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技術專文

未來澆灌系統之發 表三、人工澆灌、自動化澆灌及智慧型澆灌之優劣分析
展－智慧澆灌系統
模式 人工澆灌 自動化澆灌 智慧型澆灌

人工 人力需求高 無需人力 無需人力
精確控制給水可以節約資源的使
特徵 以維管人員經驗為澆 採用定時定量自動灌溉必 結合環境、土壤、植物
用，並使植物處於最佳生長狀態。 灌依據 要時可加設雨水感知器 等調整精確的澆灌量
過度灌溉不但浪費水資源，更因需
潛在問題 維管人員經驗度 仍需人工巡視系統 設計複雜，國內尚未成熟
要使用馬達而浪費電 表三 ，同時亦 水資源耗費 易有過度澆灌現象 建置成本高
容易造成水分過多而引發多源病蟲 澆灌分布不均 無法依據氣侯或植栽種類
人工成本高 調整
害，為改善上述問題，開啟了智慧
型灌溉系統發展之鑰 [4] 。 機能性 即時補足灌溉設施未 自動化節省人力 可因應環境調整水量
能澆灌之區域 避免人員經驗影響 建立完整資料庫
智 慧 型 灌 溉 系 統 (Smart Irrigation 避免水資源過度浪費
Systems) 是 根 據 植 物 種 類、 土 壤 精簡人力
性質，以及環境參數等調整決定
澆灌量，以達到灌溉的最小耗損
量 [5] 。系統技術包含設置土壤溼 圖六、景觀澆灌智聯網概念
度 偵 測 器 (Soil moisture sensor
controllers, SMS)、 蒸 發 散 控 制 器 設備運轉狀態監視與紀錄
用水量統計
(Evapotranspiration based con-
設備可靠度判別
trollers, ET) 及 雨 水 感 知 器 (Rain 應用層 資料連接能源管理系統
Application layer 警報與事件連接能源管理系統
sensor, RS)，進而準確的偵測正確
的澆灌量，以節省用水。研究發現， 雲端運算技術 環境監測或中央氣象局資料庫
智慧型澆灌系統和自動化澆灌系統 依季節自動調整澆灌
網路層 依生物需水量自動調整
的傳統系統植物生長情況無明顯差 Network layer 澆灌滴灌迴路監視
異，然前者卻比後者節省介於 16% 系統可靠度判別
到 30% 的水量 [6] 。 感知層 環廠區澆灌、滴灌、生態河道、
Perception
layer 生態池系統控制
隨著智慧連網運用漸趨成熟，澆灌 人工澆灌控制
方法由自動澆灌的定時定量，逐漸 水量平衡管理
土壤濕度、溫溼度、氣候監測
演變到依照天氣的變化、土壤溼 暴雨管理、補水與廢水強制排放控制
度、植物需水量資訊的收集在與內 生態池→雨水回收→RCW
建植物生長環境資料庫比對，綜合
上述資訊計算出植物需水量控制植
物澆灌時間及頻度，依據環境狀況
圖七、智慧澆灌系統感測設備
調整智慧澆灌模式 圖六。
智慧澆灌系統在設計引入智聯網概
念，在系統上設計可分為如下敘
述。

感知層
室外溫溼度 JTCOTH6 土壤溼度 ASH-DGI 日照計 JSP110
收集雨水回收池水量、偵測土壤濕
度、外氣溫濕度、風速、降雨量偵
測等相關資訊 圖七 ，提供應用層計
算澆灌水量。

室外溫溼度計
環境的溫度及濕度須定時監測，以 雨量計 JR P-023 土壤溫度 JSMT
追蹤植物生長環境狀態，如冬季寒

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