DataFarming 使用 Amazon ECS 處理 3,500 萬英畝土地的資料

澳洲精準農業公司 DataFarming 希望提高其能力，以便透過衛星影像快速有效地向農民提供高品質資料，協助農民實現作物生長最佳化。該公司希望農民能夠在現場查看行動裝置上的資料，不過現場的頻寬通常非常有限。為了在不增加企業或其客戶成本的情況下達成這些目標，DataFarming 求助於 Amazon Web Services (AWS) 的解決方案。Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) 是一種全受管的容器協同運作服務，可用於輕鬆部署、管理和擴展容器化應用程式。利用該服務以及 AWS 的其他服務，在短短 4 年多的時間裡，DataFarming 就讓澳洲穀物市場的衛星影像使用量增加了 900%。

DataFarming 成立於 2017 年，總部位於澳洲昆士蘭，該公司致力於提供數位解決方案，協助農民因應農作物和土壤的變化，提高農業生產力。DataFarming 在一開始就認定，對於數位解決方案而言，雲端服務將優於傳統軟體和資料庫，因此一直使用 AWS 服務。DataFarming 的資深軟體工程師 Paul Grambauer 表示：「AWS 讓我們得以快速實作解決方案，應對現場人員不斷變化的需求，並迅速做出回應。」

該公司的數位解決方案使用衛星影像來協助農民因應各種挑戰，例如病蟲害發生率和化肥成本增加等。此外，此影像還可以協助農民深入了解農作物水分含量和成熟度等因素，以確定理想的收穫時間。所有這些變量皆會影響農民的盈利能力和生產力。早在 2003 年，DataFarming 的創始人就將第一顆高解析度遙測衛星帶入了澳洲的農業產業。衛星影像成本更低、品質更好且頻率更高，在此過程中，農業產業採用衛星影像的比率不斷提升，該公司發揮了關鍵作用。

DataFarming 原本會定期處理高解析度衛星影像資料，但對於 1 天內可處理的小時數有所限制。為了提高靈活性並更快地將資料交付給農民，該公司於 2021 年決定改用事件驅動的處理方式。同時，該公司希望能夠以最小的封裝提供資料，以便農民能輕鬆存取，即使在頻寬有限的區域也是如此。DataFarming 使用 AWS 已有很長時間，這次再次尋求 AWS 解決方案來達成其目標。

DataFarming 開始在 AWS Lambda 的容器化設定中開發概念證明，AWS Lambda 是一種無伺服器、事件驅動型運算服務，可讓使用者針對幾乎任何類型的應用程式或後端服務執行程式碼，而無需佈建或管理伺服器。但該公司發現，Amazon ECS 更適合其特定的需求。由於該公司已使用了 AWS 上的容器，所以可以順利切換到 Amazon ECS。Grambauer 表示：「AWS 中執行容器的環境安全、可擴展，讓我們可以輕鬆選擇解決方案。Amazon ECS 最適合我們，但 AWS Lambda 也有類似的功能，而能夠選擇符合我們需求的服務，是我最喜歡使用 AWS 開發解決方案的原因。」

該公司現在使用 Amazon ECS 作為其主要運算環境，並使用該服務為後端 API 提供功能，以支援其數位解決方案的使用者介面。為了執行此容器化環境的程序，DataFarming 使用了 Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) Spot 執行個體，各公司都可以將其用於各種無狀態、容錯或靈活的應用程式，例如大數據、容器化工作負載，以及測試和開發工作負載。Grambauer 表示：「Amazon EC2 Spot 執行個體在成本最佳化方面為我們提供了許多成果。若有大量訂單湧入，我們可以隨時擴大規模，並且有執行個體可供運算。相較於隨需 Amazon EC2 價格，我們發現使用 Amazon EC2 Spot 執行個體可節省 70% 的成本。」

DataFarming 在使用 Spot 執行個體以符合成本效益的方式進行擴展，同時也會最佳化其資料儲存的可擴展性。該公司將大部分的影像式資料儲存在 Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 中，這是一種物件儲存服務，提供領先業界的可擴展性、資料可用性、安全性及效能。DataFarming 董事總經理 Tim Neale 表示：「如果我們擷取農場上的資料，就能為使用者永久儲存這些資料，讓使用者能回顧數年的資料並比較成效。而且使用者能夠存取這些資料意義重大，因此我們必須有效地存放資料，這就是 Amazon S3 為我們所提供的服務。」 DataFarming 將 Amazon S3 與 Amazon ElastiCache 結合使用，Amazon ElastiCache 是一種全受管的記憶體內快取服務，可支援彈性的即時使用案例。該公司使用 Amazon ElastiCache 作為臨時資料儲存體，以適合行動裝置使用且低頻寬的方式改善交付並最佳化資料，以便快速有效地將資料交付給農民。

DataFarming 使用 AWS 服務建立了一個解決方案，其中包括 28,000 個農場，以及處理 3,500 萬英畝農田的資料。Neale 表示：「4 年來，我們已經達到了澳洲穀物市場 40％ 的占有率，而在我們出現之前，只有 4％ 的農民使用衛星影像。這是我有生以來中見過的最大規模的技術採用。」 DataFarming 使用 AWS 服務提供了良好的使用者體驗，這項可擴展的解決方案推動了公司的進步。

展望未來，DataFarming 計劃繼續在國際上擴大其使用者群體。為了提升全球各地的農民對衛星圖像的使用量，該公司目前的目標鎖定了西歐、非洲、北美和南美以及東南亞擁有大量農民的國家。

此外，由於農民面臨著日益顯著的氣候變化，DataFarming 正在研究機器學習解決方案，以預測潛在的氣候相關問題，並改善對作物脅迫、害蟲和疾病的早期偵測。Neale 表示：「早期偵測將需要機器學習。使用空間資訊會增加一般機器學習無法解決的挑戰。我們對未來發展充滿期待，並熱衷於探索 AWS 所提供的更多機器學習工具。」