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2019年農業物聯網-亞太地區電信業增長機會 IoT in Agriculture—APAC Telco Growth Opportunities, 2019
2020/02/01
Frost & Sullivan
https://store.frost.com/iot-in-agriculture-apac-telco-growth-opportunities-2019.html
一、農業物聯網 (Internet of Things, IoT) 的定義
相較於信息通訊技術 (Information and Communications Technology, ICT) 以整合成垂直產業,農業物聯網領域還與其他產業有很大的重疊,如汽車、能源和製造業等。Frost&Sullivan使用以下四項要素定義該科技產品、應用程式或服務是否屬於物聯網,以準確衡量其經濟活動:
(一) 虛擬化並具有蒐集數據功能
(二) 能給予實體和虛擬物件有辨識性的身份
(三) 物件間相互連結以達到監控與相互作用之目的
(四) 即時分析數據的能力並應用於業務作業流程中

二、亞太地區對農業物聯網的趨勢
預計2050年全球人口將高達100億,糧食產量須提高25%-70%以滿足大量人口的食物需求。然而自然資源的缺乏、農業資源投入的浪費、以及全球氣候變遷等挑戰,使得糧食生產的議題備受注目,並促進農業物聯網的需求。物聯網主要應用於4大領域,幫助農民管理成本並提高產量,包含智慧畜牧(監控牲畜健康狀態)、智慧農場設備(部署和追蹤農用機械設備與相關資產)、精準農業 (準確種植農作物、分配農肥料並監測土壤質量)、以及智慧林業 (以永續方式管理森林和伐木)。

(一) 「設備即服務 (Equipment-as-a-Service, Eaas)」的需求提升
設備即服務是一種日益流行的商業模式,提供農場活動的「隨選(on-demand)」服務與設備。隨選(on-demand)是指的透過行動網路等科技,達到即時快速的虛實整合服務,以媒合所有的供給與需求,例如Uber和 Airbnb等。
由於先進技術初期的巨額投資、長期維護費用與快速的更新速度等必要支出,都是農民使用物聯網的阻礙,因此設備即服務模式能為農民節省可觀的成本。例如印度領先的拖拉機和農用設備製造商Mahindra,提供農民拖拉機的租賃服務,並會在特定時間將機械運送至指定位置。另一案例為無人機設備即服務市場,由於最便宜的商用無人機價格約為400美元,而可應用於小農場的完整操作系統則高達1,200美元,對於小型農場主和運營商而言,初始部署成本都過高。因此中國最大的農業無人機服務製造商XAG的子公司PLANET,為客戶提供無人機精確噴灑施藥服務,目前已提供服務給120萬位農民。

(二) 解決方案供應商正大舉投資自動化機械的開發
自動化農業機械是結合全球導航衛星系統、感應器、自動化處理技術組合。其中,自動機械化車輛是目前最主要的發展領域,包括自動拖拉機和自動駕駛設備,用於替代大型農業設備的操作人力,包含以下技術:拖拉機自動導向(Automated Guidance)、可變速率(Variable Rate)技術、電傳駕駛(Drive-by-Wire)功能、性能優化、操作和路徑規劃、M2M通信、作業程序監控和遠程信息處理等。中國政府將自主開發自動化機械車輛作為政策重點,並提供補貼與支持,例如補助農機具製造商中國一拖集團(YTO Group)和雷沃重工(Lovol Heavy Industry)。
自動化農業機械的主要發展領域為農業機器人(Agricultural Robots 或稱 Agribots),使用自動化機械替代人力手動任務,包括農作物播種、擠奶、作物監測、除草和噴草、整枝修剪等。例如,Panasonic的番茄採收機器人沿著番茄植株間的導軌移動,利用攝影鏡頭判斷番茄成熟度,再摘下成熟番茄放入容器中。目前,機器人的速度比人類慢,但其工作時間可以延長兩倍,且在惡劣的照明條件下依然可運作。

(三) 農場投入物供應商嘗試「結果導向」的商業模式
「結果導向」的農業是利用感應器蒐集數據並使用大數據分析,做為產量與定價預測的模型。投入物(肥料,種子等)供應商根據農場數據設置特定作物的預期產量。農民必須遵守供應商的規定進行投入,供應商將透過感應器進行監控,如果農民在遵守操作規定下,最終產量仍低於預設的閾值,則供應商將退回部分投入成本;如果產量超過預設閾值,則農民與供應商將共享額外收入。
目前,「結果導向」的定價模型仍處於起步階段。但是,全球最大的生命科學公司拜耳(Bayer)的作物科學部門,在2019年於德國舉行的「未來農業對話」中,表示將繼續採用此方法。
「結果導向」模型已經在亞太地區進行局部性的測試,例如,領先的農用化學品和種子生產商先正達 (Syngenta)已在澳洲推出AgriClime計劃,用IoT感應器追蹤當地溫度、降水模式和天氣條件,以決定是否應對購買先正達產品但遇到不利天氣條件的客戶提供退款,目前,先正達提供的退款額高達30%。

