土壤變化很慢,這其實是好消息
在植物旁邊放一桶水,然後盯著看：什麼事也不會發生。把水倒下去,水要花好幾分鐘才會滲進土裡,而根部深度的濕度要好幾個小時後才會有明顯變化。土壤濕度的變化以小時為單位,有時甚至以天為單位。一場熱浪不會在你喝兩杯咖啡的時間裡把田地曬乾,滴灌系統也不會在三十秒內把土地澆濕。
這種緩慢正是「感測器該多久量一次」這個問題的關鍵。每分鐘量一次,一小時就有六十筆數據,但幾乎都在說同一件事。你並不會因此更了解你的土壤,你只是把同一幅畫面看了六十遍。
一次測量真正的代價
為什麼要在意這件事？因為感測器每傳送一次測量結果,都會花掉三樣你其實想省下來的東西。
電池
無線土壤感測器幾乎都是所謂的「休眠者」：它一整天大部分時間都在深度睡眠,只有在要測量並送出數據時才醒來。真正耗電的正是那個醒來、開啟無線電的瞬間。每兩分鐘醒一次的感測器,耗電量大約是每五分鐘醒一次的三倍。這對你多久要換一次電池,會有實質的差別。
空中頻寬
你場地周圍每一台無線裝置都共用同一片空中資源：你的感測器、你的wifi、鄰居的wifi、嬰兒監視器。每傳送一次測量結果,就會占用那片共享空間的一小份。少數幾個感測器多傳一點還不會被發現;但一個不斷成長的網路裡,如果大家都傳得太頻繁,就會開始互相等待,而最先安靜下來的,往往正是那些訊號最弱、離得最遠的感測器。
注意力
一個每天回報一千次相同結果的感測器,不會多教你什麼,卻會讓你更難察覺到真正重要的警示。
我們在自家測試網路裡量到的結果
減少不必要的訊息流量,讓感測器從「經常消失不見」變成一個穩定運作的網路,兩者的差別立見分曉。不是因為感測器變好了,而是因為它們不再互相干擾。
每5分鐘一次就綽綽有餘
對於種植上的決策,也就是何時灌溉、灌多少,以及你的灌溉是否發揮作用,每五分鐘量一次已經綽綽有餘。
算算看：假設你設了一個乾旱門檻的警示。以五分鐘一次的節奏來看,最壞的情況下這個警示會晚五分鐘出現。對於一個要花上好幾個小時才會發展的過程來說,五分鐘根本微不足道。沒有任何一條根會注意到這點差別。
你換來的好處卻很可觀。跟每一到兩分鐘量一次的節奏相比,這能省下大約六十到七十%的訊息流量,連帶讓耗電和空中壅塞也按比例下降。同樣的資訊,卻只花一小部分的成本。
什麼時候測快一點確實有道理
如果你種在排水很快的輕質沙質土、盆栽或種植槽裡,你可能會想在一段時間內用比較快的節奏。剛啟用一套新的滴灌系統時,能夠逐分鐘觀察也很有幫助。
但只在那些時刻這麼做
那些是特定的時刻,不是整個生長季都該用的設定。啟用完成後就把節奏調回穩定的狀態,你的電池和網路整年都會因此受益。
FairGrow怎麼處理這件事
在FairGrow裡,測量節奏可以依每個花園或溫室各自調整,不需要有人帶著筆電跑到你的感測器旁邊：這只是一個設定,不是一次重建。預設值刻意設成穩定的節奏,而身為種植者的你,可以自己判斷你的作物是否需要不一樣的節奏。
每個感測器都用自己的標準來判斷
有些感測器每分鐘都乖乖回報,有些出廠時節奏就不規律,還會有長時間的安靜,這對它們來說完全正常。如果一套監控系統要求每個裝置都符合同一套標準,那對這類裝置不是每天誤報,就是更糟,錯過一個可靠感測器真正故障的那一刻。FairGrow會學習每個感測器各自的正常模式,只在裝置偏離自己一貫的模式時才發出警示。
