過去地球最熱的三年，全球關注的不僅是溫室氣體，還有農業。
聯合國（United Nations）2018年6月份發布《UN Climate Change Annual Report 2017》的年度報告，不斷重申由世界氣象組織（World Meteorological Organization）所提出的「有紀錄以來最熱的三年」的紀錄（2015、2016以及2017年），而在這一本看似年度定期出版的報告中，也是首次極為慎重地將「農業」與「氣候變遷」的問題相互連結成單一議題，並納入到多國必須排定的議程之中。從這樣的角度來看，這意味著全球對於氣候變遷議題的關注，已然從單純的「氣象變化」問題，回到更廣闊的人類經濟系統，去思考環境脆弱度下的產業的適應性。
這樣的例子，便經常在會議中被提到——「農民經常需要仰賴到水源，但氣候變遷讓降雨、降雪變得不穩定的情況之下，農民將更為仰賴地下水的抽取，不過農業使用水源的速度，遠比起地下水補給來得更快，因此在此情況之下，會加速海水的入侵而造成地下水鹽鹼化，進而加速農業生產環境的崩解。」
這樣的例子也代表還未被人們廣泛理解的是：氣候變遷所帶來的影響與衝擊，有著更為複雜的成因，而農業因為涉及到糧食生產，因而成為必須投注心力的事。
農業既受氣候變遷影響，也同時是氣候變遷的因子
包括世界農糧組織（FAO）以及知名的《全球農業與營養開放數據計畫》（Global Open Data for Agriculture and Nutrition，GODAN）皆提出：全球未來的30餘年，全球人口皆突破百億，對糧食的需求也將再提高70%，不過農業又是非常容易受氣候變遷因子影響，尤其「乾旱」代表的降雨不穩定情況。在糧食需求持續提高，而供給面的生產環境受到衝擊下，農業或糧食生產的行為，將成為高度不確定性的經濟活動。不過，這種將氣候變遷視為農業的影響因子說法，在過去30年間並不缺少。但卻鮮少將農業，轉而視為是氣候變遷的影響因子來談，尤其是慣習農業，或是大型剝奪型農業對於氣候變遷的影響。
慣習農業的耕作方法，最主要的特色在於其應用了化學肥料等方式，來強化作物在單一時間的生長效率，但化學肥料的製作與使用過程，也將產生如二氧化氮（N2O）等溫室氣體而，這也是為什麼聯合國在今年度發表的年度報告當中，不斷提到農業占全球溫室氣體的排放量達10%-12%。除此之外，諸如Swedish University of Agriculture Farming、Nature Conservancy、Climate Collaborative等研究機構，也直接對比了慣習農業、有機農業在一定種植面積之下，所產生的溫室氣體貢獻度，也顯示有機農業對於氣候變遷的影響相對較小；不過，也有研究者提醒，有機農業縱然相對是低碳農業，但如果要維持一定的生產力，並且是在不大幅擴張耕地的情況之下，必須更為有效地優化生產資源，確保糧食供給充足。
有機農業的新寵物——IoT & Data Science
從農業與氣候變遷的討論可以發現到，即使證明有機農業可降低對於環境的影響，但如果沒有相對完備的環境控制技術、基礎建設的建置，便很難不受到生產力、單位價格過高的現實生產問題的挑戰。在此討論的背景之下，資訊科技被視為了解決方案之一。
