就連在開源人年會開場，前行政院院長張善政都分享了自己靠開源技術(shù)管農(nóng)田的經(jīng)驗。張善政每逢周末都會到花蓮自家農(nóng)地從事農(nóng)作，最近找來一位朋友，利用開源軟件，用空拍機(jī)從高處拍攝農(nóng)地後，運(yùn)用影像辨識技術(shù)來計算農(nóng)地上的西瓜數(shù)量，而不用走遍整塊田地一一清點(diǎn)。

　　後來，這個工程師還將這支程式，用來計算養(yǎng)鴨場上的鴨子數(shù)量，最近臺風(fēng)接連來襲，張善政這個朋友乾脆還寫出，可以空拍盤點(diǎn)樹木倒塌數(shù)量的應(yīng)用程式。

　　張善政呼吁，要重視開源社群中的合作、共享和創(chuàng)新的特質(zhì)，且臺灣可以善用開源社群的力量，尤其從AI的應(yīng)用開始投入，而農(nóng)務(wù)正是其中一個運(yùn)用場景。

　　不只有張善政變成了科技農(nóng)夫，宜蘭縣員山鄉(xiāng)深溝村也有一群年輕人，因為對農(nóng)業(yè)的熱情，從軟件人變成「作田人」，將軟件工程的專業(yè)帶到耕種的田地，試圖以科技的方式，解決耕作時會遇到的各式各樣問題，他們不是一般的農(nóng)夫，也不是大家所想像的科技農(nóng)夫，而是運(yùn)用開源軟件，打造農(nóng)業(yè)新應(yīng)用的「開源自造科技農(nóng)夫」。

　　「一開始什麼都不懂，就跟著老農(nóng)夫?qū)W�！箍萍嫁r(nóng)夫陳幸延在兩年前辭去軟件工程師的工作，一頭栽進(jìn)了種田的行列，過去他從來沒有接觸過農(nóng)業(yè)，一開始就從頭跟經(jīng)驗老道的老農(nóng)夫?qū)W起，學(xué)習(xí)過程中，還認(rèn)真地將老農(nóng)夫傳遞的知識，以及每一個步驟，都詳細(xì)地記錄下來。

　　不過，等到陳幸延實際耕作時，才發(fā)現(xiàn)，近幾年氣候變遷越來越劇烈，跟老農(nóng)夫?qū)W來的這些經(jīng)驗，沒辦法因應(yīng)多變的天氣。

　　以宜蘭來說，以前每年有200多個下雨日，農(nóng)夫幾乎是天天都要帶著雨衣，但是，現(xiàn)在則不然，就連最會下雨的冬天，也要到12月才會降雨，光是憑藉著，陳幸延過去1,000多天的耕種經(jīng)驗，他認(rèn)為，無法累積出有用的參考依據(jù)，於是，陳幸延開始想辦法，要試圖解決這個問題。

　　首先，為了得到更準(zhǔn)確的氣候資訊，陳幸延先從中央氣象局的開放資料平臺上找資料，花了一番功夫才整理出可用的資料，不只得從10年份的表格資料中，統(tǒng)計出10年的在地氣候數(shù)據(jù)，才能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成資料分析所需的格式，最後還得自制一支程式，將氣候變化的趨勢視覺化。

　　雖然完成了這個工具，但這些圖表卻不實用。一來這個氣象站距離深溝村還有段距離，而且位於半山坡，測站收集到的天氣數(shù)據(jù)，無法呈現(xiàn)出深溝村平地農(nóng)田的情況，光是氣溫就相差許多。因此，陳幸延決定開始自己動手組裝一套「微型氣象站」。

　　陳幸延參考了中央氣象局氣象站所用的設(shè)備，自行購買零件自己組裝，還撰寫了程式，蒐集感測器回傳的光照、風(fēng)向、風(fēng)速和雨量等數(shù)據(jù)，再利用這些數(shù)據(jù)，來制作出更準(zhǔn)確的長期溫度變化圖，判斷耕作的時機(jī)�！赣辛诉@些感測器收集到的資料，長期累積後，才可以知道在地的溫度趨勢。」他解釋。

