一、基本資料盤點、標的作物篩選及相關文獻蒐集
(一).桃園市境內主要計畫標的作物之相關基礎資訊蒐集：包括種植面積、
產量、產值、農地收益、區域分布及傳統既有的用水(灌溉)方式等。
(二).桃園市境內之多元水源盤查作業，至少應包含地面水(水庫、農塘)、回 收水(或再生水)以及地下水等；蒐集彙整內容，應包含分布位置、潛在 可用水量及周遭農地作物分布情形等。
(三).國內外智慧節水及智慧農業管理系統之案例蒐集與探討。
(四).根據前述蒐集成果，考量作物需水特性、用水來源等面向，綜合評析 並進行本計畫今年標的作物之篩選以蔬菜類為優選示範標的作物；其 次，為有利桃園市水務局後續推動桃園市其他不同作物施設智慧灌溉 省水系統之決策及方向；本工項另需協助桃園市水務局評估長年作物 (如果樹、茶樹等)、短期旱作物(如蔬菜、小番茄、瓜類、竹筍等)及水 稻等 3 大類作物別，並篩選至少 4 種標的作物(需包含長年作物、短期 旱作物及水稻)，且需敘明優選理由。
(五).針對回收水(或再生水)利用的可能性，應針對不同水量及水質條件探討 對水稻、旱作物等不同作物的影響進行評析
二、標的作物之生長特性、灌溉與管理方法之彙整與探討
(一). 計畫標的作物(包含長年作物、短期旱作物、水稻)之水分生理特性及需
水期程等之相關資料蒐集。
(二). 計畫標的作物(包含長年作物、短期旱作物、水稻)之慣行灌溉方法進行 彙整與探討，如漫灌、溝灌、噴灌或滴灌等均須納入探討。
(三).計畫標的作物(包含長年作物、短期旱作物、水稻)栽培之灌溉管理方式 彙整與探討，包含栽種期、耕作方式、人力勞動時數等。
(四). 常見農業灌溉系統、機電工程、無線感測網路及相關感測器等相關資 料蒐集。
(五). 智慧節水管理系統實施效益之評估方法應包含灌溉用水量、作物產量、
品質與人力需求等面向進行探討。
三、智慧節水管理系統之先期規劃 (一).示範場域選擇與監測規模說明：
1.示範場域：本(108)年度廠商需篩選一處短期旱作物栽培示範場域(田區)；
示範場域之施設包含試驗組與對照組各一組，各組田區面積不得小於 300 平方公尺；示範場域總面積不得小於 600 平方公尺，廠商應由環境 控制、供水難易度、節水效益等面向選定合適之示範場域，並提出示 範場域基本資料及試驗規劃方案經甲方同意後始可作為本案監測物聯 網標的，若示範場域為私人土地，則廠商得先取得該示範場域所屬土 地所有權人之租賃合約或使用同意書，以確保本計畫執行期間執行之 試驗相關工作得以順利推動及完成。本計畫應於計畫執行期間，選定 兩種不同蔬菜類作物分別進行一次試驗、監測及分析(不同作物可分開 試驗或同時試驗均可)。
2.監測規模：本計畫示範場域(試驗組及對照組)，試驗組以設置滴灌系統 為主、對照組則以該作物之慣行農法為主。控制系統施設以完整記錄 及擷取所有數據為前提，至少施設一組控制系統；示範場域(田區)之氣 象監測設備應包含紀錄擷取器(1 組)、溫度計(1 組)、溼度計(1 組)、壓 力計(1 組)、雨量計(1 組)、日照計(日輻射計 1 組)等設施一組(廠商可採 用整合型多重物理量設備；惟功能需符合本計畫規範要求)；土壤水分 監測，以施設土壤水分張力計為主(或具相同功能之土壤水分儀器)，應
考量試驗區的空間與灌溉系統分布等，試驗組及對照組均各別施設 6 組。流量計，則需視田區給水及排水需求進行施設及水量監測，以 4 組為基準。本計畫採用之監測設備與控制系統需以租賃方式辦理。另 為確保通訊傳輸品質及配合水利署政策，整合現有系統及引進物聯網 傳輸技術(LPWAN)，須符合水利署「水資源物聯網安全要求建議書」、
「物聯網感知設備安全要求建議書」等規定辦理，基於上述監測試驗 組成果，比對慣行農法對照組，完成本案監測比對與佈建規劃。
(二). 作物環境感測器之整合：廠商需針對前述篩選之短期標的作物栽培過 程之特性，提出環境監測系統所需包含之主要感測元件項目，朝作物 環境感測系統之整合為原則，整合上應朝低成本、低功耗及物聯網傳 輸監測系統，其感測元件至少包含溫度、濕度、大氣壓力、雨量計、
日照計(日輻射計)、土壤水分張力計、流量計等。前述感測器系統整合，
應以物聯網概念、節省成本且傳輸穩定為目標。廠商需提交「感測器 規劃說明書」，規劃說明書內容至少應包括如下：
1.設計基礎原理與架構：提出監測物理量之主要理論基礎，並說明設計 理念與架構。
2.整合感測元件：感測元件之設計以單一物理量或多重物聯網之既有感 測元件組合而成。
