ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.หทัยทิพย์ สินธุยา

วิทยาลัยพัฒนาเศรษฐกิจและเทคโนโลยีชุมชนแห่งเอเชีย

บทคัดย่อ

การใช้ Hardware ที่เหมาะสมและราคาถูกเป็นปัจจัยหนึ่งในความสำเร็จของการทำเกษตรอัจฉริยะ งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่น ESP32 ให้สามารถทำงานแบบ FREE-RTOS โดยการพัฒนาโปรแกรมแบบโปรแกรมขั้นสูง (Object Oriented Programming: OOP) เพื่อทำให้ระบบควบคุมฟาร์มอัจฉริยะใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ เพียงตัวเดียว ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีการพัฒนาโปรแกรมให้มีประสิทธิภาพจะช่วยให้ลดค่าความผิดพลาดของระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้ และมีค่าความเที่ยงตรงสูงถึง 98.8% และเพื่อให้สามารถใช้งานได้ในที่ไม่มีสัญญาณอินเทอร์เน็ต Hardware ที่พัฒนาขึ้นสามารถสื่อสารสัญญาณไร้สายแบบลอราแวน (LoRaWAN) ที่สามารถส่งข้อมูลได้ไกล ราคาถูก เหมาะสมกับบริบทพื้นที่การเกษตรของประเทศไทย จากผลการทดลองการส่งข้อมูลจำนวน 1000 ครั้ง พบว่ามีข้อผิดพลาดเพียง 5.4% และยังมีคุณภาพของสัญญาณ RSSI เฉลี่ยอยู่ที่ -119 dBm ซึ่งอยู่ในเกณฑ์สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถนำไปเป็นต้นแบบการทำเกษตรอัจฉริยะที่เหมาะสมกับบริบทของการเกษตรไทยในพื้นที่ไม่มีสัญญาณอินเทอร์เน็ต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำเกษตรกรรมในพื้นที่สูงหรือพื้นที่ห่างไกล สามารถยกระดับการทำเกษตรจากยุค 2.0 สู่ยุค 4.0 ทำให้เกิดผลดีต่อการยกระดับคุณภาพชีวิตของเกษตรกรให้ดีขึ้นการใช้ Hardware ที่เหมาะสมและราคาถูกเป็นปัจจัยหนึ่งในความสำเร็จของการทำเกษตรอัจฉริยะ งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่น ESP32 ให้สามารถทำงานแบบ FREE-RTOS โดยการพัฒนาโปรแกรมแบบโปรแกรมขั้นสูง (Object Oriented Programming: OOP) เพื่อทำให้ระบบควบคุมฟาร์มอัจฉริยะใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ เพียงตัวเดียว ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า การใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีการพัฒนาโปรแกรมให้มีประสิทธิภาพจะช่วยให้ลดค่าความผิดพลาดของระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้ และมีค่าความเที่ยงตรงสูงถึง 98.8% และเพื่อให้สามารถใช้งานได้ในที่ไม่มีสัญญาณอินเทอร์เน็ต Hardware ที่พัฒนาขึ้นสามารถสื่อสารสัญญาณไร้สายแบบลอรา (LoRa) ที่สามารถส่งข้อมูลได้ไกล ราคาถูก เหมาะสมกับบริบทพื้นที่การเกษตรของประเทศไทย จากผลการทดลองการส่งข้อมูลจำนวน 1,000 ครั้ง พบว่ามีข้อผิดพลาดเพียง 5.4% และยังมีคุณภาพของสัญญาณ RSSI เฉลี่ยอยู่ที่ -119 dBm ซึ่งอยู่ในเกณฑ์สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถนำไปเป็นต้นแบบการทำเกษตรอัจฉริยะที่เหมาะสมกับบริบทของการเกษตรไทยในพื้นที่ไม่มีสัญญาณอินเทอร์เน็ต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำเกษตรกรรมในพื้นที่สูงหรือพื้นที่ห่างไกล สามารถยกระดับการทำเกษตรจากยุค 2.0 สู่ยุค 4.0 ทำให้เกิดผลดีต่อการยกระดับคุณภาพชีวิตของเกษตรกรให้ดีขึ้น

Abstract

The suitable agriculture hardware is one of the key factors in the success of smart farming. This research focuses on the development of the ESP32 microcontroller to be able to work in a FREE-RTOS. Object Oriented Programming (OOP) was applied to enable smart farm control system through the microcontroller. Research results show that the use of efficient microcontrollers could reduce the error of the electronic system with high accuracy of 98.8%.  In order to apply where there is no internet signal, the developed hardware can communicate with LoRaWAN wireless signals that can transmit long distances at a low cost, which is suitable for the agricultural context of Thailand. Based on the 1000 data transmission trials, the error was only 5.4% and the average RSSI signal quality was -119 dBm, which is within the range of effective usability. It can be used as a model for smart farming that is suitable for the context of Thai agriculture in areas without internet signal, especially agriculture in highland or remote areas. This research could upgrade farming from the agriculture 2.0 to the agriculture 4.0, resulting in a positive effect on improving the quality of life of farmers.

ไฟล์งานวิจัย

15.1-รายงานฉบับสมบูรณ์.pdf

ข้อมูลการตีพิมพ์

ชื่อบทความ :การพัฒนาระบบติดตามข้อมูลสภาพแวดล้อมพลังงานต่ำสำหรับโรงเรือนเพาะปลูกพืช

แหล่งที่ตีพิมพ์ :การประชุมสัมมนาวิชาการรูปแบบพลังงานทดแทนสู่ชุมชนแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 15 (TREC-15)

ปีที่ตีพิมพ์ :2565

ข้อมูลการนำไปใช้ประโยชน์

5 11 ต.ค. 2565

สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)

สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.) ชั้น 14 อาคาร เอส เอ็ม ทาวเวอร์ 979/17-21 ถนนพหลโยธิน แขวงสามเสนใน เขตพญาไท กรุงเทพฯ 10400

https://www.tsri.or.th/

02 278 8200

callcenter@trf.or.th, webmaster@trf.or.th