智慧養殖為漁貨永續帶來新視野

捕撈漁業一直是高風險、高勞力密集的經濟活動，從業者個人與家庭都須承擔著巨大的風險，而其所仰仗的經濟模式與環境存續也都十分的脆弱。尤其隨著從業人員的老化與減少，加以整體漁獲量的持續下滑，傳統的漁業已難復過去的榮光，因此，漁業大量轉向發展養殖幾乎已成定局。
然而臺灣的水產養殖發展到90年代的鼎盛期之后，漸漸也遭遇了瓶頸與挑戰。一方面越來越頻繁的極端氣候對養殖業者造成莫大的沖擊，另一方面，則是養殖業也面臨勞動人口不足的困境，促使水產養殖者必須著手規劃新的養殖策略，而自動化的養殖和數字化的運營，將是這波轉型的不二方針。

水產養殖勞動力不足 自動化需求水漲船高
雖然不用出海巡洋，也無需巨型艱困的捕撈作業，但水產的養殖卻需要更繁雜的人工養護作業，除了每日定時的喂養之外，還需要時時監控水溫、水質，和應對難測的天象。
再者，魚只水產品的健康狀態也都需要日日的觀察，只靠一個家族和少量的員工，只能很勉強的支撐運營，一旦遭遇魚群染病或者惡劣天候，常常只能以虧損坐收，更別說還想提升產品的質量和顧及自然環境的永續。
「它需要很多的勞力，兩個小時就要去巡一次魚塭。一年365天，天天如此。」海盛科技創辦人暨執行長連唯證說道。
海盛科技是一家年輕的公司，成立于2018年，目前已是臺灣首屈一指的智慧水產養殖方案的供貨商。他們透過獨家專利的影像辨識技術，結合數據為核心的AIoT智能系統，已在臺灣的水產養殖界取得不少的實績。
但除了勞力密集之外，水產養殖其實非常仰賴從業人員的經驗與判斷力，才能夠從細微的跡象中，去判斷魚群和魚只的健康狀態。但這種「老經驗」其實很難傳承和復制，因此也加深養殖業延續的困難。
連唯證指出，業者巡視魚塭時，除了要能視判水質狀態外，同時也要觀察魚只的進食狀況，以及是不是有受傷、生病，或感染寄生蟲的情形。然而這些事務即便是有經驗的業主都不一定可以完全勝任，更何況是經驗不足的業主。
「魚只死了你不一定會知道，有些魚種是不一定會浮起來的；另外，飼料也有沉水型的飼料，你無法從水面上看到牠們進食的狀況。」連唯證說。
再者，由于一切作業都難有明確的判斷依據，因此這一池的成功，并不代表其他池也能成功，今年的成功，也不代表明年的成功。再無法復制成功經驗的前提之下，傳統的水產養殖方式其實承擔的龐大的風險。
而反映到市場端，就是造成臺灣的水產供應需要大量仰賴進口，平均每十只魚，就有七只是由海外輸入；十只蝦就有九只蝦是進口的，消費的成本也就居高不下。也因此，采用自動化技術來改進養殖的質與量，幾乎可以說是一條必行之路。


 
圖一 : 水產養殖需要更繁雜的人工養護作業，急需自動化科技的協助。（source：海盛科技）

用科技把魚看清 將水質控好
要徹底解決問題，就得從痛點下手。首先，要能幫助水產養殖業者「看清」魚只，同時也把水質管控好，而這兩個地方正是智慧科技可以施力的所在。
想用肉眼看透水象，本質上就是個不可能的任務。水象除了會受到天候的影響之外，魚群也會因為品種的不同，而在不同的水深活動，要憑借人類的視力來做判斷自然錯誤率很高。也因此運用水下的影像偵測與辨識系統來作為決策的依據，才是最合理的方式。
以海盛科技為例，他們在充分洞悉業者的難處后，就為此打造出一個專為水產養殖設計的水下探測解決方案，而這套系統最強大之處，就是結合了他們獨家的人工智能影像增強技術，能夠把水下的各種魚跡探查出來。
連唯證表示，海盛科技的影像強化還原技術可自動分析各種影像，并啟動色彩適應性校正，可以處理水下光線折射、混濁和霧化的不良影響，提供清晰可辨的水下影像，非常適合用于水產養殖業使用。
「簡單說，就像是把上面的一層霧去掉。」連唯證解釋道。
而為了讓養殖業者可以更全面的掌握魚場的運作，進一步提升經營的效率，海盛科技也導入了AIoT技術，結合他們的水下探測方案，發展出一套結合了人工智能和物聯網技術的智慧水產養殖完整解決方案。它可與各種傳感器與自動化系統整合，例如水質感測、淹水傳感器、溫度感測，或者自動喂食和溫控系統，讓業者在一臺平板計算機或者手機上，就可管理自己的魚場。
此外，它能實時把取得的數據數據上傳至云端進行分析，同時進一步把數據可視化，變成容易判讀的圖表，再透過手機APP的形式，讓業者從手機上就能夠在第一時間掌握魚只的健康情況。而透過運用這些智能系統，就能夠減少漁民們的日常勞力需求，同時也能降低人為操作衍生的高風險，并以友善環境的方式提高產量。
「我們的系統就是要讓漁民朋友可以『看得到、量得到、控得到。』」連唯證強調。


