一、全球無人機市場概況

在2050年，預計全球人口將超過90億，農產品消費量將增70%，但因氣候變化與自然災害的影響，情況將變得相當複雜。近期由於技術迅術發展與美國聯邦航空總署(Federal Aviation Administration, FAA)法規的發佈(2016年)，無人機(Unmanned Aerial Vehicles, 無人機s)技術正迅速改變農業，並用於各種如精準農業、畜牧業、智慧型溫室、精準養殖漁業、園藝與林業等領域。農用無人機有助於提高農作物產量與監控其生長，並提供數位成像的功能，為農民提供與農地相關的資訊，有助於提高農場生產的效率。
預計到2024年，農用無人機市場將從2018年的10.4億美元，成長至48.3億美元，複合年均成長率(Compound Annual Growth Rate, CAGR)將達31.39% (2019-2024年)。其中北美洲約占農用無人機市場的40%，為最大的市場；而在中國、日本與印度對於農用無人機的需求提升下，亞太市場的成長率最高(圖一)。農用無人機產業的價值鏈如圖二所示，其中主要增值階段為研發與製造兩階段，分別將為產品增加25%與35%的價值。

二、市場動態

1. 世界人口的成長，使全球糧食供應面臨壓力
使用農業無人機等新興技術的精準農業，以提高生產效率，將是滿足印度與中國等開發中國家糧食需求的長期解決方案。
2. 用於開發農用無人機的創投資金增加
農業無人機在播種、農藥噴灑與畜牧業等應用，引起投資者的關注，包含美國的Qualcomm、Intel與Google等的創投公司。創投公司投入資金的成長是推動無人機市場的關鍵因素，例如Sentera(美國)獲得1,400萬美元的機構基金(Institutional Fund)、DroneDeploy(美國)在C輪融資中募集了2,500萬美元、Droni Tech(印度)獲得5,000億美元的天使資金。
3. 軟體解決方案的應用提升
開源軟體商業模式與數據分析解決方案供應商的興起，促進無人機應用提升與市場的成長。開源軟體是可以公開學習、應用、與修改其原始碼的軟體，可添加開發者未想到的功能，使應用更具彈性，例如瑞士 Pixhawk公司提供自動駕駛的開源軟體PX4，透過技術共享，為無人機的應用創造量身打造的解決方案。此外，農場調查以及田間數據分析，對精準農業具有關鍵的用途，諸如美國的Trimble與DroneDeploy等都是農業無人機市場上領先的軟體解決方案提供商。

1. 民用與商用的隱私和安全性問題
儘管商用無人機已整合到民用領空中，但使用前仍需取得監管機構的授權，確保無人機在限制範圍內運行，且不影響其他人員駕駛的飛機。無人機製造商需確保無人機的控制系統不容易遭到駭客攻擊以確保其隱私與安全性，否則可能導致政府機構禁止其民間和商業應用，從而阻礙全球農用無人機市場的增長。
2. 商業無人機的航空交通管理 (Air traffic management, ATM)
隨著商用無人機的快速成長，需要適當的管理，以防止發生事故和碰撞。為此，ATM 機構需要建立適航認證要求、空中交通法規、標準等程序，以充分與無人機整合。將無人機結合到民生領空是航空業面臨的主要挑戰之一，因此Google與NASA、Amazon與Verizon，以及13家航空公司合作，為無人機建立空中交通管制(Air Traffic Control, ATC)系統。此外，以色列一家無人機模擬器製造商與Adacel合併，共同開發ATC模擬器，為操作人員提供精確且深入的培訓環境。

1. FAA豁免農業無人機的使用
根據FAA的說明，自用無人機，例如觀察農作物的灌溉情形，不需特別授權；但若出於商業目的則需授權。至2015年9月，FAA已發布1,400多項豁免，其中約130項是因精準農業而發布。
2. 亞太國家對無人機的需求不斷增加
無人機的需求在亞太地區不斷成長，例如澳洲與日本農民開始採用無人機來提高生產力。
3. 航空數據收集工具的採用度提高
隨著農場安裝的智慧型設備與感測器漸增，農業可望成為以數據基礎進行決策的產業，例如農業專家與保險公司使用DroneDeploy的SkyClaim應用程式，透過電腦視覺與AI檢測農作物的損害並估計損失，目前已分析超過10萬英畝與75種不同作物。

1. 農業無人機數據收集的管理
數據的儲存與管理對於精準農業相當重要，需根據內容、相關性與優先順序進行處理，才能有較高品質決策輔助功能，因此需要專業知識導入。對多數用戶來說數據管理是一大挑戰，透過提供標準化且便於操作的數據管理解決方案將有助於提高無人機的採用率。
2. 精準農業通訊與協議的標準化
包括農用無人機在內的智慧型農業設備多是透過各種介面、技術和協議來進行通訊，目前大多數製造商仍使用各自的介面與協議，若無標準化將導致數據顯示錯誤，不能跨平台使用，或是使系統非常複雜。
3. 農民缺乏技術知識
精準農業需要專業技術知識，但由於該知識不易取得，使農民難以採用先進的精準農業，造成技術差距。
4. 缺乏受訓飛行員
根據統計，無人機的事故率高過人為駕駛飛機，其中有30%是人為事故引起的，另外50%是因設備因素所引起。除了改善系統，培訓飛行員進行無人機的操作也能夠降低事故風險，如各地皆規範無人機的操作限制，包含操作員須取得執照、飛行時間與區域限制等(表一)。

三、結語

無人機在台灣農業領域的應用也具有極大的潛力，已有不少業者與農政單位開發與實施噴藥、作物管理、分析作物情形與面積等工作項目。然而由於還在產業發展初期階段，仍有許多待解決的問題，例如圖資偏差、市場競爭激烈、監管規定繁瑣等。
本文簡介農用無人機的國際趨勢，與相關監管趨勢，例如美國FAA已為精準農業發佈約130項豁免權，其相關機構與企業也開始研發無人機建立空中交通管制系統等，都為了在保護民眾隱私與安全的情況下，提升無人機產業的應用廣度與便利度。期許監管機關與業者能共同推動台灣農用無人機的應用標準與規範，使無無機的使用更為普及，以達省力化、自動化、效率化的智慧農業時代。