主题研讨四/新技术应用发展 主 讲 人/国台湾大学生物产业机电工程学系教授 江昭皑
【2008 农业资讯科技应用研讨会文集】
江昭皑
【现职】 国台湾大学生物产业机电工程学系教授 【学】 国台湾大学电机工程学研究所博士 【经】 国台湾大学生物产业机电工程学系 (2008.8 ~ now)专任教授 台湾生物机电学会 第二届监事会 (2006.6 ~ now) 事 中华农机学会 (2003. 7 ~ now) 学术委员会委员 台湾生物机电学会 (2003.5 ~ 2006.5) 秘书长 国台湾大学 生物产业机电工程学系 (2004.8 ~ 2008.7) 专任副教授 国台湾大学 生物产业机电工程学系 (2001.8 ~ 2004.7) 专任助教授 【专长】 机电整合—农业自动化,无线感测器网技术—准农业,田间资讯, 生物电磁 — 生 医光电工程,电脑电驿 — 电传输线保护
110
主题研讨四/新技术应用发展 主 讲 人/国台湾大学生物产业机电工程学系教授 江昭皑
【2008 农业资讯科技应用研讨会文集】
崭新的农业科技—应用 WSN 技术於东方果实 蝇生态监测
子翔 1,陈家榜 1,杨恩诚 2,何坤耀 3,曾传 4, 明 1,江昭皑 1* 1.国台湾大学 生物产业机电工程学系 2.国台湾大学 昆虫学系 3.农业试验所 嘉义分所 4.国台科技大学 电机工程系
————————————————————————————————————————————————————————————— 东方果实蝇的栖群生态模型.未,运用此等资讯 与模型将能够有效地提升东方果实蝇的综合防治 与虫害管的成效. 关键字:生态监测系统,东方果实蝇,虫害管, 无线感测器网
摘要
台湾为东方果实蝇疫区,每因东方果实蝇所 造成的农业损失甚钜.政府部门与农民皆投入大 的人与经费从事东方果实蝇栖群分布调查与防治 工作,以诱蝇器配合化学诱引药剂诱之;此外, 以人工计方法进田间调查统计并以旬报方式报 导栖群动态,藉以掌握东方果实蝇的危害情况.人 工式旬报统计为十天记一次,期间果实蝇 急遽增加,则旬报的时效性则无法发挥即时通报功 能以进相关强化防治措施.因此,为提高东方 果实蝇的防治效果,本研究提出以无线感测器网 技术(Wireless Sensor Networks, WSNs)应用於东 方果实蝇生态监测,将全自动计诱捕器与无线感 测器节点结合,形成一完全自动化害虫计装置. 藉由本团队所研发之田间闸道器,在所设定的时间 内将温,湿,照,监测网区域内平均风速 以及果实蝇等资讯回传至田间闸道器.闸道器 则透过 GSM 模组将感测资回传至后端的资 库,再用网际网技术及网页与资库应用软体 所开发之监控系统,可进远端田间资的收集, 统计与环境监控及害虫栖群密控制.目前本研究 所开发之系统已经於台,台中及嘉义等地区实施 野外田间长期布放与监测.藉由长期的田间资收 集,拟进东方果实蝇栖群分布与温,湿,平 均风速及照等环境间的关性分析,期建
111
壹,前言
东方果实蝇(Bactrocera dorsalis (Hendel))为台 湾果树的重要害虫,其繁殖强,每可繁衍 8 到 9 个世代,受到危害的果实则呈现畸形,腐现象并 造成果.由於台湾已为东方果实蝇疫区,也因此 本土所产的许多高价值水果无法顺出口,造成钜 大的农业损失(Hung et al., 2008).台湾政府长期以 非常重视果实蝇的防治工作,每均投入大的 经费采购诱捕装置供农民使用,并进人工旬报统 计工作,记各地区果实蝇的扑成效,藉以监控 各地区的果实蝇为害情形.根据研究指出,东方果 实蝇的活动情形与温,湿,雨,风速及照 等等息息相关(张,2001).由於人工旬报统计方式 为每十天记一次虫,无法确实有效得知果实蝇 是在哪一天,哪个时间点及何种田间环境况下於 果园内活动.此外,传统的人工统计方式非常耗费 人成本及时间,无法即时掌握田间虫害资讯, 时至科技快速进步的今日,应以自动化的概与方 法解决上述的问题.
主题研讨四/新技术应用发展 主 讲 人/国台湾大学生物产业机电工程学系教授 江昭皑
【2008 农业资讯科技应用研讨会文集】
无线感测器网最早於 20 世纪 90 代被提 出,其构想源自於美国军方因应战场侦搜应用之需 求,在 1999 9 月 Business Week 商业周刊中 将无线感测器网为 21 世纪最重要的 21 项技术 之一(Akyildiz et al., 2002).随著近微机电制造 技术,嵌入式处技术以及运算技术的进步,开发 出电型多功能核心运算晶片,再整合无线通讯晶 片,能够以微小的电子装置进密感测,运算 及无线通讯等全面性的功能.因为硬体的快速发 展,使得无线感测器网的构想得以实现.透过微 型的电子装置可在监测区域内大的设置感测 点,以无线通信的方式形成一独的自主式网, 可在监测区域中进资收集,并将感测资发 送给监控者. 为因应 WSN 技术发展与应用推广 国科会工程 , 处於 95 底推动『无线感测器网技术前瞻研究』 专案计画,并成『无线感测器网技术前瞻研究』 专案计画办公室 1,负责统筹各项前瞻性无线感测器 网技术平台研发与应用.由於无线感测器节点的 硬体实现,国内,外许多研究团队相继投入许多人 与资源进 WSN 技术的研究.WSN 将可开始实 际应用於火灾监测,工厂生产,医学,人照护, 智慧型住与安全管,以及农业资讯与生态监测 等各大域. 有别於过去田间自动化监测所使用的田间伺服 器,本研究用过去长期研究开发的东方果实蝇自 动计诱引装置,结合无线感测器节点制作成新型 的无线自动诱捕节点.用无线感测器节点具有体 积小,布放容及单价低等优点,将可大设置於 监测区域内,有效地取得区域中每个位置的环境感 测资,监测所得的资将比过去田间伺服器单点 监测所得为客观及准确.此等监测资透过田间 闸道器以无线方式传送至后端主控平台加以分储 存,管者能藉由查询功能而获得即时且全面性 的田间环境资讯.在害虫急遽增加时,自动化 的监控平台将主动告知农民进加强防治工作,有

下一页