 
圖二 : 透過影像強化還原技術產生清晰可辨的水下影像，提升分析與辨識的準確度。（source：海盛科技）


 
圖三 : 透過AI影像分析技術，可以快速目標出魚只的數量和尺寸，讓業者精準掌握產量。（source：海盛科技）

用半導體業經驗 協助漁民掌握成功之鑰
充分使用數字化技術，是連唯證為水產養殖自動化帶來智能的關鍵所在。而這個想法也是其來有自，是從他過去在半導體產業任職時的體悟。
在成立海盛科技之前，連唯證曾在聯發科與臺積電擔任工程師，這段時期的經歷讓他見識到臺灣半導體產業深厚的數字化功力。他表示，數字化就是把所有的數據紀錄下來，相當于是把自己的經驗留存下來，因此成功就可以復制。
「當你失敗的時候，你知道為什么失敗，就可以著手改進；你成功的時候，知道為什么成功，你就可以復制它。」連唯證說道。
他進一步解釋，半導體產業為什么成功？就是因為它已經走到了工業4.0。從產值來看，現在臺灣半導體產業的從業人員，平均每人可以創造800萬的營收，若只算臺積電的部份，平均每個臺積員工可以創造超過2000萬的營收，這就是高階自動化所帶來最直接的好處，因為它可以快速地復制成功的經驗。
有了半導體業的啟發，連唯證就在思考是不是能把自動化和數字化的模式套用在其他的產業上，而且最好是非常傳統的產業，目前仍停留在「1.0」階段的產業，而且其中已有成功轉型的案例。最后他發現挪威的鮭魚養殖就是運用自動化成功轉型的最佳案例，能創造出等同臺積電的人均營收，這也激發他把數字化技術運用在臺灣的水產養殖上的信心。
「我們希望找到1.0的產業，然后用4.0的技術來加速它。」連唯證說。


 
圖四 : 海盛科技創辦人暨執行長連唯證（右），與共同創辦人邱禹韶（左）。

AIoT加身 智慧科技翻轉水產養殖業
在導入AIoT技術之后，海盛科技的智慧水產養殖方案可以說翻轉了傳統養殖的營運模式與思維，過去勞力密集的作業模式獲得了大幅的改善，業者不需要再全年無休，不離不棄的守在魚池邊，而是可以透過多種傳感器和自動喂食器來遠程作業，同時所有的決策與判讀也都有所本，讓成功經驗可以復制。
在漁獲的估算上，海盛科技的智能監測系統可以分析魚只的數量與體型，為業主精準的預估目前的產量，甚至是分析大約的交貨時間，讓業者可以提早準備出貨與分銷的事務。
在魚只養殖上，海盛也能做到魚只健康的監控，運用其智能分析系統，可以精確目標出可能染病的魚只，及早在疾病擴大前進行處置，降低養殖的風險。或者結合飼料配方的改良分析，進一步提升水產養殖的質量，提高銷售的價格，為業者創造更高的獲利。
而他們的智能系統也已為業者帶來了具體的成果，并反應在實際的魚獲和銷售上。根據海盛的數據，透過他們的管理系統，業者可以減少75%的出貨與決策時間（平均5分鐘取樣300尾成魚），同時也不會造成魚只的死亡；此外，運用業者新配方之后，也提升了魚只22%的體重，等同增加了業者的獲利。
另外，海盛科技也與觀賞魚業者合作，完成了世界第一套的AI觀賞魚產卵預測系統，成功預測了小丑魚的產卵期與孵化監控，并提升了30%的繁殖產量，實際為業者的經營帶來幫助。

 
圖五 : 海盛科技的水下探測方案是結了AIoT技術的完整解決方案，它可與各種傳感器與自動化系統整合，并與云端系統進行串接，實時傳輸數據。


 
圖六 : 透過AIoT技術實時把取得的數據數據上傳至云端進行分析，再把數據可視化，并以手機APP的形式，讓業者從手機上就能夠在第一時間掌握魚場情況。（source：海盛科技）

數字化養殖產銷作業 為地球永續帶來幫助
在水產養殖領域取得成功之后，連唯證也正著手把數字化與自動化的技術擴大到營銷的范疇上，期望可以實現產銷一體的目標，也就是從產地養殖到消費者購買的完整流程都能用數字技術來管理。
連唯證表示，對養殖業者來說，他們可以掌握自己的銷售通路，對于魚種的市場價格行情有更深的掌控，就能夠適時的調整養殖和銷售的策略，避免損失且增加收益；而對于消費者說，就能夠實現產地標簽和溯源的機制，讓魚只的來歷也更加透明可靠，購買也就更加安心。
而透過這些數字化運營的方式，就可以妥善的掌握水產養殖產品的供需風貌，進而讓養殖業者、消費者、以及自然環境之間，取得更佳的平衡。而在水產養殖有了突破之后，連唯證認為，這也將有助于人類減少海洋資源的攝取和破壞，甚至可以減少陸地資源的傷害，對地球與人類都將是雙贏的局面。