長久以來，建造城市中的道路與高樓會犧牲鄉村的可耕地面積，對區域性傳統農業產生不良影響。然而，世界上有一半以上的人口聚集在城市附近，對於都市人口而言，周邊的傳統農業已無法維持基本生存所需，需要透過更遠的距離取得食物，也付出較多的運輸和儲藏成本。 　　近年來環保與健康意識興起，在空間、土地有限的情況下，高科技、大規模管理的水耕栽培都市農業是未來趨勢之一；使用更小的土地面積，配合室內微氣候與光照控制以創造單位面積更高的產量，可提供周邊城市更新鮮的農產品。美國Planty公司宣布，將會在西雅圖南方設立一個大規模的水耕式垂直式農場，以垂直種植的形式搭配LED光照與室內氣候控制設施，再加上多個紅外線相機與感應器收集數據，隨時分析與控制最適合作物生長的環境，同時能夠減少轉基因作物、除草劑和農藥的使用；比起傳統農業的生產更具效率，且能供給更多新鮮而健康的食物給周邊城市。【延伸閱讀】環控農業或許能解決區域性糧食短缺的問題 　　對現今環境而言，這類對土地傷害較小，並更具永續性的農業發展是必要的，如何能更加經濟且友善環境的生產糧食則仍需靠更多努力與技術。水耕農業是一種都市農業的新方向，能夠結合高產量與減少農藥和長途運輸對環境的影響。

食品安全是全球性的問題，品牌行銷和管理可以建立消費者對業者的信任，且廠商對於供應鏈的責任與透明化更是抓住消費者信心的重點。一般而言，除非食安產生嚴重漏洞，否則消費者比較不會考量到食品安全問題。但如今社會通訊發達，在多通路的世界中，消費者於可於多種管道發聲，若是因食安問題使消費者不信任品牌，就容易大量流失客群。 　　由於時間緊迫，品牌對食安問題迅速反應相當重要。然而，食品從生產到上餐桌前的每個流程都具有風險；除了大型供應商以外，大部分廠商無法完全追蹤製造流程的每一塊區域，此時已在數字貨幣方面大量運用之區塊鏈 (blockchain) 概念，就可以用來支援食品安全的控管。 什麼是區塊鏈 (blockchain) 　　人們為物件創立一組紀錄，需要存取備份資料的公司或個人擁有安全的個人數位密碼，任何在備份更動或是交易都會被留存。當其中一個備份的資料被更新時，其他人手中的資料也會跟著被更新，這種分散式記帳技術系統可以使得食品供應鏈中的各個廠商去追蹤任何一步，直到送達消費者手中，且原始數據永遠不會受到破壞或遺失。 　　由於區塊鏈可提供所有相同的資訊給同一項目的所有參與者，所以任何有關生產、製造、運送到商店貯存的紀錄都必須更新於副本中並自動送到所有參與者手中。一旦有任何部分超出規定，有瑕疵的貨品就可以及時被移除，減少消費者食用到問題食品的威脅。若是有消費者提出生產製造的相關問題，則更容易去追蹤同一批貨物的狀況。 建立食品安全信任的方法-數據透明 　　區塊鏈之特色能使供應鏈全部數據透明化，挑戰供應鏈內所有參與者面臨的控管義務和產品安全，以建立合夥人和消費者的信賴。【延伸閱讀】標籤統一化與數位化能強化可追溯性和安全性 中國與美國運用區塊鍊的食品安全測試減少風險 　　為了改善爆炸性人口的食安問題，中國已投資了相當可觀的時間和金錢，但中國消費者對食品安全的信任極低，區塊鏈能幫忙建立大規模市場對食品的信任度，而雖然美國消費者對於品牌和食品安全之信任度高，但當食安問題發生時，亦會快速地經由社群和數位媒體散播，一件大規模汙染的事件或是產品回收處理不當，都會影響對消費者回購商品和購買同品牌商品的意願，此時區塊鏈的價值將在於能協助供應端清除風險和資料可追蹤性。

在現代化的科技社會，發達的網際網路提供了一種新的、開放的、快速的資訊交流與溝通模式，同時將此技術應用於農業中，農民可利用網路迅速的分享經驗，達到技術互助與資源共享的效果，進而促使現今的全球農業朝向精緻化與大數據發展。當使用土地感知器、物聯網、無人機和平板等設備，立即上傳各種資料到雲端後經過整理，能夠化零為整，建立大範圍內的區域土地狀況資料庫，並藉由雲端技術將人工智慧結合農地管理，可使農戶得到即時農地資訊，個體農戶的智慧與經驗法則也可以利用網路分享給其他人，更能增進農地工作效率。 　　以印度而言，雖然過往其農業價值鏈低落且分散，但因智慧型手機和網路在農村中的興起，其通訊系統在過去兩年已有了驚人的轉變。憑藉網路生態系統結合農業生產組織經營之管理系統(farm ERP)、數據科學、精準農業和農場AI系統等技術，積極推動共享平台之應用，而結合後的生態系統經由串連許多硬體裝置，包括物聯網連結之農場感應器、實驗室的土壤測試數據、無人機的多光譜成像儀器以及智慧型手機所收集之數據和圖像，可將數據從物理空間全面地映射到網際空間並建構出立體圖形，當個體農戶加入群體之共享平台後，將可節省許多資源、時間、設備等投資成本。【延伸閱讀】美國開發智慧型農業專用組合貨櫃解決糧食短缺困境 　　印度作為小農國家，在經過工業革命1.0(蒸汽機)、2.0(內燃機)、3.0(網際網路)等時期，皆無法實行於農業改革，這是由於這些技術之推動需要工廠或大型農場等大規模設施才得以實施；而工業革命4.0則沒有規模上的限制，其關鍵在於利用網際網路連接遠端設備，並導入AI與雲端之技術支援，促成新的技術平台產生；將這樣的概念應用於農業，可協助小型農戶達到集體資源共享與生產的效果，使其在某種程度可達到仿效西方國家大型智慧農場之概念，並將產量提高了30-50％，形成與大型農場相等之經濟規模，除了使產量提升外，更能夠讓農產品有更好的市場價格。 　　現在是服務經濟的時代，農業4.0開闢了一系列新工作機會的大門，如農業數據科學家、機器學習設計師、農場分析師以及技術支持、設備操作、感測器和測量等現場工作人員，將「農場管理即時服務」全面的擴展到作物選擇、風險管理、供需計劃以及智能供應鏈，以獲得最大化提高投資收益，同時透過集中管理而擴大經濟規模，促使生產力躍進，將小型農業轉變為智慧型農業。

