Uploaded byssuserd2b7a9
13 views

บทที่-๑.pdf

iot สำหรับการเกษตร

Embed presentation

Download to read offline
บทที่ ๑ บทนา ๑. ความเป็นมาและความสาคัญ ภาคเกษตรกรรมของประเทศไทยนับแตํอดีตจนปัจจุบัน ประสบปัญหาหลายด๎านกลําวคือ ผลิตผลทางการเกษตรสํวนใหญํราคาตก แตํต๎นทุนการผลิตกลับมีราคาสูงสภาพดินฟ้าอากาศไมํมี ความแนํนอน การเข๎าถึงแหลํงเงินทุนและเทคโนโลยีด๎านการเกษตรรวมทั้งนโยบายและมาตรการของ ภาครัฐขาดความตํอเนื่อง การขาดแคลนแรงงานดังนั้นเกษตรกรทั่วโลกจึงต๎องเรํงปรับปรุง ประสิทธิภาพกระบวนการผลิตหันมาใช๎เทคโนโลยีใหมํๆ หาวิธีทาการเกษตรที่ลดการใช๎แรงงาน ควบคุมต๎นทุนคําใช๎จํายในการเพาะปลูกพืชอีกทั้งการเจริญเติบโตของพืชที่ต๎องการการดูแลเอาใจใสํ แตํการการปลูกพืชแบบเดิมมีวิธีการดูแลที่ยังต๎องใช๎แรงงานคนและใช๎เวลานานเชํน การรดน้าบางครั้ง อาจจะรดในชํวงเวลาที่ไมํเหมาะสมทาให๎น้าเยอะหรือน๎อยเกินไป แล๎วอาจให๎ในปริมาณที่ไมํเหมาะสม กับพืชชนิดนั้นทาให๎การเจริญเติบโตของพืช ไมํเป็นไปตามที่ต๎องการสํงผลให๎ผลผลิตไมํได๎ตาม เป้าหมายที่ต๎องการ เนื่องจากในปัจจุบันอุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑เซ็นเซอร๑และเครื่องจักรกลอัตโนมัติ ถูกนามาใช๎ เพิ่มขึ้นอยํางรวดเร็วมีการนาระบบปัญญาประดิษฐ๑ (Artificial Intelligence :AI) และการเชื่อมตํอ ทางอินเตอร๑เน็ตสาหรับทุกสิ่งทั้งระบบ (Internet of Thing: IoT) มาชํวยในการตรวจวัดคําตํางๆเชํน อุณหภูมิความชื้นของดินทาให๎เทคโนโลยีเหลํานี้ มีบทบาทในการนามาประยุกต๑ใช๎เพื่อตรวจสอบและ ควบคุมสภาพแวดล๎อมสาหรับการปลูกพืชในการทาการเกษตร เพื่อชํวยให๎มีความเหมาะสมในการ ปลูกพืชในชํวงเวลานั้นๆและยังมีเทคโนโลยีคลาวด๑คอมพิวติ้ง (Cloud Computing) ที่ทาให๎สามารถ เก็บข๎อมูลไว๎บนระบบอินเทอร๑เน็ตทาให๎สามารถติดตํอได๎ทุกที่เพียงมีอุปกรณ๑ที่สามารถเชื่อมตํอ อินเทอร๑เน็ตได๎ ระบบการวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone สามารถทาให๎ผู๎ใช๎ ทราบถึงข๎อมูลคําความชื้นในดิน ที่เป็นปัจจัยหลักในการเจริญเติบโตของพืชบางชนิดโดยระบบวัด ความชื้นและให๎น้าอัตโนมัติสาหรับการปลูกพืช สามารถวัดคําความชื้นได๎ตลอดเวลาหากความชื้นอยูํ ในสภาวะที่ไมํเหมาะสม จะสามารถเพิ่มความชื้นโดยการรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติในปริมาณที่เหมาะสมกับ พืชชนิดนั้นและระบบสามารถทางานผํานระบบอินเทอร๑เน็ตโดยแสดงข๎อมูลได๎ทุกเวลาผําน Smart phone ของผู๎ใช๎ทาให๎ผู๎ใช๎สะดวกมากขึ้นตํอการดูแลพืช ดังนั้นนักศึกษาหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) สาขาวิชาเทคโนโลยีธุรกิจ ดิจิทัล วิทยาลัยเทคนิคเดชอุดม จึงดาเนินโครงงานวิชาชีพระบบ Internet of Things (IoT) Smart Farm ๑ “การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone” ประจาปี การศึกษา ๒๕๖๕ โดยมุํงเน๎นให๎นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดินอัตโนมัติ การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนนักศึกษาที่เข๎าใช๎งาน ระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone สํงเสริมให๎นักศึกษาได๎ พัฒนาความรู๎ทักษะพื้นฐานทางวิชาชีพและทักษะการปฏิบัติงานตลอดจนมีผลสัมฤทธิ์ทางการ เรียนที่ดี
๒. วัตถุประสงค์ของโครงงาน ๒.๑เพื่อให๎นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ได๎ ๒.๒เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียน นักศึกษาที่เข๎าใช๎งานระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ได๎ ๒.๓เพื่อให๎นักศึกษาพัฒนาทักษะวิชาชีพได๎ ๓. ขอบเขตการศึกษา ๓.๑เป้าหมายโครงงาน  เชิงปริมาณ นักเรียน นักศึกษาสาขาวิชาคอมพิวเตอร๑ธุรกิจ/เทคโนโลยีธุรกิจดิจิทัล จานวน ๓๒๖ คน  เชิงคุณภาพ นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ สั่งงานด๎วย Smart Phone ได๎ นักเรียน นักศึกษาที่เข๎าใช๎งานระบบ IoT การวัด ความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ สั่งงานด๎วย Smart Phone มีความพึงพอใจ และนักศึกษาได๎พัฒนาทักษะวิชาชีพ ๓.๒ระยะเวลาดาเนินโครงงาน ตั้งแตํ ระหวํางวันที่ ๑๗ ตุลาคม ๒๕๖๕ ถึง วันที่ ๑๗ กุมภาพันธ๑ พ.ศ.๒๕๖๖ ๓.๓สถานที่ดาเนินการ ห๎องปฏิบัติการคอมพิวเตอร๑ ห๎อง ๔๓๐๒ อาคาร ๔ ชั้น ๓ แผนกวิชา คอมพิวเตอร๑ธุรกิจ วิทยาลัยเทคนิคเดชอุดม ๔. นิยามศัพท์ ๔.๑นักเรียน นักศึกษา หมายถึง นักเรียน สาขาวิชาคอมพิวเตอร๑ธุรกิจ นักศึกษา สาขาวิชา เทคโนโลยีธุรกิจดิจิทัล วิทยาลัยเทคนิคเดชอุดม ประจาปีการศึกษา ๒๕๖๕ ๔.๒อินเทอร๑เน็ตในทุกสิ่ง (Internet of Things) หมายถึง เครือขํายรวมของอุปกรณ๑ที่เชื่อมตํอถึง กันและเทคโนโลยีที่อานวยความสะดวกในการสื่อสารระหวํางอุปกรณ๑กับระบบคลาวด๑ ตลอดจนระหวํางอุปกรณ๑ด๎วยกันเอง จากการเกิดขึ้นของชิปคอมพิวเตอร๑ราคาไมํแพงและ การสื่อสารโทรคมนาคมที่มีแบนด๑วิดท๑สูง จึงทาให๎ตอนนี้เรามีอุปกรณ๑หลายพันล๎านเครื่องที่ เชื่อมตํอกับอินเทอร๑เน็ตซึ่งหมายความวําอุปกรณ๑ตํางๆ ในชีวิตประจาวัน เชํน แปรงสีฟัน
เครื่องดูดฝุ่น รถยนต๑และเครื่องจักรสามารถใช๎เซ็นเซอร๑เพื่อรวบรวมข๎อมูลและตอบสนองตํอ ผู๎ใช๎ได๎อยํางชาญฉลาด ๔.๓ความชื้นของดินหรือน้า หมายถึง ความชื้นของดินประกอบด๎วย ๒ สถานะ คือสถานะที่เป็น ของเหลว เราเรียกวําน้าในดินและสถานะที่เป็นก๏าซ เราเรียกวํา ไอน้าในดินในประเทศที่มี อากาศ หนาวจัด ความชื้นของดินอาจจะอยูํในรูปของน้าแข็ง สํวนประเทศในเขตร๎อนสํวน ใหญํน้าในดินจะอยูํในรูปของของเหลว ๔.๔ธาตุอาหารและปุ๋ย หมายถึง เป็นสิ่งที่ชํวยให๎พืชเจริญเติบโต ดียิ่งขึ้น ธาตุอาหารที่จาเป็นตํอ การเจริญเติบโต ของพืชมี ๑๖ ธาตุ แตํธาตุที่พืชต๎องการมากและในดินมักมีไมํเพียงพอ คือธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมธาตุอาหารเหลํานี้จะต๎องอยูํในรูปสารละลาย ที่พืชนาไปใช๎ได๎และต๎องมีปริมาณที่พอเหมาะ จึงจะทาให๎การเจริญเติบโตของพืชเป็นไปด๎วยดี แตํถ๎ามีไมํเพียงพอต๎องเพิ่มธาตุ อาหาร ให๎แกํพืชในรูปของปุ๋ย ๔.๕ความพึงพอใจ หมายถึง สภาพ คุณภาพ หรือระดับความพึงพอใจซึ่งเป็นผลมาจากความ สนใจตํางๆ และทัศนคติผู๎รับบริการมีตํอสิ่งนั้นโดยมีความพึงพอใจในระดับมาก ๕. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ ๕.๑นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ได๎ ๕.๒นักเรียน นักศึกษาที่เข๎าใช๎งานระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone มีความพึงพอใจ ๕.๓นักศึกษาได๎พัฒนาทักษะวิชาชีพ
บทที่ ๒ ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง การดาเนินโครงงานวิชาชีพครั้งนี้ ผู๎ดาเนินโครงงานได๎แนวคิด ทฤษฎี เอกสารและงานวิจัยที่ เกี่ยวข๎อง เพื่อใช๎เป็นแนวทางในการกาหนดโครงงาน โดยมีรายละเอียดดังนี้ ๒.๑ จุดประสงค๑รายวิชา สมรรถนะรายวิชา และคาอธิบายรายวิชา ๒.๒ Smart Farming กระแสการเกษตรในอนาคต ๑ ๒.๓ สมาร๑ทฟาร๑มปัจจุบันและอนาคต ๒ ๒.๔ องค๑ประกอบของ Smart Farm ๓ ๒.๕ ความชื้นของดิน ๒.๖ ระบบการให๎น้าพืชแบบอัตโนมัติ ๒.๗ หลักการทางานของเซนเซอร๑วัดความชื้น ๒.๘ เซ็นเซอร๑วัดความชื้นในดิน (Soil Moisture Sensor) ๒.๙ แหลํงจํายไฟ (Power Supply) ๒.๑๐ รีเลย๑ (Relay) ๒.๑๑ รีเลย๑ (Module Relay) ๒.๑๒ อุปกรณ๑ Sensor และอุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑ตํางๆในระบบ Smart Farming ๒.๑๓ Arduino/Arduino IDE ๒.๑๔ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ WeMos D1 R1 ESP8266 ๒.๑๕ Module รีเลย๑ relay 5V 1 Chanel 250V/10A Active HIGH ๒.๑๖ Soil Moisture Sensor Module วัดความชื่นในดิน ๒.๑๗ ปั๊มน้า DC ขนาดเล็ก 2.5V - 6V ๒.๑๘ สายยางปั้มน้า DC ยาว ๑ เมตร แบบใส ยาว ๑ เมตร ๒.๑๙ Adapter 5V 1A หม๎อแปลง 5V 1 แอมป์ ๒.๒๐ Power Adapter Jack ตัวเมีย ๒.๒๑ สายแพร Jumper Male to Female ยาว 20CM ๒.๒๒ งานวิจัยที่เกี่ยวข๎อง ๒.๑ จุดประสงค์รายวิชา สมรรถนะรายวิชา และคาอธิบายรายวิชา จุดประสงค์รายวิชา ๑. เข๎าใจขั้นตอนและกระบวนการสร๎างและหรือพัฒนางานอาชีพอยํางเป็นระบบ
๒. สามารถบูรณาการความรู๎และทักษะในการสร๎างและหรือพัฒนางานในสาขาวิชาชีพตาม กระบวนการวางแผน ดาเนินงาน แก๎ไขปัญหา ประเมินผล ทารายงานและนาเสนอผลงาน ๓. มีเจตคติและกิจนิสัยในการศึกษาค๎นคว๎าเพื่อสร๎างและหรือพัฒนางานอาชีพด๎วยความ รับผิดชอบ มีวินัยคุณธรรม จริยธรรม ความคิดริเริ่มสร๎างสรรค๑ ขยัน อดทนและสามารถ ทางานรํวมกับผู๎อื่น สมรรถนะรายวิชา ๑. แสดงความรู๎เกี่ยวกับหลักการและกระบวนการสร๎างและหรือพัฒนางานอาชีพอยํางเป็น ระบบ ๒. เขียนโครงการสร๎างและหรือพัฒนางานตามหลักการ ๓. ดาเนินงานตามแผนงานโครงการตามหลักการและกระบวนการ ๔. เก็บข๎อมูลวิเคราะห๑สรุปและประเมินผลการดาเนินงานโครงการตามหลักการ ๕. รายงานผลการปฏิบัติงานโครงการตามรูปแบบ ๖. นาเสนอผลการดาเนินงานด๎วยรูปแบบวิธีการตํางๆ คาอธิบายรายวิชา ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับการบูรณาการความรู๎และทักษะในระดับเทคนิคที่สอดคล๎องกับ สาขาวิชาชีพ ที่ศึกษาเพื่อสร๎างและหรือพัฒนางานด๎วยกระบวนการทดลอง สารวจ ประดิษฐ๑คิดค๎น หรือการปฏิบัติงานเชิงระบบ การเลือกหัวข๎อโครงการการศึกษาค๎นคว๎าข๎อมูลและเอกสารอ๎างอิง การเขียนโครงการ การดาเนินงานโครงการ การเก็บรวบรวมข๎อมูล วิเคราะห๑และแปลผล การสรุป จัดทารายงาน การนาเสนอผลงานโครงการดาเนินการเป็นรายบุคคลหรือกลุํมตามลักษณะของงานให๎ แล๎วเสร็จในระยะเวลาที่กาหนด ๒.๒ Smart Farming กระแสการเกษตรในอนาคต ๑ การเกษตรแมํนยาหรือ Precision Agriculture หรือ Smart Farming ได๎กลายมาเป็น กระแสการเกษตรสมัยใหมํที่เริ่มมีการนามาใช๎ในการทาการเกษตรมากที่สุดตั้งแตํปี พ.ศ. ๒๕๕๘ จากสถิติพบวําแอปพลิเคชั่นด๎านการเก็บเกี่ยวผลผลิตการเกษตรที่แมํนยาซึ่งเป็นโซลูชั่นระบบฮาร๑ดแวร๑ ทาง การเกษตรมีสัดสํวนมากกวํา ๗๒% ของตลาดการเกษตรสมาร๑ทฟาร๑มทั่วโลก ตัวอยําง แอปพลิเคชั่นด๎านนี้ ก็ได๎แกํ แอปพลิเคชั่นวิเคราะห๑น้าในดิน (Precision Irrigation) คาดการณ๑และ ตรวจวัดผลผลิต (Yield Monitoring and Forecasting) ให๎ปุ๋ย/ยาฆําแมลง (Variablerate) สอดสํอง พืชผล (Crop Scouting) และชํวยจดบันทึกและการจัดเก็บข๎อมูลเป็นต๎น
รูปที่ ๒.๑ ภาพแสดงการเก็บข๎อมูลทิศทางความเร็วลม ความชื้นในอากาศ ของระบบ Smart Farm ทั้งนี้หากมองภาพรวมทั่วโลก อเมริกาเหนือถือเป็นผู๎นาตลาดเกษตรสมาร๑ทฟาร๑มระดับโลก และมีอัตราความต๎องการทางการตลาดสูงมาก ขณะที่เม็กซิโกเป็นประเทศที่ได๎รับการคาดหมายวําจะ เป็นตลาดการเกษตรโลกที่เติบโตที่สุดในชํวง 5 ปีจากนี้ สํวนภูมิภาคเอเชีย - แปซิฟิก รั้งตาแหนํงตลาดที่มีอัตราเติบโตเร็วที่สุดในชํวงปี ค.ศ. 2017 – 2022 ด๎วยปัจจัยขับเคลื่อนที่สาคัญคือ ขนาดประชากรเมืองเพิ่มขึ้น สัดสํวนการใช๎อินเทอร๑เน็ตใน การบริหารจัดการพื้นที่เกษตรที่เพิ่มมากขึ้น และการสํงเสริมการลงทุนจากรัฐบาลและยังมีปัจจัยเสริม ที่สาคัญ คือ ที่การได๎แรงหนุนจาก 2 ประเทศใหญํในภูมิภาคอยําง จีนและอินเดียที่เรํงสปีดตัวเองเพื่อ ต๎องการขยับเป็นผู๎นาด๎านเกษตรอัจฉริยะในอีกไมํกี่ปีข๎างหน๎าของโลกด๎วย ผลสารวจจาก สถาบันวิจัย BIS Research ซึ่งเป็นผู๎ให๎บริการข๎อมูลเชิงลึกสาหรับเทคโนโลยี ใหมํๆที่ได๎เปิดเผยรายงานฉบับใหมํ “Global Smart Farming Market” มายืนยันด๎วยวํามีการ คาดการณ๑แนวโน๎มตลาดการเกษตรสมาร๑ทฟาร๑มวําจะขยายตัวได๎ถึง 23.14 พันล๎านดอลลาร๑สหรัฐ ภายในปี ค.ศ. 2022 สะท๎อนสัญญาณที่สดใสด๎วยอัตราการเติบโตเฉลี่ยตํอปี (CAGR) ที่อยูํใน ระดับสูงถึง 19.3% รูปที่ ๒.๒ ภาพแสดงการปรับใช๎นวัตกรรม Smart Farming ในการเก็บผลสตอร๑เบอรี่ตามสีของผล