歐盟在Horizon 2020 Framework Programme的大型計畫資金的支持之下，提出了Internet of Food & Farm 2020的計畫，在此一計畫之中，有一個非常清晰的發問：「物聯網如何能夠推展有機農業？」藉歐盟不同科技社群與農業團體實際試驗後，大概可以歸結為三點：第一，傳統慣習農業是藉由化學藥劑的使用，來降低農夫面對病蟲害所必須付出的成本，但有機農業秉持大量減少人為的外部環境干預，同時又必須適當地掌控生產環境狀態，以協助有機農業耕作者來掌握病蟲害，而在此情境之下，用以檢測植物微氣候的無線感測器，則成為了有機農業耕作者的重要夥伴；第二，在無線感測器形成最佳化拓樸（Typology）與網絡基礎建設的前提之下，可以協助有機農業種植者，判斷甚至預測最佳收穫時機，協助農民可更為容易地掌握生產與物流排程，而零售商也可獲得預期交貨的時間點，盡可能建構有機農業的產銷一體化體系；第三，物聯網技術提供了一種可追溯性工具，諸如作物上方的標籤與驗證工具，結合線上的註冊，以及平台進入的標準審核，相對於既有的產銷模式，更可能建構具有「點對點」功能的價值鏈（P2P Value Network Creation）
知識與資料的共享，台灣需要一場開源生態計畫
倘若有機農業是台灣農業必須行走的道路，倘若資訊科技的導入是可以協助有機農業達到更好的願景，那麼，還必須回答兩個具體問題：第一，如何能在電力與通訊建設相對缺乏的農村環境，建構完善且「低成本」的物聯網基盤環境；第二，如何能結合不同群體，讓不同年齡、不同知識背景的社群可以進行知識串聯，這部分則涉及知識交換平台的架構。換言之，擺放在願景之前的是：基礎建設如何建構、知識社群網絡如何打造的環境與社群工程。
首先，在農業物聯網基礎環境的架構上，可追溯到2003年由Marcin Jakubowski所推動的《開源生態計畫》（Open Source Ecology），該計畫的根本目標在於：結合農業工作者、建築師、軟體工程師以及自造者運動（Maker）的倡議者，建構所謂的「全球村落建設工具組」（Global Village Construction Set），這樣的工具組事實上即是一種開源平台，可以自行取用各種工具，自行製造出農業機具原型，並且在不同地區進行測試與回饋。此外，2018年在Omega Institute更舉辦一場名為《集成開放農業技術計畫》（Gathering for Open Agricultural Technology，GOAT），計畫直接地提出——「封閉的數據生態，會阻礙公平與穩定的糧食生產」也就是說，GOAT認為任何有關糧食生產系統的資訊必須是公開以及易於分享的，但最為特殊之處在於，它還指出當前有許多廠商，會將目標市場轉向農業或牧業，很可能只是藉由感測器的大量布建，來取得大量的農業生產數據，並用於新事業的創造，但一旦這些數據被大型企業所壟斷，那麼可能反而會對糧食生產造成了負面影響，其一就是讓中小型的企業或者小型的農業生產者落入到產業鏈之外，形成大者獨大的現象。
除了OSE、GOAT，還包括了2012年所提出的《全球農業與養分開放資料計畫》（Global Open Data for Agriculture & Nutrition，GODAN）或farmOS，這些計畫或團體，事實上還顯示出了一種新興的科技社群，試圖去定義一種新的農業模式，而這樣的模式是建基於開放資料（open data）的倡議，以及在其下所連結的敏捷式開發倡議，也就是說，這些資訊的創造者在創造有價資訊的同時，已經同時去思考了物件的擴散性，以及終端使用者（農夫）的近用性（accessibility）。比如，OSE所強調的工具組、GOAT、farms所強調的開源軟體，或是GODAN所強調的農業開源資料平台，事實上都驗證了這個精神。
開源生態計畫，如何結合台灣農業傳統的專家系統是根本問題
無論是大廠所形塑的智慧農業目標市場，或者是由開源團體的農業開放資料倡議，都會直接面對到農業生產場域之中，最為特殊的課題——也就是廣義的農業，作為人類歷史發展最久的產業，事實上有許多的知識、資訊，是以非數位化、結構化數據的方式來進行傳遞。先不考量農業生產區域差異，不同作物最佳化種植方式、生長期識別方法，或者是生產土壤的狀態（如最佳化溼度等），如今仍有非常大的部分，仍倚靠農人的手感、嗅覺、觸感等「匠師記憶」來做儲存。而且，農業生產對物聯網的布建來說，又是非常異質化（Heterogeneity）的情境挑戰。