目前挪威海上無人養殖漁場僅分配有幾艘工作船，並由船上的幾名工作人員負責養殖漁場之每日例行檢查工作，包括養殖環境監測、設備檢查、飼料配給、魚虱量管制等，因此挪威海洋科技研究中心(SINTEF Ocean)的研究團隊，與挪威科技大學(NTNU)、Maritime Robotics、Argus Remote Systems、Lerow等企業共同合作，成立了ARTIFEX計畫開發項目，期望藉由此計畫之成果能利用機器人取代當前部分人力工作，並讓海上無人養殖漁場可往更開放式之水域推進，並經由提升其機器人操作技術使其得以面對更加嚴峻之氣象與海況，讓海上工作人員能更加地安全進行作業，同時可進行24小時監控、全自動運作或遠程操作等項目，而這也是研究人員想組織機器人負責海上養殖漁場運作的原因。【延伸閱讀】機器人能加速農業數據收集 　　而Maritime Robotics公司之營運長亦表示，目前經由此合作計畫已研發出許多新科技，從無人船、無人機到可潛入水下檢查、維修的水下無人載具(ROV)等，但在開發過程中真正困難的是如何整合這些單一元件設備，使這些成果能夠相輔相成，進而發揮具體成效與達到計畫目標，舉例來說：無人機可監督整個漁場餵養過程，遙控潛水器在進行水下檢查作業時、可直接進行漁網修補作業以避免漁網破洞變大，讓魚群有機會逃脫，而這些原本需要數人方可同時完成的任務工作，在未來皆可由一人獨力完成。 　　這項ARTIFEX計畫將從2016年執行至2018年結束，並投入研究經費1億4千萬臺幣，其研究方向包括：載具設計(vehicle design)、自動駕駛系統(autonomous systems)、航空與水下作業(airborne and underwater operations)等，並預計明(2018)年初，在弗爾島 (Frøya)的SINTEF ACE實驗室進行實地測試，科學家計畫用架設有基地台之無人船將遙控潛水器和無人機送至海上養殖漁場，並在到達定點後正式執行任務。

作為美國與巴西的重要經濟作物，大豆蛋白質成為了牛奶之外的新選擇，且需求量正急速上升，在大豆收穫的過程中，品質管控一直是一件苦差事，農民在收割作業進行到一半時，必須停下手邊的工作，爬出收割機外親自檢查收成的大豆品質，以挑選出完整且無散雜外殼的大豆。 　　因此京都大學與伊利諾大學的研究人員近期開發了一種可即時自動評估豆類品質的機器，使農夫能在收穫期間不間斷地進行收割作業，該計畫首席科學家米表示：「我們計畫目標主要希望開發一種有效、輕巧、機上的監測系統，讓收割機駕駛在收割大豆時能獲得即時的品質資訊」，該機器安裝在收割機的糧箱內，利用配置的高速攝影機拍攝通過的大豆，藉由它的雙重影像系統，搭配前後照明燈，使相機捕捉大豆之完整影像，並用電腦程式進行即時分析，而得以精準判斷大豆是否保持完整，而這機器不僅僅是只能用於農作物收穫之用，未來相關加工產業亦可藉由搭配約100美金之網路攝影鏡頭後也能使用相同的系統。【延伸閱讀】新的試驗方法可以更準確地測量玉米的氮需求量 　　該計畫是由一家業者日本岡山市洋馬有限公司提供財務支援與農地實驗設備所開發，並已取得技術專利以及完成實際田間之測試，目前該公司之原型機已交予一家開發快速攝影系統之業者手上，並將進入大量生產階段，期望能在大豆收穫時期間藉由此項新技術之使用，協助農民改善農產品送至加工廠前的分類與清潔程序效率。