๒.๓ สมาร์ทฟาร์มปัจจุบันและอนาคต ๒ สมาร๑ทฟาร๑มในปัจจุบันจะมีการนาเทคโนโลยีอินเทอร๑เน็ตแหํงสรรพสิ่ง (Internet of Thing : IoT) คือการเชื่อมโยงของอุปกรณ๑อัจฉริยะ (Smart) ทั้งหลายผํานอินเทอร๑เน็ตมาชํวยในการ จัดการการเกษตรให๎มีประสิทธิภาพมากขึ้น อาทิ แอปพลิเคชั่น แวํนตากูเกิลกลาส ที่สามารถเชื่อมตํอ ข๎อมูล ทั้งความเร็ว ระยะทาง สถานที่ และสถิติได๎ รวมถึงการมีคุณสมบัติในการตรวจวัด เข๎ามาใช๎เพื่อ ควบคุมอุณหภูมิ ความชื้นในดิน ความชื้นในอากาศ แสง และปัจจัยสาคัญที่เกี่ยวข๎อง ในการเพาะปลูก โดยจะเชื่อมตํอกับแอปพลิเคชั่นในการแสดงผล การตั้งคํา เก็บข๎อมูล และวิเคราะห๑ผล เพื่อให๎ เกษตรกรสามารถทาการเกษตรได๎อยํางแมํนยา โดยเฉพาะระบบการประมวลผลข๎อมูล และจัดเก็บ ข๎อมูลทางอากาศจากโดรนและดาวเทียม ข๎อมูลเหลํานี้ยังหมายรวมถึงภาพถํายตํางๆที่สํงตรงจากพื้นที่ การเกษตรผํานเซ็นเซอร๑ ชํวยให๎เกษตรกรสามารถเกาะติดและตามมอนิเตอร๑พืชผลของตนเองได๎ ทุกที่ ทุกเวลา เพราะข๎อมูลตํางๆจากเซ็นเซอร๑จะสํงถึงมือเกษตรกรได๎แบบเรียลไทม๑ ดังนั้น เมื่อเกิดปัญหาก็ สามารถรับมือได๎อยํางทันการณ๑ เชํน ทาให๎ทราบวําเวลานี้ พืชผลที่ปลูกไว๎ ต๎องการน้าหรือการ บารุงรักษาอื่นๆหรือไมํถ๎าต๎องการก็สามารถสั่งการเปลี่ยนแปลงคาสั่งรดน้าผํานแอปพลิเคชั่นได๎ทันที ในประเทศจีนและญี่ปุ่นปัจจุบัน เกิดกระแสความนิยมในการใช๎สมาร๑ทโฟน และระบบ IoT มาเพิ่มความเกํงของโซลูชั่นการเกษตรแมํนยา (Precision Agriculture ) ให๎มีประสิทธิภาพสูงสุด ทั่วประเทศ ขณะที่ รัฐบาลหลายประเทศ ก็ตระหนักถึงความจาเป็นและความได๎เปรียบของ เทคโนโลยีทางด๎านนี้ ผลักดันโครงการนารํองสํงเสริมเทคนิคในการพยากรณ๑ที่แมํนยาสาหรับ การเกษตรเพื่อขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดในอนาคตอยํางเห็นได๎ชัด IoT มีสํวนสาคัญในการสร๎าง ความเปลี่ยนแปลงอยํางรวดเร็ว ในลักษณะของการ Disruption ให๎กับอุตสาหกรรมการเกษตร “ในเชิงบวก” และยังครอบคลุมไปถึงอุตสาหกรรมอาหาร โดยมีรายงานที่จัดทาโดย Cisco ประมาณ การณ๑ไว๎วํามูลคําตลาดการทาเกษตรด๎วยเทคโนโลยี IoT จะขยับขึ้นไปสูงถึง ๑๔.๔ ล๎านล๎านดอลลาร๑ สหรัฐ และด๎วยเทคโนโลยีนี้นี่เอง ที่จะทาให๎เกิดปริมาณข๎อมูลมหาศาลจากกระบวนการทาการเกษตร ซึ่งจะจัดเก็บผํานอุปกรณ๑เซ็นเซอร๑จานวนมหาศาลที่ติดตั้งใช๎งานในพื้นที่การเกษตรทั่วโลกพื้นฐานของ IoT นั้นจะเป็นการใช๎โครงขํายอินเทอร๑เน็ตในการเชื่อมโยงอุปกรณ๑ตํางๆ อาทิเชํน อุปกรณ๑ตรวจวัด สํวนควบคุมหลัก และหนํวยประมวลผลเพื่อให๎อุปกรณ๑ตรวจวัดสามารถตรวจวัดและสํงผลข๎อมูลผําน เครือขํายอินเทอร๑เน็ตมายังอุปกรณ๑ควบคุมและหนํวยประมวลผล เพื่อรายงานผลจัดเก็บข๎อมูล และ นาข๎อมูลดังกลําวมาวิเคราะห๑ เพื่อกาหนดแนวทางดาเนินการ วางแผนงานและการดูแลฟาร๑มให๎ เป็นไปตามความต๎องการ
ดังนั้นในพื้นที่ฟาร๑ม จาเป็นจะต๎องมีการวางโครงขํายพื้นฐานการสื่อสารที่เหมาะสม โดยปัจจุบันเทคโนโลยีทั้ง 3G และ 4G มีบทบาทอยํางมากในการทาให๎แนวคิดของ IoT เป็นจริงมาก ขึ้นที่สามารถนาข๎อมูลที่ได๎รับจากการเกษตรในการเพาะปลูกครั้งที่ผํานมา หรือจากการเพาะปลูกใน พื้นที่ใกล๎เคียง มาวิเคราะห๑เพื่อหาวิธีการเพาะปลูกที่เหมาะสมที่สุดกับพื้นที่นวัตกรรม – เทคโนโลยีที่ จาเป็นใน Smart Farming ที่นิยมใช๎ในขั้นตอนการ Start up นี้โดยทั่วไปประกอบด๎วย ๒.๓.๑การควบคุมโรคและศัตรู พืช การทาเกษตรจะได๎ผลผลิตที่มีคุณภาพสูงขึ้น ชํวยให๎สามารถ ระบุอาการของโรคและเตือนเกษตรกรได๎ทันทีเมื่อเกิดปัญหา ทาให๎สามารถแก๎ไขปัญหาได๎ ทันที อีกทั้งยังชํวยแก๎ปัญหาเฉพาะจุดได๎ นับเป็นผลดีตํอเกษตรกร ๒.๓.๒การตรวจสอบสถานะน้าและคุณภาพของดิน เมื่อ IoT เข๎ามามีสํวนรํวมทาให๎สามารถ สร๎างสรรค๑เทคโนโลยีรํวมกับเซนเซอร๑ตํางๆ เพื่อชํวยวัดอุณหภูมิ ความชื้นของดินตรวจสอบ สารอาหาร รวมไป ถึงสามารถมีผู๎ชํวยสํวนตัวในการทาเกษตรได๎ สิ่งเหลํานี้เป็น ระบบที่เข๎า มามีสํวนชํวยในการตัดสินใจให๎กับเกษตรกรและทาให๎การทาเกษตรมีประสิทธิภาพ มากยิ่งขึ้น ๒.๓.๓การสารวจทางอากาศเพื่อหาความผิดปกติ หากมีที่ดินจานวนมากคงเป็นเรื่องยากที่จะ สามารถดูแลทุกพื้นที่อยํางทั่วถึง ทาให๎เกิดเป็นอุปกรณ๑การบินสังเกตการณ๑รอบไรํโดยที่ไมํ จาเป็นต๎องใช๎คน ควบคุม บันทึกสิ่งตํางๆ ที่อยากรู๎ในพื้นที่ไรํของคุณ อีกทั้งยังได๎ภาพถํายที่ มีความละเอียดและสามารถเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับภาพในอดีตได๎ ๒.๓.๔บรรจุภัณฑ๑และการขนสํง อีกปัจจัยที่มีความสาคัญ คือ ระยะเวลาในการขนสํงสินค๎า ทาให๎ เกษตรกรและผู๎ขนสํงพยายามจะดูแลและปกป้องสินค๎า โดยการใช๎ระบบควบคุม ดัดแปลง ภูมิอากาศ ใช๎สารเคมีป้องกนเชื้อรา และเครื่องบันทึกอุณหภูมิ แตํระบบเหลํานี้ไมํสามารถ ลดการเนําเสียลดการเกิดเชื้อโรค ควบคุมการสุก และปรับปรุงเรื่องความปลอดภัยของ สินค๎าระหวํางการขนสํงได๎ซึ่งในเวลานี้ Parflesh จากแคลิฟอร๑เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา แก๎ปัญหาเหลํานี้ได๎ รวมทั้งสามารถดูสินค๎าแบบเรียลไทม๑ได๎ ๒.๔ องค์ประกอบของ Smart Farm ๓ Smart Farm System ประกอบด๎วย 5 สํวน ๒.๔.๑Wire user และ Wireless user สํวนประมวลผล สํวนสั่งการของผู๎ใช๎งาน ๒.๔.๒Input / Output ( IoT Sensor/Device ( Things ) อุปกรณ๑ Sensor และอุปกรณ๑ อิเล็กทรอนิกส๑ตํางๆในระบบ Smart Farming ๒.๔.๓Wireless Client , Web Server
๒.๔.๔Network router / Gateway, Base Station, Wireless Access Point, ad-hoc wireless link และ Infrastructure wireless link ๒.๔.๕database , knowledge baes รูปที่ ๒.๓ ภาพแสดงองค๑ประกอบของ Smart Farm System ๒.๕ ความชื้นของดิน ความชื้นของดินประกอบด๎วย สถานะ คือ สถานะที่เป็นของเหลว เราเรียกวํา น้าในดิน และสถานะที่เป็นก๏าซ เราเรียกวํา ไอน้าในดิน ในประเทศที่มีอากาศหนาวจัดความชื้นของดินอาจจะ อยูํในรูปของน้าแข็ง สํวนประเทศในเขตร๎อนสํวนใหญํน้าในดินจะอยูํในรูปของของเหลว ดังนั้นความชื้นของดินกับน้าในดินจึงมีความหมายเดียวกันคือสํวนที่อยูํในสถานะที่เป็นของเหลว ถ๎าในสํวนของชํองวํางในดินมีน้าอยูํเต็มไมํมีก๏าซอยูํเลยเรียกวําดินที่อิ่มตัวด๎วยน้า (saturated soil) แตํถ๎าในชํองวํางของดินมีทั้งน้าและก๏าซอยูํด๎วย เรียกวํา ดินที่ไมํอิ่มตัว (unsaturated soil) ดังนั้นดิน ที่ใช๎ในการทาการเกษตรสํวนใหญํ คือดินที่ไมํอิ่มตัว ความชื้นในดินมีความสาคัญเป็นอยํางยิ่งสาหรับ สิ่งมีชีวิตในดิน ได๎แกํ สัตว๑ พืช หรือจุลินทรีย๑ เนื่องจากน้าเป็นองค๑ประกอบที่สาคัญ ของพืชและสัตว๑ เพื่อใช๎ในขบวนการเมทาบอลิซึม (metabolism) ตํางๆ เชํน ขบวนการสังเคราะห๑แสงของพืช และจุลินทรีย๑ในดินบางชนิด พืชสามารถที่จะนาเอาธาตุอาหารไปใช๎ได๎ ธาตุอาหารเหลํานั้นจะต๎องอยูํ ในรูปของ สารละลาย น้าเป็นตัวทาละลายที่ดีและมีปริมาณมากหาได๎งํายและสะดวกน้าเป็นตัวกลางที่ ดีในการเคลื่อนย๎ายไอออนจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่งอีกทั้งยังลาเลียงธาตุอาหารที่อยูํในรูป
ของไอออนจากดินเข๎าสูํภายในลาต๎นของพืชและเข๎าไปในจุลินทรีย๑นอกจากนี้น้ายังมีความร๎อนจาเพาะ และความร๎อนแฝงที่สูง ทาให๎เปลี่ยนอุณหภูมิได๎ยากทาให๎น้าในดินมีอุณหภูมิไมํสูงหรือต่าจนเกินไป ทาให๎ดินมีสภาวะที่เหมาะสมตํอการเจริญเติบโตของพืชและกิจกรรมของจุลินทรีย๑ในดินคณาจารย๑ ภาควิชาปฐพีวิทยา, (๒๕๔๑ ให๎ทรรศนะความชื้นของดินที่เป็นประโยชน๑ตํอพืชไว๎ ๓ ประเภท คือ ๒.๕.๑ความชื้นที่เป็นประโยชน๑ (available moisture) หมายถึงความชื้นสํวนที่อยูํภายใต๎อานาจ ดูดยึดของดินที่พืชดูดไปจากดินในอัตราสํวนที่ทัดเทียมกับอัตราการระเหยน้าของพืช ๒.๕.๒ความชื้นที่ไมํเป็นประโยชน๑ (unavailable moisture) หมายถึงความชื้นสํวนที่ดินดูดยึดไว๎ ด๎วยพลังงานที่มากกวําที่จะให๎พืชดูดไปใช๎ในอัตราที่พัดเทียมกับอัตราการระเหยน้าของพืชได๎ ๒.๕.๓ความชื้นเกินจาเป็น (superfluous moisture) หมายถึงความชื้นสํวนที่เกินอานาจดูดยึด ตามปกติของดินซึ่งโดยปกติขังอยูํในที่วํางขนาดใหญํที่เป็นที่อยูํของอากาศและเมื่อมีโอกาสจะ เคลื่อนพันบริเวณที่รากพืชลึกลงไปในหน๎าตัดดินโดยอิทธิพลแรงดึงดูดของโลกประเภทของ ความชื้นในดิน ดินเป็น ทรัพยากรธรรมชาติที่สามารถเก็บน้าไว๎เพื่อให๎พืชสามารถนาไปใช๎ ประโยชน๑ได๎ น้าในดินสามารถเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได๎ด๎วยแรงดึงดูดของโลก แรงระหวํางไอออนในสารละลายและแรงระหวํางโมเลกุลของน้า น้าในดินอาจปรากฏในรูป ตํางๆดังนี้ ๒.๕.๓.๑ น้าในแรํ หรือความชื้นที่อยูํในองค๑ประกอบของสารเคมี(chemically combined water) โดยอยูํในรูปของน้าผลึก (water of crystallization) คือเป็น องค๑ประกอบทางเคมีของสํวนประกอบที่เป็นของแข็งของดิน ดินที่แห๎งสนิทซึ่งได๎จากการอบ ที่อุณหภูมิ ๑๐๕ – ๑๑๐ เซลเซียสเป็นเวลา ๑๒ ชั่วโมงจะยังคงมีความชื้นประเภทนี้อยูํ ความชื้นในดินชนิดนี้ไมํเป็นประโยชน๑กับพืช ๒.๕.๓.๒ น้าเยื่อ (hygroscopic water) น้าประเภทนี้จะอยูํในรูปของเยื่อบางๆหนาราว ๒ – ๓ โมเลกุลของน้า (layer of water molecule) รอบอนุภาคดิน พืชไมํสามารถดูดน้า ประเภทนี้ไปใช๎ประโยชน๑ได๎ดินที่ผึ่งแห๎งในรํม (air dry soil) จะมีความชื้นในดินอยูํในรูปของ น้าเยื่อและสามารถไลํความชื้นนี้ให๎ออกไปหมดได๎โดยนาดินที่พึ่งแห๎งในรํมนี้ไปอบที่อุณหภูมิ ๑๐๕ – ๑๑๐ องศาเซลเซียส เป็นเวลา ๑๒ ชั่วโมง ๒.๕.๓.๓ น้าซับ (capillary water) ความชื้นในดินประเภทนี้จะอยูํในลักษณะที่เป็นเยื่อ บางๆ รอบอนุภาค ดิน ถัดจากชั้นของน้าเยื่อ และอยูํในลักษณะที่บรรจุอยูํในที่วําง (pore) ขนาดเล็กมากๆของดิน น้าซับประกอบด๎วยน้าสํวนที่เป็นประโยชน๑ (available water) และสํวนที่ไมํเป็นประโยชน๑ (unavailable water) ตํอพืช ๒.๕.๓.๔ น้าอิสระและน้าซึม (gravitational water or drainage water) เป็นน้าที่อยูํ ในชํองวํางขนาดใหญํ ของดินโดยถูกดูดยึดจากอนุภาคดินด๎วยแรงที่น๎อยมากและจะถูก
อิทธิพลแรงดึงดูดของโลกทาให๎เคลื่อนออกไปจากดินพืชจึงใช๎ประโยชน๑จากน้าในดินประเภท นี้ได๎น๎อยมาก ๒.๖ ระบบการให้น้าพืชแบบอัตโนมัติ ทาความรู๎จักกับระบบการให๎น้าพืชแบบอัตโนมัติ ชํวงนี้ประเทศไทยเป็นฤดูฝนที่มีฝนตกชุกใน หลายๆ พื้นที่ เพื่อนๆในกลุํมก็สํงรูปมาให๎ผู๎เขียนดูอยํางขาๆในรูปจะเป็นชํวงที่มีฝนตกอยํางหนักแตํรถ เทศบาลที่ทาหน๎าที่รดน้าต๎นไม๎ก็ออกมาทางานเพื่อรดน้าต๎นไม๎ตรงเกาะกลางถนน ทาให๎ภาพนี้ถูกสํง ตํอๆกันในโซเชียล บ๎างก็ล๎อเลียน บ๎างก็ตั้งคาถามวําถ๎าฝนตกรถยังจะต๎องออกมารดน้าไหม มันเปลือง น้าโดยใชํเหตุหญ๎าและต๎นไม๎ได๎รับน้าฝนแล๎วทาไมยังต๎องรดน้า ทาให๎ผู๎เขียนหวนคิดถึงระบบ รดน้าที่ บ๎านบริเวณรอบๆ บ๎านจะมี สวนครัวเล็กๆ ผู๎เขียนได๎ติดตั้งระบบรดน้าแบบให๎น้าตามเวลาอยํางงํายๆ นั่นคือเมื่อถึงเวลาที่ตั้งไว๎ระบบก็จะเปิดน้ารดน้าผักผํานสปริงเกอร๑ที่ติดตั้งไว๎ตามจุดตํางๆ พอถึง ระยะเวลาที่ตั้งไว๎ระบบก็ปิดน้า ซึ่งระบบนี้ก็จะไมํสนใจเหมือนกันวําชํวงเวลานั้นจะมีฝนตกหรือเปลํา หรือระยะเวลาที่ให๎น้านั้น เพียงพอกับพืชชนิดนั้นหรือเปลํา น้าที่ปลํอยรดลงไปนั้นเพียงพอที่จะทาให๎ความชุํมชื้นในดินอยูํใน ระดับที่ เหมาะสมหรือเปลํา อยํางไรก็ตาม ผู๎เขียนไมํได๎กังวลมากเรื่องนี้ เพราะสวนครัวของผู๎เขียนเป็น เพียงพื้นที่เล็กๆ หากจะสูญเสียน้าจากการรดน้ามากไป หรือรดน้าในขณะที่มีฝนตกอยูํ ก็ไมํทาให๎เปลือง คําน้าเพิ่มขึ้น เทําไหรํนักหรือหากกาหนดระยะเวลาไมํเหมาะสม เชํนถ๎าให๎น้าน๎อยไปผักก็อาจจะไมํสวย แคระ แกร็น หรือ ถ๎าให๎น้ามากไป รากพืชผักอาจจะเนําได๎ ก็ยังไมํสํงผลตํอสวนครัวเล็กๆ เทําไหรํนัก แตํถ๎าลองคิดในอีกแงํหนึ่ง ถ๎าเป็นสวนใหญํๆ ที่ปลูกพืชเพื่อสํงออก หรือสํงขายเป็นรายใหญํ ปัญหา เล็กๆ เหลํานี้จะกลายเป็นปัญหา ใหญํโตทันที เพราะการเสียน้าเพิ่มขึ้น เมื่อมองในเสกลที่ใหญํขึ้น นั่นคือคําใช๎จํายที่เพิ่มขึ้น และการที่รดน้า น๎อยไปทาให๎ผักไมํสวยจะสํงผลอยํางมากตํอราคาของผลิตผล หรือถ๎ารดน้ามากไปจนเกิดการเนําเสียของพืชผัก นั่นก็หมายถึงการขาดทุนนั่นเอง เอาละไหนๆ จากการนั่งมองฝนตกมาถึงเรื่องรถรดน้า คุยกันมาถึงขั้นนี้ละ เรามาคุยกันตํอเรื่องระบบการให๎น้าพืช เลยแล๎วกัน ระบบรดน้าอัตโนมัตินั้นได๎ถูกนามาติดตั้งเพื่ออานวยความสะดวกให๎กับคนไมํมีเวลารดน้า หรือต๎องทิ้งบ๎านไปตํางจังหวัดหลายๆ วันหรืออานวยความสะดวกให๎สวนใหญํๆ ที่การใช๎แรงงานคนรด น้าจะเป็นการสิ้นเปลืองคําจ๎างแรงงาน การติดตั้งระบบรดน้าอัตโนมัติก็เป็นทางเลือกที่ดีในการ แก๎ปัญหา แตํอยํางที่ได๎เกริ่น ไปข๎างบนระบบรดน้าบางระบบก็เหมาะสาหรับการใช๎งานในบางลักษณะ มีข๎อดีข๎อเสียแตกตํางกันไประบบรดน้าแตํละแบบนั้น มีลักษณะอยํางไรบ๎างและมีข๎อดีข๎อเสียอยํางไร ระบบรดน้าแบํงออกเป็นกลุํมใหญํๆได๎เป็น ๔ กลุํม ดังนี้ ๒.๖.๑ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลา ๒.๖.๒ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน
