列空軍服役，一次飛行任務因為氣象預測沒能提前預警，讓他飛進能見度極低的雲層之中，飛機差點就失去控制。安全返航後，他心想：「真該有人來改進現在這種粗糙的天氣預報。」因此，他們開始思考能更準確地預測天氣的方法。

透過人工智慧，人人都能用手機監測天氣

經過了許多相關研究後，他們認為，若要改善天氣預報的準確度，必須要讓現今的觀測儀器及方法有所突破。

目前大多數的氣象觀測儀器，如地面觀測站、高空觀測站、氣象雷達、氣象衛星及海上浮標等，目前全球約有 22,100 個氣象觀測據點，都是 50 多年前推出的。

那麼要如何才能大量新建、擴充觀測據點，又不需另外付出巨額費用呢？

三人想到了人手一隻、數以億計的手機、筆記型電腦等物聯網（IoT）裝置，與利用它們來監測天氣模式的可能性。

例如：手機訊號品質會受到空氣中的溫度、濕度的變化而受到影響，如下雨的時候訊號會特別差，Tomorrow.io 便與電信公司合作，偵測手機基地台與用戶手機之間連接的訊號品質，除了能藉此推算出該區域的天氣，藉由 AI 分析這些訊號及天氣變化的資料後，即可用於預測天候，甚至可以預測哪些地方會出現降雨、歷時多久和雨量大小等資訊。

除此之外，也能藉由路邊道路監視器畫面的明亮程度判斷雲層厚度；具有車聯網功能的車輛亦能藉由駕駛打開雨刷或霧燈、回傳當地正在下雪或下雨的訊號。

▲ Tomorrow.io 官方介紹影片。

精準度高出同業6成被納入軍用，未來可望發射衛星⋯⋯

這些新穎的預測方式成效十分良好，Tomorrow.io 稱他們的服務能精準到區分不同條街道天氣的細微差異、以分鐘為單位更新預報，並且比同領域的競爭對手準確度高出 60%。使用者遍布政府機關及民間企業，例如美國空軍、數間航空公司、Google、Uber、Intel、Amazon 雲端服務及 Fox 體育台等等。

但他們並不滿足於此，團隊正準備發射一組配備小型雷達的天氣衛星，以增進他們的監測及預測天氣能力。Tomorrow.io 表示：「這是氣象產業歷史上的頭一遭，氣象雷達的覆蓋範圍將遍布全世界。」

Tomorrow.io 在 2021 年 4 月宣布他們在 D 輪融資中獲得了 7700 萬美元，並表示將利用這筆資金加速其 SaaS（Software as a Service，軟體即服務）的開發，並將繼續專注於增進 AI 與機器學習技術。

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人工智慧打造的農場你能想像嗎?精準農業完美你的農作物!(下)

你聽過人工智慧打造出的農場嗎?想親眼目睹看看嗎?今天就帶你來看看精準農業是怎麼回事~(下)

本篇為下篇,上篇請點人工智慧打造的農場你能想像嗎?精準農業完美你的農作物!(上)

照顧動物有新招　連接衛星的智慧名牌、牛臉 AI 辨識

澳洲的 Ceres Tag 專門製作給動物配戴的「智慧名牌」以方便追蹤管理 — 圖片來源：Ceres Tag 官網。

除了農業，全球的畜牧產業也邁入智慧化，也有眾多科技公司開始研發畜產監控技術。位於澳洲昆士蘭的 Ceres Tag，就是專門製作給動物配戴的「智慧名牌」、方便追蹤管理的公司。

昆士蘭州的總面積達 170 萬平方公里，其中超過 80% 都用作為放牧地，如何讓牧場人員能即時管理、照護廣闊牧場上成群的動物，如牛隻走失、生病或母牛生產等，就成了極需解決的問題。

Ceres Tag 研發出能讓牛、羊、豬等動物別在耳上的電子標籤，被稱為「電子耳標」，僅由太陽能就能運作，並與衛星連結，將牛隻的即時狀況回傳給牧場人員。

包括監測追蹤動物的移動、即時健康資訊、體重變化、動物隻數等，甚至能遠端監測牛隻反芻的程度，搭載的 GPS 技術也能告訴牧場人員每隻動物所處的位置，亦能確保牠們的夜間安全。

而所有通過衛星接受的資料數據，都會儲存在雲端數據平台中，Ceres Tag 也提供進一步分析數據資料的服務，提供牧場人員參考。

除了讓牛隻配戴智慧名牌，中國一家科技公司 Beijing Unitrace Tech 也透過建立「牛臉辨識系統」，協助畜牧業者即時追蹤家畜狀況。

中國科技公司 Beijing Unitrace Tech 建立的「牛臉辨識系統」 — *圖片來源：華盛頓郵報。*

Beijing Unitrace Tech 藉由每隻牛臉部輪廓和斑紋形狀的不同，建立出牛隻專屬的人工智慧辨識系統，並與飼主裝在飼料槽或擠奶站的監視器連線，就能即時獲得家畜的健康、體重、妊娠等不同狀況。

