海量數據的挑戰:為何美國農業的數位轉型進展如此緩慢?

近幾年來,全球農業面臨前所未有的挑戰,氣候的不確定性與人口增長,使得農業不得不走向現代化技術,然而在科技快速發展的時代,農業領域的數位轉型卻相對緩慢,在其他全球各行各業皆實現數位化的同時,農業的停滯狀況引人深思。

美國的農業一直以來都是這個世界強國的重要經濟支柱,儘管農業技術(agtech)工具的問世,為農民帶來提高生產效率和永續的機會,但技術應用的普及率卻不如預期,《華爾街日報》日前指出,美國農民正深陷於「數位轉型」的困境中,這些農民使用了數據分析工具或專用軟體,卻經常碰到軟體操作的難題,面對海量的數據更是無暇處理。

孟山都激起農業數位化熱潮

農業轉型的緣起可以從 2013 年談起,當時美國農業生技巨擘孟山都(Monsanto)以 9.3 億美元買下氣候數據新創 Climate Corporation,希望透過分析天氣模式與土壤條件的工具,更有效精準地操作農業機具,孟山都 CEO 格蘭特(Hugh Grant )曾強調,「數據分析技術」是一個價值 200 億美元的市場,它將為傳統農業創造更多潛在商機,由此興起一波「農業大數據」熱潮,一堆提供大數據服務的新創如雨後春筍般出現,「智慧型農業」(Smart Agriculture)一詞因此誕生

然而十年過去了,當年投資大數據分析的農場業者如今還在等著資金回本,全球知名的諮詢機構麥肯錫調查顯示,美國只有不到半數的農民使用農場管理軟體,只有 25% 的農民會使用遙測技術( remote-sensing )與精準農業硬體。

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麥肯錫分析師稱,這種軟體是為了實現農業自動機器化與 AI 設備的基礎技術,除非美國農民開始學習使用,否則他們當中有部分人會在未來十年內被創新的農業技術淘汰。根據調查結果,目前僅有 3% 的美國農民計劃在未來兩年內採用軟體或精準農業器具。

農民難以適應新科技

傳統的農耕方式已經在美國農民的心中根深蒂固,要改變習慣去學新的農業科技對他們而言相當不容易。麥肯錫的農業技術部門負責人 Vasanth Ganesan 表示,美國農民的平均年齡約為 58 歲,導致總體採用技術的速度較慢。

此外,農業數據涉及眾多層面,包括氣候、土壤、生物等,而科技工具所提供的數據和資料分析往往複雜而多樣,農民本身如果沒有具備相當程度的科技知識與應用能力,這些分析工具對他們而言是很難上手的。

一名位於印第安那州中西部的大豆農民 David Emmert 擁有約 4,300 英畝的農田,他向《華爾街日報》坦承:「我們收集到的數據太大量了,根本沒辦法分析所有數據。」

海量數據充滿挑戰性

農業數據的生成量驚人,從氣象數據到土壤條件,從作物生長情況到農產品市場需求,數據來源眾多,農民們需要花費大量時間和精力來處理這些數據,這也間接增加了農民的負擔。

儘管有了能蒐集大量農業數據的雲端平台,但農民之間的資訊並不共享,就算勉強適應了科技工具,農民在數據處理這塊還是覺得困擾大過於便利。

拜耳的氣候科學主管 Tom Eickhoff 也表示,即使有許多科技大廠參與這個產業,但目前美國農業還沒有開發出一個能夠串聯所有農業數據的資訊平台,讓農民輕鬆地分享農地資料。

農業企業分析師兼顧問 Shane Thomas 則提到,「數據隱私」也是農民關心的問題,有些農民不願意與新創公司和農業企業分享農場營運的詳細資料,擔心這些企業可能會調漲服務費,或透過其他方式將他們寶貴的數據賣給其他業者。

這些都是農業科技化進展緩慢的原因之一,再加上美國大多數農民的教育程度和科技背景並不高,因此他們在應對複雜的數位工具時,經常感到困惑,麥肯錫指出,有將近三分之二的農民仍然需要靠顧問和農學家的實地指導,而不光只是使用軟體和工具。