๒.๖.๓ระบบรดน้าอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย ๒.๖.๔ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต๎องการของพืช ๒.๖.๑ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลา ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลาใช๎สาหรับการรดน้าต๎นไม๎หรือสวนขนาดเล็ก เหมาะสาหรับพื้นที่ไมํ ใหญํมากนักโดยระบบจะมีอุปกรณ๑ที่ใช๎ในการตั้งเวลาเปิดปิดแบบอัตโนมัติเป็นวาล๑วตั้งเวลา(Tap Timer) ที่ใช๎พลังงานจากถํานใช๎ติดตั้งเข๎ากับก๏อกน้าทั่วไปที่มีลักษณะเป็นเกลียว สามารถหมุนวาล๑วตั้ง เวลาติดตั้งตํอเข๎าไปได๎เลย และตํอทํอพีอีอํอนที่สามารถเจาะตํอสปริงเกอร๑รดน้า เพื่อติดจุดรดน้าตามที่ ตํางๆ ได๎การตั้งเวลาอาจจะตั้งได๎ชํวงเวลาเดียวหรือหลายชํวงเวลาขึ้นกับราคาของตัว Timer ซึ่งจะมีราคาตั้งแตํหลักร๎อย ถึง ๒ - ๓ พันบาท ข๎อดี : ระบบไมํซับซ๎อน ติดตั้งได๎งําย ผู๎ใช๎สามารถซื้ออุปกรณ๑จากร๎านค๎ามาติดตั้งได๎ด๎วย ตัวเองราคาไมํสูงนักซึ่งระบบที่บ๎านของผู๎เขียนก็มีลักษณะเชํนนี้ ข๎อเสีย : เนื่องจาก Timer ใช๎ถําน ทาให๎อายุการใช๎งานของ Timer สั้นกวําระบบไฟฟ้าน้าที่ จํายไปรดน้าไมํได๎มีอุปกรณ๑เพิ่มแรงดันใดๆ โดยใช๎แรงดันจากน้าตามทํอปกติจึงเหมาะกับสวนหรือพื้นที่ ขนาดเล็กซึ่งการจํายน้าตามเวลานี้ อยํางที่เกริ่นไว๎ข๎างต๎น แม๎วําจะเกิดฝนตกในชํวงนั้นระบบก็ยังทาการ จํายน้าตามปกติซึ่งจะทาให๎เกิดความสิ้นเปลือง นอกจากนี้เนื่องจาก Timer ใช๎พลังงานจากถําน ซึ่งแรงดันไฟฟ้าจะลดน๎อยลงไป ตามอายุการใช๎งาน บางครั้งหากถํานอํอน ก็อาจจะทาให๎ระบบไมํมีแรง ปิดวาล๑วจึงอาจจะมีน้าไหลทิ้งได๎ ๒.๖.๒ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน สํวนใหญํแล๎วจะมีกลํองควบคุมที่มีไมโครคอนโทรลเลอร๑ เพิ่มเข๎า มาเนื่องจากระบบรดน้าแบบนี้จะทาการตรวจเช็คสภาพแวดล๎อมกํอนวํามีสภาวะเชํนไร และสภาวะนั้นๆ ควรมีการรดน้าหรือไมํซึ่งการตรวจเช็คสามารถทาได๎โดยการติดตั้งเซนเซอร๑ตํางๆ ตัวอยํางเชํน เซนเซอร๑วัด อุณหภูมิ เซนเซอร๑วัดความชื้นในดินโดยอาจจะฝังที่ระดับความลึกตํางๆกัน หรือเซนเซอร๑ตรวจวัดปริมาณ น้าฝน โดยการทางานของระบบนั้นจะมีกลํองควบคุมที่อํานคําจาก เซนเซอร๑ตํางๆ เหลํานั้น และนาคําเหลํานั้นมาประมวลผลรํวมกันเพื่อทาการตัดสินใจวําควรปิดเปิด วาล๑วเพื่อรดน้าหรือไมํ ซึ่งปัจจัยหลักที่มักนามา พิจารณาคือความชื้นดิน ข๎อดี: ระบบได๎ให๎น้าตามความชื้นดิน ซึ่งจะทาให๎ประหยัดน้ากวําแบบแรก หากฝนตกทาให๎ เกิด ความชื้นในดินมีคําเหมาะสมแล๎วก็อาจจะไมํต๎องรด หรือหากฝนตกแตํความชื้นในดินไมํเพียงพอ ก็
รดน้า เพิ่มเติมถึงจุดระดับที่เพียงพอ ทาให๎ประหยัดน้าได๎มากกวํา และมีความเหมาะสมสาหรับการ ปลูกพืชที่การ ควบคุมการให๎น้ามีความอํอนไหวคํอนข๎างสูง ข๎อเสีย : ตัวระบบมีราคาสูงกวําแบบแรก เพราะต๎องมีสํวนกลํองควบคุมเพื่อทาการตัดสินใจ ด๎วย อยํางไรก็ตามหากคิดสาหรับการใช๎งานระยะยาวก็อาจจะมีความคุ๎มทุนมากกวํา ระบบรดน้า อัตโนมัติตามเวลา และระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน มีการถูกนามาใช๎งานกันอยําง กว๎างขวาง เพราะราคาไมํสูงนัก และหาซื้อได๎ทั่วไปตามท๎องตลาด ซึ่งจะมีทั้งแบบซื้ออุปกรณ๑มาติดตั้งและตํอ ระบบเอง หรือเป็นชุดสาเร็จรูปพร๎อมใช๎งาน อยํางไรก็ตามระบบการให๎น้าแบบที่หนึ่งและแบบที่สองก็ สามารถ นามาทางานรํวมกันได๎เพื่อให๎เกิดประสิทธิภาพที่ดีขึ้น เชํนดังในตัวอยํางด๎านลํางนี้ ระบบรดน้า ที่แสดงด๎านลําง นี้เป็นผลงานการออกแบบของศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติ ซึ่งได๎ออกแบบ กลํองควบคุมวาล๑วสาหรับรดน้า หรือเรียกวํา Water FiT รุํน Simple ระบบในตัวอยําง จะเป็นเป็นระบบที่ใช๎กลํองควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร๑ในการควบคุมการเปิดปิดของ วาล๑วไฟฟ้า (DC Latching Valve) ซึ่งคอนโทรลเลอร๑ ๑ ตัวสามารถควบคุมการทางานของวาล๑วได๎มากกวํา ๑ ตัวโดยแตํ ละวาล๑วจะทาการตํอทํอน้าไปที่หัวจํายน้าในแตํละพื้นที่การรดน้าของบ๎านซึ่ง Timer นี้จะถูกควบคุม โดยไมโครคอนโทรลเลอร๑ โดยเวลาที่ควบคุมการรดน้านั้น สามารถตั้งคําได๎จากแอปพลิเคชั่นบนมือถือ ซึ่งจะควบคุมคําได๎หลายชํวง นอกจากการตั้งคําจาก Timer แล๎วยังสามารถใช๎การประมวลผลข๎อมูล จากเซนเซอร๑ มาชํวยในการควบคุมการเปิดเปิดวาล๑ว เพื่อควบคุมการ ให๎น้าในกรณีที่ความชื้นดินไมํ เหมาะสม เชํนระบบมีการให๎น้าตามเวลาที่ตั้งได๎แล๎ว แตํความชื้นในดิน น๎อยเกินไปไมํถึงระดับที่ เหมาะสม ระบบจะทาการควบคุมวาล๑ว เพื่อรดน้าเพิ่มให๎ถึงระดับที่เหมาะสมได๎ นอกจากกลํองควบคุม วาล๑วสาหรับรดน้าแล๎ว ศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติ ยังได๎ออกแบบระบบให๎ น้าสาหรับการเพาะปลูกขนาดใหญํ ที่เรียกวํา Water FiT รุํน Evergreen ซึ่งการขยายสเกลของระบบ รดน้าอัตโนมัติตามเวลาและตามความชื้นดินนั้น อาจจะปรับปรุงให๎ ครอบคลุมพื้นที่มากขึ้นได๎ โดยแทนที่จะติดตั้งเซนเซอร๑เฉพาะจุดนั้น ก็ขยายการติดตั้งเป็นเซนเซอร๑โหนด (sensor node) ติดตั้ง ลงไปในแตํละพื้นที่และแตํละโหนดนั้นมีการสํงข๎อมูลมายังพื้นที่สํวนกลางเพื่อทาการประมวลผล เพื่อควบคุมกลํองวาล๑วในจุดนั้นๆ ให๎รดน้าสาหรับการปรับปรุงวาล๑วสาหรับ การรดน้าก็อาจจะเป็นโซลี นอยด๑วาล๑วที่ควบคุมได๎มากขึ้นและแมํนยาขึ้นโดยอาจจะขยายเป็นวาล๑วหลักและวาล๑วในแตํละพื้นที่ และระบบรดน้าในภาพรวมหรือสาหรับแตํละพื้นที่ก็จะสามารถตรวจสอบการทางานและดูคําเซนเซอร๑ ตํางๆ ผํานหน๎าเว็ปไซต๑บนมือถือได๎ ดังที่ได๎กลําวไปข๎างต๎น ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลา และระบบรด น้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน คํอนข๎างมีการใช๎งานอยํางแพรํหลายกลําวได๎วํามีการใช๎ตั้งแตํในครัวเรือน จนถึงระดับอุตสาหกรรมเลยทีเดียว อยํางไรก็ตามยังมีระบบให๎น้าอีกสองกลุํม ซึ่งการใช๎งานของทั้งสอง ระบบยังเรียกได๎วําอยูํในขั้นตอนของการ วิจัยและพัฒนานั่นคือระบบรดน้าอัตโนมัติตามอัตราคาย ระเหยและระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต๎องการของพืช ซึ่งจะได๎กลําวตํอไป
๒.๖.๓ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย การคายระเหย Evapotranspiration (ET) คือ การสูญเสียน้าจากการคายน้าของพืชรวมกับการ ระเหยของน้าจากพื้นดินที่พืชปกคลุมอยูํ ซึ่งการคายระเหยเป็นปริมาณน้าที่ต๎องวิเคราะห๑คานวณเพื่อ หาปริมาณการใช๎น้าของพืช (Consumptive use) โดยในทางปฏิบัติจะถือวําปริมาณการใช๎น้าของพืชมี คําเทํากับ ปริมาณการคายระเหย แตํในความเป็นจริงแล๎วสาหรับการคายน้ารวมการระเหยหรือ Evapotranspiration นั้นจะตํางกับการใช๎น้าของพืช (Consumptive use) กลําวคือการใช๎น้าของพืช นอกจากจะรวมการระเหย ทั้งหมดและการคายน้าของพืชแล๎ว ยังรวมถึงจานวนน้าที่ใช๎ในการสร๎าง เนื้อเยื่อของพืชโดยตรงอีกด๎วย ถึงแม๎วําในด๎านวิชาการจะมีความหมายแตกตํางกัน แตํในทางปฏิบัติ แล๎วความแตกตํางกันนี้แทบไมํมีความหมาย เมื่อเปรียบเทียบกับความคลาดเคลื่อนอันเกิดจากการวัด ดังนั้น โดยปกติจะพิจารณาการคายน้ารวมการระเหยและการใช๎น้าของพืชเป็นเทอมเดียวกันการหา ปริมาณการใช๎น้าของพืชสามารถวัดได๎โดยตรงในพื้นที่นั้นๆ แตํไมํสามารถนาผลไปใช๎ในพื้นที่ เพาะปลูก แหลํงอื่นๆ ได๎เพราะสภาพแวดล๎อมตํางกันออกไป ดังนั้นในทางปฏิบัติจะใช๎คําปริมาณการใช๎น้าของพืช อ๎างอิง Reference Crop Evapotranspiration ; ETo) และคําสัมประสิทธิ์พืช (Crop Coefficient ; Kc) ซึ่งได๎จากการคานวณโดยอาศัยข๎อมูลสภาพภูมิอากาศของท๎องถิ่นนั้นๆและนาไปคูณกับคํา สัมประสิทธิ์พืชของพืชที่ต๎องการจะปลูกก็จะทราบคําปริมาณการใช๎น้าของพืชนั้น ณ สถานที่นั้นๆทาง ศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติได๎ทาการทดลองระบบให๎น้าอัตโนมัติตาม อัตราคายระเหย โดยอาศัยข๎อมูลสภาพภูมิอากาศของท๎องถิ่นนั้นๆ โดยการการติดตั้งสถานีวัดอากาศ เพื่อตรวจวัด ณ ท๎องถิ่นนั้นๆโดยตรงและนามาเข๎าสมการการคานวณโดยใช๎ ETo และ Kc เพื่อหา ปริมาณที่พืช ต๎องการน้าในแตํละวัน และทาการรดน้าตามจานวนที่ได๎จากการคานวณซึ่งการให๎น้าตาม อัตราการคายระเหยนี้สามารถใช๎กับพืชได๎หลากหลายชนิดโดยการปรับเปลี่ยนคํา Kc ตามชนิดของพืช ๒.๖.๔ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต้องการของพืช การให๎น้าตามความต๎องการของพืชนี้อยูํในขั้นตอนของการศึกษาวิจัยและพัฒนาเชํนกัน โดยมี โครงการนารํองโดยศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติรํวมวิจัยกับศูนย๑วิจัยพืช สวนจังหวัด จันทบุรี , คณะเกษตรศาสตร๑ มหาวิทยาลัยของแกํน และศูนย๑วิจัย Julich จากประเทศ เยอรมัน เพื่อทาการ ตรวจวัดและทดสอบการใช๎งานระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต๎องการของพืชใน ทุเรียนที่ศูนย๑วิจัยพืชสวน จังหวัดจันทบุรี ซึ่งทางทีมวิจัยได๎อยูํในขั้นตอนศึกษาถึงปัจจัยที่มีผลตํอความ ต๎องการน้าของพืชในการศึกษานั้นทางทีมวิจัยจะวัดคําอื่นๆของพืชที่มีผลตํอความต๎องการน้า เชํน การวัดอุณหภูมิใบ อุณหภูมิทรงพุํม การดูดน้าของพืช ซึ่งคําเหลํานี้สามารถนาไปตีความเป็นความ ต๎องการน้าของพืชได๎ ตัวอยําง การติดตั้งเซนเซอร๑เพื่อวัดคําที่เกี่ยวข๎องกับความต๎องการน้าของพืชซึ่ง คําที่วัดจะวัดคําอุณหภูมิใบ อุณหภูมิ ทรงพุํม การดูดน้าของพืชและนาคําเหลํานี้ไปประมวลผลเพื่อดูวํา