三、機會與建議
(一) 電信商可與設備製造商合作,以提高「設備即服務」模式的可用與普及性,以滿足日益增長市場需求
機會:雖然農業部門對物聯網的新興應用方案極具興趣,但大多數的農場運營商無法負擔新技術的昂貴投資,無法持續投資新興技術,在淘汰現有方案後也沒有評估新技術的能力。此外,由於部屬感應器、閘道器(Gateway)和相關設備等網絡需要的時間長,目前的租賃模型還無法全面串連,從而降低其檢索和監控的功能。
建議:供應商可提供EaaS產品,使農民無需投資硬體即可使用IoT服務。供應商亦可簡化數據所有權問題,因為數據都是從他們自己的設備蒐集而來。EaaS模型甚至可讓小型農場使用特定整合服務,例如衛星勘測或無人機噴灑等,使小型農場主和解決方案供應商都可受益於規模經濟。

(二) 電信公司和連接服務供應商(Connectivity Service Providers, CSP)應該為農業開發更廣泛的串聯選項
機會:農業物聯網中,蜂巢式連接 (Cellular Connectivity)仍然是一個問題,蜂巢式網路是一種行動通訊硬體架構,由於基地台的網路訊號覆蓋呈六邊形,使整個網路像一個蜂窩而得名。對於亞太多數國家而言,4G網路尚未覆蓋全國,且許多農場位於偏遠未開發地區,無法輕鬆連接網絡。相同地,農場邊緣或較遠的位置亦需要進階的設備以滿足網絡連接的需求。因此,許多供應商都推出專用網絡(例如LoRa)以提高連接效率。
建議:通信服務供應商應積極推出農業特定的物聯網連接產品,以強化核心連接服務。CSP應擴展NB-IoT和LoRa等LPWAN服務的能力,尤其是具有傑出的電池性能的LoRa。儘管許多供應商已經架設私有LoRa網絡,但CSP仍可提供託管服務和安全性做為主要服務特點。

(三) 以農場大數據為基礎提供其他增值服務,例如作物保險或「結果導向」定價模式
機會:農業部門的風險包含天氣、疾病或商品價格波動等,且大多很少甚至沒有預警,因而阻礙農民採取應變與糾正措施,導致經營活動受損,尤其對小規模農場經營者影響更大。因此,收集數據幫助農民管理風險的服務有強大的潛在機會。
建議:供應商應形成一套系統,以串聯各種農場運營的相關數據與外部數據源,包括天氣和其他農場性能的數據,合併與分析數據形成演算法,以針對特定風險評估對農場產量的影響。這些演算法可做為作物保險的基礎、結果導向的定價模型、信貸的擴展與下游實體的信息服務等。

四、結論
2018年,亞太地區農業物聯網市場規模為14.9億美元,預計2018年至2025年的複合年增長率為27.4%,2025年將達到81.1億美元。在亞太市場中,日本技術公司布局東南亞地區精準農業的趨勢日益明顯,而中國解決方案供應商的關注重點則是自動化。
因應勞動力短缺與提高產量的需求,先進地區的農民使用物聯網的趨勢提升,成為市場迅速擴張的潛力。短期而言,監控農作物與牲畜的物聯網技術(例如動物健康傳感器)將獲得最高的採用率,採用者預計為大型農場。隨著技術的快速成熟與法規的建立,預計中短期內,噴霧和播種等自動化解決方案採用率將逐漸提升,例如無人機和農用機器人。
隨著農業數據蒐集與分析日益豐富,預測供應商在設備和輸入等業務模式將不斷發展,包含風險預測、結果導向定價模型或其他增值服務。部署物聯網解決方案前,供應商應釐清明確的業務目標與成果,例如更好的作物管理、改進的牲畜監測等,並保持資訊透明,主動解決數據隱私相關問題,例如列出數據使蒐集與使用的範圍。此外,供應商提供新的數據服務時,需與農業顧問有深度的合作,包含種子經銷商、作物顧問或農藝師等。
羅紹剛
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