AI改寫台灣漁業養殖效率翻倍

記者梁瀚云、宋大澤／採訪報導

過去傳統漁業養殖仰賴人力經驗與天氣運氣，不僅效率低、風險高，也容易造成資源浪費與環境汙染。因此，台灣有許多養殖業者將人工智慧（AI）導入水產養殖業。

國立海洋大學電機工程學系教授張忠誠，從2015年開始致力於將人工智慧（AI）與物聯網（IoT）技術應用於水產養殖領域。張忠誠表示，團隊在研究較為成熟後，便在台灣多地進行實地測試，包括新北貢寮、屏東及嘉義等地的箱網與魚塭養殖場，發現研發的系統在降低養殖業人力成本、提升生產效率等，諸多方面都取得了良好成效。

近年來，台灣在智慧養殖領域有許多新發展，位於雲林縣口湖鄉的「台灣鯛智慧養殖園區」，正是人工智慧（AI）與永續漁業結合的指標性案例。此園區最一開始是做傳統的水產養殖，但因傳統水產養殖餵食、換水、水質監測等都必須靠人工經驗判斷與操作，時常導致水質惡化。加上早期傳統養殖方式需要非常大的面積與用水量，效率低也十分耗能，因此家族第三代老闆王益豐在接手家業後，體會到傳統養殖方式的不足，多次遠赴以色列、波蘭等國取經，觀摩當地的高密度養殖模式，將國外技術與器材引進國內。

針對智能養殖所帶來的好處，台灣鯛生態創意園區導覽人員謝玗臻表示，相較於傳統養殖池，智能養殖在相同的面積下，產量可以提升至22倍，在效率、能源與人力成本上都得到很多的改善。

智能養殖中最重要的設備就是水下感測器，可以即時監控水溫、溶氧、pH值、氨氮等參數。謝玗臻表示，原先傳統式養殖場需要有三到四人去監控，但自從有了水下感測器，當水溫、溶氧等數據有異常時，手機、平板所連接的APP就會自動通知，也能即時使用遠端遙控啟動水車、曝氣盤、投料機等設備，進行緊急措施，降低魚隻生病、死亡的風險。智能養殖池除了水下感測器，也配合循環過濾系統，養殖魚隻的汙水經由過濾槽分離過濾，將沉澱物轉為肥料，水流則經過淨化處理後再利用，不但能大量減少用水量的浪費，也能更有效的避免水質惡化。

由智能養殖池所養殖出的台灣鯛魚肉，不會有人們對台灣鯛的傳統印象，如：有臭土味等。謝玗臻說明，其實魚肉有臭土味，多是因為養殖過密、殘餌過多、池底老化等因素，使放射菌和藻類過量繁生而引起。相反的是，智能養殖的台灣鯛，因能良好控管魚塭環境，魚肉能達到生食級的水準，因此也成了許多店家相繼採用的熱門食材，目前已行銷至台灣知名超市，並與約2000多家火鍋店合作。餐廳業者陳小姐表示，經由處理後的台灣鯛跟一般市場買的台灣鯛相比，在口感上有明顯差別，也因此收到了許多客人正向的反饋。

另外，台灣鯛智慧養殖園區也在智能魚池上方搭建太陽能面板，採取魚電共生的方式進行養殖，將太陽能發電設施與水產養殖結合。傳統的養殖方式，因長期太陽直射，夏季水溫常達到近攝氏40度，使水中溶氧量降低，導致魚隻缺氧、免疫力下降，增加疾病風險，並可能引發大規模死亡。謝玗臻表示搭建太陽能面板能夠有效降低養殖廠內的溫度攝氏5至7度，且一天平均可以產生約4000度電，養殖池一天所需的電量大約是200度，因此也能供應廠外的魚貨加工場使用，達到整個園區的自給自足與環境永續。

冷水魚的新家深層海水養殖

台灣在養殖方面擁有一項獨特的養殖方法，就是使用深層海水養殖魚類。台東深層海水養殖人員林新建表示，目前氣候變化較大，野外捕撈的漁獲量也漸漸減少，透過室內養殖相對穩定，也不像戶外傳統養殖可能會受天災影響。另外，室內養殖也可以有效控制溫度以及傳染病的發生，例如：比目魚養殖水溫條件要在攝氏18到20度之間，選擇水溫較低的深層海水可作為養殖的水源。林新建表示，比目魚在水溫太高的環境下成長，可能會有病毒的產生，深層海水對應的溫度與比目魚的水溫條件相當適配，可以讓比目魚的肉質更加肥美彈牙，因此在台東知本投資搭建700坪左右的養殖場。

比目魚養殖因需要低溫控管，因此台東養殖場採用半室內養殖方式，結合深層海水的低溫，以及在池內使用影像生物辨識系統，對成長曲線的觀察、疾病的預防、養殖餵食管控和大小的篩選有很大助益，有效提高養殖成功率以及魚隻品質。過去台灣比目魚進口居多，水產試驗所在2018年成功建立人工繁殖技術，使台灣能夠自行生產比目魚，減少對進口的依賴。林新建表示，目前也在進一步研究比目魚的適水性，現在台灣本土比目魚對水溫適應性更高，未來有望能降低成本，並且擴大產量。

林新建表示，深層海水在全世界沿岸，可以在沿岸五公里內就達到水深500公尺的，僅有三個國家，台灣就是其中一個。而要使用深層海水也需專業的取水技術，使用特殊材質玻璃纖維的深海管線抽取200至1000公尺深的海水，因水深管線需要具抗壓耐腐蝕的玻璃材質，以及使用水下無人船進行探測收集資料及相關施工問題。

在養殖的過程中，也有許多的挑戰與困難。林新建指出，初期主要是在室外養殖，若颱風來襲就會導致水質濁度上升，帶菌量也會因此提高，使上百條魚隻死亡，虧損百萬台幣。後來把傳統的室外養殖場搬到室內，解決天災以及細菌滋生問題，目前室內養殖品質相對穩定。

為避免海洋環境資源被過度利用，國立中山大學海洋環境及工程學系教授林巧雯表示，過度使用深層海水可能會影響生態，需要制定抽取上限與監測機制，防止資源被過度利用。

AI養殖系統引領新趨勢

隨著科技的進步，在養殖方面也漸漸跳脫傳統框架，就以台灣鯛生態園區為例，開發智能分級機，利用CCD影像技術能夠精準快速測量魚體數據，粉篩正確率達94％，計數正確率高達96％，這項科技能夠減少人力消耗，正確性也很高，園區也持續研發使正確率能再提高。而園區內的智能魚池可以使用遠端操控，使用手機、平板操作物聯網，隨時觀察各魚池水質、魚群狀態。謝玗臻表示，遠端操控魚池，或許能夠讓更多年輕人留在雲林工作，可以不用像傳統養殖親自到現場觀察魚池狀態，增加許多便利性，減少工作的辛勞程度。

張忠誠與海洋大學團隊開發AIoT系統（人工智慧物聯網，Artificial Intelligence of Things），結合AI與IoT技術，目的是要協助台灣漁民在養殖方面的發展，即時監控水質、分析養殖數據，降低養殖成本提升獲利。張忠誠表示，利用物聯網（IoT）結合箱網養殖，可以使整個養殖系統轉為智能，箱網養殖是在開放水域中圈養魚隻，未來也會持續推動各地的箱網養殖融合物聯網（IoT)，可將整個魚池智能化，例如：分析魚隻健康狀態與成長速度、自動餵食、追蹤魚群行為，監測即時水質（溫度、含氧量、pH），此系統已獲得學研新創類獎項，顯示農業、漁業以及食品生技領域上的創新價值。