หากอุณหภูมิใบหรืออุณหภูมิทรงพุํมมีคําที่เหมาะสมสาหรับการรดน้าหรือไมํซึ่งถ๎าวิเคราะห๑แล๎วพืช ต๎องการน้าก็จะทาการรดน้า ข๎อดี : สามารถให๎น้าตามความต๎องการพืชโดยตรงแตํละต๎น ข๎อเสีย : เซนเซอร๑หรืออุปกรณ๑มีราคาแพงเหมาะกับพืชเศรษฐกิจบางประเภทและการทางาน ของระบบยังอยูํในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา ศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติได๎ศึกษาการให๎น้าสาหรับทุเรียน ซึ่งเป็นพืชที่มีมูลคําสูงและเป็นผลไม๎เศรษฐกิจเพื่อการสํงออกหลักของประเทศไทยโดยซึ่งทุเรียนนั้น จะต๎องมีการควบคุมการให๎น้าในสภาวะตํางๆที่แตกตํางกันไป เชํนในขณะที่ต๎องการให๎ทุเรียนออกดอก การให๎น้าก็จะตํางกันกับสภาวะที่ทุเรียนติดดอกแล๎วหรือทุเรียนที่ให๎ผลขนาดเล็กแล๎วเป็นต๎น ซึ่งทางทีม วิจัยได๎ ศึกษาเพื่อที่จะให๎ระบบรดน้าสามารถให๎น้าในระดับที่เหมาะสมกับสภาวะของทุเรียนใน ขณะนั้นๆเพื่อให๎ได๎ผลผลิตทีดีและมีผลตํอเศรษฐกิจและการสํงออกตํอไป ๒.๗ หลักการทางานของเซนเซอร์วัดความชื้น เมื่อเราเข๎าใจการตํอวงจรอิเล็กทรอนิกส๑บน Breadboard แล๎วในบทตํอๆไปจะเป็นการเริ่มตํอ วงจร ตํางๆควบคูํไปกับการเขียนโปรแกรมบน Arduino Nano เพื่อควบคุมวงจรอิเล็กทรอนิกส๑ เหลํานั้นได๎ จะทาให๎คนทั่วไปที่ไมํเคยมีความรู๎มากํอนสามารถสนุกกับโลกของอิเล็กทรอนิกส๑ได๎ หลักการทางานของเซนเซอร๑วัดความชื้นในดิน ในการวัดคําความชื้นในดินนั้นจะต๎องนาเอาแทํง อิเล็กโทรดปักลงไปในดินที่ต๎องการวัดซึ่งก็จะสามารถอําน คําความชื้นของดินได๎ หลักการ คือ การวัด คําความต๎านทานระหวํางอิเล็กโทรดในกรณีที่อํานคําความต๎านทานได๎น๎อย ก็แปลวํามีความชื้นในดิน มากหรือดินชุํมชื้นไมํต๎องรดน้าในกรณีที่ อํานคําความต๎านทานได๎มาก ก็แปลวํามีความชื้นในดินน๎อย หรือดินแห๎งอาจจะต๎องรดน้าในสํวนของ Soil moisture sensor module นี้สามารถให๎คําได๎ ๒ แบบ ๒.๗๑ อํานคําเป็นแบบ Analog หมายถึงอํานค่าความชื้นและให๎คําตั้งแตํ ๐ ถึง ๑๐๒๔ ๒.๗๒ อํานคําเป็นแบบ Digital โดยเปรียบเทียบกับคําที่ตั้งไว๎ ถ๎ามากกวําก็ให๎ logic HIGH ถ๎าต่า กวําก็ LOW จากนั้นคําที่อํานได๎ก็จะเอาป้อนให๎กับวงจรเปรียบเทียบแรงดัน IC LM393 (DUAL DIFFERENTIAL COMPARATORS) โดยตั้งคําได๎จาก Variable Resistor ซึ่งเป็นการ ปรับค่าแรงดันที่ใช๎ในการเปรียบเทียบหลักการทางานของโซลินอยด๑วาล๑ว(Solenoid valve) โซลินอยด๑ (Solenoid) เป็นอุปกรณ๑แมํเหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ที่มีหลักการทางานคล๎ายกับ รีเลย๑(Relay) ภายในโครงสร๎างของโซลินอยด๑จะประกอบด๎วยขดลวดที่พันอยูํรอบแทํงเหล็กที่ ภายในประกอบด๎วยแมํเหล็ก ชุดบนกับชุดลํางเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผํานขดลวดที่พันรอบ
แทํงเหล็ก ทาให๎แทํงเหล็กชุดลํางมีอานาจ แมํเหล็กดึงแทํงเหล็กชุดบนลงมาสัมผัสกันทาให๎ ครบวงจรทางาน เมื่อวงจรถูกตัดกระแสไฟฟ้าทาให๎แทํงเหล็ก สํวนลํางหมดอานาจแมํเหล็ก สปริงก็จะดันแทํงเหล็กสํวนบนกลับสูํตาแหนํงปกติ จากหลักการดังกลําวของ โซลินอยด๑ก็จะ นามาใช๎ในการเลื่อนลิ้นวาล๑วของระบบนิวแมติกส๑ การปิด - เปิดการจํายน้าหรือของเหลว อื่นๆ โครงสร๎างของ Solenoid โดยทั่วไปแบํงออกเป็น ๒ ชนิดคือ เลื่อนวาล๑วด๎วยโซลินอยด๑ วาล๑วกลับด๎วยสปริง (Single Solenoid Valve) และเลื่อนวาล๑วด๎วยโซลินอยด๑วาล๑วกลับด๎วย โซลินอยด๑วาล๑ว (Double Solenoid Valve) ในที่นี้ ใช๎แบบเลื่อนวาล๑วด๎วยโซลินอยด๑วาล๑ว กลับด๎วยสปริง (single Solenoid Valve) รูปที่ ๒.๔ แสดงโครงสร๎างของโซลินอยด๑วาล๑ว (Solenoid valve) และวงจรสมบูรณ๑ วงจรการตํอวงจรที่สมบูรณ๑ของโครงงานเครื่องรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ การตํอวงจรสมบูรณ๑นั้นจะ มีทั้งวงจรและอุปกรณ๑ทางานดังนี้คือ หมายเลข ๑ คือ จอ LCD ทาหน๎าที่แสดงคําความชื้นที่วัดได๎ในดิน และคําแรงดันไฟฟ้าที่ได๎ จาก เซนเซอร๑วัด ความชื้นในดิน โดยต๎องตํอแหลํงจํายขนาด +5 VDC และตํอขาของจอ LCD ให๎ตรง ตาม Schematics ด๎วย จอ LCD ถึงจะสามารถแสดงผลได๎
หมายเลข ๒ คือ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ STM32F4-DISCOVERY ทาหน๎าที่เป็นตัว ประมวลผลโดยรับ สัญญาณ INPUT ซึ่งจะน้าข๎อมูลที่ได๎มาทาการประมวลผล และสํงสัญญาณ OUTPUT เพื่อทาการสํงจํายน้าไปยังต๎นไม๎ และยังมีการตํอวงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าจาก +12 VDC ให๎ เหลือ +5 VDC เพื่อน้าไปเป็น แหลํงจํายให๎กับ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ STM32F4-DISCOVERY โดยจะต๎องทาการตํอขาให๎ตรงตาม Schematics จะมีทั้งสํวนของการรับ INPUT จากเซนเซอร๑วัด ความชื้นในดิน สํวนของ OUTPUT ที่ตํอไปยัง จอแสดงผล LCD และสํวนของ OUTPUT ที่ควบคุม Solenoid valve หมายเลข ๓ คือ บอร๑ดไดร๑ Solenoid valve สามารถตํอใช๎งาน Solenoid valve ขนาด แรงดัน 12 - 24 VDC กระแสไมํเกิน 8A โดยวงจรนั้นจะใช๎อุปกรณ๑ Opto - coupler (เบอร๑ TL250) ทาหน๎าที่เป็นตัวแยกกราวด๑ ระหวํางภาคควบคุม คือ ไมโครคอนโทรลเลอร๑ และภาคกาลัง คือ ชุดไดร๑ Solenoid valve เพื่อสร๎างความปลอดภัยในการใช๎งาน และใช๎อุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑ก้าลังคือ MOSFET (IRF840) เป็นตัวปิด-เปิดการทางานของ Solenoid valve โดยจะต๎องตํอแหลํงจําย +12 VDC และตํอขาเพื่อรับสัญญาณ OUTPUT จากบอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ ให๎ถูกต๎องตาม Schematics เพื่อที่จะให๎บอร๑ดไดร๑สามารถทางานได๎ หมายเลข ๔ คือ เซนเซอร๑วัดความชื้นในดิน เป็นอุปกรณ๑ตรวจวัดคําความชื้นในดิน โดยคําที่ ได๎จะแสดงออกมาเป็นคําแรงดันไฟฟ้า 0 – 3.3 VDC การตํอใช๎งานนั้นจะต๎องตํอแหลํงจําย +3.3 VDC ให๎กับเซนเซอร๑ และน้า OUTPUT จากเซนเซอร๑วัดความชื้นในดิน ไปตํอเป็น INPUT สาหรับบอร๑ด ไมโครคอนโทรลเลอร๑ STM32F4-DISCOVERY ๒.๘ เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน (Soil Moisture Sensor) ใช๎วัดความชื้นในดินหรือใช๎เป็นเซ็นเซอร๑น้า สามารถตํอใช๎งานกับไมโครคอนโทรลเลอร๑โดยใช๎ อนาล็อกอินพุต อํานคําความชื้นหรือเลือกใช๎สัญญาณดิจิตอลที่สํงมาจากโมดูล สามารถปรับความไวได๎ ด๎วยการปรับ Trimpot หลักการทางาน การใช๎งานจะต๎องเสียบแผํน PCB สาหรับวัดลงดิน เพื่อให๎วงจรแบํงแรงดันทางานได๎ครบ วงจรจากนั้นจึงใช๎วงจรเปรียบเทียบแรงดันโดยใช๎ไอซีออปแอมปเบอร๑ LM393 เพื่อวัดแรงดัน เปรียบเทียบกันระหวํางแรงดันดันที่วัดได๎จากความชื้นในดินกับแรงดันที่วัดได๎จากวงจรแบํงแรงดัน ปรับคําโดยใช๎ Trimpot หากแรงดันที่วัดได๎จากความชื้นของดิน มีมากกวํา ก็จะทาให๎วงจรปลํอย ลอจิก 1 ไปที่ขา D0 แตํหากความชื้นในดินมีน๎อย ลอจิก 0 จะถูกปลํอยไปที่ขา D0
ขา A0 เป็นขาที่ตํอโดยตรงกับวงจรที่ใช๎วงความชื้นในดิน ซึ่งให๎คําแรงดันออกมาตั้งแตํ 0 - 5V (ในทางอุดมคติ) โดยหากความชื้นในดินมีมาก แรงดันที่ปลํอยออกไปก็จะน๎อยตามไปด๎วยใน ลักษณะของการแปรผันกลับ รูปที่ ๒.๕ หลักการทางานของเซนเซอร๑วัดความชื้น การนาไปใช้งาน หากนาไปใช๎งานด๎านการวัดความชื้นแบบละเอียด แนะนาให๎ใช๎งานขา A0 ตํอเข๎ากับ ไมโครคอนโทรลเลอร๑เพื่อวัดค่าแรงดันที่ได๎ ซึ่งจะได๎ออกมาใช๎เปรียบเทียบคําความชื้นได๎ หากมีความชื้นน๎อย แรงดันจะใกล๎ 5V มากหากความชื้นมาก แรงดันก็จะลดต่าลง หากต๎องการนาไปใช๎ในโปรเจคที่ไมํต๎องใช๎วัดละเอียด เชํน โปรเจครดน้าต๎นไม๎ ใช๎ควบคุมปั้ม น้าให๎รดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ สามารถนาขา D0 ตํอเข๎ากับทรานซิสเตอร๑กาลังเพื่อสั่งให๎ปั้มน้า หรือโซลิ นอยให๎ทางานเพื่อให๎มีน้าไหลมารดต๎นไม๎ได๎เลย เมื่อความชื้นในดินมีมากพอ จะปลํอยลอจิก 0 แล๎ว ทรานซิสเตอร๑จะหยุดน้ากระแสทาให๎ปั้มน้าหยุดปลํอยน้า
รูปที่ ๒.๖ ภาพแสดง Soil Moisture Sensor ( Arduino module ) Prototype Grade ๒.๙ แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) รูปที่ ๒.๗ ภาพแสดงสํวนประกอบหลักๆของแหลํงจํายไฟกระแสตรง แหลํงจํายไฟเป็นอุปกรณ๑สาหรับทาหน๎าที่จํายไฟเลี้ยงให๎กับวงจรอิเล็กทรอนิกส๑ แหลํงจํายไฟที่ ใช๎งานในวงจรอิเล็กทรอนิกส๑มีทั้งแหลํงจํายไฟกระแสสลับและกระแสตรง แตํที่ใช๎งานกันอยําง แพรํหลายจะเป็น แหลํงจํายไฟกระแสตรง ในสํวนของแหลํงจํายไฟกระแสตรงยังสามารถแบํงออกได๎ ๒ ประเภทหลักๆ คือ แหลํงจํายไฟกระแสตรงแบบลิเนียร๑ (Linear Power Supply) และแหลํงจํายไฟ กระแสตรงแบบสวิตชิ่ง (SwitchingPowerSupply) สํวนประกอบหลักๆของแหลํงจํายไฟกระแสตรง แบบลิเนียร๑มีดังนี้
๒.๘.๑ หม๎อแปลงลดแรงดันจาก ๒๒๐ โวลต๑ (Step – down Transformer) ๒.๘.๒ สํวนเร็กติไฟเออร๑ (Rectifier) ๒.๘.๓ สํวนกรองแรงดัน (Filter) ๒.๘.๔ สํวนควบคุมแรงดันคงที่ (Regulator) ๒.๘.๕ สํวนป้องกัน (Protection) ดังแสดงในรูปข๎างต๎น สามารถอธิบายการทางานของแหลํงจํายไฟกระแสตรงแบบลิเนียร๑ได๎ดังนี้ คือ หม๎อแปลงลดแรงดันจะทาหน๎าที่ลดแรงดันไฟกระแสสลับจาก ๒๒๐ โวลต๑ ให๎ลดลงเหลือตาม ต๎องการแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับทางด๎านขดทุติยภูมิของหม๎อแปลงจะถูกป้อนเข๎าวงจรเร็กติไฟเออร๑ เพื่อเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให๎ เป็นกระแสตรง หลังจากนั้นจะผํานเข๎าวงจรกรองแรงดันเพื่อลดริปเปิ้ล ของแรงดันให๎ได๎ไฟฟ้ากระแสสลับที่มี ความราบเรียบมากขึ้น ไฟฟ้ากระแสตรงที่ได๎จากวงจรกรอง แรงดันจะยังคงมีค่าไมํแนํนอนเปลี่ยนแปลงขึ้นอยูํกับโหลด ดังนั้นแรงดันดังกลําวจึงถูกป้อนเข๎าสูํวงจรเร กูเลเตอร๑เพื่อควบคุมระดับแรงดันไฟตรงเอาต๑พุตให๎มีคําคงที่ ในแหลํงจํายไฟฟ้ากระแสตรงแบบลิเนียร๑ ที่มีประสิทธิภาพสูงๆ จะมีวงจรควบคุมกระแสเอาต๑พุตรวมอยูํด๎วย เพื่อควบคุมให๎สํวนเรกูเลเตอร๑ ทางานปรับเปลี่ยนตามโหลดเพื่อป้องกันไมํให๎แรงดันเอาต๑พุตตกลง นอกจากนี้วงจรดังกลําวยังสามารถ เพิ่มกระแสทางเอาต๑พุตได๎ด๎วยการตํอทรานซิสเตอร๑กาลัง (Power Transistor) นอกจากนี้ สํวนป้องกัน ก็เป็นอุปกรณ๑สาคัญที่ทาหน๎าที่ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับแหลํงจํายซึ่งก็มีหลายแบบ เชํน ป้องกันเอาต๑พุตลัดวงจร, ป้องกันในเรื่องของอุณหภูมิ, ป้องกันการตํอผิดขั้ว, ป้องกันโหลดดึง กระแส มากเกินไป ๒.๑๐ รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ๑ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให๎เป็นพลังงานแมํเหล็ก เพื่อใช๎ในการดึงดูดหน๎าสัมผัสของ คอนแทคให๎เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให๎กับขดลวด เพื่อทาการปิดหรือเปิดหน๎าสัมผัส คล๎ายกับสวิตช๑ อิเล็กทรอนิกส๑ ซึ่งเราสามารถนารีเลย๑ไปประยุกต๑ใช๎ ในการควบคุมวงจรตํางๆ ในงาน ชํางอิเล็กทรอนิกส๑มากมาย รีเลย๑ประกอบด๎วยสํวนสาคัญ ๒ สํวนหลักก็คือ ๒.๑๐.๑ สํวนของขดลวด (Coil) เหนี่ยวนากระแสต่าทาหน๎าที่สร๎างสนามแมํเหล็กไฟฟ้าให๎ แกนโลหะไปกระทุ๎งให๎หน๎าสัมผัสตํอกัน ทางานโดยการรับแรงดันจากภายนอกตํอครํอมที่ ขดลวดเหนี่ยวนานี้ เมื่อขดลวดได๎รับแรงดัน (ค่าแรงดันที่รีเลย๑ต๎องการขึ้นกับชนิดและรุํน ตามที่ผู๎ผลิตกาหนด) จะเกิดสนามแมํเหล็กไฟฟ้าทาให๎แกนโลหะ ด๎านในไปกระทุ๎งให๎แผํน หน๎าสัมผัสตํอกัน ๒.๑๐.๒ สํวนของหน๎าสัมผัส (Contact) ทาหน๎าที่เหมือนสวิตช๑จํายกระแสไฟให๎กับอุปกรณ๑ที่ เราต๎องการนั่นเอง
จุดต่อใช้งานมาตรฐาน ประกอบด้วย จุดตํอ NC ยํอมาจาก normal close หมายความวําปกติดปิด หรือ หากยังไมํจํายไฟให๎ ขดลวดเหนี่ยวน้า หน๎าสัมผัสจะติดกัน โดยทั่วไปเรามักตํอจุดนี้ เข๎ากับอุปกรณ๑หรือเครื่องใช๎ไฟฟ้าที่ ต๎องการให๎ทางานตลอดเวลา จุดตํอ NO ยํอมาจาก normal open หมายความวําปกติเปิด หรือหากยังไมํจํายไฟให๎ ขดลวดเหนี่ยวน้า หน๎าสัมผัสจะไมํติดกัน โดยทั่วไปเรามักตํอจุดนี้ เข๎ากับอุปกรณ๑หรือเครื่องใช๎ไฟฟ้าที่ ต๎องการควบคุมการเปิดปิด เชํนโคมไฟสนามหรือหน๎าบ๎าน จุดตํอ C ยํอมากจาก common คือจุดรํวมที่ตํอมาจากแหลํงจํายไฟ รูปที่ ๒.๘ ภาพแสดง อุปกรณ๑รีเลย๑ ข้อคาถึงในการใช้งานรีเลย์ทั่วไป ๑.แรงดันใช๎งาน หรือแรงดันที่ทาให๎รีเลย๑ทางานได๎ หากเราดูที่ตัวรีเลย๑จะระบุค่า แรงดันใช๎ งานไว๎ (หากใช๎ใน งานอิเล็กทรอนิกส๑ สํวนมากจะใช๎แรงดันกระแสตรงในการใช๎งาน) เชํน 12VDC คือ ต๎องใช๎แรงดันที่ 12 VDC เทํานั้นหากใช๎มากกวํานี้ ขดลวดภายใน ตัวรีเลย๑ อาจจะขาดได๎ หรือหากใช๎แรงดันต่ากวํามาก รีเลย๑จะไมํทางาน สํวนในการตํอวงจรนั้น สามารถตํอขั้วใดก็ได๎ เพราะตัวรีเลย๑จะไมํระบุขั้วตํอไว๎ (นอกจากชนิดพิเศษ) ๒.การใช๎งานกระแสผํานหน๎าสัมผัส ซึ่งที่ตัวรีเลย๑จะระบุไว๎ เชํน 10A 220AC คือ หน๎าสัมผัส ของรีเลย๑นั้นสามารถทนกระแสได๎ 10 แอมแปร๑ที่ 220VAC แตํการใช๎ก็ควรจะใช๎งานที่ระดับ