　　陳幸延還分析了在地商店的數(shù)據(jù)，掌握每個季節(jié)適合耕種的作物，他還建立了一個農(nóng)作物資料庫，可以用視覺化的方式，來預(yù)測未來3個月內(nèi)適合種植的作物。

　　不過，只靠自制氣象站還不夠，「我不可能知道田里發(fā)生的事！」於是，陳幸延他們這群科技農(nóng)夫，進(jìn)一步開始自制田間感測器，例如，水田里設(shè)置了水位計，菜園則有土壤濕度計。

　　現(xiàn)在只要半夜出現(xiàn)豪雨，陳幸延在家里就能立刻掌握田里的變化，不用像過去，每逢半夜下大雨，得等到一大早出門巡田才能知道，

　　「科技帶給人方便，自動裝置可不可以更方便呢？」他搖了搖頭，因為越聰明的程式，越會傳送各種訊息，來通知農(nóng)夫農(nóng)田的狀況，「現(xiàn)在反而上下午都要去田里！」陳幸延笑著說，但即使工作變多了，他卻甘之如飴。

　　對於剛投入耕種的年輕小農(nóng)而言，陳幸延并沒有太多的預(yù)算來負(fù)擔(dān)耕作的成本，什麼都要自己動手做，就連電動除草機(jī)也要自己DIY。市售電動除草機(jī)大約要2萬元，而陳幸延自己制作的除草機(jī)，成本卻只要不到2,000元。

　　愛上耕種的陳幸延，體會到農(nóng)村的生活與都市其實大不同，「要與當(dāng)?shù)卮迕癖３至己藐P(guān)系，」在農(nóng)村，人與人之間的關(guān)系非常緊密，常常需要互相依賴、幫忙，這讓他更意識到建立社群對農(nóng)業(yè)的重要性。

　　於是，陳幸延決定租下了一塊空地，來打造出一個開放農(nóng)業(yè)的實驗基地，稱為「Open Hack Farm」，提供大家實驗新科技的場所，用開放的方式一起討論想法、動手做出工具，期望在農(nóng)業(yè)上實踐出一個可循環(huán)、結(jié)合在地和開源的經(jīng)濟(jì)合作模式。

　　Open Hack Farm今年的研究方向包括了IoT田間感測器、開放資料、可遠(yuǎn)端控制的農(nóng)用三軸手臂FarmBot和影像辨識等。

　　此外，今年春天，另一個開源農(nóng)業(yè)專案「阿龜微氣候天眼通」，也和Open Hack Farm社群聯(lián)手，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與資料科學(xué)技術(shù)，結(jié)合在地青小農(nóng)，來發(fā)展農(nóng)業(yè)微氣候分析應(yīng)用，他們還因此在今年g0v公民科技創(chuàng)新獎助金競賽中，從94件專案脫穎而出，成為最終獲選的8件得獎專案。

　　這部陳幸延自行制作的微型氣象站（WeatherBox）就設(shè)在農(nóng)地旁，可將現(xiàn)場的光照、風(fēng)向、風(fēng)速和雨量等數(shù)據(jù)，傳到後端程式，產(chǎn)生最貼近農(nóng)田的在地微氣候趨勢圖。

　　水位高低影響了水田稻米的生長情況，過去每逢半夜下雨，就得一大早出門巡田開水道放水或進(jìn)水，現(xiàn)在有了無線傳輸?shù)乃�位計，在家就能掌握水田情況。

　　土壤情報是種田的關(guān)鍵，科技農(nóng)夫們決定自制能即時偵測土壤溫、濕度變化的田間感測器，從電路板到撰寫程式通通自己來，還結(jié)合太陽能版和電池來延長運(yùn)作時間。

　　阿龜微氣候天眼通的阿龜一詞取自於「Agri」的諧音，同樣以宜蘭的深溝村為實驗基地，要運(yùn)用資料科學(xué)技術(shù)來解決臺灣農(nóng)村的問題。

　　為了采集最能反映農(nóng)地現(xiàn)況的微氣候資訊，阿龜微氣候天眼通專案，匯整田間感測器蒐集大量資料，來建立微氣候資料庫，并透過儀表版App，讓科技農(nóng)夫在家就能掌握田間狀態(tài)。圖片來源／吳君孝

