目前，全世界有近75.3億人口。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，平均而言，全球33%的人口患有某種形式的缺水問(wèn)題。到2030年，這一數(shù)字可能上升到50%，這清楚地表明了缺水問(wèn)題正在擴(kuò)大的驚人速度。有趣的是，世界上大約70%的取水量用于灌溉，而這正是大多數(shù)水浪費(fèi)發(fā)生的地方。大約60%用于灌溉的水是由于蒸發(fā)、土地徑流或僅僅是低效的原始使用方法而流失的。這反過(guò)來(lái)又揭示了智能灌溉的重要性——由物聯(lián)網(wǎng)（IoT）提供動(dòng)力——在管理全球日益上升的水壓力方面可以大有裨。接下來(lái)，我們將關(guān)注一些有關(guān)智能灌溉的有趣事實(shí)：

1. 需要自動(dòng)灌溉

智能灌溉是精密農(nóng)業(yè)的重要組成部分。它幫助農(nóng)民避免浪費(fèi)水分，有以下優(yōu)點(diǎn)：

a） 在正確的時(shí)間灌溉，b） 盡量減少?gòu)搅骱推渌速M(fèi)，以及 c） 準(zhǔn)確確定土壤水分水平，從而在任何地方找到灌溉要求，從而提高作物生長(zhǎng)的質(zhì)量。用自動(dòng)閥門(mén)和系統(tǒng)取代人工灌溉也消除了人為錯(cuò)誤因素（例如，在給田地澆水后忘記關(guān)閉閥門(mén)），有助于節(jié)省能源、時(shí)間和寶貴的資源。智能灌溉系統(tǒng)的安裝和配置一般來(lái)說(shuō)也相當(dāng)簡(jiǎn)單。

2. 基于 IoT 的灌溉系統(tǒng)架構(gòu)

智能微控制器（作為"信息網(wǎng)關(guān)"）位于自動(dòng)化灌溉基礎(chǔ)設(shè)施的核心。放置在田野上的土壤水分傳感器和溫度傳感器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器。通常，指定"水分/溫度范圍"，每當(dāng)實(shí)際值超過(guò)此范圍時(shí)，微控制器會(huì)自動(dòng)打開(kāi)水泵，水泵上安裝輸出銷(xiāo)。微控制器還具有伺服電機(jī)，以確保管道實(shí)際上均勻地澆水，使沒(méi)有區(qū)域堵塞或保持太干燥。整個(gè)系統(tǒng)可以通過(guò)專(zhuān)用移動(dòng)應(yīng)用程序由最終用戶(hù)管理。智能灌溉使種植者能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和灌溉田地，而無(wú)需任何煩惱。

3. 互聯(lián)網(wǎng)的使用

往返于中央網(wǎng)關(guān)（這里，微控制器）的信息流必須得到穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的支持。無(wú)線(xiàn)低功耗網(wǎng)絡(luò)（可以輕松地用于為傳感器供電。這些傳感器將現(xiàn)場(chǎng)信息發(fā)送到用戶(hù)的本地計(jì)算機(jī)或云網(wǎng)絡(luò)（根據(jù)需要）。該系統(tǒng)可以將信息與來(lái)自第三方服務(wù)（比如當(dāng)?shù)靥鞖馔ǖ溃┑钠渌斎胂嘟Y(jié)合，以達(dá)成"智能灌溉決策"。例如，如果預(yù)報(bào)中下雨，水也不會(huì)被釋放——即使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示田地需要灌溉。重新計(jì)算也定期完成。

注：與人工操作的澆水系統(tǒng)相比，智能灌溉系統(tǒng)在旱季可節(jié)省高達(dá) 45% 的水，在雨季可節(jié)省約 80% 的水。

4. 成本優(yōu)勢(shì)

在自動(dòng)化灌溉基礎(chǔ)設(shè)施中，沒(méi)有資源浪費(fèi)的余地。因此，也有成本效益可得。通過(guò)用完全自營(yíng)的澆水系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的澆水系統(tǒng)，作物因過(guò)度（或不足）澆水而死亡的可能性微乎其微，這意味著農(nóng)民不必?fù)?dān)心頻繁更換植物。此外，由于智能農(nóng)業(yè)，一般來(lái)說(shuō)，智能灌溉是所有關(guān)于更快，更健康的作物生長(zhǎng)，平均作物周期縮短。這意味著年收益率有可能增加。物超電圖供電的灌溉工具也可用于草坪、花園和景觀。

5. 使用的傳感器類(lèi)型

幾種類(lèi)型的傳感器用于將數(shù)據(jù)拼入灌溉多控制器單元。每個(gè)單元都致力于捕獲和傳輸特定數(shù)據(jù)。第一個(gè)單元是土壤水分傳感器（或短信），它檢查土壤表面的介電常數(shù)，以估計(jì)表面的體積水含量。此水分水平與介電恒定讀數(shù)成正比。短信控制器可以是"按需"（具有啟動(dòng)和終止灌溉會(huì)話(huà)的能力）或"旁路"（能夠允許在預(yù)先指定的閾值范圍內(nèi)進(jìn)行灌溉）。接下來(lái)是溫度傳感器，它們通常使用先進(jìn)的電阻溫度探測(cè)器組件 （RTDs） 準(zhǔn)確跟蹤土壤溫度水平。根據(jù)任何時(shí)間的精確土壤要求，這些"中繼"系統(tǒng)負(fù)責(zé)打開(kāi)或關(guān)閉泵。

注：土壤水分傳感器提供比傳統(tǒng)的基于定時(shí)器的噴水系統(tǒng)更高效的現(xiàn)場(chǎng)灌溉。前者沒(méi)有過(guò)度噴灑或過(guò)度澆水的風(fēng)險(xiǎn)。

6. 納入氣候參數(shù)

雖然智能土壤水分傳感器有許多優(yōu)點(diǎn)，但它們不會(huì)以任何方式考慮與天氣相關(guān)的因素，這仍然是一個(gè)限制因素。由于蒸發(fā)（ET;通過(guò)蒸發(fā)從植物葉中流失的總水和通過(guò)蒸發(fā)而流失的土壤），會(huì)損失大量的水分。因此，作物種植者開(kāi)始使用"更智能"的蒸發(fā)控制器或基于天氣的灌溉控制器。這些工作與高品質(zhì)的天氣傳感器，接收實(shí)時(shí)天氣更新，并使用相同的定制灌溉事件。