除了非結構化的資料轉譯問題之外，物聯網基礎建設完成之後的大量數據，事實上仍必須仰賴人員的判讀，也就是後端的專家系統仍否被建構以及延續，才是最為關鍵的問題，否則資料就無法發揮效益。
在此一根本問題的對應之下，反映出的還是不同專業領域的匯合。也就是說，開源生態計畫的組織構成，必須涵蓋至少四類的群體，一者是傳統的農業生產者，二者則是資訊與語彙的轉譯者，三者則是軟體與硬體開發人員，四者則是平台與商業模式的管理者。一個未能對接到傳統農人知識的計畫，終將淪為空談。這也是何以全球相關的農業倡議，會一再強調跨領域或者是跨年齡層鏈結的重要性。
可持續的商業營運模式，讓擴散的任務交由私部門
台灣每年約投入40億台幣的農業科技研發預算，分散於各部會的執行機構之中。在過去，這樣的國家資源投入，在作物品種改良、生產環境等農業生產面向取得了一定的成果。但隨著產業生態系的變遷，必須將資源投入的視角，從單點技術突破，轉向新農業基礎建設的營造。在初起階段，台灣的開源生態系計畫，應可學習Internet of Food & Farm 2020、GODAN等計畫模式，由官方部門提供部分資金來建構先導型計畫，然而，為確保公部門的投資淪為單一、非延續型的計畫，同時也必須思考如何建構可持續的民間參與模式，讓相關的農業基礎建設投入，可以形成可持續的、公平的商業營運模式（Business model）。
對於物聯網為應用基調的行動方案，初期最重要的是如何讓農業物聯網的設備（如感測器），可以在最快的時間點進行有機的擴散；這樣的問題，則可以回顧芝加哥市的AoT計畫（Array of Things），芝加哥市為了快速擴散用於城市之中的感測器，組成了兩個主要的分工團隊，一者針對感測器的製造，提出便捷化的製造手冊，並且強調可以方便取得的零組件，結合AoT計畫的傳輸元件，自主製造感測設備；另一者，則不斷針對製造者，提出製造的誘因，比如與提出自主製造設備的個人或群體，可以優先應用散落於多個感測器所取得的數據（如數據的優先近用權），來延伸更多的商業服務。之所以認為台灣的開源生態系計畫，可以吸取AoT計畫的經驗，是因為它從可持續的營運模式，來思考物聯網基礎建設的建置，只不過它是建置在電力系統相對穩定的城市區域，如要實現在農業的生產場域，則可能要進行產品設計上的調整（如無線傳輸或電力維持系統）
從「開放」的思維轉化台灣農業
那麼，開源生態計畫第一個標的是什麼呢。
農業微氣候感測器聯網，會是此一倡議之下最值得優先投入的項目，原因在於，台灣農業仍然缺乏大範圍的微氣候感測資訊平台，來減少農業生產者必須面對的環境風險（如降雨、氣溫等是農業生產體系之中必要之資訊），此外相關感測器的零組件取得的難度相對為低。
綜合上述所言，事實上僅需要台灣每年1%左右的研發經費投入，就可能創造出極為不同的效益，而這樣的先導執行倡議，至少需要四個分工組成基石：
（1）技術與產品架構工作小組，藉開源、自造者的角度，設計低成本與高擴散的農業物聯網軟硬體工具（包含如GitBook、Maker's Manual，甚至是SDK等開發工具包），並且處理來自終端的現場操作數據。
（2）資訊轉譯工作小組，將原本存在於農人經驗的資訊加以數位化與拓印，並且融合成為歷史性資料（Historical Data），同時形成跨領域的專家系統。
（3）測試平台工作小組，針對不同生產區域特性進行解析，並且提出情境適應性解決方案。
（4）可持續商業模式工作小組，規劃如何讓物聯網布建成為誘因，讓布建的主體從公部門擴散到民間單元，並且應用累積的農業營運數據（Business Data），延伸新的服務價值。
讓更多人對台灣農業發揮貢獻，必須從開放的思維開始。
