臺灣南部的農田，在盛夏午後常常迎來驟雨。對過去的農夫而言，天氣的無常意味著收成的風險；但如今，在國立屏東科技大學的綠能溫室裡，氣候與作物的關係正以另一種方式被解讀。環境參數被感測器精準捕捉，數據即時回傳到手機，農民甚至不必踏進溫室，就能知道該灌溉還是該降溫。

在極端天氣事件與農村人口老化的夾擊下，傳統農業「看天吃飯」的時代已經逐漸遠去。取而代之的，是一種由數據驅動的管理模式。國立屏東科技大學智慧農業團隊彭克仲教授、梁佑慎教授與鍾興穎助理教授在113年共同主持的「熱帶農業科技研究發展暨數位轉型計畫」，正試圖透過智慧溫室與數據平台，為臺灣農業開啟另一條道路。

屏東科技大學農園生產系的梁佑慎教授不諱言，傳統農業已經走到轉型的關口。農村人口老化讓勞力日漸稀缺，氣候變遷帶來不可預測的極端天氣，消費市場則要求食品安全、產地履歷與永續生產。這三重壓力逼得農業必須尋找新方法，需要更精準的栽培、農業知識傳承。

他解釋說，聯合國估計 2050 年全球人口將突破 97 億，糧食需求得在有限土地與資源下增加超過五成，才能養活全人類。這樣的挑戰，單靠經驗農法無法應付。所幸科技成熟與普及，感測器、人工智慧、大數據與雲端運算的成本不斷下降，如今已能落實在農場。各國政策也積極推動「智慧農業」與「精準農業」，要求農業在碳中和與永續發展的目標下前進。

「過去農業依靠農民經驗，但數位農業透過數據收集、AI 分析與自動控制，讓管理更科學化、可預測並可持續。」梁佑慎教授強調，這種轉變代表農業已經從被動應對，走向主動決策。

感測器是植物的「語言器官」，讓作物第一次能把自身需求清楚傳達。但要讓作物真正把需求清楚傳達，光有器官還不夠。

在一般想像中，一座智慧溫室，就是在四周裝滿各式各樣的感測器。屏科大的智慧溫室也不例外，外氣象站持續記錄雨量、風向與光照；內氣象站則同時測量溫度、濕度、酸鹼值與二氧化碳濃度。甚至能測量光合有效輻射（Photosynthetically Active Radiation, PAR）來計算光合作用的能量，或透過「蒸氣壓差」來精準評估植物的水分壓力。

這些精密的數據，匯聚成一個看似無懈可擊的監控系統。然而，當我們有能力測量一切時，我們到底該傾聽什麼？溫室的平均溫度是攝氏 25 度，就代表每一株作物都在最佳狀態嗎？

農園生產系鍾興穎助理教授認為，一座真正的智慧溫室，其挑戰不在於測量得多精細，而在於能否理解作物「無法移動」的處境。感測器的終極任務，並非只回報平均值，而是能讓無法移動的植物及時回報自己的真實狀態，透過數據分析與演算法的快速決策，讓溫室永遠保持在植物最舒服的時刻。

然而，要如何確保溫室中的每一個角落，都能達到這個理想狀態呢？答案並不在於感測器數量多寡，而在於部署是否合理。安裝的密度與位置決定了數據的精準度，讓農民能真正讀懂作物的需求。

鍾興穎助理教授說，若設計良好，每兩百至兩百五十平方公尺配置一組溫濕度與光照感測器即可。一千平方公尺的溫室大約需要四到五組，再加上一到兩支設在冠層上方，以掌握垂直空氣差異。二氧化碳濃度則建議每五百到一千平方公尺設置一支，若採取二氧化碳施肥或密閉式管理，還需要更高密度。

之所以這麼配置，正是為了解決農業科學中的核心問題：「空間異質性」。一座大型溫室就像一間開冷氣的教室，靠近出風口的座位特別冷，遠的地方則會有點悶。人覺得不舒服可以換位子，但作物不能。因此，策略性的多點佈建，其真正的目的，就是要繪製出溫室中那張看不見的「微氣候地圖」，讓管理者能照顧到每一株無法移動的作物。

這些感測器透過遠距離、低功耗、低頻寬的無線通訊網路技術 LoRa，或常見的 Wi-Fi 回傳數據，進入雲端平台。前者能以極低能耗覆蓋大片農地，適合農場長時間監測；後者則能支援即時回傳大量數據，適合溫室這類相對密閉的場域。農民只需透過手機或電腦，就能掌握所有環境變化。