智慧農業需要科技巨頭

專研於農業市場的麥肯錫合夥人 David Fiocco 認為,第一代的數位農業工具對農民來說確實不好上手,這些軟體不僅速度慢,界面又複雜且難以管理,因此科技公司更需要在「客戶體驗」方面做出改進。

近年來,像微軟、亞馬遜和 Google 等大型科技供應商已開始將「雲端運算、大數據和人工智慧服務」等技術量身訂製到農業領域,希望能幫農民解決長期以來困擾農業數據管理和分析的問題。

曾經主導全球農業轉基因種子的孟山都,在 2018 年被德國化工巨頭拜耳(Bayer)收購,拜耳更一同收購了旗下 Climate Corporation 用於管理農田的數位工具 FieldView 。今年 3 月拜耳宣布旗下數位農業平台將與微軟的公用雲端服務平台 Microsoft Azure 相結合,一同解決農業數據整合問題,這也是農業企業與雲端供應商之間的首次重大合作。

精準農業的時代到來

數據分析技術已經被應用在農業領域多年,農業創新的步調卻一直落後於其他產業,然而瞄準下一波「精準農業」(Precision Agriculture)商機的科技大廠依然不放棄。

下一波被稱為「精準農業」的創新浪潮,旨在使用數據分析、AI、GPS 和感測器等技術,幫助農民做出基於數據的決策,從而以更少的資源提高產量。

今年 3 月份,亞馬遜的雲端服務 AWS 宣布與農業科技新創 Leaf、農具製造商強鹿(John Deere)進行合作,Leaf 為亞馬遜提供不同格式數據源之間的連接器,而 AWD 為強鹿提供雲端服務。

去年, Google 與氣候技術新創 Agrology 成為合作夥伴,Agrology 開發出的預測性農業平台可幫助農民監測作物,並獲得有關土壤碳呼吸和溫室氣體、灌溉、極端天氣、病蟲害爆發等方面的預估與見解。為了蒐集各農地作物的第一手作物資料,母公司 Alphabet 旗下 X 實驗室還從登月計畫的部門,拆分出一項整合 AI 技術的智慧農業機器 Mineral 專案。

根據投資公司 AgFunder 數據,去年全球農業管理軟體、感測和互聯網設備的風險投資增加了 35%,達到 17 億美元,這是任何農業科技類別中最大的增幅,這些都可以看出科技大廠對智慧農業前景的充滿信心。

農業靠天吃飯,全球氣候卻複雜難預料

然而,為什麼農業在數位化轉型方面還是相對落後於其他產業?

首先,農業的特殊性導致了科技應用的複雜性,相較於其他產業,農業更受限於天氣、地理條件等自然因素,這使得科技應用更加具有挑戰性,需要更多的定制化和個性化解決方案。

而且在其他產業數位化的成功背後,往往有著市場競爭和經濟壓力的驅動,而農業由於受制於自然環境,市場需求較為穩定,因此在一定程度上缺乏了其他產業那種迫切的科技應用需求。

然而近幾年,不論農田大小,農場業者皆承受著種子、農藥和肥料成本的提高、勞動力短缺加劇和極端氣候事件的壓力,越來越多的小型農場因大型經營的競爭而被迫退出市場。

據美國農業部(USDA)的研究人員稱,這些數據分析新技術有望幫助小型農場業者在競爭對手面前保持競爭力,擁有一塊約 2200 英畝的小農地的愛荷華州農民 Jerry Seuntjens 表示,農場管理軟體幫他這個「一人農場」減輕了勞動力短缺和成本上升的問題。

改變需要時間,儘管智慧應用技術不斷進步,農業仍然是一個傳統行業,農民皆需要一個過渡階段來適應,唯有持續地專注於農業領域的創新和改進,才能加速全球整體農業數位轉型。

核稿編輯:湯皓茹

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