義大利國家研究委員會認知科學和技術研究所在透過觀察蜜蜂的行為來探討蜜蜂如何解決問題的模式，即便蜜蜂無法立即瞭解環境之全貌，但蜜蜂還是能藉由運行一個群體演算方法好協助他們尋找到一個最好的巢駐點，而建構於蜂群演算法之模式下，將有助於幫助大群無人機來找尋雜草，並且通過這種交互規則可以讓人知道自動除草機器人群如何進行共同合與分工作。 　　在歐盟資助的研究專案SAGA項目中，則是開始使用低成本的機器人與相機，並應用機器人群集體思考力量機制去進行農作物除草作業，這些機器人群一開始是在低解析度下進行巡視，雖然一開始可能會出現錯誤，但由於彼此間合作之關係，他們能逐漸產生厘米級之精確地圖，然後再由無人機群自行決定哪些區域需要進行更詳細的掃描。 　　通常這些無人機群沒有必要每天在區域上空飛行，而農場合作社甚至可以根據農場大小協助多個農民自行購買一群無人機，並為農民提供服務與分享之間的訊息，這些無人機重量約為1.5公斤，每次飛行約20-30分鐘，對於大區域其無人機群可藉由接力隊伍之方式進行操作，無人機著陸後換其他的繼續飛行探查，因此是非常適合現今大型農場之新技術，若同時能夠結合地面感測器與衛星數據之訊息，更可告訴農民他們的田地目前需要多少量的氮肥和水。【延伸閱讀】Ceres Imaging結合無人機及感測器於精準農業之應用 　　法國農業研究所的植物科學家更提到未來感測器之製造成本將越來越低，而農田需要添加的氮肥量則是越來越多，這不僅會使農民花費成本逐漸提高，更會對環境造成負面影響造成污染，但未來若能透過感測器與衛星圖片顯示區域作物中的氮含量，農民可更精確的施用肥料與灌溉水，現階段已在小麥田進行第一次運作，以蒐集相關數據。 　　明(107)年春天，法國亦會有一批四旋翼無人機即將在甜菜田上開始實際運行，無人機會保持彼此間無線電聯繫，並使用蜂群演算法來分工合作以組合出一個區域間的雜草地圖，這將達到精準且具有目標地進行雜草劑噴灑或在有機農場使用機械去除雜草，協助農民節省金錢成本，並且降低農藥耐藥性之風險，同時噴灑較少的除草劑也將會帶來環境友善上的保護效益。

根據世界衛生組織(WHO)的數據所顯示，每年有十分之ㄧ的人因食物汙染而死亡，而對於預防食物汙染一直是國際上極為重視的議題之一，甚至對於日前歐洲雞蛋被驗出含有殺蟲劑芬普尼汙染事件，歐洲食品安全專員甚至緊急召開首腦會議以解決此次事件。 　　區塊鏈(Blockchain)是由比特幣創始人Satoshi Nakamoto所建立的，屬於一種共享式公共總帳，採用分散式記帳技術，所有交易驗證全是透過區塊鏈網路計算，因此專家認為這項技術可以提供一個安全、透明化的網絡資訊，未來更可能將此技術從醫療保健轉向農業之應用，以預防食品汙染之發生機會。 　　對此IBM公司亦積極投入此項技術之運用，藉由交易過程中的透明化數據記錄，使食品供應商能夠詳細且有效提供、貯藏以及運輸狀況之所有信息，當食品發生問題時，可在幾秒內立即掌握受汙染之產品並發現問題所在，除了讓食品供應鏈之使用者均能輕鬆使用這項安全系統外，更能確保其供應來源安全以及保障消費者健康。【延伸閱讀】區塊鏈技術將改變現有農業產業架構 　　全球食品企業利用區塊鏈追蹤食品汙染源已成為趨勢，曾與IBM合作過的沃爾瑪食品安全副總裁透過新聞稿表示：「區塊鏈技術將為全球食品系統帶到透明化的新紀元，為食物生態系統注入一線生機，督促生產者更兼負責任感。」同時IBM未來將也將與食品龍頭雀巢、聯合利華、沃爾瑪等食品龍頭持續進行此項合作。

滴灌技術的發明為以色列的農業帶來莫大的效益，也為現代農業進展重要里程碑，以色列專家指出未來精準農業將以全自動化提升農場生產效率、提高產量和減少浪費為目標。 　　精密農業的發展必須採用感測器和衛星影像等技術收集數據，並對所有數據分析運算方式，方能實際應用，因此，目前已有多家新創公司以提供有效農業數據為主要目標。透過以色列眾籌平台OurCrowd投資人Stephane Itzigsohn表示以色列在水資源管理、數據科學、無人機和感測器在精準農業均有顯著的發展，而且現在許多農場都有連接互聯網，加上使用微型衛星、自動化無人駕駛機和具備長壽命電池的感測器，農場將掀起一場數字革命(The Digital Revolution)，下列將對於五家以色列公司對於精準農業技術發展之投入情況進行說明。 (1) CropX 　　總部分別設在特拉維夫和舊金山的CropX公司，研發智慧灌溉系統目前受到美國大型農場關注，此項系統將所感測到的數據傳輸至手機App並自動更新土壤數據，同時可以設定特定時間通知農民所需的水、肥料和農藥量等訊息，甚至可以連結智慧灌溉系統自動進行灌溉。 (2) Taranis 　　Taranis公司特色可同時包辦利用感測器和衛星影像技術完成收集數據並進行數據實際分析兩項業務。此公司研發專門收集各種訊息來源App應用程式，另一個則是可以集中彙整所有傳輸的數據至智慧儀表版，透過這兩項技術可以協助現場偵察員在農場每個區域有效達到病蟲害防治決策。目前與美國、以色列、巴西、阿根廷和俄羅斯境內的客戶進行簽約。 (3) Tevatronic 　　Tevatronic公司的無線感測器從農場每個區域的土壤中收集精確的數據，然後藉由智慧控制器將雲端所儲數據轉換為精準灌溉和施肥周期，完全不需要人為操作，該系統根據作物需求可提升生產力15-31％，節省高達27-75％的水和肥料，此項由以色列農業部沃爾卡尼研究所所研發灌溉技術，實現了完全自動化灌溉與施肥。 (4) ATP Lab 　　作為物聯網數字傳輸帶的ATP Labs實驗室，利用數據分析和人工智慧從大量種植者中收集數據，再加上基於雲端（cloud-based）的操作，以提供種植者最佳決策建議，同時即時數位化圖片可協助農民提高糧食生產力，提高產值，並達到永續性經營。【延伸閱讀】法國三項農業智慧化創新技術 (5) Saturas 　　位於特爾海(Tel Hai)的Satas研發出平價微型感測器和無線應答器，可嵌入果樹的樹幹中，精確測量水量。這項精密灌溉系統除了可為農民提高生產品質同時可達到節省15-20％的用水量。Satas已在西班牙和以色列的柑橘和杏仁農場開始進行測試，該產品將於2018年春季推出。