更重要的是，這些數據不只是靜態呈現，而是觸發一連串自動化調控。當光照過高，系統會自動拉下遮陰網；溫度過高，會先啟動噴霧降溫，再開啟冷氣；濕度過低則啟動噴霧，高濕度時則打開除濕機或通風。這些控制背後其實是物理與生理的交互作用：噴霧降低空氣溫度同時提升相對濕度，有助於減少作物的蒸散壓力；除濕則能降低病害風險，因為多數病原菌在高濕環境下更容易繁殖。

過去農民手中的鋤頭，是最重要的工具。今天，手機正在取代它。溫室裡的所有數據，會在 App 上視覺化呈現，讓農民一眼就能看出溫室是否過熱、是否存在水分壓力。梁佑慎教授指出，最直觀的就是溫度，只要看圖表就能判斷是否出現熱障礙。農民甚至能同時比較不同作物區的數據，找出最佳的澆水與施肥時機。

數據化管理讓農民更少走進溫室，卻能做出更快、更準的決策。這種數位化帶來的不只是便利，也讓農民有更多信心。因為判斷不再只靠經驗與直覺，而是來自完整且即時的資料支持。

屏科大的「綠能溫室」正是這套系統的最佳驗證。教授與研究團隊利用感測器監控栽培萵苣、甜椒、玫瑰與甜瓜等作物。效果十分顯著：團隊能更少進入溫室，減少人為干擾，讓植物在更穩定的環境中生長。

這些實驗不僅提供研究數據，也讓學生能實地操作，體驗從感測到管理的完整流程。更重要的是，這些案例讓外界看到智慧農業的可能性，並建立起與業界分享的模式。

智慧溫室並不是終點，而是起點。梁佑慎教授認為，未來系統會更往自動化發展，從單純的提醒農民，進一步實現自動開窗、調光與施肥。跨區域遠端監控也將成為可能，一位管理者能同時監控多個場域，甚至結合氣象預測，提前調整農事策略。

當數據累積到一定程度，還能建立「數位分身」，在虛擬環境中模擬不同的管理方式，找到最佳解，再應用於實際生產。這意味著農業正朝少人化、甚至近乎無人的「智慧工廠」邁進。

然而，要實現這樣的無人未來，反而更需要跨領域的人才。梁佑慎教授與鍾興穎助理教授特別點出，未來的農業工作者必須結合生物與工程的專長，例如利用 AI 影像辨識植物狀態；必須懂得資料科學與農園藝學，才能進行產量預測；甚至要跨入建築與熱力學領域，設計出更高效的溫室工程。

他鼓勵對智慧農業有興趣的高中生，不要只讀傳統農業知識，而是同時學習AI、物聯網與程式設計。因為未來的農業工程師，可能不是每天在田裡揮汗，而是在電腦前做出影響收成的關鍵決策。

在屏科大的實驗場裡，作物不再默默生長，而是透過感測器「說話」。這些數據讓農民不必再完全依靠經驗，而能以更科學、更可預測的方式經營土地。當糧食安全、氣候變遷與人口壓力同時襲來，農業數位轉型不只是效率的提升，更是社會安定的保障。國立屏東科技大學農園生產系的智慧農業研究團隊，正用智慧溫室證明，未來的農業既可以是高科技產業，也可以是守護人類生存的核心力量。

然而，智慧農業的快速推進不僅帶來技術突破，也拋出更深層的社會問題。當數位化成為主流，會不會讓資金與技術優勢的大企業率先掌握資源，導致小農在競爭中被邊緣化？還是可能因為工具的普及降低了知識門檻，吸引更多年輕人返鄉，帶動農村的新生力？

另一方面，傳統農民對數據的信任程度仍是一大挑戰，許多人習慣依靠經驗而非演算法，而昂貴的智慧溫室更不是所有農戶都能負擔。如何避免農村因設備成本、網路可得性或數據應用能力差異而出現新的「數位落差」，並確保不同規模與世代的農民都能受惠，將是智慧農業能否真正扎根的關鍵。

對此，梁佑慎教授表示，儘管這項技術尚處於開發驗證階段，尚未對外開放，轉型過程難免會帶來不適，但受惠於政府自 2017 年推動智慧農業計畫以來，許多陣痛期其實已逐漸消化，農民對於環境監測與氣象數據的應用也累積了一定經驗。他強調，數位科技就像一台導航系統，而老農的經驗則如同一位熟練的艦長。當青農（青年農民）運用這些工具與老農協作時，就像共同駕駛一艘名為「農業」的太空船，不僅能延續老艦長的知識，更能將其轉化並發揮在新的世代。