温室环境监控系统 农作物质量俱佳

环境监测一般多作为防灾用途，近年来精致农业概念兴起，环境监测与控制开始结合，应用于农业种植，透过环境监控，农作物无论在品质与收成量，都有更佳成果。

环境监测系统在各类产业的应用已久，一般多应用于防灾，像是大楼里的温度、烟雾侦测，或是国土安全中的雨量、土石流监控等，除了防灾外，近年来兴起的智能农业，也大量建置物联网架构，透过其传感网络，监测农作物生长的各类环境数据。

农业在台湾经济发展史中曾扮演着重要的角色，近20年来，随着经济转型，台湾农业产值一度走下坡，为突破困境，台湾农业开始大量援引IT技术，建立智能种植与养殖系统，其中智能化温室环控系统就是透过自动化技术，精确控制栽种环境，降低人为疏失，提高作物产值与产量。

目前全球先进国家的农业多已走向精致化的包括美国、日本、法国、荷兰等国家，早已使用先进的温室设备来栽种蔬果花卉，迈向成熟的高附加价值精致农业，台湾现在多处农场也以温室栽培方式种植，能减少甚至完全不用农药使用，不但能提高收益，经过景观设计的温室也能转型为复合式的休闲农场吸引游客观光。

然而，一般温室植栽往往需要耗费人力去执行，不论是温湿度控管，或是光照调整与施肥，都需要农民细心照顾，若是温室占地广大，则必须雇用多名员工轮班加以照顾，庞大的人力成本降低了温室投资的经济效益。

智能化温室环控系统 管理效率再提升

台湾农业在全球属于技术领先者，农委会近年来也积极研发精致农业智能化，将温室管理导入环境监控技术，除能以机器取代人力，减少疏失，还能够将温室作物生长的详细数据进行完整纪录与分析。

以台湾产的草菇为例，需要在摄氏35~40度的高温与相对湿度90~95%的环境下生长，尤其培养土的水温调节对产量与品质有很大的影响，旧式的温湿度调节需仰赖人工逐一量测各站温湿度，再以手动的方式启动加热器或洒水；新式的温室栽培自动化系统则采用自动化控制器，对温室进行全面自动化管理。

目前温室环境控制器多使用RS-485网络，并搭配线上模块，连接现场端各式传感器，取得温室的实时温度与湿度值，当温度或湿度因季节或日照产生变化时，系统会自动开启天窗、外遮网或启动风扇，并可设定自动定时洒水与定时施肥，RS-485网络的通讯距离长，配线容易成本低廉，被许多工业环控系统所采用，能满足范围较大或分布广泛的监测区域，一般在同一RS-485网络内，可可连接最多16个RS-485设备，除相关设备外，现在也有厂商建置RS-485监控模块解决方案，由于会使用这类系统农产者，其区域内都有多个温室的大型农场种植管理系统，因此监控系统多使用Modbus TCP通讯通讯协定，以利于管理者整合各项信息，并据此对供热锅炉、散热系统或采光进行控制，有效监测栽种环境，使农产品品质、产量、供应时机都达到最理想的状态。

纪录保存与异常实时告警同时并行

为了便于管理者实时取得温室信息，数据接收端可以选择可携式移动设备与中控电脑两者同时运作，当温室环境发生异常，系统内建的信息接收名单成员都可立即收到告警信息，同时自动将信息传送到后端电脑以利后续的分析与应用，因此前端控制器必须定时将所记录到的传感器数据如温湿度、光照量、土壤水分等以FTP档案传输或是E-mail附件回传给管理者，即使管理者不能随时待在控制中心，仍然可使用移动通讯装置收发电子邮件，读取温室实时现况信息，管理者因而能同时掌握多个温室的实时状态。

农业生产过程中，温度、湿度、光照、雨量、土壤水份等因素，对作物生长状况与产品品质皆有关键性的影响，前端控制器需具备数据记录(Data Logger)功能并支持Modbus TCP通讯协定，并储存在记忆卡(如SD、CF卡)的监测数据，并可透过设定，定时传送到后端电脑或管理人员的移动通讯装置，温室中的各项数据可藉由中控电脑长期累积监测数据，掌握更有效的生长关键，以改进生产作业程序，提高农产品品质。

温室环控系统中控电脑的主要任务，是监控温室作业环境并进行数据收集与历史纪录分析，而实际自动化程序是由现场端控制器、线上模块、传感器与环控设备构成，除透过IF-THEN-ELSE 逻辑进行I/O控制外，一般前端控制器还会提供万年历界面的排程(Schedule)设定功能，让系统在管理光照或定时洒水等程序更加方便；当数据数据不足以判断时，可透过CGI指令与温室内的网络摄影机连接及互动，实时撷取影像。

近年来气候变迁快速，要提高对温湿度极为敏感的草菇产量，控制系统必须根据监测数据以弹性调整温室环境，一般以C语言或VB程序语言开发的控制系统，需要编写控制逻辑程序，维护上有一定的门槛，如果要变更生产作业流程，需花费人力与开发工时，并不经济，因现在控制器的设计趋势是内建控制逻辑(IF-THEN-ELSE)引擎，提供直觉的网页开发界面，使用者只需透过网页浏览器与鼠标的点选动作，即能完成控制逻辑的规划与执行，过程完全不需要撰写任何程序，也无需安装任何软件开发工具。即便使用者不具备技术背景，只要稍微有IT基础，透过简单的教学，很快就能上手，E-mail发送功能也只需在网页上输入邮件地址即可完成。

掌握环境信息 聪明管力用电

温室监控系统除了监测环境外，能源也会是重点之一，目前在农业人工环境控制中，最大的难题在于人工光源的选择，一般的温室或植物工厂等环控农业系统所使用的人工光源，不外乎萤光灯或高压钠灯等传统灯源，除了发光效率低，耗费大量电力，造成沉重成本压力外，更会产生大量额外的热能，对植物产生不良影响，因此建立空调降低来自灯具所发出的热能，就成了主要解决方案。

不管是灯光或空调，都会带来高昂的电费，这部分的电费控制，一般是透过智能电网系统侦测各节点的用电量，汇整合数据数据库，进一步分析并制定妥善的用电策略，这部分与环境控制无涉，不过环控系统仍可透过散置于各点的传感器，累积出温室中的环境数据，藉以调整各端点的用电信息，例如由温度传感器侦测每日上、中、下午各时段太阳照射角度，调整温室各区段的温度，另外也可纪录四季的日出日落时间，自动开启光源，这些作法都可减少电费的支出。

除能源管控策略依据外，温室的环境监控系统也被用于农产品产销履历，近年来台湾的黑心食品风波一直未见停歇，消费者对各类食品的安全意识日益提高，环境监控系统所累积的作物成长数据，将可作为日后贩售时产销纪录，提升食品安全，并成为农产品行销的利器。