根據西班牙農業部指出「大數據」與「人工智慧」兩大技術，未來應用於提高農業效率與永續將具有相當大的潛力，透過人工智慧技術可擴大預測風險以及影響的時間與範圍，進而有效擬定因應措施達到永續發展，這對於技術人員和農民來說能將預測訊息應用於病蟲害管理更是ㄧ項非常好的技術，同時有利於做出最佳決策。為此，西班牙農業部已經連續兩年利用人工智慧技術(AI)進行預測橄欖蠅病蟲害的示範實驗。 　　為了促進此技術之應用，歐洲農村發展農業基金會（EAFRD）資助建立安達魯西亞風險警示和動植物防檢資訊網(Andalusia's Alert and Phytosanitary Information Network, RAIF)，進行橄欖蠅病蟲害以及其他作物參數之蒐集，經由機器學習技法（Machine Learning Techniques）以建立人工智慧模型，最終透過大數據之分析將其應用於進行未來四週之病害蟲行為預測。【延伸閱讀】新型態人工智慧系統將模仿人類想像與判別物件 　　然而，仍有部分人士認為透過感測器、無人機與昂貴軟體所蒐集之大數據技術，將有可能會剝奪農民訊息，進而增加其對技術公司之依賴，這情況在美國已有出現類似案例。因此，歐洲議會於2016年12月科學前瞻研究(Scientific Foresight Study)所發表之精準農業與歐洲農業未來的報告中指出必須制訂有利於農民的農業數據的所有權規範，同時讓農民自行擁有掌握數據之權利與數據交流間之信任機制，以獲得大數據分析後之結果，而歐盟委員會未來也將以農業大數據作為「提高生產力，糧食安全和農民收入」的途徑之一。

農業是現今全球上最主要的就業來源之一，目前約有40%的勞動力均來自於此，因此在從Agfunder News之報導中亦指出，區塊鏈技術於農業產業之運用上會是未來重要的發展趨勢之一，並將改變現有的農業產業結構，如：Filament創業公司的智慧農場之應用概念以及SkuChain創業公司的食品供應鏈追蹤物流系統與分散式記帳技術等。 　　Filament公司透過其所建立之平台，將用戶實體物體與現有網絡進而連接到更廣闊的網絡與應用，促使智慧農場之科技發展能夠成為可靠的基礎設施，建立一種永續農業的經營模式，以提高我們的環境品質，並整合技術與自然生物循環控制，最終創造農場經營之經濟提升，藉由使用區塊鏈技術之智慧農業可做到防止天氣數據之竄改、警報簡訊提醒、機械協議、GPS定位以及連結更多精準農業的相關平台；而SkuChain公司則致力於發展強化貨物流通的信任和可見度之相關技術，藉由監控食品供應鏈能讓消費者更好地了解食物來源、製造日期、以及食物當時生產情況，消費者可透過一個透明的分散式計帳方式詳細瞭解所購買之食品的一切來源。 　　因此區塊鍊技術其具有巨大的潛力可以改未來農業結構，藉由供應鏈之即時管理、更快速地獲取消費者消費訊息、以及整個食品生產鏈的透明化流程等區塊鏈技術之運用，解決生產者與製造商間經常困擾於如何驗證從農場到餐桌之訊息準確性問題；另一方面，特別是在有機食品之潛力市場發展中，利用分散式記帳技術可以增強農業企業與消費者之間的連結關係，盡量減少不公平定價、不確定之產品來源、減少跨國農業影響力，從而促進當地之經濟發展，甚至未來還能協助農村地區匯款以及其他農村金融解決方案。【延伸閱讀】區塊鏈於放養雞產業之應用 　　區塊鏈技術正持續展露其可以改造許多市場與社會經濟之核心價值所在，而農業亦會是可與之結合進行發展的項目之一，尤其是在現今消費者對於食品安全與生產流程透明化之日益重視下，將可替農業產業未來發展提供符合成本效益之技術應用與更好的解決方案。