กระแสต่ากวํานี้ จะเป็นการดีกวํา เพราะถ๎ากระแสมากหน๎าสัมผัส ของรีเลย๑จะละลาย เสียหายได๎ ๓.จานวนหน๎าสัมผัสการใช๎งาน ควรดูวํารีเลย๑นั้นมีหน๎าสัมผัสให๎ใช๎งานกี่อัน และมีขั้วคอมมอน ด๎วยหรือไมํ ชนิดของรีเลย์นิยมใช้งาน รีเลย๑ที่นิยมใช๎งานและรู๎จักกันแพรํหลาย ๔ ชนิด ๑. อาร๑เมเจอร๑รีเลย๑ (Armature Relay) ๒. รีดรีเลย๑ (Reed Relay) ๓. รีดสวิตช๑ (Reed Switch) ๔. โซลิดสเตตรีเลย๑ (Solid-State Relay) ประเภทของรีเลย์ เป็นอุปกรณ๑ทาหน๎าที่เป็นสวิตช๑มีหลักการทางานคล๎ายกับ ขดลวดแมํเหล็กไฟฟ้าหรือโซลิ นอยด๑ (Solenoid) รีเลย๑ใช๎ในการควบคุมวงจร ไฟฟ้าได๎อยํางหลากหลาย รีเลย๑เป็นสวิตช๑ควบคุมที่ ทางานด๎วยไฟฟ้า แบํงออกตาม ลักษณะการใช๎งานได๎เป็น ๒ ประเภทคือ ๑. รีเลย๑กาลัง (Power relay) หรือมักเรียกกันวําคอนแทกเตอร๑ (Contactor or Magneticcontactor) ใช๎ในการควบคุมไฟฟ้ากาลังมีขนาดใหญํกวํารีเลย๑ธรรมดา ๒. รีเลย๑ควบคุม (Control Relay) มีขนาดเล็กกาลังไฟฟ้าต่า ใช๎ในวงจรควบคุมทั่วไปที่มี กาลังไฟฟ้าไมํมากนัก หรือเพื่อการควบคุมรีเลย๑หรือคอนแทกเตอร๑ขนาดใหญํ รีเลย๑ควบคุม บางทีเรียกกันงํายๆวํา "รีเลย๑" ชนิดของรีเลย์ การแบํงชนิดของรีเลย๑สามารถแบํงได๎ ๑๑ แบบ คือ ชนิดของรีเลย๑แบํงตามลักษณะของ คอยล๑ หรือ แบํงตามลักษณะการใช๎งาน (Application) ได๎แกํรีเลย๑ดังตํอไปนี้ ๑. รีเลย๑กระแส (Current relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยใช๎กระแสมีทั้งชนิดกระแสขาด (Under- current) และกระแสเกิน (Over current) ๒. รีเลย๑แรงดัน (Voltage relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยใช๎แรงดันมีทั้งชนิดแรงดันขาด (Under-voltage) และ แรงดันเกิน (Over voltage)
๓. รีเลย๑ชํวย (Auxiliary relay) คือ รีเลย๑ที่เวลาใช๎งานจะต๎องประกอบเข๎ากับรีเลย๑ชนิดอื่น จึงจะทางานได๎ ๔. รีเลย๑ก้าลัง (Power relay) คือ รีเลย๑ที่รวมเอาคุณสมบัติของรีเลย๑กระแส และรีเลย๑แรงดัน เข๎าด๎วยกัน ๕. รีเลย๑เวลา (Time relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยมีเวลาเข๎ามาเกี่ยวข๎องด๎วยซึ่งมีอยูํด๎วยกัน ๔ แบบคือ ๕.๑รีเลย๑กระแสเกินชนิดเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time over current relay) คือ รีเลย๑ ที่มีเวลาทางานเป็นสํวนกลับกับกระแส ๕.๒รีเลย๑กระแสเกินชนิดทางานทันที (Instantaneous over current relay) คือรีเลย๑ที่ทางานทันทีทันใดเมื่อ มีกระแสไหลผํานเกินกวําที่กาหนดที่ตั้งไว๎ ๕.๓รีเลย๑แบบดิฟฟินิตไทม๑เล็ก (Definite time lag relay) คือ รีเลย๑ ที่มีเวลา การทางานไมํขึ้นอยูํกับความมาก น๎อยของกระแสหรือคําไฟฟ้าอื่นๆ ที่ทา ให๎เกิดงานขึ้น ๕.๔รีเลย๑แบบอินเวอสดิฟฟินิตมินิมั่มไทม๑เล็ก (Inverse definite time lag relay) คือ รีเลย๑ ที่ทางาน โดยรวมเอาคุณสมบัติของเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time) และ แบบดิฟฟินิตไทม๑แล็ก (Definite time lag relay) เข๎าด๎วยกัน ๖. รีเลย๑กระแสตําง (Differential relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยอาศัยผลตํางของกระแส ๗. รีเลย๑มีทิศ (Directional relay) คือรีเลย๑ที่ทางานเมื่อมีกระแสไหลผิดทิศทาง มีแบบรีเลย๑ กาลังมีทิศ (Directional power relay) และรีเลย๑กระแสมีทิศ (Directional current relay) ๘. รีเลย๑ระยะทาง (Distance relay) คือ รีเลย๑ระยะทางมีแบบตํางๆ ดังนี้  รีแอกแตนซ๑รีเลย๑ (Reactance relay)  อิมพีแดนซ๑รีเลย๑ (Impedance relay)  โมห๑รีเลย๑ (Mho relay)  โอห๑มรีเลย๑ (Ohm relay)  โพลาไรซ๑โมห๑รีเลย๑ (Polaized mho relay)  ออฟเซทโมห๑รีเลย๑ (Off set mho relay) ๙. รีเลย๑อุณหภูมิ (Temperature relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานตามอุณหภูมิที่ตั้งไว๎ ๑๐. รีเลย๑ความถี่ (Frequency relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานเมื่อความถี่ของระบบต่ากวําหรือ
๑๑. บูคโฮลซ๑รีเลย๑ (Buchholz ‘s relay) คือรีเลย๑ที่ทางานด๎วยก๏าซ ใช๎กับหม๎อแปลงที่แชํอยูํ ในน้ามันเมื่อเกิด ฟอลต๑ ขึ้นภายในหม๎อแปลงจะทาให๎น้ามันแตกตัวและเกิดก๏าซขึ้นภายใน ไปดันน้าให๎รีเลย๑ทางาน ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับรีเลย์ ๑. หน๎าที่ของรีเลย๑คือ เป็นอุปกรณ๑ไฟฟ้าที่ใช๎ตรวจสอบสภาพการณ๑ของทุกสํวน ในระบบก้าลัง ไฟฟ้าอยูํตลอดเวลาหากระบบมีการทางานที่ผิดปกติ รีเลย๑จะเป็นตัวสั่งการให๎ตัดสํวนที่ ลัดวงจรหรือสํวนที่ทางาน ผิดปกติ ออกจากระบบทันทีโดยเซอร๑กิตเบรกเกอร๑จะเป็นตัวที่ ตัดสํวนที่เกิดฟอลต๑ออกจากระบบจริงๆ ๒. ประโยชน๑ของรีเลย๑  ทาให๎ระบบสํงก้าลังมีเสถียรภาพ (Stability) สูงโดยรีเลย๑จะตัดวงจรเฉพาะสํวน ที่เกิดผิดปกติ ออกเทํานั้น ซึ่งจะเป็นการลดความเสียหายให๎แกํระบบน๎อยที่สุด  ลดคําใช๎จํายในการซํอมแซมสํวนที่เกิดผิดปกติ  ลดความเสียหายไมํเกิดลุกลามไปยังอุปกรณ๑อื่นๆ  ทาให๎ระบบไฟฟ้าไมํดับทั้งระบบเมื่อเกิดฟอลต๑ขึ้นในระบบ ๓. คุณสมบัติที่ดีของรีเลย๑  ต๎องมีความไว (Sensitivity) คือมีความสามารถในการตรวจพบสิ่งที่ผิดปกติเพียง เล็กน๎อยได๎มีความเร็วในการทางาน (Speed) คือความสามารถทางานได๎รวดเร็ว ทันใจ ไมํทาให๎เกิดความเสียหายแกํ อุปกรณ๑และไมํกระทบกระเทือนตํอระบบ โดยทั่วไปแล๎วเวลาที่ใช๎ในการตัดวงจรจะขึ้นอยูํกับระดับของแรงดันของระบบ ด๎วย ระบบ 6-10 เควี จะต๎องตัดวงจรภายในเวลา 1.5-3.0 วินาที ระบบ 100-220 เควี จะต๎องตัดวงจรภายในเวลา 0.15-0.3 วินาที ระบบ 300-500 เควี จะต๎องตัดวงจรภายในเวลา 0.1-0.12 วินาที ๒.๑๑ รีเลย์ Module Relay โมดูลรีเลย๑ (Relay Module) ที่นิยมนามาใช๎กับงาน IoT จะมีทั้งแบบทั่วไปที่ใช๎หน๎าสัมผัส (Contact) ซึ่งจะอาศัยสนามแมํเหล็กจากขดลวดมาเหนี่ยวนาให๎หน๎าสัมผัสแตะกันเพื่อครบวงจร (Closed Circuit) และแบบโซลิดสเตต (Solid State) ที่ไมํใช๎หน๎าสัมผัสแตํจะอาศัยคุณสมบัติทางไฟฟ้า ในการทางานของวัสดุที่เป็นสารกึ่งตัวนา (Semiconductor) ทาให๎เกิดการสวิตช๑ดังนั้นจึงไมํมีชิ้นสํวน ใดที่ต๎อง เคลื่อนไหวหรือมาแตะสัมผัสกัน ในการเชื่อมตํอโมดูลรีเลย๑ปกติแล๎วทางฝั่งอินพุตจะมีขา IN
เป็นตัวรับ สัญญาณควบคุมมาจากบอร๑ด (ถ๎าเป็นโมดูลรีเลย๑แบบหลาย Channel ก็จะเรียงลาดับไป ตามตัวเลขเชํน IN1, IN2, IN3 และ IN4) และมีขา DC + กับ DC- ที่รับไฟเลี้ยงมาจากแหลํงจํายเพื่อให๎ รีเลย๑ทางานเชํนถ๎าโมดูลรีเลย๑ (Relay Module) ที่นิยมนามาใช๎กับงาน IoT จะมีทั้งแบบทั่วไปที่ใช๎ หน๎าสัมผัส (Contact) ซึ่งจะอาศัยสนามแมํเหล็กจากขดลวดมาเหนี่ยวนาให๎หน๎าสัมผัสแตะกันเพื่อครบ วงจร (Closed Circuit) และแบบโซลิดสเตต (Solid State) ที่ไมํใช๎หน๎าสัมผัสแตํจะอาศัยคุณสมบัติ ทางไฟฟ้าในการทางานของวัสดุที่เป็นสารกึ่งตัวนา (Semiconductor) ทาให๎เกิดการสวิตช๑ดังนั้นจึงไมํมี ชิ้นสํวนใดที่ต๎อง เคลื่อนไหวหรือมาแตะสัมผัสกัน ในการเชื่อมตํอโมดูลรีเลย๑ปกติแล๎วทางฝั่งอินพุตจะมี ขา IN เป็นตัวรับ สัญญาณควบคุมมาจากบอร๑ด (ถ๎าเป็นโมดูลรีเลย๑แบบหลาย Channel ก็จะเรียงลาดับ ไปตามตัวเลขเชํน IN1, IN2, IN3 และ IN4) และมีขา DC + กับ DC - ที่รับไฟเลี้ยงมาจากแหลํงจําย เพื่อให๎รีเลย๑ทางานเชํนถ๎า 14 เป็น 5 VDC ก็จะอาศัยไฟจากขา VU ของบอร๑ด(ถ๎าเป็นบอร๑ด NodeMCU V2 ไฟ 5 VD จะอยูํที่ขา Vin) สํวนขา DC ก็ตํอกับ GND ทางฝั่งเอาต๑พุตจะมี 3 ขาในแตํละ Channel ซึ่งจะประกอบไปด๎วย ขา COM หรือ Common เป็นขาที่ใช๎ตํอกับขาข๎างใดข๎างหนึ่งของ อุปกรณ๑ไฟฟ้าแรงดันสูง / กระแสสูงซึ่งทางานรํวมกับขา NO และ NC ขึ้นอยูํกับวําขณะนั้นรีเลย๑ทางาน หรือมีกระแสไฟไหลผํานขดลวดทาให๎เกิดการเหนี่ยวนาหรือไมํขา NO หรือ Normal Open (ปกติ หน๎าสัมผัสเปิด) เป็นขาที่ใช๎ตํอกับขาที่เหลืออีกข๎างของอุปกรณ๑ไฟฟ้าแรงดันสูง / กระแสสูงซึ่งในสภาวะ ปกติขณะที่รีเลย๑ยังไมํทางานหรือขดลวดยังไมํเกิดการเหนียวนาหน๎าสัมผัสที่ขานี้จะเปิดคือไมํแตะกับขา COM จึงยังไมํครบวงจรอุปกรณ๑ไฟฟ้าจึงยังไมํทางาน แตํถ๎าเมื่อใดที่ทางฝั่งอินพุตได๎รับสัญญาณควบคุม ที่ทาให๎รีเลย๑ทางาน (ขึ้นอยูํกับวํารีเลย๑ที่ใช๎เป็นชนิด Active LOW หรือ Active HIGH ถ๎าเป็นชนิด Active LOW การจะสั่งให๎รีเลย๑ทางานทางฝั่งควบคุมจะต๎องป้อนสถานะ LOW หรือลอจิก 0 ไปที่ขา IN ของรีเลย๑ในทางตรงกันข๎ามถ๎าเป็นชนิด Active HIGH ก็จะต๎องป้อนสถานะ HIGH หรือลอจิก 1 ไปที่ขา IN ของรีเลย๑) จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผํานขดลวดทาให๎เกิดการเหนี่ยวนาหน๎าสัมผัสให๎มา แตะกับขา NO นี้ทาให๎ครบวงจรอุปกรณ๑ไฟฟ้าก็จะทางานขา NC หรือ Normal Close (ปกติหน๎าสัมผัสปิด) เป็นขาที่ ปกติจะปลํอยลอยไว๎ไมํต๎องตํอกับอะไรซึ่งในสภาวะปกติขณะที่ขดลวดยังไมํเกิดการเหนี่ยวนา หน๎าสัมผัสที่ขานี้จะปิดคือแตะอยูํกับขา COM แตํเนื่องจากขานี้ถูกปลํอยลอยไว๎จึงทาให๎ยังไมํครบวงจร แตํถ๎าเมื่อใดที่ทางฝั่งอินพุตได๎รับสัญญาณควบคุมที่ทาให๎รีเลย๑ทางานหน๎าสัมผัสก็จะถูกเหนี่ยวนาให๎ไป แตะกับขา NO ดังที่ได๎กลําวไปแล๎วจึงทาให๎ครบวงจรอุปกรณ๑ไฟฟ้าก็จะทางาน
รูปที่ ๒.๙ รีเลย๑ Module Relay ๒.๑๒ อุปกรณ์ Sensor และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆในระบบ Smart farming รูปที่ ๒.๑๐ การต่อวงจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระบบ Smart farming ๒.๑๓ Arduino/Arduino IDE Arduino Integrated Development Environment (IDE) เป็นแอพพลิเคชั่นข๎ามแพลตฟอร๑ม (สาหรับ Windows, mac OS, Linux) ที่เขียนฟังก๑ชั่นจาก C และ C ++ มันถูกใช๎เพื่อเขียนและ อัปโหลดโปรแกรมไปยังบอร๑ดที่เข๎ากันได๎ของ Arduino ด๎วยการชํวยเหลือจากแกนประมวลผลบอร๑ด พัฒนาผู๎ขายรายอื่นๆของบุคคลที่สาม
รูปที่ ๒.๑๑ โมดูล Microcontroller UNO ของ Arduino ซอร๑สโค๎ดสาหรับ IDE ถูกปลํอยภายใต๎ GNU General Public License รุํน 2 Arduino IDE สนับสนุนภาษา C และ C ++ โดยใช๎กฎพิเศษของการสร๎างรหัส Arduino IDE จัดหาห๎องสมุด ซอฟต๑แวร๑จากโครงการ Wiring ซึ่งมีขั้นตอนการป้อนข๎อมูลและเอาท๑พุททั่วไปมากมาย รหัสที่ผู๎ใช๎เขียน ต๎องใช๎สองฟังก๑ชันพื้นฐานเทํานั้นสาหรับการเริ่มต๎นรํางและลูปโปรแกรมหลักที่รวบรวมและเชื่อมโยง กับ stub main () ลงในโปรแกรม cyclic executive ที่สามารถเรียกทางานได๎ด๎วย GNU toolchain ซึ่งรวมอยูํในการกระจาย IDE Arduino IDE ใช๎โปรแกรม avrdude เพื่อแปลงรหัส ปฏิบัติการเป็นไฟล๑ ข๎อความในการเข๎ารหัสเลขฐานสิบหกที่โหลดเข๎าสูํบอร๑ด Arduino โดย โปรแกรมโหลดเดอร๑ในเฟิร๑ม แวร๑ของบอร๑ด โดยปกติแล๎ว avrdude จะใช๎เป็นเครื่องมืออัพโหลดเพื่อแฟลชโค๎ดของผู๎ใช๎ไปยังบอร๑ด Arduino นักพัฒนากลําววํา " ThingSpeak เป็นแอปพลิเคชั่น Internet of Things (IoT) และ API เพื่อเก็บและดึงข๎อมูลจากสิ่งตํางๆ โดยใช๎โปรโตคอล HTTP และ MQTT ผํานอินเทอร๑เน็ตหรือผําน เครือขํายท๎องถิ่นโดย ThingSpeak ชํวยให๎สามารถสร๎างเซ็นเซอร๑ได๎ แอปพลิเคชั่นการบันทึกแอป พลิเคชั่นการติดตามตาแหนํงและเครือขํายโซเชียลของสิ่งตํางๆ ที่มีการอัพเดตสถานะ ThingSpeak เปิดตัวครั้งแรกโดย ioBridge ในปี ๒๐๑๐ ในฐานะบริการเพื่อรองรับการใช๎งาน IoT ได๎รับการ สนับสนุนจาก ThingSpeak ซอฟต๑แวร๑คานวณตัวเลข MATLAB จาก MathWorks อนุญาตให๎ผู๎ใช๎ ThingSpeak วิเคราะห๑และแสดงภาพข๎อมูลที่อัพโหลดโดยใช๎ Matlab โดยไมํต๎องซื้อ Matlab ลิขสิทธิ์ จาก Mathworks
