資訊科技已然明顯地改變世界運行的方式,近來各國政府也認清這個趨勢,將程式編寫(progamming/coding)視為國民的基礎生活技能,紛紛將其納入基本教育政策中。英國在2014年開始將電腦程式設計納入小學生課程,美國總統歐巴馬也宣示投入國家資源推動中學以下學生的程式語言課程。臺灣則在去年通過12年國教課綱中,國高中學生必須學習包含演算法、程式設計(程式編寫)在內的「資訊科技」課程。

世界各國紛紛從小學階段推動程式教育

世界各國紛紛從小學階段推動程式教育(照片來源:flickr #Lucélia Ribeiro CC BY-SA 2.0)

手機、移動裝置的普及使得電腦運算更深入每個人的日常生活,虛擬的程式編寫等資訊數據應用開始對現實的產業發展產生影響,甚至形成了新的產業型態。在過去幾年以Uber、AirBnB為首的隨選經濟模式(on-demand economy)已經浮現,這種透過app程式編寫來為使用者量身打造的服務模式,直接改變出遊的方式,形成新的產業力量,從市場面與計程車或旅館等傳統的服務業競爭。

除此之外,因為程式編寫而能夠更精確地控制機械的資訊力量,也促使3D列印、IoT物聯網、智慧機器人等技術蓬勃發展,由此可以預見另一波產業革命的到來,這波革命將會是從軟體(程式編寫)跨足與硬體(物件自造)結合,讓app程式離開手機,深入到居家、工作等日常使用的物件中,再一次影響人們的生活方式。

 IoT物聯網 – 跟植物說話

感測器的技術是讓物品可以用量化的方式記錄自己的狀態,而使用者可以透過程式碼的編寫,設計一套app自動對量化的數據進行邏輯判讀,後在同樣再透過程式的編寫告知並操作另一個物品作相對的運作,例如透過app不斷讀取房間內的感測器的偵測數字,一旦室溫超過28度,就遙控冷氣機開始運轉。

 這樣子的技術運用在農業耕作方面,則可以察覺到土壤的異狀,例如水分不足甚至酸鹼值不平衡,隨時讓土壤感測器幫助作物表達生長環境的狀態,再控制智慧機器進行澆灌、施肥等等應對工作。日本廠商在日前即發表了新開發的感測晶片,僅需要一個手指頭寬度的空間,就可以長期監控土壤資訊,並利用晶片上備載的程式碼將資料上傳到雲端系統進行分析。

感測器在農業上的應用

感測器在農業上的應用(圖片來源:www.lapis-semi.com)

無人機時代 – 農業 4.0

飛機應用在農業上已經有一段歷史,通常是用遙感探測方式來測量農地中的土壤根植物健康狀況或是大量噴灑農藥,適合應用在大面積耕作的情況。

但在農業4.0的時代,小型無人機更容易在臺灣常見的狹窄水田或地形多變的丘陵梯田中使用。透過程式碼編寫,更能夠為無人機進行任務排程與編制,控制無人機定期巡視農地,進一步配合土壤中的感測器資訊傳遞,可以更精準地診斷作物狀況,視情況控制用藥與否以及用藥量,減少施藥成本,也提高糧食生產的安全性。這種技術不僅被應用在農業上,英國里茲大學也曾提出「自主修復城市」概念,運用無人機與感測器的溝通,分析出基礎設施的損壞後,即時進行修復,提高城市面對災害的韌性。

無人機技術在農業上的應用

從軟體的程式設計發展,到硬體的IoT跟無人機技術,在現今程式碼編寫技術普及的情況下,讓過去屬於大型機器的工作,更容易被包裝成小型的設備服務。美國一家創投公司Lux capital研究員Samuel Arbesman即認為這樣的趨勢將影響農業發展,讓食物的生產包裝成模組化、自動化甚至雲端化的程序,未來的耕作者只要將作業流程編寫成程式碼後送出給智慧機器人或無人飛行器,即可以等待大面積的農田收成。

而對於居家使用者,模組化的農業服務不需要太精深的農業知識就可以輕鬆地在家中收成食物,在這樣的思維下,樂鮮良房打造出綠色魔法立方SP,與世界一同探索程式編寫與硬體模組為農業帶來無限可能性。

►綠色魔法立方SP

參考資料:

  1. 新鮮事/英國小學生5歲起必學寫電腦程式
  2. 學程式很重要!美國總統歐巴馬提40億推動程式教育
  3. 家長注意! 國高中生107年起必修程式設計
  4. 世界初土壌環境のリアルタイムモニタリングが可能な土壌センサを開発
  5. 日本農業IoT技術新突破,世界首款多功能土壤感測單晶片亮相
  6. 神「機」妙算–無人飛機技術在農業上的應用
  7. Lin bay 好油》農業的「無人機時代」來臨
  8. 成為自主修復城市的第一步,無人機將能運用在整修基礎建設上
  9. Coding Crops: Farming as a Service