隨著雲端、行動裝置及IoT物聯網的農業科技(Agritech)時代來臨，農業IT商品正迅速發展，如北海道和神奈川縣等地區，已有八成的中小型農業生產者開始大規模地導入IT技術(資訊技術)使用從事農業活動。 自行研發數據分析、價格低廉之一次性機器零件 　　前富士通系統工程師堀田一司先生，於北海道經營有10棟的番茄、青椒和小麥之溫室栽種農場，在每一棟溫室各安裝有多台感測器，每天利用辦公室的電腦與智慧型手機觀察感測器所偵測到的溫度、濕度及二氧化碳濃度，並透過短距離無線通信ZigBee和3G數據通信將數據上傳至公用雲端，以隨時記錄溫室之環境變化，因此當環境發生異常變化時，立即可藉由數據分析出的結果進行精密的判斷與處理。 　　由於目前常見的農業用感測器之成本通常較高，機台常因暴露在農作灑水或農藥施用的環境中而損壞，同樣裝載感測機每台1萬9千日幣，裝載單板電腦(Single Board Computer)的Raspberry Pi感測機一個市價1500左右日幣，兩顆3號電池可用一年，ZigBee的傳輸距離雖短，速度慢，但價格便宜還可降低耗電力，因此堀田先生建立一套屬於自己的IoT系統，同為前富士通SE的吉田正巳先生也自行成立農業IT公司，他和堀田先生一致認為「機器設備一次性使用就可以了，主要是讓價格便宜才對」，經由吉田正巳先生不斷地進行產品改良後，現在只要幾千日幣工本費就能更換損害的零件。 　　最後，堀田先生指出「必須先透過數據的累積，才能發揮溫室經營效用」，並期盼能將累積的數據未來讓其他生產者驗證過後，達到真正IT之應用。 應用雲端使收入倍增，並促成生產目標與農作生產間的訊息共享 　　位於神奈川縣三浦市的活力健康山森農園，共占有18個農田，面積約有3公頃，其溫室占地約有10公畝，並生產紅蘿蔔、白蘿蔔、高麗菜等10種以上的蔬菜，負責該農園的山森壯太先生利用感測器與雲端服務來管理耕地情況與農作生產，藉由在溫室裝置UECS環控系統進行溫度、濕度與風速等環境參數測量與蒐集，並透過這些數據快速瞭解農田何時應開始進行種植，種植什麼作物，以及利用哪些農業資材，同時掌握土壤數據分析的結果，最後綜整上述資訊分析後，進行採收量與出貨量等農業生產計劃的評估。 　　該農場最初使用IT業者所開發之農業專用的雲端服務系統，但由於操作上和機台功能略有不足，促使山森先生開始自行投入「kintone」雲端平台之開發，此平台可依據其生產目標與預定之農業生產計畫讓10位農作業員同步共享作業內容，同時每年經由web定期更新農藥等數據，並套用在不同年度農業生產計畫中，因此在大型超商進貨蔬菜時，平台能配合不同公司格式上傳肥料與農業等生產履歷資訊，同時編寫一份符合農業生產過程管理(GAP)認證的報告書，以證明農產品安全。【延伸閱讀】美國投入控制環境的表現型設備於植物科學 　　目前活力健康山森農園其年營業額約4,500萬日圓，在應用IT技術與設備後將大幅提升經營與生產效率，並期望在兩年後可將營業額目標提升至1億日圓，同時山森先生認為不同農業生產者各有其偏好的使用習慣，因此只要善用發揮IT技術之應用，農民可不需要使用特定企業的平台，並自行研發符合自己使用之專用系統。

在瓦格寧根大學 「邁向精準農業2.0」之研究計劃中，其中有一項目標是將運用無人機進行農民種植馬鈴薯時氮肥使用量之監測，藉由無人機蒐集之影像精確顯示其分布情形以協助農民更有效率的使用肥料，在荷蘭馬鈴薯農民平均每年每公頃施用約250公斤氮肥，由於荷蘭的天氣差異較大，每年土壤會流失許多的氮含量，其氮肥的施用量是很有精確的數值。 藉由色差顯示其氮需求 　　在開始種植時，最好能採用三分之二的推薦氮含量進行施用，並在過程中持續觀察農作物生長情況，此時先進的感測器則提供了偵測方法，利用植物反射紅外線、紅光和綠光的程度判斷其氮含量，若植物體內氮含量太低時其顏色變化則較低，最終藉由感測器測量這些差異。 　　這些測量大致上可經由三種不同方式進行： 使用衛星：低成本之解決方法，但會因天氣限制於多雲的時候而無法使用。 現場手動操作或將感測器安裝於拖拉機：最精準但也是最耗費成本的方法，現階段在實際應用方面仍未被廣泛地使用。 無人機中搭配多光譜相機與感測器：目前最新之應用技術，在這幾年內已有較大的技術突破，未來實際應用性高。 於Akkerweb之應用 　　瓦赫寧罕大學研究所一名精準農業之研究員表示，經由無人機從馬鈴薯田捕捉之影像會先被轉換為地圖，並透過與Agrifirm公司共同開發的Akkerweb應用程式上傳，最後再向農民回饋應該使用多少氮肥之建議，現階段亦持續對於eBee型無人機之使用方法進行優化，讓其他開發人員在不同無人機類型的感測器系統之下均能適用。【延伸閱讀】透過無人機空拍技術為鯨魚量體重 進行更精準與高效率的偵測 　　Agrifirm公司研發部技術經理表示在從無人機感測器所蒐集到的結果進行分析後，可協助許多農民瞭解每年土壤狀態以及植物生長情況，以確定是否需要施加額外氮肥，此種方法不僅可更精確地監控氮肥施用狀況外，更能得知目前田間氮肥需求之差異，未來將有助於提升田地作物產量、減少耕作成本以及促進環境友善，雖然目前主要應用標的作物為食用馬鈴薯，但未來在其他重要作物上，如：大麥或小麥之應用是否合適，將會是下一階段研究項目。