ThingSpeak มีความสัมพันธ๑ใกล๎ชิดกับ Mathworks, Inc. อันที่จริงเอกสารประกอบทั้งหมด ของ ThingSpeak นั้นรวมอยูํในเว็บไซต๑เอกสาร Matlab ของ Mathworks และแม๎กระทั่งเปิดใช๎งาน บัญชีผู๎ใช๎ Mathworks ที่ลงทะเบียนเป็นข๎อมูลรับรองการเข๎าสูํระบบที่ถูกต๎องบนเว็บไซต๑ ThingSpeak ข๎อกาหนดในการให๎บริการ และนโยบายความเป็นสํวนตัวของ ThingSpeak.com อยูํระหวํางผู๎ใช๎ที่ เห็นด๎วยและ Mathworks, Inc. ThingSpeak เป็นหัวข๎อของบทความในเว็บไซต๑ "ผู๎สร๎าง" ที่เชี่ยวชาญ เชํน Instructables, Codeproject, และ Channel 9 Arduino มีผู๎ริเริ่มเป็นชาวอิตาเลียนดังนั้นจึง อํานออกเสียงไปในทางอิตาเลียนวา อาดูยโนํ หรือ บางคนก็อํานวา อาดูโน หรือ อาดูยอีโนํ ผู๎ริเริ่มของ Arduino ชื่อวํา Massimo Banzi และ David Cuartielles ซึ่งอาศัยอยูํในเมือง Ivrea ทางตะวันตก เฉียงเหนือของประเทศอิตาลี สองคนนี้ตั้งใจสร๎าง อุปกรณ๑ประเภทไมโครคอนโทรลเลอร๑ราคาถูกที่ นักเรียนนักศึกษาสามารถเข๎าถึง และซื้อหามาเป็นเจ๎าของได๎ครับ โรงงานเล็กๆในเมืองที่วํานี้ก็ถูกใช๎เป็น ที่ผลิตบอร๑ด Arduino เวอร๑ชั่นแรกโดยใช๎ชื่อโครงการของพวกเขาวํา Arduino of Ivrea นอกจากจะ ตั้งใจให๎ราคาของอุปกรณ๑นั้นถูกเมื่อเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร๑ตระกูลอื่นๆในท๎องตลาดแล๎วพวกเขา ยังตั้งใช๎ให๎ Arduino สามารถพัฒนาโดยโปรแกรมที่ "แจกฟรี" ภายใต๎เงื่อนไขในการใช๎งานลักษณะ Open Source ดังนั้นจึงเลือกใช๎การพัฒนาบนพื้นฐานของระบบ Wiring สั่งการรดน้า + ให๎ปุ๋ยบารุงพืช และดินแตํอยํางใดคงมีเฉพาะโปรแกรมการให๎น้าให๎ปุ๋ยแบบ Manual และ Auto (แบบตั้งเวลารดน้า และระยะเวลารดน้า) ความงํายของบอร๑ด Arduino ในการตํออุปกรณ๑เสริมตํางๆ คือผู๎ใช๎งานสามารถ ตํอวงจรอิเล็กทรอนิกส๑จากภายนอกแล๎วเชื่อมตํอเข๎ามาที่ขา I/O ของบอร๑ดหรือเพื่อความสะดวก สามารถเลือกตํอกับบอร๑ดเสริม ( Arduino Shield) ประเภทตํางๆ เชํน Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay Shield, Arduino Wireless Shield, Arduino GPRS Shield เป็นต๎น มาเสียบกับบอร๑ดบนบอร๑ด Arduino แล๎วเขียนโปรแกรมพัฒนาตํอได๎เลยภาคเกษตร นับวํามีความสาคัญตํอเศรษฐกิจและสังคมของประเทศไทยอยํางมากเพราะมีการจ๎างงานสูงถึงกวํา ร๎อยละ ๓๐ ของกาลังแรงงานทั้งประเทศครอบคลุมถึง ๖.๔ ล๎านครัวเรือนและที่ดินทาการเกษตร ครอบคลุมถึงร๎อยละ ๔๐ ของพื้นที่ทั่วประเทศแตํภาคเกษตรกลับมีสัดสํวนในมูลคําผลิตภัณฑ๑มวลรวม ภายในประเทศเพียงร๎อยละ ๑๐ มีอัตราการเติบโตช๎าและมีความเปราะบางสูงกวําภาคเศรษฐกิจอื่นๆ ของประเทศและยังเติบโตในอัตราที่ช๎ากวาประเทศผู๎ผลิตสินค๎าเกษตรชั้นนาของโลกหรือแม๎แตํประเทศ เพื่อนบ๎านในเอเชียหลายประเทศ จากอดีตจนถึงปัจจุบันภาคเกษตรไทยได๎มีการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร๎างครั้งสาคัญ เชํนเดียวกัน กับทั่วโลกคือการลดลงของการใช๎กาลังแรงงานซึ่งทดแทนด๎วยการเพิ่มขึ้นของการใช๎ เครื่องจักรกลและ เทคโนโลยีสมัยใหมํจะเห็นได๎วํารูปแบบการเติบโตของภาคเกษตรได๎เปลี่ยนจากเดิมที่เน๎นการขยายตัว เชิงปริมาณ เชํน ขยายพื้นที่เพาะปลูกและการใช๎ปัจจัยการผลิตที่มากขึ้นเป็นต๎น มาเป็นการเติบโตที่มา จากคุณภาพ หรือผลิตภาพมากขึ้น ในอดีตประเทศไทยเคยมีการขยายตัวของปัจจัยเชิงคุณภาพใน
ระดับต๎นๆ ของโลกแตํกลับตกลงมาอยูํในระดับต่าอยํางตํอเนื่องจนถูก ประเทศในกลุํมอาเซียนขยายตัว เร็วกวําแซงหน๎าไปเกือบหมด ทุกวันนี้เกษตรกรสํวนใหญํของประเทศไทยยังคงทาการผลิตแบบเดิมๆ โดยเฉพาะการ ปลูกพืชเชิงเดี่ยว ซึ่งจากการศึกษาพบวําการปลูกพืชลักษณะนี้ให๎ผลผลิตต่าแตํมีความ เสี่ยงสูง ( high risk, low return ) โดยเฉพาะพืชที่นิยมปลูกกันมาก เชํน ข๎าว มันสาปะหลังเป็นต๎น ซึ่งปัจจุบันเป็นพืชที่มีความเสี่ยงจากการมีอุปทานสํวนเกินในตลาดโลกสูง เกษตรกรต๎องแบกรับต๎นทุน การผลิตที่สูงขึ้นเรื่อยๆ มีรายได๎สุทธิต่าและเปราะบางตลอดถึงมีหนี้สินจานวนมากสวนทางกับความ พยายามของภาครัฐและงบประมาณที่ได๎ทุํมลงไปในภาคเกษตรเป็นจานวนมากทุกๆปี ข๎อมูลลําสุดของสานักงานการปฏิรูปที่ดินเพื่อเกษตรกรรม (ส.ป.ก.) ระบุวําวิกฤตที่กาลังจะ เกิดขึ้นในอีก ๑๐ - ๒๐ ปี ข๎างหน๎าคือเกษตรกรไทยจะไมํเหลืออีกแล๎วขณะที่ลูกค๎าปัจจุบันของ ธนาคารเพื่อการเกษตรและสหกรณ๑ (ธกส.) ก็มีคําอายุเฉลี่ยที่ ๕๕ ปีสัญญาณเหลํานี้กาลังบํงชี้วําแทบไมํ มีคนรุํนใหมํหลงเหลืออยูํ ในภาคการเกษตรแตํเมื่อมองไปที่ข๎อมูลเรื่องอาหารของโลกโดยสานักงาน กองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) จะพบวํา อนาคตความต๎องการอาหารของประชากรโลกจะเพิ่มมาก ขึ้นอีกหลายเทําตัวและผู๎คนจะหันมาใสํใจการผลิตทางการเกษตรที่เน๎นเรื่องการเป็นมิตรตํอ สิ่งแวดล๎อมมาก ขึ้นแล๎วประเทศไทยหนึ่งในประเทศที่ขึ้นชื่อวาเป็นผู๎ผลิตอาหารป้อนโลกควรปรับตัว อยํางไร ให๎ยังคงเป็นประเทศเกษตรกรรมที่ผลิตอาหารเลี้ยงประชากรในประเทศได๎อยํางเพียงพอและ คาดหมายวําจะเป็นแหลํงอาหารที่มีศักยภาพของโลกได๎สิ่งที่กลําวมานี้ได๎กดดันให๎ภาคเกษตรกร ของไทยต๎องเรํงปรับตัวเข๎าสูํการทา “เกษตรสมัยใหมํหรือเกษตรแมํนยา ( precision agriculture )” หรือ “สมาร๑ทฟาร๑ม ( smart farming )” และเน๎นสร๎างผลผลิตทางการเกษตรให๎มีคุณภาพด๎วยการ ปรับปรุงรูปแบบการผลิตโดยอาศัยกระแสเทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะรํวมกับการผลิตในแบบ “จากฟาร๑มสูํผู๎บริโภค” เพื่อสร๎างความมั่นใจให๎กับผู๎บริโภควําจะได๎รับประทานผลผลิตที่มาจากความ ใสํใจ และความตั้งใจของเกษตรกรตัวจริง โดยในปัจจุบันต๎องยอมรับวําข๎อเท็จจริงที่กลําวมานี้ได๎ กลายเป็นกระแสการทาเกษตรอัจฉริยะที่ภาคเกษตรทุกระดับต๎องนาไปประยุกต๑ใช๎เพื่อปรับตัวเพื่อเป็น ผู๎ผลิตผลผลิตทาการเกษตรคุณภาพเลี้ยงชีวิตผู๎คนตํอไปซึ่งแนวคิดเทคโนโลยีการเกษตรแหํงยุคที่มา ปรับเปลี่ยนโครงสร๎างการผลิตและยกระดับการทาการเกษตรในยุคนี้ เชํน การพัฒนาระบบฐานข๎อมูล ขนาดใหญํ หรือ big data ด๎านพัฒนาข๎อมูลปริมาณผลผลิตรวมถึงการบริหารจัดการพื้นที่ปลูกแบบ near real time และทาการเกษตรโดยอาศัยแอปพลิเคชั่นสาหรับการตรวจสอบโรคพืชและแมลง ศัตรูพืชเป็นต๎น จากการศึกษาตัวอยํางในตํางประเทศเชํน สหรัฐอเมริกา นิวซีแลนด๑ และญี่ปุ่น พบวําประเทศเหลํานี้มีการนาเทคโนโลยีดิจิทัล มาใช๎ในภาคการเกษตรอยํางแพรํหลายเพื่อชํวยเพิ่ม ประสิทธิภาพและลดต๎นทุนทางการเกษตร ตัวอยํางเชํน ผลผลิตธัญพืช (Yield) ของประเทศสหรัฐฯ สูงถึง ๘,๑๔๓ kg per hectare และนิวซีแลนด๑ ๘,๓๘๔ kg per hectare โดยมากกวําคําเฉลี่ยโลกถึง ๒ เทําหรือประเทศญี่ปุ่นที่ประสบปัญหาสังคมผู๎สูงอายุจึงมีการนาหุํนยนต๑และเทคโนโลยีดิจิทัล
มาประยุกต๑ใช๎สํงผลให๎สามารถปลูกข๎าวได๎ถึง ๗๐๐ – ๘๐๐ กิโลกรัมตํอไรํเปรียบเทียบกับของไทยที่อยูํ ระหวําง ๔๐๐ – ๕๐๐ กิโลกรัมตํอไรํเทํานั้น นโยบายประเทศไทย ๔.๐ จึงมุํงสํงเสริมให๎เกิดการพัฒนา ด๎านการเกษตรอยํางเป็นระบบทั้งการคัดเลือกพืชให๎เหมาะสมกบพื้นที่และความต๎องการของตลาดและ การเพิ่มผลผลิตตํอไรํเพื่อยกระดับเกษตรกรไทยให๎กลายเป็นเกษตรกร ๔.๐ หรือ Smart Farmer รวมถึงสํงเสริมการทาการเกษตรอัจฉริยะตามแนวพระราชดาริของในหลวงรัชกาลที่ ๙ ที่ทรงสนับสนุน ให๎เกษตรกรและผู๎ประกอบการใช๎นวัตกรรมด๎านการเกษตรเพื่อนาไปสูํการเพิ่มผลผลิตและพัฒนาภาค การเกษตรของไทยอันจะสํงผลให๎เกษตรกรสามารถพึ่งพาตนเองดารงชีวิตอยํางพอเพียงมีกินมีใช๎และ หลุดพ๎นจากความยากจนในที่สุด ๒.๑๔ บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ WeMos D1 R1 ESP8266 รูปที่ ๒.๑๒ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ WeMos D1 R1 ESP8266 WeMos D1 R1 ESP8266 เป็น Board มีมิติและขนาดเทํากับ Arduino UNO ที่มีชิพ ESP8266 สามารถใช๎ Arduino IDE สาหรับพัฒนาและอัพโหลดโปรแกรม และสามารถใช๎ library ของ Arduino ได๎ โดยตัวบอร๑ดมีคุณสมบัติเดียวกับ NodeMCU คือมีเสาสัญญาณ Wi-Fi มาให๎ในตัว ใช๎ความถี่ 2.4 Ghz จึงทาให๎สามมารถเชื่อมตํอ Internet นอกจากนั้นยังสามารถเปลี่ยนตัวมันเองเป็น Access Point ได๎อีกด๎วย เหมาะสาหรับนาไปพัฒนาด๎าน Internet of Things
๒.๑๕ Module รีเลย์ relay 5V 1 Chanel 250V/10A Active HIGH รูปที่ ๒.๑๓ Module รีเลย๑ relay 5V 1 Chanel 250V/10A Active HIGH Module รีเลย๑ relay แบบ Active High โดยทางานเมื่อได๎รับสัญญาณไฟที่ขาทริก ขาInput ในชํวง 3-5 Volt เหมาะสาหรับนาไปใช๎งานเกี่ยวกับ สวิตซ๑ ตัดตํอวงจร ยกตัวอยํางเชํน การขับ มอเตอร๑ เปิดปิดไฟ AC ไปบ๎านเป็นต๎น ๒.๑๖ Soil Moisture Sensor Module วัดความชื่นในดิน รูปที่ ๒.๑๔ Soil Moisture Sensor Module วัดความชื่นในดิน
Soil Moisture Sensor Module สามารถนาไปใช๎รํวมกับ Arduino เพื่อทาการวัดความชื้นใน ดินโดยสามารถประยุกต๑ใช๎งานในการวัดความชื้นในดิน ปูน เป็นต๎น โดยสัญญาณที่ได๎จะเป็นสัญญาณ แบบ Analog และ Digital ป้อนไปยัง Arduino เพื่อเขียนโปรแกรมเปรียบเทียบเงื่อนไขให๎ทางาน ตามที่เราต๎องการใช๎งานงําย ๒.๑๗ โซล่า ปั๊มน้า DC ขนาดเล็ก 2.5V-6V ภาพที่ ๒.๑๔ โซลํา ปั๊มน้า DC ขนาดเล็ก 2.5V-6V โซลําปั้มน้าขนาดเล็ก สามารถใช๎ไฟฟ้ากระแสตรง DC ป้อนไปยังปั้มโดยใช๎แรงดัน 2.5V-6V สามารถใช๎รํวมกับแผงโซลําเซลล๑ ขนาด 0.5W ขึ้นไป ที่แรงดัน (2.5V-6V) โดยไมํต๎องใช๎ Battery ได๎งําย อัตราการไหลของน้าสามารถทาได๎ ๘๐ ลิตรตํอหนึ่งชั่วโมงสามารถทาความสูงได๎ถึง 40CM - 110 CM ทางานตํอเนื่องได๎ยาวนานสามารถทางานใต๎น้า ๒.๑๘ สายยางปั้มน้า DC ยาว 1 เมตร แบบใส ยาว 1 เมตร
ภาพที่ ๒.๑๕ สายยางปั้มน้า DC ยาว 1 เมตร แบบใส ยาว 1 เมตร สายยางปั้มน้า DC แบบใส สามารถนาไปใช๎งานตํางๆได๎หลากหลายเชํน งานทางด๎าน การเกษตร เชํน ระบบรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ ระบบปรับปรุงคุณภาพน้า กรองน้าตํางๆ เป็นต๎น ๒.๑๙ Adapter 5V 1A หม้อแปลง 5V 1 แอมป์ ภาพที่ ๒.๑๖ Adapter 5V 1A หม๎อแปลง 5V 1 แอมป์ อะแดปเตอร๑ แหลํงจํายไฟ แรงดัน 5 V กระแสสูงสุด 1A เหมาะสาหรับใช๎งานเพื่อป้อนแรงดัน ให๎กับวงจร อุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑ตํางๆ สามารถใช๎งานรํวมกับ Nodemcu Esp8266 และ Arduino รุํนตํางๆจํายไฟให๎โดยตรง ไมํแนะนาให๎เสียบที่แจ็คของ Arduino Uno เพราะแรงดันอาจจะไมํพอ ๒.๒๑ Power Adapter Jack ตัวเมีย ภาพที่ ๒.๑๗ Power Adapter Jack ตัวเมีย
Power Jack ตัวเมีย สาหรับใช๎รํวมกับ Adapter เพื่อแปลงออกมาเป็นสายไฟ ไปใช๎กับวงจร ตํางๆ สามารถใช๎น๏อตขันได๎ แบบงํายดาย เหมาะสาหรับ ป้อนไฟให๎แหลํงจํายวงจรตํางๆ โดนไมํต๎อง บัดกรีอะไรเพิ่มเติม ใช๎วิธีการ ขันน๏อตเทํานั้น เหมาะสาหรับนัก DIY ของใช๎ตํางๆ หรือป้อนแหลํงจําย ให๎กับอุปกรณ๑ บอร๑ด แผงวงจร สาหรับทางานต๎นแบบ ไมํจาเป็นต๎องตัดสายไฟ Adapter อีกด๎วย ๒.๒๒ สายแพร Jumper Male to Female ยาว 20CM จานวน 10 เส้น ภาพที่ ๒.๑๘ สายแพร Jumper Male to Female ยาว 20CM จานวน ๑๐ เส๎น สาย jumper เข๎าหัวสาย ตัวผู๎ และ ตัวเมีย สาหรับใช๎รํวมกับ Arduino Sensor module ตํางๆ เพื่อให๎ใช๎งานได๎งําย ๒.๒๓ งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ชนตร์นนท์ ภีระคา. (๒๕๕๕ ได้ศึกษาเรื่อง การพัฒนาสื่อนวัตกรรมชุดควบคุมอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ ไร้สายผ่าน Arduino Bluetooth โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อ ๑) พัฒนาการเรียนการสอน ในรายวิชาการใช้งาน ไมโครคอนโทรเลอร์ของนักศึกษาสาขาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ คณะช่าง อุตสาหกรรมวิทยาลัยเทคโนโลยีพายัพและบริหารธุรกิจและ ๒) เปรียบเทียบคะแนนความสามารถ ของนักศึกษาผ่านแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนที่ผู้ศึกษาสร้างขึ้นผลการศึกษาพบว่า ๑ ชุด ควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไร้สายผ่าน Arduino Bluetooth และ ๒) เปรียบเทียบคะแนน ความสามารถของนักศึกษาผ่านแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนผู้ศึกษาสร้างขึ้น มีประสิทธิภาพ สูงกว่าเกณฑ์มาตรฐานที่กาหนดไว้ ๘๐/80 สามารถนาไปใช้จัดการเรียนการ สอนได้เป็นอย่างดีและ ผลการเปรียบเทียบคะแนนความสามารถของนักศึกษาผ่านแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนที่ผู้ ศึกษาสร้างขึ้นได้มีการศึกษาคันคว้าและผ่านการตรวจสอบคุณภาพโดยผู้เซียวชาญพิจารณาความ