　　在今年3月獲選g0v公民科技創(chuàng)新獎助金後，正式啟動專案，要用開源軟件打造出給臺灣農(nóng)民使用的微氣候工具，先以深溝村農(nóng)民的需求為主，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和資料科學(xué)，先將深溝村的示范場域的應(yīng)用完成候，再開始向外拓展。

　　阿龜微氣候天眼通團(tuán)隊中有一位資料科學(xué)家吳君孝。他過去在許多領(lǐng)域，都擁有豐富的資料科學(xué)經(jīng)驗，曾經(jīng)分析警政情資、環(huán)保、食安和農(nóng)業(yè)等中央部會的資料，不過，吳君孝曾經(jīng)提出很多建議和計畫，但後續(xù)發(fā)展都不如他的預(yù)期�！概c其一直講，不如動手做！」於是，找了幾個開源社群的朋友，一起出來發(fā)起了阿龜微氣候天眼通專案。

　　這個團(tuán)隊目前大約有20多人，來自不同的領(lǐng)域，包含金融業(yè)工程師、前端工程師、軟件工程師、分析師、行銷人員，甚至還有導(dǎo)演幫忙拍攝影片。專案主要目的是幫助青農(nóng)，吳君孝解釋，過去農(nóng)村社會人口老化，但近幾年出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，開始有年輕人回來務(wù)農(nóng)，但他們由於缺乏務(wù)農(nóng)經(jīng)驗，導(dǎo)致青農(nóng)投入耕種的門檻偏高。

　　雖然青農(nóng)可以到農(nóng)學(xué)院上課，也能向老農(nóng)請教，但是吳君孝開始思考除了這些方式之外，「能不能創(chuàng)造工具讓青農(nóng)自己學(xué)習(xí)？」另外，年輕的小農(nóng)有時間和熱情，卻欠缺足夠資金來購買高單價的農(nóng)業(yè)器具，「能不能找到年輕農(nóng)夫可以負(fù)擔(dān)的方式，來協(xié)助他們工作？」吳君孝自問。

　　「很多科技計劃結(jié)束後，沒有普及到農(nóng)民身上！」他認(rèn)為：「原因就是技術(shù)轉(zhuǎn)移費(fèi)用過高，好技術(shù)走不出實驗室，沒有在真實環(huán)境執(zhí)行，也沒有辦法真正幫助到農(nóng)民，」因此，吳君孝去年花了一整年的時間，走訪臺灣各地拜訪農(nóng)夫，也了解現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的狀況，他要用開源的方式，打造出「在地農(nóng)民可用的工具」。

　　「農(nóng)業(yè)是看天吃飯，」吳君孝希望可以透過遠(yuǎn)端監(jiān)控的工具，讓農(nóng)夫可以決定到底要不要去巡田，減少勞力的浪費(fèi)，也希望提供整合數(shù)據(jù)分析的工具來幫助農(nóng)夫耕種。

　　「讓農(nóng)夫不用過勞」是阿龜微氣候天眼通團(tuán)隊想要實現(xiàn)的目標(biāo)。要做到這一步，氣候數(shù)據(jù)是決定出門與否的關(guān)鍵，但吳君孝指出，中央氣象站的資料不能反映出真實的農(nóng)田資料，尤其臺灣地形特殊，可能山的這邊正在下雨，另一邊卻沒有，再加上目前官方氣象站的測站數(shù)量少，就算用推估的方式也很難得知真實的數(shù)據(jù)。

　　「中央氣象局可以參考的資料有多少？」吳君孝說，真的太少了，且氣象局資料是透過內(nèi)插法網(wǎng)格化方式，來推估深溝村的氣溫，并不夠準(zhǔn)確。後來他實地走訪農(nóng)田，在地農(nóng)夫才告訴他真正的關(guān)鍵，「農(nóng)田最重要的是土壤」，但中央氣象局提供的是廣域氣候資訊，沒有土壤溫度和濕度資料。

