智慧化種植管理系統是運用感測器、控制器、閥門等軟硬體技術，以加強和優化大規模種植的農作物的生產，通常應用於熱帶和亞熱帶作物，如咖啡、油籽、甘蔗、水果、棉花等。智慧化種植管理系統能協助農民監控農作物，結合即時數據、改善決策、減少浪費、增加產量、降低農作物歉收並提高農場營運效率。但該市場目前仍處於起步階段，估計2019年全球市值約11億美元(圖一)，其2019-2025年的複合年成長率(Compound annual growth rate, CAGR)為5.8%，預估2025年之總市值將達到15億美元。

本文摘錄自Markets and Markets介紹智慧化種植管理系統的價值鏈與市場動態，包含驅動因素、限制、機會與挑戰。

一、價值鏈

智慧化種植管理系統的價值鏈，包括研究與產品開發、設備與組件製造商、網絡元件、經銷商與供應商、終端用戶，以及售後服務等。其中設備和零件製造商，如溫度、施肥、土壤、濕度、灌溉等感測器與控制器等，以及網絡元件和智慧型灌溉的分銷商和供應商，都將提升整個價值鏈的附加價值(圖二)。

二、市場動態

(一) 驅動因素：智慧化種植增加以及對資源運用效率的需求
越來越多農民採用智慧化種植 (Plantation Intelligence, PI) ，利用資料探勘、遠端監控、基於數據的決策分析與自動灌溉等技術，使小農提高作物產量與增進價格控制以增加收入，並減少資源與人力的浪費。例如：棕櫚的授粉是最關鍵的階段，利用智慧化種植管理系統遠程監測棕櫚的授粉狀況，當棕櫚達到可授粉的條件時，即會觸發感測器，勞工只需在那時候進行後續工作即可，節省數千公頃農地中的大量的勞力監測成本。Robert Bosch (德國)在西班牙裝置第一個用於集約化橄欖種植的智慧化灌溉管理系統，幫助農民節省水資源，並根據氣候狀況進行灌溉。此外，該公司還與西班牙國家委員會(Spanish National Research Council, CSIC)合作，開發微機電感測器(Micro-electromechanical Sensors, MEMS)與雲端解決方案的橄欖智慧化種植系統。

(二) 限制因素：投資成本高
開發與建置智慧化種植系統初期需要大量資金的投入，包含投資高效率的耕作工具如感測器、控制器、監控設備和地理資訊系統(Geographic Information System, GIS) 等，且必須具備較高的知識與技術。由於開發中國家以小農為主，規模小與資金限制阻礙了智慧化種植管理系統的普及，然而，在未來幾年內，技術發展將降低農場管理的成本使投入門檻降低。

(三) 機會因素：農業大數據時代來臨與新興發展地區的關注提升
農業大數據時代的來臨，隨著農場上安裝的智慧型設備和感測器增加，以及物聯網和雲端計算等新技術的導入，以數據為基礎的決策系統應用於生產與供應鏈的各個階段，使農業出現重大轉型，並促進智慧種植管理系統的發展。
亞太、南美與非洲是大規模經濟作物的主要生長地，但大多數農民因無法投資高效的耕作工具，仍採用傳統的種植方式。為此，主要的參與者透過各種協議、合作關係與投資，來提高農作物的產量，並為農民提供較有效率的耕種工具和技術，以量測不同的氣候條件、土壤和水資源。雖開發中國家因高成本與認知不足，對智慧化種植管理系統的採用率很低，但隨著水果、咖啡、棉花、橡膠和油料種子等經濟作物的大規模種植和出口增加，以及對智慧化耕作方式的關注增加，智慧化種植管理系統的需求逐漸提升，預計未來的幾十年中，開發中國家對智慧化種植管理系統的需求將進一步成長。

(四) 挑戰因素：數據的管理和整合
雖利用智慧化種植管理工具從農場中取得數據很重要，因其能夠幫助農民作出有效的決策，但若沒有農業數據的管理標準，實現操作上的統一性，將無法讓農民有效的使用數據。數據管理主要是透過蒐集與作物相關的參數，如酸鹼值、水質與濕度等環境因素，接著根據這些參數的情形、相關性與優先順序來進行處理，並透過基於決策的方式來呈現數據，若能提供農民容易操作的數據管理設備或其他解決方案，則採用率將可進一步提高。

三、結語

智慧化種植系統有助於提高各種農業資源的利用效率、降低人力、減少環境破壞並提高生產力，雖然目前仍處於起步階段，但基於提高生產效益(例如北美、中南美)、提高農作物品質(例如歐洲)、有效管理資源投入(例如中東、亞洲)以及對於永續的意識提升等(圖三)，使各國智慧化種植系統市場有極大的成長性。
目前在台灣的應用尚不普及，主要原因是建置成本與效益不符，且隱藏外部成本如水資源浪費、過度使用農藥肥料等，並未反映於整個供應鏈中。在氣候變遷、全球永續運動與從農人口不斷下降的趨勢下，智慧化管理技術導入目前農業耕作模式以進行最適化生產將是未來的必然趨勢，未來應針對小農設計低成本的設備與服務，以找出能解決現有農業問題的最佳解決方案。