隨著新興技術的出現,如引導系統、可變速率技術、物聯網、AI 與遠端感測技術等,使農業轉變為技術密集與大量數據的產業。農業分析解決方案能夠處理與分析有關作物、土壤、氣候、灌溉與牲畜等歷史和即時數據,使相關利益者能夠改善並提高營運效率,進而即時做出有效決策。
根據Markets and Markets的統計,2018年全球農業分析總市值為5.8億美元,到2023年將達到12.3億美元,其CAGR為16.2% ;目前美洲為主要市場,但由於農企業對技術與即時數據分析的需求不斷增加,使亞洲的預估成長率最高 (圖一)。主要供應商包括Deere & Company、IBM、Monsanto、SAP、Trimble、Taranis、Accenture、Agribotix、 Agrivi、 AgVue Technologies、 aWhere、Conservis Corporation、DeLaval、DTN、Farmer's Business Network、Farmers Edge、GEOSYS、Granular、Gro Intelligence、Iteris、Oracle、Proagrica、PrecisionHawk、RESSON、Stesalit Systems等。
農業分析市場目前仍處於起步階段,但隨著對智慧型農業所產生相關利益的認知提高、政府鼓勵數位技術的應用、以及智慧農業與精準農業的普及等,都是推動農業分析市場成長的因素,本文介紹農業分析市場的動態以及各種應用的概況說明。
一、市場動態
(一) 驅動因素:糧食需求增長、氣候變遷、政府投入
由於人口的增長,導致全球食品需求的壓力加劇,以及全球變遷下,以及無法預測的氣候變化與環境,造成產量的不穩定性與農民的損失。因而促使精準農業、農業分析與 IoT 等解決方案的興起,以取得難以預測氣候變化的定期警示,能夠提前採取預防措施,將損失降到最低。
此外,各國都在鼓勵私人企業投資創新性農業技術,以解決問題並增加糧食產量。如 2015 年英國向農業資訊與永續性指標中心提供了1.27億美元,以提高糧食產量、效率與永續性,並創造就業機會。2014 年,澳洲政府提供 1 億美元支持農村的研究、開發與創新。印度在2016年亦編列53億美元為農業和農民福利預算,並促進智慧型農業,例如土壤健康卡計畫 (Soil Health Card Scheme) 與農業線上交易平台「國家農業市場 e-NAM」 等。
(二) 限制因素:高投資門檻與農業零散化
高額的資本投資與農業產業的零散是農業數據產業的兩大限制因素。根據歐洲農業機械工業協會表示,僅四分之一的小農能夠負擔先進的智慧型農業設備和技術;尤其對印度、中國和巴西等開發中國家的市場影響特別大。另外,農業的分散性,使在小規模土地上實施各種技術方案變得不經濟。
(三) 機會:IoT 和智慧技術普及化
採用IoT 和智慧技術實現精準農業已日益普及,使農業更加工業和技術化。預計到 2020 年,農業 IoT 設備的安裝數量將達7,500萬台,且每年以 20% 的需求成長。
(四) 挑戰:農民技術知識提升與農業數據標準化
開發中國家的大多數農民仍在使用傳統的耕作方式,且分析所需的技術知識難以取得,造成技術上的差距。此外,目前農業數據管理尚未標準化,可能造成數據理解的錯誤,且使系統變得複雜,對於農業分析市場的參與者是一大挑戰。然而,隨著大型的製造商致力於高效率系統的整合,如John Deere公司的JD Link、以及Climate Corporation的FieldView Drive等產品,旨在能夠輕鬆且無縫地收集和傳輸數據,預計未來數年內此情況將進一步獲得改善。
二、應用領域介紹
按應用領域劃分的農業分析市場規模下,農業分析領域的規模最大, 由於對大規模實施快速和先進技術的需求不斷增長,預計畜牧分析領域在預測期內將以17.5%的最高複合年增長率增長(圖二)。
(一) 農場分析市場
1. 作物規劃
重要應用領域包含田間製圖(Field Mapping)、作物偵察(Crop Scouting)、氣象資料分析、以及土壤溼度分析。
2. 農場生產活動
幫助農民實施高質量的生產方式,主要應用領域包含灌溉與水資源管理、施肥管理、作物健康與生長管理、農業勞力管理、以及產量管理。
3. 採後活動
從田間收割到最終客戶為止,實施適當的採後管理,例如:決定農作物分類、分級、包裝、儲存與運輸的時間與方式,以確保其最佳品質。其中主要的應用領域包含儲存、加工、運輸與銷售。
(二) 牲畜分析市場
1. 餵飼管理 (Feeding Management)
餵飼管理幫助畜牧業者監控動物的飼料用量、採購管理、銷售與成本等相關決策。
2. 熱壓力管理 (Heat Stress Management)
牛隻對溫度、風速與濕度相當敏感,由於基因組成、健康狀況與生產階段都會影響對溫度的感受,農業分析解決方案和服務可幫助畜牧生產者採取有效措施,並盡可能地降低熱負荷。
3. 乳品收穫管理
擠乳室(Milking Parlor)管理與自動化系統包含人工、擠奶程序與設備等,有助於提升產乳效率與品質。而農業分析解決方案還可幫助生產者管理員工,包含提供培訓與監控績效,並協助設計先進的設施,以確保動物和勞工工作環境的舒適度。
4. 育種管理
農業分析解決方案能夠提供有關牛隻人工受精的資訊,以改善熱循環檢測、牛隻懷孕診斷方法以及繁殖管理。此外,還可提供生產者記錄基本的生產數據,如牛隻平均身體狀況,分佈數據與死亡率等。
5. 行為監控與管理
越來越多的農民開始使用電腦化的乳品管理系統與相關的感測器,有助於識別與動物日常行為的偏差性。
6.其他
包括小牛管理、基因管理與牛隻分類等。
(三) 水產養殖分析
1. 魚類追蹤與船隻導航
追蹤與分析魚類軌跡可以計算族群數量與行為,如GPS 可用於餵食器定位、網箱清潔的漁業特定資訊等,且有助於產生準確、信賴與即時的市場資訊。
2. 餵飼管理
餵飼管理系統提供合適的飼料、餵飼方法、計算餵飼成本與確保成本效益。農業分析解決方案幫助農民制定飲食計劃,並減少對水生物種不必要的餵食,因其可能導致浪費和造成魚類的疾病。
3. 水質管理
確保水的物理和化學條件保持在最佳範圍內,例如溫度、酸鹼值、氧濃度、鹽度與硬度等,以防止水生物種生長不良、行為不穩定與疾病等。因此,現代的水產養殖場皆配有感測器與相關設備,定期感測水質並採取適當的措施。
4. 其他
包括河流地圖、現場調查與養殖管理等,其中進行河流地圖是為了檢測河流中魚類資源豐富的區域。
(四) 其他
其他分析市場的應用包括蘭花、林業和園藝。利用農業分析解決方案和服務,園藝家可幫助農民在荒地上進行潛在的開發。而遙感技術則是推動林業市場的主因,包含研究森林景觀、偵測森林野火並確定火災的強度、以及確定控制的措施等。