以物聯網(IoT)應用與人工智慧(AI)技術結合所發展的智慧農業已逐漸成為世界趨勢，根據美國調查公司得知2016年智慧農業相關市場規模約有5,800億日圓，預計在2022年將會擴大至兩倍以上，為此日本佳能MJ集團 (Canon Marketing Japan)正積極應用其攝影相機與光學影像解析之技術發展獨特的智慧農業生產模式，以監控作物生長並預測其收穫時間，同時協助解決農業勞動力缺乏與人口老化等問題。 　　為了提升作物產量和品質，在生長環境建置方面，會利用感測器所蒐集之數據進行分析，如溫度、濕度、二氧化碳濃度和日照量等環境因子，同時結合作物生產資訊管理系統以建立一個作物適合生長的溫室環境，但仍有些訊息如花的數目、葉子大小、莖的長短等資料仍需以目視方式進行人工判斷，顯示現階段IT通訊技術於農業領域之應用仍有其發展空間。 　　因此本次日本佳能MJ集團將與日本九州大學和農業生產法人ACT草莓農園的共同合作項目中，以草莓為目標作物，藉由本身在生產設影相機與開發光學影像解析技術所累積之豐富研發能量，投入新智慧型農業示範實驗，並藉由其子公司底下之主要研發團隊佳能ITS研發中心所開發之人工智慧深度學習(Deep Learning)技術進行影像分析應用，不僅可算出花和果實數，還能從顏色和形狀預測果實之成熟度，並將成熟度區分為0~4等五個階段，當果實達到成熟度4時即可採收，其預測準確度平均可達到98%。【延伸閱讀】邁向臺灣茶產業3.0之轉型契機 　　此外，該設施亦能監控作物生長情況，當發現作物生長速度較往年同期間緩慢的時候，可立即進行肥料、溫度、濕度等調整以加速其生長，同時藉由模擬人類大腦之神經網絡（neural network）技術，將溫室內感測器所蒐集數據進行分析預測，讓生產者只要透過智慧型手機即可掌握採收時間與收穫量，且佳能ITS研發中心主任竹中亦指出「對生產者來說經由這樣生產的模式可促使其從批發商獲得更多訂單的機會」，只要能正確掌握出貨時間就能提升其作物產品之競爭力，未來更能配合出貨時間進行作物生產規劃，當價格崩盤時可暫停出貨以穩定市場經營。 　　在透過本次佳能MJ集團的示範實驗與推動，持續提升此項農業生產模式之技術成熟度與生產預測之精準度，並預計在2018年可順利進入產業化之實際應用，期望透過IT通訊技術積極推動智慧農業之發展，以協助生產者提升其作物生產效率、產量以及競爭力，並因應農業可能面臨之人口老化、勞動力不足、自然災害頻頻發生以及氣候變化等諸多問題尋得解決對策。

荷蘭是僅次於美國的全球第二大農業出口國，根據荷蘭政府提供的數據顯示，2016年農產品相關出口金額達940億歐元，相較2015年900億成長了4%左右，在出口品項方面有85%是畜產品、蔬菜和花卉類，而農業資材產品占整體出口的9.4%(相當於90億歐元)，然而相較於美國，荷蘭國土面積僅佔美國4.2%，雖其大多是由填海造陸而成適合農業耕地使用之土地，但在此條件之下，荷蘭仍能成為全球第二大農業出口國是相當驚人的。 　　荷蘭農業部部長表示「荷蘭農業不僅僅只有酪農產業與鬱金香花卉產業聞名於世，其在農業不同領域相關發展已具有引領歐洲和全球農業之深厚能量」，同時他更進一步指出「藉由農業知識與技術持續發展，將創造兼具高效、健康、安全以及永續的糧食供應系統」。 　　同時荷蘭政府認為知識與創新技術開發亦是他們推動高效節能溫室相關資材出口的重要支援之一，除了促進國家經濟發展外，同時也對於發展中國家將面臨飢餓與營養不均以及因應極端氣候所帶來糧食供應等問題尋求解決之道。 應用衛星資訊數據發展新的精準農業 　　荷蘭為推動精準農業發展，預計投入150萬歐元購買衛星資訊，經由研究機關或專業公司分析後，免費提供給國內農民使用，這種新型態農業生產管理模式將結合地理資訊系統(GIS；Geographic Information System)與衛星資訊系統(GPS；Global Positioning System)兩大關鍵核心技術，以進行氣候、土壤、病蟲害等各種不確定環境因素之數據蒐集與分析，最終達到作物精密管理與監控以及提升農業生產效率之目的。 從事數據分析與服務之專業公司 　　從2000年開始，荷蘭有間公司eleaf藉由分析衛星訊號所獲得之相關環境數據，並將其應用在作物生長和水資源管理方面，同時提供給50個國家以上使用，該公司在農業主要服務項目有 1.作物監測(Crop Monitoring)：可在固定時間與區域範圍內，掌握作物生長狀況； 2.灌溉計劃(Irrigation Planner)：能精確掌握作物缺水情況，並在需要灌溉時透過MAIL或電話通知，以協助農民在正確的時間、位置進行適量的灌溉； 3.產量預測(Yield prognosis)：協助農民進行採收期和作物產量之預測等。 　　透過這些數據，可一目了然地瞭解哪個地區需要灌水與施肥，減少不必要的成本，除了提升糧食生產力外，更能進行水資源永續管理以達到環境保護之企業使命。【延伸閱讀】聯合國糧農組織利用即時衛星資料進行水資源管理 荷蘭即將發展精準農業計畫 　　因此，荷蘭在2017年將正式推動國家精準農業試驗場四年計畫(de Nationale Proeftuin Precisie landbouw；NPPL)，第一階段將投入政府200萬歐元的補助，以提供農民免費使用這些衛星資訊服務，並額外投入50萬歐元之研究經費，期望後續能帶動醫療、機器人、大數據、資訊及新材料開發等不同領域之創新技術研發。