改變節奏,期望值也會跟著調整
一個感測器從兩分鐘改成五分鐘,每天送出的測量筆數自然會變少。這不是故障,而是新的常態,平台會自動照著調整。所以你不會因為自己主動做的選擇,反而收到一連串警示。
送你的網路一個小禮物：智慧插座
像Zigbee這樣的無線感測器網路運作起來像接力賽：靠電池運作的感測器盡量休眠,而一直保持通電、始終醒著的裝置,則替它們把訊息接力傳下去。每一台靠市電供電的Zigbee裝置都會自動做這件事,就算你當初根本沒打算讓它這麼做：一個智慧插座、一顆窗簾馬達、一個硬接線的開關。
只有一個接力點時會出什麼問題
如果你只有一個接力點,部分感測器就會依賴它,一旦這個裝置出狀況,它們就會跟著安靜下來,雖然這些感測器本身其實一點問題也沒有。
我們實際遇過這種情況：一顆卡住的窗簾馬達,連帶讓一個原本狀況良好的動作感測器安靜了好幾個小時。
解法大約十五歐元就搞定
找個大約在中間位置的插座,插上一個有認證的Zigbee智慧插座。它一次能做到兩件事：給你的網路多一條路線,一個接力點掉線時另一個能接手,同時也能把訊號範圍延伸到離得最遠的感測器那邊。
對於那個總是待在溫室最角落、訊號一直在邊緣徘徊的感測器來說,這樣一個插座,就是勉強撐著和穩穩運作之間的差別。
不久後：跟著你的作物節奏來測量
我們正在努力的方向,是一種能依現況自動調整的測量節奏。在灌溉正在進行的窗口稍微測快一點,在安靜的夜間時段測慢一點,其餘時間則維持省電的預設節奏。這項技術已經具備條件,它會成為一個功能,讓你在不犧牲任何洞察力的情況下,再省下更多電池壽命。
對土壤濕度來說,這代表：每五分鐘量一次就綽綽有餘,你的電池用得更久,你的網路維持穩定可靠,而你什麼也不會錯過。土壤本來就慢,善用這一點就對了。
測量節奏,常見問答
如果我的感測器只有每五分鐘量一次,我會錯過什麼嗎？
不會。土壤濕度的變化以小時為單位。乾旱門檻的警示最壞情況下只會晚五分鐘出現,對一個要花上好幾個小時才會發展的過程來說,這根本微不足道。
為什麼量得更頻繁,電池會耗得多這麼多？
因為真正耗電的是醒來和傳送訊號,而不是睡眠。每兩分鐘醒一次的感測器,耗電量大約是每五分鐘醒一次的三倍。
我可以自己改變測量節奏嗎？
可以。在FairGrow裡,測量節奏可以依每個花園或溫室各自調整。不需要有人帶著筆電跑到你的感測器旁邊：這只是一個設定,不是一次重建。
什麼時候用比較快的節奏其實是合理的？
在排水很快的輕質沙質土上、種在盆栽或種植槽裡,以及在啟用一套新滴灌系統的期間。之後就把節奏調回穩定狀態,因為如果整個生長季都固定用這種節奏,只會白白浪費電池和頻寬。
智慧插座跟我的感測器有什麼關係？
每一台靠市電供電的Zigbee裝置,都會自動替休眠中的電池感測器接力傳送訊息。多一個接力點,能讓你的網路多一條路線、多一點訊號範圍。想多了解可以看看Zigbee究竟是什麼,以及我們為什麼採用標準的Zigbee感測器。
想知道哪種測量節奏適合你的作物？
告訴我們你的場地和作物狀況,我們會一起幫你想想合適的感測器、測量節奏,以及搭配的網路架構。我們很樂意為你安排一次無需承諾的試辦。