智慧農業：精準高效，驅動下一波糧食生產革命
智慧農業正以驚人的速度，重塑高經濟作物田、葡萄園、溫啡莊園到溫室與牧場等作物與畜牧經營模式。隨著人口成長、氣候變遷與勞動力短缺，市場需求創新的食物生產解方。精準農業正是轉型核心，透過 IoT 感測器、AI 驅動的分析與數據決策，實現流程自動化、提升產量，並在整體農業系統中最佳化資源效率與成本。除了生產力提升，這些技術也藉由改善能源使用、降低碳排、提升動物福利與強化氣候韌性，支持永續發展，同時緩解如俄烏戰爭等地緣政治所放大的糧食安全風險。
順應此趨勢，Statista 指出，截至 2024 年，全球逾半數的農民已在農場採用或有意採用至少一項新型農業技術。Mordor Intelligence 亦顯示市場動能強勁：全球智慧農業產業 2025 年估值 182 億美元，並預計至 2030 年達 326 億美元，年複合成長率（CAGR）12.33%。
- 產業：農業
- 應用：智慧農業閘道器（Gateway）
- 解決方案：DFI ASL051 2.5” 工業級 SBC
Smart 智慧農業框架
智慧農業是整合科技、數據與決策的分層式生態系，從邊緣感測一路延伸到雲端分析與 AI 驅動的農場管理，以最佳化生產力、永續性與效率：
● 感測層（Sensing Layer）
蒐集農場環境的即時邊緣數據：
IoT 感測器：量測土壤含水率、溫度、濕度、養分、水位、光照，以及畜禽健康。
無人機與衛星：監測作物生長、偵測病蟲害、為大型農場提供空拍影像。
機具數據：擷取拖拉機、收割機、灌溉系統與溫室的運作參數。
● 網路層（Network Layer）
以 Wi-Fi、LoRaWAN、NB-IoT、4G/5G 或衛星網路，確保感測器、裝置與閘道器之間的無縫連線，並將資料上傳至雲端進行集中儲存、管理與分析。
● 閘道器層（Gateway Layer）
在地彙整並前處理資料，將關鍵資訊優先送往雲端，同時支援即時決策（如自動灌溉與環境控制）。
● 雲端層（Cloud Layer）
作為智慧中樞，將異質農場數據整併至集中式資料庫，並產生可執行的預測洞察：
資料庫：把作物、土壤、天氣與機具等多元來源整合至統一資料庫。
AI 分析：以 AI/ML 預測產量、病害爆發、灌溉需求與最佳施肥方案，轉化為節能高效的管理策略。
農場管理：提供監控儀表板、警告、營運規劃與合規報表，實現以數據為本的農務。
AIoT 農業的「最後一哩路」挑戰
雖然 AI 與自動化優勢明顯，但智慧農業的落地常卡在「最後一哩路」。從創新到實際部署，受制於農民與方案供應商不可忽視的現場現實。除了技術與連網限制，極端氣候、天災造成的減產、病蟲害，以及愈發擴大的勞動與技能落差，都讓農民對投資先進系統心存疑慮。這些不確定性加劇導入風險，使創新必須在嚴苛環境下證明其價值。
在此背景下，若干關鍵障礙尤其突出：
連網缺口
偏鄉與遠端農場缺乏穩定的寬頻或行動網路，限制 IoT 感測、無人機、邊緣裝置與雲端分析的即時性。延遲也阻礙仰賴立即回饋的 AI 決策。雖可用衛星或私有網路，但成本往往過高。
數據碎片化與互通性不足
不同廠商的農業科技常採專有平台，造成資料孤島。若無順暢互通與統一平台，精準農業難以充分發揮。
嚴苛農場環境
酷熱、潮濕、塵土與泥濘考驗設備耐用性與可靠度。偏遠地區的電力不穩也不利先進工具使用。耐候且節能的設計是長期運作關鍵。
AIoT 農業的資料安全
AI 與數位工具會蒐集從土地與作物到畜禽、氣候、機具與財務的敏感資料。農民關切隱私，農業企業則要保護商業機密。這些資料對整個價值鏈（如預測、產品開發、保險）皆具價值，因此需強健資安並遵循 NIS-2 與網路韌性法（CRA，2024 年於歐盟與 EEA 生效，2027 年起強制適用）等法規，確保全鏈資料受保護。
歐洲的跨區域智慧農業
這些「最後一哩路」挑戰並非理論，而是農民與供應商的日常。
DFI 的一位歐洲智慧農業方案經銷商客戶，服務範圍涵蓋葡萄園、溫室、露天農場與牧場等多元場域。其最終用戶皆需要系統能即時監控關鍵農業參數、發出即時警報，並支援自動化灌溉控制。
由於這些歐洲營運者管理的是跨國大型農場，方案亦必須具備集中式雲端 AI 分析平台，提供可行動的洞察以最佳化成本與資源，並能將洞察無縫回饋至邊緣裝置以執行即時動作；同時，所有資料交換需完全符合 CRA 規範，才能達成高效率、閉環、跨區域的農場管理。