創辦人趙金石在接受美國《華盛頓郵報》採訪時表示：「我們可以知道特定的牛隻喝了多少水、吃多少東西，以及一天有多少時間進食。」他解釋，當家畜從戶外圈養處走進擠奶站的通道時，人工智慧系統能偵測出家畜不適的徵兆，或不尋常的行為模式，飼主就能立即進行處理。

「這系統非常厲害，能夠讓工作變得輕鬆許多，我能隨時掌握牠們的體重。」中國河北省一處農田管理人何葉告訴《華盛頓郵報》，若所養的牛隻出現病症或其他問題，他的手機也會立刻收到通知。

AI 或成農牧業轉型關鍵

俗話說「民以食為天」，其實不只上述案例，世界各國為了解決糧食問題都在關注農牧產業的轉型，與智慧農牧業的應用。

智慧農業應用的範圍十分廣泛，舉凡日照、溫度和濕度等的遠端數據監控，農作物的生長監測、採摘機器人，甚至到病蟲害防治以及 3D 植被檢測等，都算在其範疇。

不過，無論是哪種應用方式，相關數據收集、分析與 AI 技術十分重要，在產、官、學、研各界都努力培育與投入各類 AI 人才的現況下，相信未來能藉由科技的力量，不再「粒粒皆辛苦」了。

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人工智慧打造的農場你能想像嗎?精準農業完美你的農作物!(上)

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電腦不只會撿土豆？人工智慧打造「精準農業」種出完美蔬菜、進行牛臉辨識…

人工智慧能做到的事情到底有多少？近年來，世界各地的農牧畜產業也吹起「AI 風」，將 IoT 物聯網技術、ICT 資通訊技術與 AI 人工智慧技術等導入農、牧場經營產業，不但能降低經營成本、增加收益，還有助於減輕對環境造成的衝擊。

最重要的是，還能針對不同作物給予最適合的種植決策與處理，種出最青翠可口的蔬菜；畜養的牛羊豬等動物，也能透過高科技裝備得到最完善、人道的照顧。

而這種將高科技技術應用在農業上的形式，被稱為「精準農業」（precision farming）。

運用人工智慧技術打造農業的 Boom Grows 官網圖片 — 圖片來源：BoomGrow Farms 官網

糧食短缺＋疫情衝擊　智慧型農業市場規模將達 112 億美元

根據全球性市場調查公司 Marketsand Markets 調查，2017 年至 2022 年智慧型農業市場的複合年成長率可達到 13.23%，市場規模達到 112 億 3000 萬美元。而且在這次產業調查中，近8成業者表示前景樂觀。

市場需求大幅成長的原因，一方面是全球人口不斷增長，糧食需求也面臨倍增的壓力；另一方面也因為 2020 年的疫情衝擊，將原本食物供應鏈的脆弱之處展露無疑。

而在智慧農業市場之中，「精準農業」為其中規模最大的類型，也帶動相關技術的發展，如：農機具設備自動化、農作物遙感監測與建立農作決策 AI 系統（監控環境溫、濕度、水足跡、疾病蟲害等）等，發展出各種新模式。

由人工智慧監控的完美農園

為了讓有限的可種植土地發揮最大效益，美國農業新創公司 Plenty 開發了高聳的「垂直農場」。

Plenty 官方表示，他們的理念是「花更少成本得到更多的食物」。與傳統農場相比，Plenty 使用的土地面積減少了 99％。

除了將種植方式垂直化，Plenty 亦利用數據分析技術尋找出適宜作物生長的環境，並輔以機器學習調整人造光線、溫度、濕度等，為植物創造最理想的環境，減低天然氣候與災害的影響。

除此之外，Plenty 也表示他們所有的作物都不會使用漂白劑、殺蟲劑，也不使用轉基因技術，為大眾提供最天然的蔬菜。

而在地球另一端的馬來西亞，也有一家農業科技新創公司 BoomGrow Farms，運用人工智慧技術打造完美溫室。

Boom Grows 農場運用人工智慧技術打造完美溫室的 — 圖片來源：BoomGrow Farms 官網。

BoomGrow Farms 的研發團隊匯聚了永續發展研究博士、農藝師、軟體工程師及建築工程師，成立的初衷在於「對自己吃的食物建立起信任」。

BoomGrow Farms 將「農場」設計成模塊化的系統貨架，可以根據不同的需求靈活地擴大、縮小規模。

這些一個個「農場」都連接 5G，並用機器學習感知技術模擬理想生長環境，實時偵測作物的任何狀態──從葉片的顏色變化，到蔬菜內含多少硝酸鹽成分，通通都不放過。與傳統農業相比，BoomGrow Farms 的農作物週期更快、更頻繁，也能收集到更多的資料數據。

目前 BoomGrow Farms 一年的蔬菜產量超過 5 萬公斤，而一個堆疊 5 層、33 平方公尺的垂直農場年產量，約能等同 4000 平方公尺傳統室外農場的年產量。

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