第三章 無線土層即時監測系統
4. 雲端伺服平台
3.4 潛在滑動邊坡無線監測模組
端(server)，客戶端於 LoRa 建構之無線網路中負責對伺服器端發送量測 資料，量測資料皆已透過微處理器進行校正係數之率定，其發送之量
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3.9 土層監測模組外構
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3.10 防水電子盒內部配置
(3) 太陽能板支架: 本研究採用 10W 太陽能板以提升模組續航力，並 可視土層監測模組之耗電情況作太陽能板輸出功率的增減。
核心防水盒係以市售電子防水盒加工而成，上下蓋具有 O 型環與 溝槽，使其以螺絲旋緊後具有防水功能，防水盒下方開孔並透過3D 列 印之底座與PVC 管黏合以連接下方土壤水份計外構。核心防水盒開孔 以裝設 LoRa 及 4G 頻段專用之耐候型天線，透過 SMA 接頭與無線傳 輸模組連結，並以矽膠封填天線與盒間縫隙。土層監測模組、鋰電池 組以及供電控制器則依空間配置固定於盒內。
土壤水份計外構將水分計之感測區塊暴露於外，直接接觸待測土
壤以量測土壤體積含水量，土壤水份計之接線處與元件位置則置入後 或全域(Global)監測網路，提供管理者或工程師由即時監測數據(real time monitoring)進行決策。運研所現有深層滑動監測模組為利用淺層監
測模組加入電子式液位計，並搭配相關之電壓與類比數位轉換模組。
採用國產之沉水式液位計(liquid level transducer)，此感測計為類比輸 出，因此感測模組需整合類比-數位轉換器(A/D converter)，此計畫以 16-bit 之 A/D converter 模組，以確保解析度達 1cm 以下，室內校正結 果如圖 3.11 所示，現有模組中使用之液位計實驗室校正結果顯示其線 性度佳，而現地超過一年之觀測顯示系統穩定性佳，符合現地長期即 時監測之目的。
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3.11 液位計實體與校正結果 3.4.3 無線監測模組價格與耐用性評估
現有無線監測模組歷經多次更新精進，及為配合延伸功能需求，
其規劃已遠出乎原規劃短期、簡易且具拋棄性質之規劃，雖然因 IoT 興起使得相關零組件可便宜取得，但系統整合、測試及耗能增加等因 素使得其單價已遠超過原先預估，現有模組硬體價格已超過萬元，其 中通訊模組、傳統感測器及電源供應所需太陽能板及鋰電池為最大 宗，但相比於市場現用監測系統，多僅有單一功能，其安裝整合所費 成本仍遠高於本計畫之模組。
現有模組雖可大部滿足所須精度及要求，但淺層模組耐久性仍有 改善空間，其中水份計因須至於土中，其外露感測面易受土體變形彎 折而損壞，且因其原設計為置於地表，相關電路與組件並無防水功能，
因此耐用性較低，其中阿里山五彎仔模組即因地表變動劇烈及水位長 期接近地表而極易損壞，原有設計因水份計採串聯I2C 協定與 MCU 連 結，因此單一模組損壞會影響其他I2C 匯流排元件如傾斜儀，導致相關 功能失效，本年度已部分更換原有水份計，改以具類比輸出之電容水 份計感測，以避免連鎖失效並提高精度，初步測試新版本水份量測符 合需求，但目前因時效較短，耐久性仍待進一步測試。安裝於現地的 儀器較容易故障，建議定期校正保養，以確保量測資料之準確性。