在此架構中，閘道器是核心：既要在地前處理感測數據、再上傳雲端，也要把可執行洞察與指令直接下發到田間裝置。為了實現願景，客戶需要一台堅固、緊湊、低功耗的工業電腦，具備超低延遲通訊與完整 CRA 相容的資安能力—而這正是 DFI 的強項。
DFI ASL051 2.5” SBC：打通智慧農業的連網最後一哩
在緊湊型工業電腦中，DFI 全新的 2.5” SBC ASL051以其邊緣 AI 性能、即時連線、耐用低功耗設計與安全合規脫穎而出。
邊緣 AI 能力
ASL051 採用 Intel® Atom x7000RE 系列，支援 Amston Lake RE 與 Twin Lake 處理器，以 8 個 CPU+iGPU 核心提供高效邊緣 AI 運算。結合 Intel® AVX2、VNNI 與具有最多 32 個 EUs 且支援 INT8 加速的 Intel® UHD Graphics，可在邊緣執行低延遲 AI 推論（如影像與分析），將異常偵測或預測性調整等動作前移至邊緣，降低對雲端延遲的依賴。
以 TCC/TSN 實現即時通訊
ASL051 具備豐富 I/O、雙 2.5GbE 與 4G/5G 擴充，並在 Amston Lake 平台上支援 Intel® TCC（Time Coordinated Computing） 與 TSN（Time-Sensitive Networking），確保超低延遲資料傳輸。這對精準農業至關重要，因為啟動灌溉、調整環境控制或設備協同等即時動作，會直接影響產量與資源效率。
為戶外部署而優化
ASL051 於 2.5” 小型板型內實現 6至12W 超低功耗，極適合邊緣部署。其現場可靠性設計包含 -40°C 至 85°C 寬溫、12V DC 輸入，以及 COM、DIO、M.2、Nano-SIM 等多元介面，便於與田間裝置整合。低功耗、強固耐用與高性價比，使 ASL051 成為大型智慧農業專案的理想之選。
強固資安與精簡管理
ASL051 內建 dTPM 2.0，並以 DFI 通過 IEC 62443-4-1 的開發流程為後盾，自產品設計起即符合高標準資安。考量工業環境以 Linux 為主，主機板支援 Linux x86 平台，可在遠端邊緣 AIoT 裝置與雲端系統間無縫整合。
此外，DFI 與 Canonical 密切合作，ASL051 可搭配 Ubuntu Pro。為符合 CRA 等關鍵裝置法規，安全更新至關重要；Ubuntu Pro for Devices 提供 10 年 重要軟體套件與安全更新的自動化機制。隨 Ubuntu Pro 附帶的系統管理工具 Landscape，具備 OTA 監控、維護與更新等功能，讓以 ASL051 為核心的閘道器大幅降低現場維護，同時守護敏感的農業數據。
憑藉卓越耐用度、對最新 AI 技術的廣泛支援，以及對現代資安標準的完整符合，DFI ASL051 協助客戶快速打造智慧農業閘道器，搶占新商機。
DFI 2.5” SBC 作為閘道器的優勢
除 ASL051 外，DFI 的 2.5” SBC 系列在多產業提供多樣化的閘道器方案，具備以下優點：
- 小巧尺寸、豐富 I/O：小巧低功耗設計結合廣泛 I/O，適用多元閘道器應用。
- 高耐用度與長期供應：面向戶外的耐用設計，RMA 率低於1%，並提供最長 15 年產品生命週期支援。
- 多元型號與低延遲選項：多種 COTS 配置（含 TCC/TSN 支援），確保超低延遲，滿足不同客戶的閘道器需求。
- AI 整合與資安合規：以 SoC 高效分配運算資源，回應邊緣即時需求。搭配 Ubuntu Pro，可在邊緣與雲端間建立安全通訊以進行進階 AI 分析，同時在 CRA 下強化合規態勢。透過 Landscape 進行 OTA 集中監控、更新與維護，降低現場作業並全面強化系統安全。
仰賴這些優勢，DFI 的 SBC 已幫助客戶加速在工業自動化、監控與零售智慧（如 AI 助理、HMI、人機介面、資訊亭等）等領域的閘道器部署與系統落地。
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