臺灣以科技之島聞名於世。我們有許多科技人才，不僅僅是留在實驗室裡閉門造車，更願意以敏銳的眼光觀察市場的需求，將軟硬體的研發與應用和產業緊密結合。成功大學系統及船舶機電工程學系的沈聖智教授，正是這樣的一位推手。他的LED集魚燈具，就是他推動漁業設備智慧化的第一步。
2007 年，沈教授接獲一個任務，目標是改善漁船上的 LED 集魚燈具。在此之前，先說明一下燈火漁業的運作概念。所謂燈火漁業，指的是在夜間利用燈光，將趨光性強的魚類聚集在一起之後捕撈的一種漁法。以臺灣來說，在沿近海有鯖魚、沙丁魚、鎖管適用這種捕撈方式。在遠洋漁業方面，我們的燈火漁船可以到日本捕撈秋刀魚，甚至遠至阿根廷福克蘭群島捕撈魷魚。既然燈火漁業需要燈光來聚集魚群，必然得消耗燃油來發電，供給燈泡發光。過去的傳統燈泡不只耗電、耗油，以每次航行平均需要 600 公秉燃油來計算，有高達 27% 的燃油是用在集魚燈具上，再加上燈泡及周邊零件的耗損率極高，每年每艘漁船估計就有 422 萬元的成本消耗。因此，開發 LED 集魚燈具的首要目標，就是減少耗能。
雖然目標單純，但要克服的困難還真不少，其中的當務之急，就是 LED 燈不夠亮，抓不到魚的問題。燈火漁業要以燈光集魚，每一盞燈的瓦數至少都要達到 2 仟瓦之譜，但 LED 燈沒辦法達到這個瓦數，因此成效不彰，漁民更不願意買單更換。沈教授換個角度，思考不同魚種對光線的反應，一次又一次的調整 LED 燈具的光色，再加上獲得晶片公司的支援，拿到效率更好的晶片，最終才能完成改善 LED 集魚燈具這個極具挑戰性的任務。當然，在整個研發的過程中，沈教授最感謝的對象之一，莫過於願意作為實驗船，搭載 LED 集魚燈出海的漁民們。「以遠洋漁業來說，去一趟福克蘭群島，光是燃油費，大概就是兩千萬臺幣。如果到了那邊發現 LED 燈集不了魚，收穫不夠好，等於是把兩千萬直接燒掉，這個代價真的沒人擔得起。」沈教授回憶道，當時千拜託萬拜託的，總算跟漁民達成了協議，請漁民載著 LED 燈具跟傳統燈具同時出海，「我請漁民試試看我的燈，如果真的不行，就換回傳統的，至少不是一無所獲。」無巧不巧的是，那一次搭載 LED 集魚燈具出海的實驗漁船，在海上壞了一個主機造成電力不足，無計可施的情況下只好使用 LED 燈，沒想到效果意外的好，漁獲量和使用傳統燈具不相上下。
LED 燈具省能源、集魚效果又不比傳統燈具差口碑，慢慢的傳了開來。對漁民來說，省油就是省成本。以秋刀魚漁船為例，與傳統集魚燈具相比，大約可節省20%的油耗量，一個航次（約 5 個月）可節省約 250 萬元。臺灣目前有一百多艘秋刀漁船，已有 95% 換裝 LED 集魚燈，因此一年可節省約 2 億 3 千萬元的燃油費用。至於近海漁業，以一艘 CT3 級的漁船（20 噸以上未滿 50 噸）來計算，每年約可節省 32 萬元的燃油費用，而目前臺灣沿近海的燈火漁船約 300 多艘，一年就省下了 1 億 1 千多萬元的燃油費用，成效非常驚人（資料來源：成功大學／漁船及船舶機械研究中心）。
圖說：不管是研發或者實際測試，沈教授和團隊都全心全意的投入其中。
除此之外，沈教授在 2017 年又開始著手研究，希望讓 LED 燈具不只是燈具而已，還要智慧化。首先加入的是燈泡的自我診斷功能，幫助漁民掌握燈具的使用壽命與汰換時機，同時還能預警故障，如此一來就能降低在出海作業的過程中，燈具突然不亮的風險，減少臨時維修的人力，更不需要浪費儲藏空間來堆放過多的備用燈具。接著又在燈具中加入了智慧記錄的功能，主要目標是搜集各種漁撈數據，以便後續可以藉由大數據統計，建構「漁撈決策建議系統」。這樣的紀錄除了方便管理、傳承之外，最重要的是改善從業人口老化與斷層。
在研發 LED 集魚燈具的過程中，沈教授注意到臺灣漁業的人力問題。現在臺灣的漁業人口逐漸流失、老化，越來越仰賴外籍漁工的協助。「其實問題不外乎是漁業的勞動是非常高壓的，以遠洋漁業來說，一趟船出去要好幾個月，在這麼長的時間裡，一群人的生活空間就是小小的船，在捕撈的時候又是非常勞力密集、單調重複的作業，要找到願意做這種工作的人真的很難。」沈教授的理想，是讓漁船變得更科技、更智慧，打破漁業給人又髒又累的印象。所以在 2016 到 2020 年間，沈教授投入了漁船設備自動化的開發，設計出一款可以自動選別、排整、運送秋刀魚的分級機，一方面減少作業的勞動強度和人力，自動化流程乾淨有效率；另一方面因為交給機器選別的緣故，讓秋刀魚的體型條件各方面更趨一致，進而降低了成本，提高了利潤。
圖說：秋刀魚選別機不只可以減輕勞力負擔，而且更分類精準，為漁民增加收益。／圖片來源：國立雲林科技大學機械工程學系 張祥傑副教授提供。
「這真的是意外的好處。」沈教授笑著說，「不過，雖然我們看見了問題，也希望能夠透過研發去解決問題，但實際上好不好用，漁民們能不能接受，都需要時間來驗證、適應。」為了更完整的協助漁民，沈教授從 2016 年開始，推動成立海洋漁產業智農聯盟。希望讓聯盟成為漁民之間交流、尋求協助的集散地。「因為我跟漁民合作久了，他們開始信任我，會拿一些問題來問我有沒有辦法解決。老實說，有時候我這邊真的沒辦法，但是我可以幫你找到有辦法的人。」透過高科技設備、透明公開的交流和分享，沈教授期待的漁業未來，是會令人感到羨慕和驕傲的職業，「我希望以後大家講到高科技，不再只是晶圓廠，出海捕魚也可以在很科技、很舒適的環境下輕鬆工作。」
工程出身的沈教授，在因緣際會之下接受了漁業的邀請，投入研發，希望為臺灣的漁業帶來更好的發展。以 LED 集魚燈具來說，便落實了聯合國永續發展目標（Sustainable Development Goals,SDGs）中「促進具包容性的永續工業化與推動創新」與「確保永續的消費和生產模式」的兩大項目。沈教授和他的團隊，將以此為根基繼續開發更多智慧化工具，除了輔助臺灣漁業的作業環境之外，也降低對臺灣海洋的影響。我們可以期待，在未來，人與動物，科技與自然，都能在這塊土地上找到最合適的方式共生共存。
圖說：動成立海洋漁產業智農聯盟，希望能夠從上游到下游，一條龍的為漁民服務。
圖片來源：以上圖片由 沈聖智教授提供。
