师：同学们，今天我们一起来学习高二广州版综合实践劳动教育第二单元“智能灌溉我设计”。首先，我们来认识一位新朋友——小马哥。小马哥喜欢养花，但因工作变动需要经常出差，这可怎么办呢？小马哥陷入了苦恼。
有一天，他在电视上看到一则新闻。
新闻主播：这套智能精准灌溉系统可是咱们农田里节约用水的一把好手，而且会在今年春耕时节就开始小试牛刀。现在，我不妨用手上的手机给大家演示一下这个智能化操作系统。我这个手机上装载了“智能农业助手”软件，有了这个软件，我就相当于拥有了一个能自动开关的遥控器。现在，我可以在全世界任何地方，只要打开手机软件的开阀功能，就能实现田间顺利灌水。为了让大家看到这个软件的奇妙之处，我给大家现场演示一下开阀功能。（点击开阀）大家看，短短几秒钟，水区里就已顺利实现灌水，而且还会流到农户所需要的田间片区。为了让大家有更直观的感受，现在请导播为我们切入一段动画演示一下。
（动画展示后）通过这段动画，我们可以看到这套设备主要由智能水表和智能阀门组成，并且通过智能墒情仪专业测量土壤的实际含水量，再通过GPRS方式将数据远程传输到服务器，我们就能通过这个软件平台随时随地查看到实际土壤的含水量。智能水表再根据土壤的需水量远程精细化灌溉控制，整个操作流程十分智能。
师：看完新闻里介绍的农田智能灌溉设备，我们先来认识一下什么是智能灌溉技术。智能灌溉是一种自动感知灌溉需求信息、自动执行灌溉操作任务的灌溉模式。它应用了计算机、传感器、无线通信等现代化技术，是现代化农业的重要体现。智能灌溉比传统的漫灌法最高节水可达30%，不但节省了水资源，还能改善果蔬品质，提高产量。智能灌溉技术是我国现代农业进程中不可缺少的重要力量。
看完新闻，小马哥非常兴奋，他想：这套农田灌溉系统可真棒，如果我能有一套小型智能灌溉系统就好了。于是，他找来小飞和小影两位同学帮忙。刚才我们在新闻里看到的是适合大面积农田灌溉的控制系统，那有没有适合小规模种植场所使用的灌溉设备呢？小飞和小影同学在拿到任务后，并没有马上动手设计，而是做了下面的功课。
要解决这个问题，我们不妨先在网络上查找资料，看看市面上是否有类似产品，也就是说在设计之前，第一步要做的就是市场产品调查。小飞和小影同学通过搜索关键词“智能灌溉”，在购物平台上找到很多比较成熟的产品。这些产品形态各异，功能多样，价格也不同，可以满足不同用户的需求。通过市场调查，我们能了解丰富的产品信息，找到正确的设计方向。
通过市场调查，小飞和小影同学了解到市面上小型智能灌溉设备一般包括下面这些组件：第一个是控制器，第二个是供水装置（也就是水源），第三个是出水装置（也就是灌溉喷头），第四个是低压电源，第五个是水泵，还有水管等等。下面我们一起来分析比较这些组件的适用范围、优缺点和价格。
首先来看最重要的控制器，它是智能灌溉系统中的核心组件，其性能直接影响整个灌溉系统的工作。市面上常见的控制器为定时控制，它适用范围广，操作简单可靠。但定时控制属于开环控制，对控制结果没有反馈，所以无法反映灌溉的最终效果。这种控制器价格比较适中。
第二种是互联网远程控制，这种控制器需要连接互联网，同时需要摄像头、网关和手机APP软件支持，因此它对软硬件依赖度比较高，价格也比较高。优点是可以实时监测、远程控制。
第三种是土壤湿度传感器，它可以测量植物根部的湿度，精准监测土壤湿度，但加装了这种传感器的集成件价格比较高。如果买散件自己回来组装，虽然价格便宜，但需要有单片机知识，且散件耐用性比较差。
第四种是雨量传感器，它适用于户外种植，当感应到下雨时就停止灌溉，既节省了水资源，又防止过量灌溉给植物带来伤害。它的缺点同样是集成件价格比较高，如果购买较为便宜的散件组装，则需要编程知识，而且散件外观粗糙，容易损坏。
最后一个是浮球式水位传感器。这种传感器仅适用于水桶供水方式，当水桶蓄水量低于警戒值时，会发出缺水报警。但如果主人不在家，报警就没用了。
下面我们再看看进水装置，一般分为水龙头和水桶两种形式。用水龙头作为水源时，适合植物离水管比较近且需水量比较大的情况，优点是可以持续不断供水，但缺点是若植物离水管比较远，则需要拉很长的管线。用水桶作为水源则适合植物离水管比较远，且需水量较小的情况，优点是位置灵活，但缺点是蓄水量有限。这两种供水方式价格都不太高。
再来看出水装置，按出水方式可以分为悬挂喷洒式、地插喷洒式和地插滴灌式。悬挂喷洒式一般适用于土地栽培，优点是不占用地面空间，喷洒范围大，但缺点是需要悬挂支架，且不适合盆栽种植。地插喷洒式一般适合土地栽培或盆栽，优点是喷洒范围大，效率较高，但缺点是需要占用一部分地面空间。地插滴灌式既适合土地栽培，也适合盆栽，优点是灌溉效率高、省水，缺点是灌溉范围小，滴灌喷头随植物数量增多而增多。这三种喷头价格都比较适中。
我们再来看一看电源，电源是为控制器或水泵提供动力的组件，一般有干电池、低压直流电源或太阳能等类型。干电池适用于室内和室外，价格便宜，易获得，且故障率低，缺点是需要经常更换。低压直流电源需要电源插孔，它故障率低，易获得，供电时间长且稳定，但AC - DC电源需要变压器，在户外使用时，交流电插口有一定漏电风险。
第三种是太阳能电池，它具有节能环保的优点，但必须在户外且有阳光照射的地方使用。太阳能电池不但价格高，而且对安装环境和技术要求也比较高。
第五个是水泵，一般来说，当自来水压力不足或喷头数量大于10个时，为保证有足够水压，就需要加装水泵了。用水桶作为水源时，也需要加装水泵。加装了水泵的灌溉装置结构变得相对复杂，同时需要额外插电，整个系统价格也会随之升高。
前面我们讲了5种常见的组件，其他配件同学们可以根据老师讲的范例自行分析。接下来我们再看两段视频。
（播放视频）
师：今天给大家介绍一款懒人浇花小管家，内置水泵，不限容器，随意抽水。主机安装简单，将进水管放入容器，出水管连接三通和软管，软管末端可以连接滴箭，新款的可调滴箭可调节每盆的出水量，普通滴箭限流设计，出水均衡。连接好后，将滴箭插入花盆即可，一套机器可以浇10 - 15盆花，可以浇灌高度2 - 3米。浇花器有定时功能，可以根据需要设置浇水时长和浇水间隔，可设置浇水时长1 - 99秒、2 - 9分钟，浇水间隔可设置1 - 23小时或者1 - 30天。设置好参数，等待5秒主机就会开始运行。有电池插电两用款，也有充电款，充电款内置大容量锂电池，续航更久。还有液晶屏幕，可选择中文显示，更直观。