農業部水產試驗所全球資訊網

隨著社會型態的轉變與科技的進步，農、漁產業的生產力與效率大為提升，然而卻也帶來水質污染及土壤生態系統破壞等惡果；而面臨全球人口持續成長、新興國家對蛋白質需求增加等因素，安全農、漁產品及永續農、漁業成為21世紀最優先的目標，農、漁業的生產理念也由最大化轉為最佳化 (台灣農業資訊科技發展協會，2009)。此外，全球暖化導致極端氣候 (extreme weather) 出現的機率增加，使得陸域及海域環境監測與預警的議題愈來愈受重視 (MoroviĆ, 2008)。近年來地球溫室效應引發的氣候不穩定性，層出不窮的天災及季節錯置位移所導致的水產養殖損失，讓漁民與業者更加重視即時性掌握養殖環境變化及事先防範的重要性，因此加速發展無線感測網 (wireless sensor network, WSN) 技術與落實應用於農、漁業領域確實有其必要性。 WSN技術在各領域的應用已展現相當影響性。國內早於2007年由政府領頭開始推動此項技術。該技術除以GPRS、3G作為無線通訊網路層之外，架構於IEEE 802.15.4標準基礎上之中距離、低頻寬、低耗電之Zigbee協定，為WSN應用技術中最重要的通訊方式，其網路型態有Star、Mesh、P2P或其混合等，早期已應用於農糧領域多年 (萬，2006；方與雷，2006；蕭，2007；江等，2009；蕭與方，2009；楊，2009)，後始有水產養殖應用之學理探討 (李與李，2008；寇，2008)。 本研究於2010年開始，創新研發養殖專用行動化Zigbee水質微氣候監測系統與布建，並實際應用於本所澎湖水產種原庫 (林等，2011)。2012年起，進一步改良養殖專用之省電與行動化Zigbee監測模組與感測器及其監控管理系統，包括：機板MCU改為PIC系列之8位元單晶片、Zigbee Pro韌體升級設計、提升水質電路板訊號穩定性之配線方式、增加繼電器電路板設計、擴充開發遠端監測反饋自動控制機能、改進機殼機構及支架機構設計等，並進行野外及現場長期測試。多年來，已提升系統之無線傳輸效能、穩定性及觀測功能。 本系統具小型化、低功耗、便攜性、多功能、低成本及高可用性等特性，除具技轉及實用價值外，應用上將有助於降低大範圍養殖場區分散式環境監測系統之建置成本、節省許多現場儀器量測之人力與時間，且以即時獲得的養殖水質微氣候觀測資料，可更精準的掌控繁養殖過程中的各項環境因素，減少因環境異常所造成之損失。