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不準確。
圖八、訊號回傳示意圖
– 另偵測器多未做適當防水封裝，
直接裸露之電路板無法承受農業
生產環境中高氣候劇烈的變化，
資料收集 資料傳送 資料分析 澆灌與否
容易發生腐蝕現象而損壞。
– 部分技術將感測器直接鑲崁在電
路板之設計，若直接封裝，則又
使部分感測器將失去功能。
流來襲時，早上澆水，不可晚上澆 日照計、雨量器、日照計、土壤溫
故如何運用適當之感測器與電路元
水，且澆灌水量需減少，夏季初秋 濕度計等），利用通訊網路層傳送
件進行銜接，並包裝成植栽生長環
溫高，則需水量較多。 相關資訊至控制中心，即可預測天
境可資運用之產品，是尚待努力的
氣變化，並提供應用層調整當天澆
空間。
風速計 灌程序資訊。通訊網路層是透過動
態路由的方式來進行資料與控制指
紀錄風速計的測值亦相當重要，由
令的傳送，以 ZigBee 作為基礎的無 控制中心資料訊號回傳 圖八
以新竹地區或受風面區域，當風較
線感測節點，利用各個節點間進行
大，濕度降低，植物葉片蒸散量遽 – 步驟一、澆灌依據由末端感知器
連線，將訊息送達傳輸目的地，將
增，導致葉片乾枯，故此時須注意 (Sensor) 提供，由 PLC 進行資料
所有節點形成了區域網路，使降低
補水。 收集
佈線的複雜度，並可即時回傳環境
– 步驟二、透過 TCP/IP 進行資料
變化數；當環境參數出現異常時系
日照計 傳送
統可具有警報功能。
當日照過強時，此時若澆灌，容易 – 步驟三、伺服器 (Server) 於後端
Zigbee 是一種短距離、架構簡單、
使植物發生日燒症 (Sun scald)，故 進行資料分析
應紀錄環境日照時間及強度，必要 低消耗功率與低傳輸速率之無線通
訊技術，其傳輸距離約為數十公 – 步驟四、決定澆灌與否
時應延後澆灌時間。
尺，具有省電、可靠度高及高度
擴充等特性。以日本為例，發展
土壤溼度偵測器
了田間伺服器，即使用 PICNIC 卡 應用層
使用土壤濕度偵測器可監控植物生
(Tristate Crop, Japan) 與溫度、濕 也就是雲端運算層，利用所收集植
長栽種期間的土壤濕度，減少在環
度、照度、網路攝影機等感測器相 物生長環境資料庫，將植物需水量
境中，土壤濕度過高導致病蟲害及
結合，可判斷農作物的需水狀態。 與澆灌頻度量化。依照感知層與網
根部潰爛的問題發生，或土壤過乾
而國內運用此無線通訊技術，在農 路層所提供的資料，調整植物澆灌
水分不足，造成植栽生長不良。
業生產管理應用上，均屬起步階 時間及頻度，使水分管理發揮最大
段，其中硬體技術發展遠高於軟體 效益。應用層中以雲端計算為其核
蒸發散控制器 之發展，特別是在後端資訊平臺之 心，提供澆灌頻度集合廠區澆灌系
由外界環境溫度、濕度、日照、降 發展上尤其匱乏。目前於國內大都 統相關訊息、判定。
雨量等各參數，經由程式計算蒸發 將此技術使用於農業用途，近年來
散量，基本上土壤的水分蒸發加上 已引進於蘭花溫室，進行蘭花溫室
流量監控
植物葉片的蒸散等於植物的蒸發 內部微氣候環境監測測試 [7] ，但
建置流量器明確記錄用水量，用以
散，以計算每日澆灌需水量。 卻尚未使用於園藝景觀作物之澆灌
評估植栽需水狀況、有無滲漏情
系統上，若能克服使用技術之困難
形。
雨水感知器 性，對於節水效益及智慧技術是一
大佳音。 – 顯示當天各分區目前用水總量
當降雨量大於偵測器的設定值，即
– 顯示各分區日、週、月平均用水
回傳系統，關閉澆灌。
採用無線傳輸可能衍生之問題 量
– 感測器之間有時會產生衝突，須
網路層 水質水位監控
依不同環境選擇偵測參數的準確
收集中央氣象局天氣預報，用水 性，如遮陰處溫、濕度感測數據 以台積電十二廠第七期為例，未來
量、系統運轉狀況，及感知層各偵 較可採信；反之光照直射時，溫、 導入廚房洗滌用水，為避免水質疑
測器（如室外溫溼度器、風速計、 濕度的量測值會受輻射的影響而 慮，應加入溶氧電極模組、pH 電

NEW FAB ENGINEERING JOURNAL DECEMBER 2015 33