สอดคล้องในการนาเอกสาร ประกอบการสอนไปใช้และเอกสารประกอบการสอนเป็นสื่อที่เข้าถึง ผู้เรียนได้ง่ายมีเนื้อหาทันสมัยเหมาะสมกับผู้เรียน จุฑามาศ แก้วมโน. (๒๕๖๑). ได้ศึกษาเรื่อง การจัดการดินในสวนยางพาราต่อตัวชี้วัดคุณภาพ ดินทางกายภาพ คุณภาพดินทางกายภาพโดยเฉพาะในเขตรากพืช มีอิทธิพลมากต่อการให้ผลผลิต ของพืชและสุขภาพระบบนิเวศและมีการเปลี่ยนแปลงได้ง่ายตามการจัดการดิน การศึกษารูปแบบการ จัดการดินในสวนยางพารา ต่อตัวชี้วัดคุณภาพดินทางกายภาพ มีวัตถุประสงค์เพื่อ ๑) ศึกษาอิทธิพล ของรูปแบบการปลูกและการจัดการ ดินใน สวนยางพาราต่อสมบัติดินทางกายภาพและเคมีที่ใช้เป็น ตัวชี้วัดคุณภาพดินทางกายภาพด้านโครงสร้างและการกักเก็บน้าของดินและ ๒) ประเมินสภาพกร่อน ได้ของดินในสวนยางพารา ทาการศึกษาโดยเก็บดินในแปลงปลูกยางพาราแบบผสมผสานในลักษณะ วนเกษตรแบบมีพืชร่วมและแบบเชิงเดี่ยวที่อยู่ในบริเวณ ใกล้เคียงกันในพื้นที่เดียวกันบันทึกข้อมูล สภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่และลักษณะของดินในสนามวิเคราะห์สมบัติดินทางกายภาพและเคมีและ ประเมินสภาพกร่อนได้ของชั้นผิวหน้าดิน (0 - ๑0 เซนติเมตร) ผลการศึกษาพบว่า ๑) พื้นที่ปลูก ยางพารามีสภาพภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นแบบลูกคลื่นลอนลาดดินส่วนใหญ่จัดอยู่ในกลุ่มดินร่วนที่มี เนื้อหยาบ การปลูกยางพาราแบบเชิงเดี่ยวทาให้ชั้นดินล่างมีความหนาแน่นรวมเพิ่มขึ้นอยู่ในระดับสูง และดินบางพื้นที่มีความหนาแน่นรวม (๑.๘๓ กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) จนมีสภาพอัดแน่นเกิดขึ้น ส่วนการปลูกยางพาราแบบผสมผสานและแบบมีพืชร่วมช่วยส่งเสริมความพรุนรวมทั้งในชั้นดินบน (0 - ๒๕ เซนติเมตร) และดินล่าง (๒๕ - ๕0 เซนติเมตร) ซึ่งช่วยรักษาความหนาแน่นรวมของดิน (1.35 - ๑.๖0 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืช ส่งเสริมความสามารถในการเก็บน้าและเคลื่อนที่ของน้าในดิน ดินปลูกยางพาราทุกรูปแบบมีปริมาณ อินทรียวัตถุ (๖.๗๙ - ๑๕.๗๙ กรัมต่อกิโลกรัม) ความพรุนรวม (ร้อยละ ๓๗ - ๔๘) สภาพการนาน้า (๑.๑๒ - ๑๘.๓๑ เชนติเมตรต่อชั่วโมง) ขนาดเฉลี่ยของเม็ดดิน (๑.๑๘ - ๔.๓๕ มิลลิเมตร) ความคงทน ของเม็ดดิน (ร้อยละ ๗๔ - ๙๘ ) ความจุน้าใช้ประโยชน์ได้ (๘๐ - ๙0 มิลลิเมตรต่อเมตร) ความจุการ อุ้มน้าภายในความลึก ๕0 เชนติเมตร (๑๘๔ - ๒๐๖ มิลลิเมตร)และ 2) สภาพกร่อนได้ของชั้นผิวดิน (0.๑๐ - 0.๑๒) ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติอย่างไรก็ตามดินปลูกยางพาราทุกรูปแบบมี ขนาดเม็ดดินอยู่ในช่วงเหมาะสมและมีความคงทนสูง แต่มีสภาพกร่อนได้ของผิวหน้าดินระดับสูงและ ความจุน้าใช้ประโยชน์ได้ในหน้าตัดดินระดับต่าโดยปริมาณอินทรียวัตถุมี ความสัมพันธ์กับสมบัติดินที่ ใช้เป็น ตัวบ่งชี้คุณภาพดินทั้งด้านโครงสร้างและการเก็บน้าและผลการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก พบว่า ความหนาแน่นรวมมีผลต่อความสามารถในการเก็บน้าของดิน ดังนั้นรูปแบบการปลูกยางพารา มีผลต่อคุณภาพดิน ทางกายภาพ การจัดการดินปลูก ยางพาราเชิงอนุรักษ์ในลักษณะแบบผสมผสาน และแบบมีพืชร่วมช่วยส่งเสริมคุณภาพดินด้านการ เก็บน้า รวมถึงการ เคลื่อนที่ของน้าในดินโดย
ปริมาณอินทรียวัตถุและความหนาแน่นรวมดินเป็นปัจจัยสาคัญในการควบคุมคุณภาพดินทั้งด้าน โครงสร้างและการเก็บน้าของดินร่วนเนื้อหยาบที่ใช้ปลูกยางพาราในเขตที่มีฝนตกชุก นราธิป ทองปาน และธนาพัฒน๑ เที่ยงภักดิ์. (๒๕๕๙) ทาวิจัยเรื่อง ระบบรดน้าอัตโนมัติผําน เครือขํายเซนเซอร๑ไร๎สาย โดยมีวัตถุประสงค๑ ๑) เพื่อพัฒนาระบบรดน้าอัตโนมัติผํานเครือขําย เซนเซอร๑ไร๎สาย การทางานของระบบประกอบไปด๎วย ๒ สํวน คือ ระบบรดน้าอัตโนมัติที่ทางานตาม โปรแกรมและระบบรดน้าอัตโนมัติที่ควบคุมด๎วยคอมพิวเตอร๑ ๒) เพื่อทดลองใช๎ระบบไร๎สายในการรด น้าของเกษตรระบบรดน้าอัตโนมัติผํานเครือขํายเซนเซอร๑ไร๎สายจากจากทดลองของเกษตรกรพบวํา ผลการวัดระยะของงานระบบรดน้าอัตโนมัติแบบมีสิ่งกีดขวางโดยการสั่งเปิด - ปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ - 120 เมตร ระบบสามารถทางานได๎ ระยะการทางานของระบบรดน้าต๎นไม๎แบบไมํมีสิ่งกีดขวาง โดย การสั่งเปิด - ปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ – ๒๐๐ เมตร ระบบสามารถทางานได๎และผลการวัดคําความชื้น ของดิน โดยการใช๎เซนเซอร๑วัดความชื้นที่ ๑๐ – ๘๐ แตํถ๎าความชื้นที่ ๙๐ ขึ้นไป เซนเซอร๑ไมํสามารถ ทางานได๎และการทางานของระบบรดน้าอัตโนมัติมีสิ่งกีดขวาง โดยการสั่งเปิด - เปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ – ๑๒๐ เมตร ระบบสามารถทางานได๎ แตํในระยะ ๑๔๐ – ๒๐๐ เมตร ไมํสามารถทางานได๎ ระยะการทางานของระบบรดน้าอัตโนมัติแบบไมํสิ่งกีดขวางโดยการสั่งเปิด – ปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ – ๒๐๐ เมตรระบบสามารถทางานได๎ ๓) เพื่อสอบถามความพึงพอใจของเกษตรกรที่มีตํอระบบรดน้า อัตโนมัติผํานเครือขํายเซนเซอร๑ไร๎สาย พบวําเกษตรกรมีความพึงที่มีตํอการใช๎ระบบรดน้าอัตโนมัติ ผํานเครือขายเซ็นเซอร๑ไร๎สายโดยรวมอยูํในระดับมากที่สุด สุดณัฐกร ปินทรายมูล และเตสิทธิ์ วงศ๑จันทร๑ดา. (๒๕๕๖) ได๎ทาวิจัยเรื่อง เครื่องควบคุม ความชื้นในดิน โดยมีวัตถุประสงค๑เพื่อต๎องการให๎พืชได๎รับปริมาณน้าที่เหมาะสมเพื่อให๎พืชได๎ เจริญเติบโตอยํางสมบูรณ๑อีกทั้งยังชํวยประหยัดเวลาในการรดน้าพืชอีกด๎วยโดยสํวนประกอบหลักของ เครื่องจะมีอยูํ ๒ สํวนคือชุด Sensor และชุดควบคุมโดยชุด Sensor นั้นได๎ทาการวัดคําไฟฟ้าของดิน และนามาเปรียบเทียบคําความชื้นจริงแล๎วคานวณออกมาตามสามารถเส๎นตรงเพื่อให๎ความแมํนยาใน การวัดสูงขึ้นสํวนชุดควบคุม จะทาหน๎าที่รับคําความชื้นที่ได๎จากชุด Sensor เพื่อทาการประมวลผล และสั่งการให๎มีการรดน้าพืชโดย พิจารณาจากคําความชื้นที่ได๎ปรับตั้งไว๎เมื่อคําความชื้นในดินลดต่า กวํา ๒๐% Microcontroller ก็จะสั่งการให๎ Solenoid valve ทางานเพื่อสํงจํายน้าและเมื่อคํา ความชื้นในดินเพิ่มขึ้นมากกวํา ๗๐% Microcontroller ก็สั่งการให๎หยุดจํายน้าโดยมีการบันทึกคํา ความชื้นทุกๆ ๓๐ นาที สมัย สังข๑ทองงาม. (๒๕๕๓) ได๎ทาวิจัยเรื่อง การใช๎ปุ๋ยอินทรีย๑เพื่อปลูกพืชในระบบไฮโดรโป นิกส๑ โดยมีวัตถุประสงค๑เพื่อต๎องการเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของผัก เมื่อใช๎สารละลายอินทรีย๑ และสารละลายมาตรฐานอินทรีย๑โดยการปลูกแบบ nutrient film technique (NFT) ในระบบไฮโดร โปนิกส๑ทาการทดลองที่แผนกปลูกพืชไร๎ดินระหวํางเดือนตุลาคม ๒๕๕๑ ถึงเดือนกันยายน ๒๕๕๒
การศึกษาประกอบด๎วย ๓ การทดลอง คือ การทดลองที่ ๑ เป็นการศึกษาการเจริญเติบโตของผักโดย ใช๎น้าสกัดชีวภาพแตํละชนิด(มูลสัตว๑ มูลค๎างคาว นมสด พืช โบนาฉิและดินระเบิด) เปรียบเทียบกับ การใช๎สารละลายมาตรฐานอนินทรีย๑ การทดลองที่ ๒ ศึกษาการเจริญเติบโตของผักโดยใช๎น้าสกัด ชีวภาพหลายชนิดผสมกัน โดยวิธี emission trial เปรียบเทียบการใช๎ละลายมาตรฐานอนินทรีย๑และ การทดลองที่ ๓ ศึกษาการเจริญเติบโตของผักโดยใช๎น้าสกัดชีวภาพแตํละชนิดรํวมกับสารละลาย มาตรฐานใน Stock A ใน สัดสํวน ๑:๑ โดยปริมาตร เปรียบเทียบกับการใช๎สารละเลยมาตรฐานอนิ นทรีย๑มีเพียงอยํางเดียวผลการ ทดลองพบวํา ในการทดลองที่ ๑ และ ๒ น้าสกัดชีวภาพจากสารอนิ นทรีย๑ไมํสามารถเพิ่มผลผลิต และการเจริญเติบโตทัดเทียมกับการใช๎สารละลายมาตรฐานอินทรีย๑ได๎ แตํในการทดลองที่ ๓ พบวําการใช๎น้าสกัดชีวภาพรํวมกับสารละลายมาตรฐานจาก stock a ใน อัตราสํวน ๑:๑ ให๎ผลผลิตไมํแตกตํางจากการใช๎สารละลายมาตรฐานอนินทรีย๑ในผักบางชนิด ธัชกร อํอนบุญเนื้อ และกุลวดี เถนว๎อง. (๒๕๕๗) ได๎ทาวิจัยเรื่อง ระบบควบคุมสารละลาย อัตโนมัติสาหรับการปลูกพืชวิธีไฮโดรพอนิกส๑ โดยวัตถุประสงค๑เพื่อศึกษาระบบควบคุมสารละลาย อัตโนมัติสาหรับการปลูกพืชวิธีไฮโดรพอนิกส๑โดยพืชตัวอยํางที่ใช๎ในการทดสอบครั้งนี้คือกรีนโอ๏ค (green oak) จานวน ๔๕ ต๎นตํอการทดสอบระบบ ๑ ครั้งแบํงขั้นตอนการดาเนินงาน ๔ สํวนคือ ๑) การออกแบบแปลงปลูกพืชวิธี ไฮโดรนิกส๑แบบ NFT ๒) การเตรียมสารละลายธาตุอาหารพืชและ สารละลายใช๎ปรับคํา pH ให๎เหมาะสมกับพืชชนิดนั้น ๓) ออกแบบชุดควบคุมสารละลายอัตโนมัติ ๔) ชุดควบคุมการเปิด - ปิดเพื่อนาสารละลายเข๎าระบบอัตโนมัติผลการศึกษาพบวําระบบจะทางาน อัตโนมัติโดยวัดและควบคุมคํา EC และ pH ของสารละลายที่อยูํในระบบให๎เหมาะสมกับพืชนั้น ตลอดเวลาโดยทาการตรวจวัดคํา EC และ pH สํงข๎อมูลไปยังไมโครคอนโทรลเลอร๑เพื่อเปรียบเทียบ กับชํวงที่กาหนดหากคําที่วัดได๎ไมํได๎อยูํในชํวงที่กาหนดไมโครคอนโทรลเลอร๑จะควบคุมการเปิด – ปิด วาล๑วเพื่อนาสารละลายที่ทาการปรับคํา EC และ pH เข๎าสูํระบบตามเวลาที่ได๎คานวณอยํางอัตโนมัติ สุปรียา มะโนมั่น และไพสิฐ มูลเพิ่ม. (๒๕๕๓) ทาวิจัยเรื่อง เครื่องรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ โดยมี วัตถุประสงค๑ ๑) เพื่อตอบสนองความต๎องการของสํวนบุคคลที่ต๎องการความสะดวกในชีวิตประจาวัน ๒) เพื่อตอบสนองความต๎องการของภาครัฐ ๓) เพื่อให๎บุคคลทั่วไปหันมาสนใจการปลูกต๎นไม๎ ๔) เพื่อลด ภาวะโลกร๎อน ๕) เพื่อใช๎ในการเกษตรโดยการทางานของเครื่องรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติจะรับคําความชื้น และอุณหภูมิผํานตัวเซ็นเซอร๑เข๎ามาประมวลผลโดยตัวไมโครคอลเทนเลอร๑ในการตัดสินใจวําจะทาการ รดน้าต๎นไม๎หรือไมํ และยังสามารถทางานได๎ในโหมดการตั้งเวลา ทาการรดน้าต๎นไม๎ตามเวลาที่ตั้งไว๎โดย การเปิดปิดน้าซึ่งจะควบคุมผํานโซลินอยด๑วาล๑ว จากการทดสอบการทางานพบวํา เครื่องรดน้าต๎นไม๎ อัตโนมัติสามารถทางานได๎จริงตามที่ออกแบบไว๎ทุกประการ คณุตฆ๑ แซํม๎า และสุรชัย แซํจ๐าว. (๒๕๖๑) ทาวิจัยเรื่องระบบรดน้าแปลงผักอัตโนมัติ โดยมี วัตถุประสงค๑ ๑) เพื่อสร๎างระบบรดน้าอัตโนมัติ ๒) เพื่อหาประสิทธิภาพการทางานของระบบรดน้า แปลงผัก อัตโนมัติ โดยการทางานของระบบรดน้าแปลงผักอัตโนมัติ ผํานระบบเซนเซอร๑วัดความชื้นใน
ดินและสํงสัญญาณข๎อมูลกลับไปยังตัวรับแบบไร๎สายโดยใช๎ไมโครคอลเทนเลอร๑ในการควบคุมการ ทางานโดยติดตั้งเซนเซอร๑ในบริเวณแปลงเพาะปลูกจาลองสาหรับตรวจวัดคําความชื้นในดินจากนั้นสํง คําการตรวจวัดผํานโมดูลสื่อสารไร๎สายในคลื่นความถี่ ๒.๔ กิกะเฮิรตซ๑ ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร๑ตัว หลัก เพื่อทาการประมวลผลวําควรจํายน้าหรือไมํและทาการควบคุมให๎ระบบจํายน้าเพื่อรดน้าให๎กับ แปลงผักอัตโนมัติผล การทดสอบระบบรดน้าแปลงผักอัตโนมัติ โดยรวมสามารถทางานได๎แตํยังมี บางสํวนที่ยังไมํสามารถทางานได๎ดีพอสมควร เชํน เซนเซอร๑วัดความชื้นดินและการรับสํงข๎อมูลผํานการ สื่อสารไร๎สายได๎เพียงระยะทางใกล๎ๆเทํานั้น ดังนั้นจึงยังไมํสามารถนาไปใช๎งานกับแปลงเกษตรที่มี ระยะหํางเกิน ๓๐ เมตร ทาให๎ไมํสามารถรับสํงข๎อมูลการสื่อสาร

