智慧养殖为渔货永续带来新视野

捕捞渔业一直是高风险、高劳力密集的经济活动，从业者个人与家庭都须承担着巨大的风险，而其所仰仗的经济模式与环境存续也都十分的脆弱。尤其随着从业人员的老化与减少，加以整体渔获量的持续下滑，传统的渔业已难复过去的荣光，因此，渔业大量转向发展养殖几乎已成定局。
然而台湾的水产养殖发展到90年代的鼎盛期之后，渐渐也遭遇了瓶颈与挑战。一方面越来越频繁的极端气候对养殖业者造成莫大的冲击，另一方面，则是养殖业也面临劳动人口不足的困境，促使水产养殖者必须着手规划新的养殖策略，而自动化的养殖和数字化的运营，将是这波转型的不二方针。

水产养殖劳动力不足 自动化需求水涨船高
虽然不用出海巡洋，也无需巨型艰困的捕捞作业，但水产的养殖却需要更繁杂的人工养护作业，除了每日定时的喂养之外，还需要时时监控水温、水质，和应对难测的天象。
再者，鱼只水产品的健康状态也都需要日日的观察，只靠一个家族和少量的员工，只能很勉强的支撑运营，一旦遭遇鱼群染病或者恶劣天候，常常只能以亏损坐收，更别说还想提升产品的质量和顾及自然环境的永续。
「它需要很多的劳力，两个小时就要去巡一次鱼塭。一年365天，天天如此。」海盛科技创办人暨执行长连唯证说道。
海盛科技是一家年轻的公司，成立于2018年，目前已是台湾首屈一指的智慧水产养殖方案的供货商。他们透过独家专利的影像辨识技术，结合数据为核心的AIoT智能系统，已在台湾的水产养殖界取得不少的实绩。
但除了劳力密集之外，水产养殖其实非常仰赖从业人员的经验与判断力，才能够从细微的迹象中，去判断鱼群和鱼只的健康状态。但这种「老经验」其实很难传承和复制，因此也加深养殖业延续的困难。
连唯证指出，业者巡视鱼塭时，除了要能视判水质状态外，同时也要观察鱼只的进食状况，以及是不是有受伤、生病，或感染寄生虫的情形。然而这些事务即便是有经验的业主都不一定可以完全胜任，更何况是经验不足的业主。
「鱼只死了你不一定会知道，有些鱼种是不一定会浮起来的；另外，饲料也有沉水型的饲料，你无法从水面上看到牠们进食的状况。」连唯证说。
再者，由于一切作业都难有明确的判断依据，因此这一池的成功，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。再无法复制成功经验的前提之下，传统的水产养殖方式其实承担的庞大的风险。
而反映到市场端，就是造成台湾的水产供应需要大量仰赖进口，平均每十只鱼，就有七只是由海外输入；十只虾就有九只虾是进口的，消费的成本也就居高不下。也因此，采用自动化技术来改进养殖的质与量，几乎可以说是一条必行之路。


 
图一 : 水产养殖需要更繁杂的人工养护作业，急需自动化科技的协助。（source：海盛科技）

用科技把鱼看清 将水质控好
要彻底解决问题，就得从痛点下手。首先，要能帮助水产养殖业者「看清」鱼只，同时也把水质管控好，而这两个地方正是智慧科技可以施力的所在。
想用肉眼看透水象，本质上就是个不可能的任务。水象除了会受到天候的影响之外，鱼群也会因为品种的不同，而在不同的水深活动，要凭借人类的视力来做判断自然错误率很高。也因此运用水下的影像侦测与辨识系统来作为决策的依据，才是最合理的方式。
以海盛科技为例，他们在充分洞悉业者的难处后，就为此打造出一个专为水产养殖设计的水下探测解决方案，而这套系统最强大之处，就是结合了他们独家的人工智能影像增强技术，能够把水下的各种鱼迹探查出来。
连唯证表示，海盛科技的影像强化还原技术可自动分析各种影像，并启动色彩适应性校正，可以处理水下光线折射、混浊和雾化的不良影响，提供清晰可辨的水下影像，非常适合用于水产养殖业使用。
「简单说，就像是把上面的一层雾去掉。」连唯证解释道。
而为了让养殖业者可以更全面的掌握鱼场的运作，进一步提升经营的效率，海盛科技也导入了AIoT技术，结合他们的水下探测方案，发展出一套结合了人工智能和物联网技术的智慧水产养殖完整解决方案。它可与各种传感器与自动化系统整合，例如水质感测、淹水传感器、温度感测，或者自动喂食和温控系统，让业者在一台平板计算机或者手机上，就可管理自己的鱼场。
此外，它能实时把取得的数据数据上传至云端进行分析，同时进一步把数据可视化，变成容易判读的图表，再透过手机APP的形式，让业者从手机上就能够在第一时间掌握鱼只的健康情况。而透过运用这些智能系统，就能够减少渔民们的日常劳力需求，同时也能降低人为操作衍生的高风险，并以友善环境的方式提高产量。
「我们的系统就是要让渔民朋友可以『看得到、量得到、控得到。』」连唯证强调。