日本靜岡縣以沼津市東海大學舊校舍為據點，並投入10億日圓之研發經費，成立一間以農業創新技術為主的戰略研究中心「AOI-PARC」(Agri Open Innovation Practical and Apllied. Research Center)，此研究中心成立之宗旨將以應用創新研發能量，整合產業與學術界資源，促進共同研發成果產業化，進而擴散食品與健康等相關產業技術發展。 　　目前研究中心已引進專研AI技術之慶應義塾大學與光學測量技術之理化學研究所等研究單位，在民間企業方面則已有12間企業進駐共同合作，如：專門製造機器人手臂的IAI公司、能源建設的鈴与商事株式会社以及富士軟片（Fujifilm）等7間具有深厚研發能量之企業，以及其他與諮詢或輔導等相關企業。【延伸閱讀】人工智慧現階段之技術探討及應用 　　在研究設備方面，為了能依據不同品種與不同產地尋找出最適合之栽種方式，導入可模擬不同環境條件的次世代栽培實驗設備，同時也設置有一台能夠進行高精密測量農作物機能性成份之設備，以作為提升農產品附加價值之用途。 　　在中心成立當天，靜岡縣川勝平太知事也強調靜岡縣擁有豐富的食材與健康長壽的生活民眾，是最適合作為農業、食品與健康之研究據點，期盼「以世界一流創新技術打造現代農業，持續往攻擊型農業邁進」。 　　若對 Agri Open Innovation Practical and Apllied. Research Center (AOI-PARC)有興趣者可進一步參閱下述網址：http://www.pref.shizuoka.jp/kikaku/ki-110b/201707/kikaku/index.html

紅樹林在因應氣候變遷扮演著至關重要的作用，除了有助於減緩二氧化碳之排放、更能促使沿海區域免受到極端氣候影響，同時提升水產種類多樣性保護效果50%。 　　緬甸為了恢復因林木過度砍筏及農業土地與水產養殖迅速開發而逐漸減少的紅樹林，過去五年藉由與世界國際基金會(Worldview International Foundation)合作，在伊洛瓦底河域進行了約750公頃的270萬顆紅樹林復育作業，且在這次與英國BioCarbon Engineering公司的合作，則利用其最新的技術藉由無人飛行器進行約250公頃面積之紅樹林復育。 　　其操作方式必須在種植前先利用無人飛行器進行土地勘查，蒐集地形與土壤狀況等資料數據，並將蒐集之數據進行分析後，以確認種植樹種與位置，最後將包覆生長營養所需的種子莢以足夠的力量射入目標區域的土壤中，其精準度更勝於舊有的空中播種技術。【延伸閱讀】農業製造商推出有效載重可達200公斤的無人機 　　這項創新技術具有比傳統人工快十倍的種植速度、且種植後存活率高以及所需成本只需人工一半等優勢，目前緬甸在一天內可同時出動六台無人飛行器進行10萬顆種子之種植，並視當地情況以及種植需求逐步進行調整，同時雇用當地居民來進行種子收集與種植以及種植後數木的管理與監測。