3.資料擷取儲存模組：儲存模組設計應具備感測資料處理、儲存與資料 狀態及感測元件功能狀態偵測及通知功能，以掌握感測器維護管理需 求或抽換更新。
4.無線通訊模組：模組設計需採用國內既有之低功耗、廣域傳訊技術，
且以低功耗廣域通訊 LPWAN 為基礎。
5.電力設備與耗電：應包括電量計算說明，以確保備援電力設計可以在 無其他供應電源下連續 5 天不中斷供電，及接用不同電源轉換設計，
滿足節能省電且穩定供電之目標。
6.針對所觀測之物理量應說明其準確度、解析度、測量範圍、工作環境 溫度、耐候性、耐壓性、耗電能力與防水性設計規劃等內容。
7.維護需求：設備後續運行維護之便利性，維護所需人力分析。
(三).作物環境控制系統之整合：廠商需針對前述篩選短期作物之特性，提 出環境控制系統所需包含之機電項目，以前述環境監測系統感測元件，
配合前述感測器系統與滴灌之自動化控制裝置系統，廠商應併同前述 感測器規劃說明書中一併陳報控制系統發展內容。
(四).作物栽培智慧管理平台之發展：基於環境監控及作物生長過程等予以 記錄，針對作物與各種環境因子的影響關係進行探討，將空間、時間 與生長過程採資料庫儲存，並開發展示、查詢、管理之視覺化管理系 統；再者，為便於後續推廣使用，應同時開發視窗版及手機版等兩種 介面，其中手機版可採用響應式網頁技術進行開發。此外，廠商亦需 將作物栽培智慧管理平台之相關資訊需整併與「桃園市水情資訊網」
介接。
四、節水對照試驗與生產條件分析
(一). 針對前述選定之短期標的作物，選擇合適之示範場域，進行相關背景 資訊之蒐集(氣候、土壤、地形、水源、灌溉系統與計畫標的作物生產 等)。
(二).示範場域之篩選，包含選定原則、區位、試驗場域(需包含一獨立之供 水系統範圍)、試驗區所有人(耕種人)配合意願、試驗期程等。同時，
亦需進行水質採樣及檢驗分析，藉以確保水質滿足短期標的作物之需 求標準。
(三). 示範場域之試驗規劃與試行：短期標的作物之試驗需包含實施慣行灌 溉農法之對照組及實施智慧節水管理(水源、給水量、給水頻率)之試驗 組。其中，作物環境監測系統之佈建，亦應提出完整的規劃。
1.作物環境監測及控制系統之佈建，需提出完整規劃，包含監測項目、
數量、位置及自動控制項目及相關控制元件等，並經主辦單位認可後，
執行現地設置。上述示範場域的試驗過程與成果等均應完整記錄並可 供檢視。
2.完整蒐集示範場域之試驗資料，以前述開發之作物栽培管理分析平台
進行作物生產條件之分析探討，藉以提供後續推動其他作物智慧節水 系統之試驗條件滾動檢討規劃之參考依據。
(四).協助桃園市水務局推動後續桃園市其他作物智慧節水系統所需，針對 長年作物(如果樹、茶樹等)、短期旱作物(如蔬菜、小番茄、瓜類、竹 筍等)及水稻等 3 大類作物別，篩選出至少 4 種標的作物，並協助研擬 試驗場地篩選、試驗規劃之建議與評估。
(五).針對桃園市既有水資源回收中心，以多元水資源利用的考量，綜合評 估及盤點桃園市境內各水資源回收中心之回收水可再利用之用途及潛 在供水農地範圍，並評估桃園市回收水應用於農業灌溉之可行性及潛 在效益。
五、智慧節水管理系統實施之效益評估
(一).灌溉用水量差異評估：試驗區用水期間之總用水量評析，分析節水量 及節水效率，並進一步分析單位面積節水量及應用於桃園市最大潛在 節水量等。
(二).短期標的作物之產量差異評估：產量優劣攸關農民收益，其為影響農 民是否願意使用智慧節水管理系統之關鍵因子，因此試驗場域之作物 產量差異應謹慎評估，施行智慧灌溉管理之產量應以優於慣行農法或 類同於慣行農法。
(三).作物品質差異評估：依短期標的作物之品質評量標準，進行作物品質 之差異評估。
(四).短期標的作物之灌溉節水效益與多元水資源以及生產力(含人力需求) 之綜合評析。
(五).智慧節水管理系統及多元水資源利用之成本分析：針對短期標的作物 在試驗場域規劃之智慧節水管理系統，分析系統內各元件之成本組成，
分析總設置費(工程費及營運管理費)、年投資成本、每單位用水量之成 本、單一系統對應不同組數感測元件之成本分析等，以作為後續推廣 或系統元件重組之參考依據。
六、宣導推廣影片製作
為有利後續節水系統之應用與推廣，針對本年度之短期標的作物之 智慧節水系統，包含感測元件、控制及展示系統等之說明及應用等內容，
製作 1 支宣導推廣影片。
七、執行期間相關配合事項
配合相關計畫書撰寫(印製)、相關會議(勘)出席及資料準備。