 
图二 : 透过影像强化还原技术产生清晰可辨的水下影像，提升分析与辨识的准确度。（source：海盛科技）


 
图三 : 透过AI影像分析技术，可以快速目标出鱼只的数量和尺寸，让业者精准掌握产量。（source：海盛科技）

用半导体业经验 协助渔民掌握成功之钥
充分使用数字化技术，是连唯证为水产养殖自动化带来智能的关键所在。而这个想法也是其来有自，是从他过去在半导体产业任职时的体悟。
在成立海盛科技之前，连唯证曾在联发科与台积电担任工程师，这段时期的经历让他见识到台湾半导体产业深厚的数字化功力。他表示，数字化就是把所有的数据纪录下来，相当于是把自己的经验留存下来，因此成功就可以复制。
「当你失败的时候，你知道为什么失败，就可以着手改进；你成功的时候，知道为什么成功，你就可以复制它。」连唯证说道。
他进一步解释，半导体产业为什么成功？就是因为它已经走到了工业4.0。从产值来看，现在台湾半导体产业的从业人员，平均每人可以创造800万的营收，若只算台积电的部份，平均每个台积员工可以创造超过2000万的营收，这就是高阶自动化所带来最直接的好处，因为它可以快速地复制成功的经验。
有了半导体业的启发，连唯证就在思考是不是能把自动化和数字化的模式套用在其他的产业上，而且最好是非常传统的产业，目前仍停留在「1.0」阶段的产业，而且其中已有成功转型的案例。最后他发现挪威的鲑鱼养殖就是运用自动化成功转型的最佳案例，能创造出等同台积电的人均营收，这也激发他把数字化技术运用在台湾的水产养殖上的信心。
「我们希望找到1.0的产业，然后用4.0的技术来加速它。」连唯证说。


 
图四 : 海盛科技创办人暨执行长连唯证（右），与共同创办人邱禹韶（左）。

AIoT加身 智慧科技翻转水产养殖业
在导入AIoT技术之后，海盛科技的智慧水产养殖方案可以说翻转了传统养殖的营运模式与思维，过去劳力密集的作业模式获得了大幅的改善，业者不需要再全年无休，不离不弃的守在鱼池边，而是可以透过多种传感器和自动喂食器来远程作业，同时所有的决策与判读也都有所本，让成功经验可以复制。
在渔获的估算上，海盛科技的智能监测系统可以分析鱼只的数量与体型，为业主精准的预估目前的产量，甚至是分析大约的交货时间，让业者可以提早准备出货与分销的事务。
在鱼只养殖上，海盛也能做到鱼只健康的监控，运用其智能分析系统，可以精确目标出可能染病的鱼只，及早在疾病扩大前进行处置，降低养殖的风险。或者结合饲料配方的改良分析，进一步提升水产养殖的质量，提高销售的价格，为业者创造更高的获利。
而他们的智能系统也已为业者带来了具体的成果，并反应在实际的鱼获和销售上。根据海盛的数据，透过他们的管理系统，业者可以减少75%的出货与决策时间（平均5分钟取样300尾成鱼），同时也不会造成鱼只的死亡；此外，运用业者新配方之后，也提升了鱼只22%的体重，等同增加了业者的获利。
另外，海盛科技也与观赏鱼业者合作，完成了世界第一套的AI观赏鱼产卵预测系统，成功预测了小丑鱼的产卵期与孵化监控，并提升了30%的繁殖产量，实际为业者的经营带来帮助。

 
图五 : 海盛科技的水下探测方案是结了AIoT技术的完整解决方案，它可与各种传感器与自动化系统整合，并与云端系统进行串接，实时传输数据。


 
图六 : 透过AIoT技术实时把取得的数据数据上传至云端进行分析，再把数据可视化，并以手机APP的形式，让业者从手机上就能够在第一时间掌握鱼场情况。（source：海盛科技）

数字化养殖产销作业 为地球永续带来帮助
在水产养殖领域取得成功之后，连唯证也正着手把数字化与自动化的技术扩大到营销的范畴上，期望可以实现产销一体的目标，也就是从产地养殖到消费者购买的完整流程都能用数字技术来管理。
连唯证表示，对养殖业者来说，他们可以掌握自己的销售通路，对于鱼种的市场价格行情有更深的掌控，就能够适时的调整养殖和销售的策略，避免损失且增加收益；而对于消费者说，就能够实现产地标签和溯源的机制，让鱼只的来历也更加透明可靠，购买也就更加安心。
而透过这些数字化运营的方式，就可以妥善的掌握水产养殖产品的供需风貌，进而让养殖业者、消费者、以及自然环境之间，取得更佳的平衡。而在水产养殖有了突破之后，连唯证认为，这也将有助于人类减少海洋资源的摄取和破坏，甚至可以减少陆地资源的伤害，对地球与人类都将是双赢的局面。