近年來隨著物聯網的興起，智慧城市、智慧家庭、智慧農業等等的案例也在逐漸增加。當無法配置電力給予感測器時，感測器只能透過電池維持運作。
在智慧農業中，我們會將感測器佈建於農田裡，因農田在耕作時需要整地及犁田，因此無法在農田中配置有線電力給感測器，感測器只能透過電池供給所需電力，此時電力的消耗及持續運作時間將會成為重要的課題。整個系統的運作皆仰賴感測器感測的數值，若感測器因為沒電可能會影響系統判斷甚至導致系統異常，而農夫得時常檢查感測器電池狀況及更換電池，使農夫工作量不減反增。
因此本研究目的為透過蒸發散量及土壤濕度建立休眠時間推測模型，推測土壤濕度的變化，進行休眠程序，減少感測器電量耗損，並加入外部喚醒機制，避免在休眠過程中未能偵測到環境發生劇烈變化之事件，除了減少電力消耗延長運作時間之外，也確保能夠掌握環境變化。

In recent years, with the rise of the Internet of Things, cases of smart cities, smart families, smart agriculture, etc. are gradually increasing. When the power cannot be configured to give the sensor, the sensor can only operate through the battery.
In the wisdom agriculture, we will build the sensor in the farmland. Because the farmland needs to be grounded and plowed when it is cultivated, it is impossible to arrange wired power to the sensor in the farmland. The sensor can only be supplied through the battery. Electricity is needed, and power consumption and continuous operation time will become an important issue. The operation of the whole system depends on the value sensed by the sensor. If the sensor is powerless, it may affect the system judgment or even cause the system to be abnormal. The farmer often checks the sensor battery condition and replaces the battery, so that the farmer's workload is not reduce but increase.
Therefore, this thesis purposes a model to establish a sleep time estimation based on evapotranspiration and soil humidity, estimate soil humidity changes, perform dormancy procedures, reduce sensor power consumption, and add an external wake-up mechanism to avoid failure to detect during sleep. In addition to reduce power consumption and extend operating hours, it is also important to meet the environmental changes are met.

目錄
第一章 緒論	1
1.1研究背景	1
1.2研究動機	2
1.3研究目的	3
1.4論文架構	4
第二章 相關技術	5
2.1蒸發散估算法	5
2.2土壤濕度感測	7
第三章 研究方法	8
3.1整體架構	8
3.2研究流程	12
3.3定義影響土壤濕度事件	13
3.4節電策略	14
3.4.1農地環境及氣候因素	14
3.4.2降低電力耗損之方法	16
3.4.2.1休眠時間推測模型	17
3.4.3避免感測資料遺失	28
第四章 模擬實驗	33
4.1模擬環境	33
4.2模擬情境	36
4.2.1模擬灑水	37
4.2.2模擬灑水案例	39
4.2.3模擬降雨	41
4.2.4模擬降雨案例	42
第五章 結論與未來方向	45
5.1結論	45
5.2未來方向	47
參考文獻	48
附錄一 英文論文	50

 
圖目錄
圖 1、整體架構圖	9
圖 2、架構運作流程圖	11
圖 3、研究流程	12
圖 4、農地環境及氣候因素分類流程圖	15
圖 5、狀態1，降低電力耗損決策流程	16
圖 6、休眠時間推測模型分析圖	17
圖 7、土壤濕度蒸發預估時間模型	18
圖 8、蒸發散量公式	21
圖 9、土壤濕度變化量	24
圖 10、狀態1，降低電力耗損之方法執行決策結果	27
圖 11、狀態2，避免感測資料遺失決策流程	28
圖 12、狀態2，避免感測資料遺失執行決策結果流程	29
圖 13、狀態3，避免感測資料遺失執行決策結果流程	30
圖 14、狀態3，避免感測資料遺失決策流程	31
圖 15、狀態4，避免感測資料遺失執行決策結果流程	32
圖 16、狀態4，避免感測資料遺失決策流程	32
圖 17、不同灑水間隔時間各運作模式的持續時間	37
圖 18、每5小時灑水土壤濕度變化	39
圖 19、模式1感測濕度變化與灑水案例	39
圖 20、模式2感測濕度變化與灑水案例	40
圖 21、模式3感測濕度變化與灑水案例	40
圖 22、不同降雨時數之各運作模式運作時長	41
圖 23降雨濕度變化	42
圖 24模式1感測濕度變化與降雨案例	43
圖 25模式2感測濕度變化與降雨案例	43
圖 26模式3感測濕度變化與降雨案例	44
 
表目錄
表 1 估計法所需氣象參數	6
表 2環境狀態表	15
表 3蒸發散單位轉換表(資料來源：[11])	23
表 4模擬環境數值	33
表 5計算後環境模擬數值	34
表 6運作模式間隔時間	36
表 7不同灑水間隔時間各運作模式的持續時間(小時)	37
表 8不同降雨時數之各運作模式運作時長(小時)	41
表 9間隔5小時灑水模擬情境運作結果	45
表 10模擬降雨案例運作結果	46
表 11各運作模式優缺點	46

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