為協助國際稻米基因庫解開多樣性的秘密與改善稻米生產，國際稻米研究所在2014年將3,000多種完整的基因組序列釋出，以提供育種人員重新編碼並生產適合未來所需的新品種，約略計算後在這構成遺傳密碼的55,000基因序列中，大約有70%以上之功能仍是處於未知的情況，而目前稻米中的多樣性差異大多是從這些編碼的自然重組所發生，僅要單一個編碼的改變就會影響一個基因的全部功能。 橋接缺口 　　大多數育種者認為測量表現型是費力、昂貴且技術門檻較高的，目前現行的科學能力尚無法完全瞭解與測量為什麼在田裡會使得這些性狀與特徵出現變化，因此無法在大量的植物數量上進行表現型特徵的細節記錄。為解決此問題，新興的植物表現組學(phenomics)領域結合生物學、工程學、和數據分析以提供一套新技術來克服上述測量的瓶頸，藉由影像成像、感測、光譜和機器人的技術發展進行非侵入式的植物成長過程研究，以尋找到具有價值的表現型性狀。 數位農業 　　目前，國際稻米研究所正在進行各種感測器與成相儀器的測試，透過善於捕捉顏色照片的RGB相機，進行顏色、形狀、結構資訊等成像分析，並藉由熱成像相機進行近紅外線輻射以檢測人眼無法察覺的部分，並根據其溫度差異來區分範圍內的目標物，這些相機可用來監控植物對環境改變之反應，而不同種類的光譜成像儀也常被用來測量從稻株植冠來的反射光線，以連結化學成分變化與結構組成間的獨特特徵為何。在物理特性探測方面，經由可傳遞的高頻音波、光學感測器或雷射感測器等超音波感測器之使用，將能進行距離、高度和結構等測量，並監測植物架構和生長之情形。每個感測器均是一個有力的工具，當其整合結合後將能創造一個能夠突破表現型測量瓶頸的工具組。 邁向新的挑戰 　　過去幾年，無人機已在IRRI菲律賓總部進行測試，藉由無人機提供資料數據收集，並從大量且多樣性的稻米中篩選有價值的性狀，而這些無人機亦會搭配有RGB、光譜和熱成像等感測器，在一小時內可測量超過100畝之稻田面積，並兼具有便宜、快速與高度移動等優勢，已成功證實未來可進行全球性的推廣使用，並將所蒐集的資料數據匯集至RICE-全球稻米陣列(RICE–Global Rice Array)，建立國際性稻米科學家之社群連結，共同致力於表現型組學之研究。 　　在田間的大範圍工作時，拖拉牽引機的GPS自動導航功能就能啟動，藉由被架設在24公尺長吊臂的八個感測器套組來偵測四周，並在牽引機工作過程中同時蒐集數據，在以每小時1公里的移動速度下，此系統能蒐集到2,500個葉層資料，且這些經由超音波感測器蒐集來的熱量與光譜資料可表現出其生長分析及監測植物對田地環境的反應。此外藉由設置在雨水收容槽的感測器系統，則可透過水壓調控田間環境進行非破壞性的乾旱生理試驗與偵測。 　　當需要更多完整的表現型資料分析時，在澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的植物表現組學中心所建立的高分辨率平臺將會是主要的工具，能夠進行10,000種植物其葉片表層上的表現型特徵之偵測，透過被覆蓋的顏色、熱能、和光譜的感測器空間數據而產生的3D影像進行性狀剖析與植物生理反應等分析，並提供科學家創新的技術來進行複雜性狀的測量與資料分析。【延伸閱讀】透過受訓犬隻檢測柑橘病害的應用研究 通往未來的窗口 　　表現型分析之技術仍處於發展的階段，各種新興的技術被開發用來測試其是否為實際可應用之工具，其中IRRI則在這些創新關鍵技術開發與應用扮演著重要的角色，藉由資源的投入以提升表現型特徵性狀分析的數量與效率以及專業技術，協助科學家和育種人員解開稻米基因多樣性的技術，以推動稻米新品種的選育與稻米生產的改善。

六月在糧食與農業組織(FAO) 羅馬總部舉行的第五屆全球土壤夥伴關係全球大會（GSP），本次受眾矚目的討論關鍵議題為「土壤污染」，並在會議後大會通過了三項與促進信息交流的新倡議：1.全球土壤資訊系統、2.全球土壤實驗室網絡，以及3.開辦國際黑土網絡，前二項目標將會是以促進各國間之協調與標準化的測量為主，而第三項則是提升世界對於這些高碳含量之肥沃農業土壤的知識。 　　根據聯合國各農業機構表示，氮和金屬如鉛和汞，會藉由污染土壤與損害植物等方式，進而造成糧食安全之風險，使得農田土地受損，而糧農組織土壤官員暨GSP秘書長亦指出，土壤污染是現今一項新興的問題，但由於形成原因及形式多樣，未來可經由減少知識差距和促進永續土壤管理之方法以加強全球合作並建立可靠的科學證據，同時糧農組織亦強調，過量的氮和微量金屬，如砷，鎘，鉛和汞等會損害植物的新陳代謝，削減農作物生產力，最終導致可耕地縮減，當其進入食物鏈後，這些污染物也將對糧食安全，水資源，農村生計以及人類健康造成威脅。 監控土壤污染 　　「土壤污染」一詞常是指不應存在或濃度高於正常值之化學物質存在於土壤之中，這將造成一個隱藏的風險，因為它比起一些土壤退化之過程（如侵蝕）更難觀察，像是化肥、除草劑和殺蟲劑等使用，或者是動物糞肥中所含的抗生素均是其主要的可能污染物，這也是由於人類所用的化學配方藥劑變化迅速，造成了對土壤的特殊挑戰，因此GSP在2018年4月將召開全球土壤污染物與污染防治座談會，並對於未來將支持推動的土壤數據網絡共享訊息與協調管理標準化以減輕土壤負擔之議題做進一步的討論。【延伸閱讀】小農民也能為氣候調適研究盡一份心力 黑土 　　新的「黑土國際網絡」將定義為土壤中至少含有25公分的腐殖質，且土壤有機碳含量高於2%，若按照這個定義計算，目前全世界此種土壤約有9.16億公頃，其佔無冰地球表面的7％，這個新建置的「國際黑土網絡系統」未來將藉由製作分析報告、提供知識分享以及技術合作服務平臺來提升其黑土之養護和長期生產力。