景觀庭園專用的WaterSense自動澆灌系統

WaterSense是美國環保署贊助的自願性夥伴計畫，取得認證標章的產品具備節水的效果。WaterSense的產品必須經過公正第三方認證，才能取得標章，品質有保障。這種做法，類似於能源管理ISO 50001或者是水資源管理ISO 46001，所以具備公信力。帶有WaterSense標章的產品，節水表現要等同或優於相似的產品；節水效率必須超過20%；在國家層級實現節水；提供可以被量測的節水結果；透過許多種技術來達到節水的目標。

WaterSense標章始於2006年，迄今通過認證的產品累積有36,595個，其中與氣候相關的澆灌控制器有791個、341個澆灌噴水頭、747個小便池、5,414個馬桶、10,877個蓮蓬頭、18,525個水龍頭。

從2006年起，WaterSense標章已經省下5.3兆加侖的水，光是2020年就省水9,680億加侖，足夠美國使用200天。從金額來看，WaterSense節省的水電費用達1,080億元。這裡要說明一下，節水設備同時也節省了抽水馬達的耗電，所以同時可以省下水費與電費。

台灣的省水標章並沒有規範到智慧澆灌系統，但有規範洗衣機、省水馬桶、水龍頭、蓮蓬頭、小便器、沖水器、省水器材配件等。在台灣依然買得到取得WaterSense認證的智慧澆灌系統，而且此系統是台灣研發製造的。

傳統的澆灌定時器(timer)不管氣候變化的，即使是下雨天，依然灌溉同樣的時間或者是人工手動關閉水閥，這個系統雖然便宜，但是在水資源越來越稀缺、人工成本越來越高的情勢之下，已經過時了。取得WaterSense標章的智慧澆灌系統至少可以省水50%，透過土壤水位感測器與氣象蒸發散演算法(氣象資訊)來達到節水目標。手機APP就可以控制系統，減少高貴的人力成本，也讓現場人員更有效率工作。

手機操作需要多元化的智慧控制方式，跨越平台的限制。目前，主要的家用控制平台包括Apple Homekit、Amazon Alexa、Hey Google、IFTTT(IF This Then That)、Google Home等。WaterSense產品支援主流的家用控制平台是必備的功能。

我們以某大型工業區為例，其景觀澆灌系統原先使用timer定時器的架構，現場管理人員需要依照天候變化，騎著腳踏車來回開關水閥，冬天與下雨天實在非常讓人折磨。這個工業區非常巨大，來回一趟的工時也好幾個小時，人力成本高。使用智慧澆灌系統之後，用手機進行遠端操控，省下許多人力與水資源，有助於工業區申請ISO 46001認證、節省現場管理人員的時間(提高工作效率)、提高現場工作人員的工作滿意度。

智慧澆灌系統必須是AIoT架構，可以使雲端版(cloud)，也可以是現場版(on-site)。智慧澆灌系統控制器可以控制水泵啟動繼電器、流量感測器、降雨感測器、電磁閥、土壤感測器、溫室風扇、電動遮蔭網、捲簾、馬達、液肥桶、燈具等。如果控制的場域很大，還可以使用Wi-Sun Mesh網路擴大控制範圍。目前，整個Mesh架構至少擁有48個控制器，可控面積非常龐大，達高爾夫球場/大型遊樂園/大型公園等級的規模。

土壤溼度感測器就像是煞車，當感測到土壤溼度已達標準時，訊號回饋給控制器即可關閉水閥，立刻停止澆水。氣象資訊則可以讓控制器提早因應未來的氣候，而選擇停止澆灌或減少澆灌。降雨感測器則是一種現場量測儀器，用來比對氣象資訊與實際降雨量之間的差異。比較講究設計風格的景觀，通常會配備合適的燈光，因此智慧澆灌控制器也具備燈控的功能，控制室外燈具。Wi-Sun技術支援IPV6，區域網路內的節點數量可以非常多，其mesh網路具備自組成與自修復功能，跳頻展頻(frequency hopping)功能使得mesh 網路更為強韌。

在台灣，景觀庭園節水日益重要，其價值在於方便現場作業人員管理，兼具省水省電的效益，強化業主的ESG貢獻。台灣的節水標章尚未將智慧澆灌系統納入管理，所以現階段台灣的業主採購符合WaterSense規範的智慧澆灌系統，效益有保障。取得WaterSense標章的智慧澆灌系統至少可以省水50%，透過土壤水位感測器與氣象蒸發散演算法(氣象資訊)來達到節水目標，手機APP就可以控制系統。智慧澆灌系統控制器可以控制水泵啟動繼電器、流量感測器、降雨感測器、電磁閥、土壤感測器、溫室風扇、電動遮蔭網、捲簾、馬達、液肥桶、燈具等。如果控制的場域很大，還可以使用Wi-Sun Mesh網路擴大控制範圍。目前，整個Mesh架構至少擁有48個控制器，可控面積非常龐大，達高爾夫球場/大型遊樂園/大型公園等級的規模。我們可以看到各種戶外應用場合，都有使用智慧澆灌系統的可能性，同時此系統也可以控制戶外燈具。我們期待一個更省水省電更永續環境的未來，使用智慧澆灌系統會是成功的第一步。