روزانه درصد بسیار بالایی از ذخایر آّبی در بخش کشاورزی به هدر می‌رود. میزان از دست رفتن ذخایر آبی در مقیاس بزرگ به مزارع کشاورزی و در مقیاس کوچکتر به باغچه‌های خانگی و مناظر شهری مربوط است. مهم‌ترین دلیل برای این مسئله، آبیاری بیش از حد است که از ناکارآمدی سیستم‌ها و روش‌های آبیاری سنتی ناشی می‌شود.
سیستم‌های آبیاری هوشمند قادرند با تنظیم و اجرای یک برنامه آبیاری به صورت خودکار از هدر رفتن آب جلوگیری کرده و کارایی سیستم آبیاری را به طور قابل توجهی افزایش دهند.
برخلاف سیستم‌های کنترل آبیاری معمولی که مطابق برنامه زمانی از پیش تنظیم شده کار می‌کنند، سیستم‌های آبیاری هوشمند با پایش وضعیت آب و هوا، خاک، تبخیر و میزان آب گیاه، برنامه زمانی آبدهی به گیاه را تنظیم و اجرا می‌کنند.
در مجموع در سیستم‌های آبیاری هوشمند از دو نوع کنترلر استفاده می‌شود: کنترلرهای آب و هوایی که بر اساس اطلاعات آب و هوا عمل می‌کنند و کنترلرهای رطوبت خاک.
کنترلرهای آب وهوایی
این کنترلرها از داده‌های آب و هوایی محلی برای تنظیم برنامه آبیاری استفاده می‌کنند و بر مبنای ترکیبی از داده‌های تبخیر از سطح خاک و تعرق گیاه عمل می‌کنند. میزان تبخیر و تعرق (انتقال رطوبت از زمین به اتمسفر) به چهار عامل دما، باد، تابش نور خورشید و رطوبت بستگی دارد. در مجموع این روش دقیق‌ترین راه محاسبه مقدار آب مورد نیاز گیاه است.
در آبیاری هوشمند سه نوع کنترلر آب و هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد:
1- کنترلرهایی بر پایه سیگنال
این کنترلرها داده‌های آب و هوایی را از یک منبع در دسترس دریافت می‌کنند و داده‌های تبخیر – تعرق در سطح گیاه در محل محاسبه می‌شود. سپس این داده‌ها با یک اتصال وایرلس به کنترلر ارسال می‌شوند.
2- کنترلرهای تبخیر- تعرق تاریخچه‌ای
این نوع کنترلر از یک منحنی مصرف آب از پیش برنامه‌ریزی شده استفاده می‌کند. منحنی مورد نظر بر اساس تاریخچه مصرف آب در نقاط مختلف به دست می‌آید و به ازای دما و نور خورشید قابل تنظیم است.
3- کنترلرهای آب و هوا در محل
این نوع کنترلرها داده‌های آب و هوا را در محل مورد نظر اندازه‌گیری می‌کنند و بر اساس این داده‌ها مقدار آب و مقدار تعرق-تبخیر را به طور پیوسته اندازه‌گیری می‌کنند.
کنترلرهای رطوبت خاک
کنترلرهای رطوبت خاک از یکی از چند سنسور ویژه اندازه‌گیری رطوبت خاک استفاده می‌کنند. زمانی که این سنسورها در محل ریشه درخت، چمن یا گیاه دفن می‌شوند، می‌توانند میزان رطوبت خاک را به درستی و با دقت به کنترلر بفرستند.
در مجموع در آبیاری هوشمند سه نوع کنترلر بر پایه سنسورهای رطوبتی مورد استفاده قرار می‌گیرد:
1- کنترلر آبیاری چرخه توقفی
این کنترلر مانند کنترلرهای زمانی معمولی با برنامه آبدهی دارای زمان شروع و مدت زمان آبیاری که در سیستم آبیاری سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، پیاده‌سازی می‌شوند، با این تفاوت که سیستم آبیاری هوشمند، زمانی که رطوبت کافی در خاک وجود دارد، برنامه آبیاری بعدی را متوقف می‌کند.
2- کنترلر آبیاری بر اساس نیاز به آب
این نوع کنترلر نیازی به برنامه‌ریزی برای مدت زمان آبیاری ندارد (فقط زمان شروع و روزهای هفته برای آبدهی). تنها باید یک حد بالا و پایین توسط کاربر برای آن مشخص شود. حد بالا و پایین برای زمانی است که سطح رطوبت خاک کاهش یافته و کنترلر با استفاده از تشخیص سنسور رطوبت، آبیاری را آغاز می‌کند تا در سطوح مورد نظر تنظیم شود.
صرفه‌جویی در مصرف آب و هزینه‌ها
کارشناسان بر این باورند که سیستم‌های آبیاری و کنترلرهای هوشمند در مقایسه با سیستم‌های آبیاری معمولی منجر به کاهش قابل توجهی در مصرف آب و هزینه‌ها می‌شوند. برخی مطالعات نشان داده‌اند که در حدود 30 تا 50 درصد صرفه‌جویی در مصرف آب با استفاده از آبیاری هوشمند قابل دستیابی است.
مزایای استفاده از آبیاری هوشمند
برخی از مهم‌ترین مزایای استفاده از سیستم آبیاری هوشمند به ترتیب زیر است:
· مدیریت کارآمد آبدهی گیاه و جلوگیری از تشنگی یا آبدهی بیش از حد
· صرفه‌جویی در مصرف آب در حدود 30 تا 50 درصد
· صرف‌جویی در نیروی انسانی و در مجموع کاهش هزینه‌ها
· ذخیره اطلاعات آبیاری در دیتابیس نرم افزار و دسترسی به کارنامه دقیقی از مزرعه
· توقف آبیاری در هنگام بارندگی
· زیرزمینی بودن سیستم آبیاری
· امکان کنترل دقیق مزرعه از راه دور