　　因此，阿龜微氣候天眼通團(tuán)隊透過微氣候氣象盒子和田間感測器收集數(shù)據(jù)，包含溫度、雨量、風(fēng)向、濕度、紫外線、日照強(qiáng)度等11種類型的數(shù)據(jù)，經(jīng)由LoRa無線網(wǎng)路技術(shù)傳輸?shù)皆贫速Y料庫，最後分析結(jié)果將顯示在即時監(jiān)控農(nóng)用儀表板，提供氣溫、濕度、土壤溫度等關(guān)鍵資訊的視覺化即時監(jiān)控圖表，甚至，還有依據(jù)農(nóng)田的溫度和濕度，來預(yù)測福壽螺的出沒機(jī)率，作為當(dāng)作農(nóng)夫們決策的參考。

　　若遇到無法親自蒐集的資料類型，吳君孝則會介接其他的外部資訊，舉例來說，因為法規(guī)的規(guī)定，團(tuán)隊不能自行產(chǎn)生氣象預(yù)報資料，就得介接中央氣象局的資料。

　　影響微氣候資料科學(xué)分析成效的因素，包含農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)、田間紀(jì)錄和作物生長指標(biāo)。但吳君孝指出，目前最難的取得的是田間紀(jì)錄和作物生長指標(biāo)的資料，尤其要蒐集到可用的分析資料，需要專家協(xié)助進(jìn)行田間紀(jì)錄，一開始就得將數(shù)據(jù)正規(guī)化，如資料類型等規(guī)格都要統(tǒng)一，他坦言，一開始他們光是進(jìn)行資料正規(guī)化就花了非常多時間。

　　另外，作物生長指標(biāo)的數(shù)據(jù)收集也是一大挑戰(zhàn)，如NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）、葉片面積、重量和長度等指標(biāo)，設(shè)法從真實環(huán)境中，直接取得這些指標(biāo)數(shù)據(jù)是阿龜微氣候天眼通團(tuán)隊，目前正在努力的工作。

　　這套開源農(nóng)用儀表版系統(tǒng)架構(gòu)分為三層，包括了IoT感測層（Wi-Fi和LoRa傳輸技術(shù)），數(shù)據(jù)處理層（Python搭配MariaDB）和分析應(yīng)用層，并串接了第三方的開放氣象資料。

　　農(nóng)夫不用過勞是這群科技農(nóng)夫的目標(biāo)，透過農(nóng)用儀表板可以即時掌握光照、溫度、濕度、水位等農(nóng)田情報，甚至可以預(yù)測福壽螺出沒率，來決定要不要出門。

　　Open Hack Farm去年才成立，因為農(nóng)業(yè)的實驗，漸漸地聚集了一群不一樣的科技農(nóng)夫，也建構(gòu)出聯(lián)系科技農(nóng)夫的重要社群，另一位社群中的科技農(nóng)夫林進(jìn)錕也表示，幾年前就有想耕田的念頭，直到去年因緣際會下終於也來到了宜蘭縣種稻米，認(rèn)真的他甚至還跑到社區(qū)大學(xué)上課，學(xué)習(xí)如何耕種各種作物。

　　在投入耕種後，林進(jìn)錕才發(fā)現(xiàn)，耕種和軟件開發(fā)不同，耕種會因為每年的天氣變化、每一塊田地的土質(zhì)、播種的籽和秧的不同，甚至是每個人的耕作方式也不大一樣，而產(chǎn)生不一樣的變化。這些問題也沒辦法Google找答案，但「軟件開發(fā)和耕種有一個共同點(diǎn)，都需要開源社群的力量�！顾�說。

　　依照林進(jìn)錕的觀察，農(nóng)村目前面臨的困境是缺乏足夠人力，還有耕種知識無法完整傳達(dá)，他呼吁大家開始一同參與，因為過去大家對農(nóng)耕資料了解太少，應(yīng)該要用科技的方式，了解數(shù)據(jù)找出耕作標(biāo)準(zhǔn)，也要將知識和經(jīng)驗用開源的方式，與更多人共享，找出最適合的耕作方法。

　　和開源軟件一樣，社群也是這群科技農(nóng)夫最大的武器，BIOS工程師侯專益在今年COSCUP開源人年會中，展示了他們自己組裝的農(nóng)業(yè)機(jī)器人FarmBot。