More Related Content

ODP
20120301 sf-cmm
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Modern agriculture
byPisuth paiboonrat
 
PDF
Aor bor-tor summit 2012
byPisuth paiboonrat
 
PPT
20120728 sf-ku-2
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Digital solutions to drive innovations in agriculture
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Sf roiet
byPisuth paiboonrat
 
PDF
Fertilizer services offering
byPisuth paiboonrat
 
PDF
Smart farm smart family
byPisuth paiboonrat
 
20120301 sf-cmm
byPisuth paiboonrat
 
Modern agriculture
byPisuth paiboonrat
 
Aor bor-tor summit 2012
byPisuth paiboonrat
 
20120728 sf-ku-2
byPisuth paiboonrat
 
Digital solutions to drive innovations in agriculture
byPisuth paiboonrat
 
Sf roiet
byPisuth paiboonrat
 
Fertilizer services offering
byPisuth paiboonrat
 
Smart farm smart family
byPisuth paiboonrat
 

Similar to บทที่-๑.pdf

ODP
20120817 sf-sig-services
byPisuth paiboonrat
 
PDF
Smart farm SME Chiangmai Maker Club
byAdun Nanthakaew
 
PDF
E news-january-2018-final
byนางสาวขวัญธิดา ดงหลง
 
PPTX
Disruptive technology for agriculture v2
byPisuth paiboonrat
 
PPT
เกษตรอิเล็กทรอนิกส์ (e-Agriculture)
byPrachyanun Nilsook
 
ODP
20120718 services offering nectecace
byPisuth paiboonrat
 
ODP
20121011 sf-zoning
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Smart Farming
byPipatmongkolVongmarg
 
PPTX
Smart farming
byssusere3e8ce1
 
PDF
เกษตรอิเล็กทรอนิกส์ (E-Agriculture)
byssuser52106f
 
PDF
มะม่วง
byPostharvest Technology Innovation Center
 
PPTX
Mahidol ag
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Smart farm initiative
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Ag smart pisuth
byPisuth paiboonrat
 
ODP
20120718 services offering
byPisuth paiboonrat
 
ODP
20121120 moac
byPisuth paiboonrat
 
PDF
20121110 it for farm management
byPisuth paiboonrat
 
PPTX
Smart farm concept
byPisuth paiboonrat
 
PDF
วิทย์พลิกชุมชน: ปรับวิธีคิด เปลี่ยนวิธีทำ สู่การพัฒนาที่ยั่งยืน
bypiyapornnok
 
PDF
Curri 02 11
bythewicked3
 
20120817 sf-sig-services
byPisuth paiboonrat
 
Smart farm SME Chiangmai Maker Club
byAdun Nanthakaew
 
E news-january-2018-final
byนางสาวขวัญธิดา ดงหลง
 
Disruptive technology for agriculture v2
byPisuth paiboonrat
 
เกษตรอิเล็กทรอนิกส์ (e-Agriculture)
byPrachyanun Nilsook
 
20120718 services offering nectecace
byPisuth paiboonrat
 
20121011 sf-zoning
byPisuth paiboonrat
 
Smart Farming
byPipatmongkolVongmarg
 
Smart farming
byssusere3e8ce1
 
เกษตรอิเล็กทรอนิกส์ (E-Agriculture)
byssuser52106f
 
มะม่วง
byPostharvest Technology Innovation Center
 
Mahidol ag
byPisuth paiboonrat
 
Smart farm initiative
byPisuth paiboonrat
 
Ag smart pisuth
byPisuth paiboonrat
 
20120718 services offering
byPisuth paiboonrat
 
20121120 moac
byPisuth paiboonrat
 
20121110 it for farm management
byPisuth paiboonrat
 
Smart farm concept
byPisuth paiboonrat
 
วิทย์พลิกชุมชน: ปรับวิธีคิด เปลี่ยนวิธีทำ สู่การพัฒนาที่ยั่งยืน
bypiyapornnok
 
Curri 02 11
bythewicked3
 

บทที่-๑.pdf

  • 1.
    บทที่ ๑ บทนา ๑. ความเป็นมาและความสาคัญ ภาคเกษตรกรรมของประเทศไทยนับแตํอดีตจนปัจจุบันประสบปัญหาหลายด๎านกลําวคือ ผลิตผลทางการเกษตรสํวนใหญํราคาตก แตํต๎นทุนการผลิตกลับมีราคาสูงสภาพดินฟ้าอากาศไมํมี ความแนํนอน การเข๎าถึงแหลํงเงินทุนและเทคโนโลยีด๎านการเกษตรรวมทั้งนโยบายและมาตรการของ ภาครัฐขาดความตํอเนื่อง การขาดแคลนแรงงานดังนั้นเกษตรกรทั่วโลกจึงต๎องเรํงปรับปรุง ประสิทธิภาพกระบวนการผลิตหันมาใช๎เทคโนโลยีใหมํๆ หาวิธีทาการเกษตรที่ลดการใช๎แรงงาน ควบคุมต๎นทุนคําใช๎จํายในการเพาะปลูกพืชอีกทั้งการเจริญเติบโตของพืชที่ต๎องการการดูแลเอาใจใสํ แตํการการปลูกพืชแบบเดิมมีวิธีการดูแลที่ยังต๎องใช๎แรงงานคนและใช๎เวลานานเชํน การรดน้าบางครั้ง อาจจะรดในชํวงเวลาที่ไมํเหมาะสมทาให๎น้าเยอะหรือน๎อยเกินไป แล๎วอาจให๎ในปริมาณที่ไมํเหมาะสม กับพืชชนิดนั้นทาให๎การเจริญเติบโตของพืช ไมํเป็นไปตามที่ต๎องการสํงผลให๎ผลผลิตไมํได๎ตาม เป้าหมายที่ต๎องการ เนื่องจากในปัจจุบันอุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑เซ็นเซอร๑และเครื่องจักรกลอัตโนมัติ ถูกนามาใช๎ เพิ่มขึ้นอยํางรวดเร็วมีการนาระบบปัญญาประดิษฐ๑ (Artificial Intelligence :AI) และการเชื่อมตํอ ทางอินเตอร๑เน็ตสาหรับทุกสิ่งทั้งระบบ (Internet of Thing: IoT) มาชํวยในการตรวจวัดคําตํางๆเชํน อุณหภูมิความชื้นของดินทาให๎เทคโนโลยีเหลํานี้ มีบทบาทในการนามาประยุกต๑ใช๎เพื่อตรวจสอบและ ควบคุมสภาพแวดล๎อมสาหรับการปลูกพืชในการทาการเกษตร เพื่อชํวยให๎มีความเหมาะสมในการ ปลูกพืชในชํวงเวลานั้นๆและยังมีเทคโนโลยีคลาวด๑คอมพิวติ้ง (Cloud Computing) ที่ทาให๎สามารถ เก็บข๎อมูลไว๎บนระบบอินเทอร๑เน็ตทาให๎สามารถติดตํอได๎ทุกที่เพียงมีอุปกรณ๑ที่สามารถเชื่อมตํอ อินเทอร๑เน็ตได๎ ระบบการวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone สามารถทาให๎ผู๎ใช๎ ทราบถึงข๎อมูลคําความชื้นในดิน ที่เป็นปัจจัยหลักในการเจริญเติบโตของพืชบางชนิดโดยระบบวัด ความชื้นและให๎น้าอัตโนมัติสาหรับการปลูกพืช สามารถวัดคําความชื้นได๎ตลอดเวลาหากความชื้นอยูํ ในสภาวะที่ไมํเหมาะสม จะสามารถเพิ่มความชื้นโดยการรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติในปริมาณที่เหมาะสมกับ พืชชนิดนั้นและระบบสามารถทางานผํานระบบอินเทอร๑เน็ตโดยแสดงข๎อมูลได๎ทุกเวลาผําน Smart phone ของผู๎ใช๎ทาให๎ผู๎ใช๎สะดวกมากขึ้นตํอการดูแลพืช ดังนั้นนักศึกษาหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) สาขาวิชาเทคโนโลยีธุรกิจ ดิจิทัล วิทยาลัยเทคนิคเดชอุดม จึงดาเนินโครงงานวิชาชีพระบบ Internet of Things (IoT) Smart Farm ๑ “การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone” ประจาปี การศึกษา ๒๕๖๕ โดยมุํงเน๎นให๎นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดินอัตโนมัติ การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ศึกษาความพึงพอใจของนักเรียนนักศึกษาที่เข๎าใช๎งาน ระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone สํงเสริมให๎นักศึกษาได๎ พัฒนาความรู๎ทักษะพื้นฐานทางวิชาชีพและทักษะการปฏิบัติงานตลอดจนมีผลสัมฤทธิ์ทางการ เรียนที่ดี
  • 2.
    ๒. วัตถุประสงค์ของโครงงาน ๒.๑เพื่อให๎นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoTการวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ได๎ ๒.๒เพื่อศึกษาความพึงพอใจของนักเรียน นักศึกษาที่เข๎าใช๎งานระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ได๎ ๒.๓เพื่อให๎นักศึกษาพัฒนาทักษะวิชาชีพได๎ ๓. ขอบเขตการศึกษา ๓.๑เป้าหมายโครงงาน  เชิงปริมาณ นักเรียน นักศึกษาสาขาวิชาคอมพิวเตอร๑ธุรกิจ/เทคโนโลยีธุรกิจดิจิทัล จานวน ๓๒๖ คน  เชิงคุณภาพ นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ สั่งงานด๎วย Smart Phone ได๎ นักเรียน นักศึกษาที่เข๎าใช๎งานระบบ IoT การวัด ความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ สั่งงานด๎วย Smart Phone มีความพึงพอใจ และนักศึกษาได๎พัฒนาทักษะวิชาชีพ ๓.๒ระยะเวลาดาเนินโครงงาน ตั้งแตํ ระหวํางวันที่ ๑๗ ตุลาคม ๒๕๖๕ ถึง วันที่ ๑๗ กุมภาพันธ๑ พ.ศ.๒๕๖๖ ๓.๓สถานที่ดาเนินการ ห๎องปฏิบัติการคอมพิวเตอร๑ ห๎อง ๔๓๐๒ อาคาร ๔ ชั้น ๓ แผนกวิชา คอมพิวเตอร๑ธุรกิจ วิทยาลัยเทคนิคเดชอุดม ๔. นิยามศัพท์ ๔.๑นักเรียน นักศึกษา หมายถึง นักเรียน สาขาวิชาคอมพิวเตอร๑ธุรกิจ นักศึกษา สาขาวิชา เทคโนโลยีธุรกิจดิจิทัล วิทยาลัยเทคนิคเดชอุดม ประจาปีการศึกษา ๒๕๖๕ ๔.๒อินเทอร๑เน็ตในทุกสิ่ง (Internet of Things) หมายถึง เครือขํายรวมของอุปกรณ๑ที่เชื่อมตํอถึง กันและเทคโนโลยีที่อานวยความสะดวกในการสื่อสารระหวํางอุปกรณ๑กับระบบคลาวด๑ ตลอดจนระหวํางอุปกรณ๑ด๎วยกันเอง จากการเกิดขึ้นของชิปคอมพิวเตอร๑ราคาไมํแพงและ การสื่อสารโทรคมนาคมที่มีแบนด๑วิดท๑สูง จึงทาให๎ตอนนี้เรามีอุปกรณ๑หลายพันล๎านเครื่องที่ เชื่อมตํอกับอินเทอร๑เน็ตซึ่งหมายความวําอุปกรณ๑ตํางๆ ในชีวิตประจาวัน เชํน แปรงสีฟัน
  • 3.
    เครื่องดูดฝุ่น รถยนต๑และเครื่องจักรสามารถใช๎เซ็นเซอร๑เพื่อรวบรวมข๎อมูลและตอบสนองตํอ ผู๎ใช๎ได๎อยํางชาญฉลาด ๔.๓ความชื้นของดินหรือน้า หมายถึงความชื้นของดินประกอบด๎วย ๒ สถานะ คือสถานะที่เป็น ของเหลว เราเรียกวําน้าในดินและสถานะที่เป็นก๏าซ เราเรียกวํา ไอน้าในดินในประเทศที่มี อากาศ หนาวจัด ความชื้นของดินอาจจะอยูํในรูปของน้าแข็ง สํวนประเทศในเขตร๎อนสํวน ใหญํน้าในดินจะอยูํในรูปของของเหลว ๔.๔ธาตุอาหารและปุ๋ย หมายถึง เป็นสิ่งที่ชํวยให๎พืชเจริญเติบโต ดียิ่งขึ้น ธาตุอาหารที่จาเป็นตํอ การเจริญเติบโต ของพืชมี ๑๖ ธาตุ แตํธาตุที่พืชต๎องการมากและในดินมักมีไมํเพียงพอ คือธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมธาตุอาหารเหลํานี้จะต๎องอยูํในรูปสารละลาย ที่พืชนาไปใช๎ได๎และต๎องมีปริมาณที่พอเหมาะ จึงจะทาให๎การเจริญเติบโตของพืชเป็นไปด๎วยดี แตํถ๎ามีไมํเพียงพอต๎องเพิ่มธาตุ อาหาร ให๎แกํพืชในรูปของปุ๋ย ๔.๕ความพึงพอใจ หมายถึง สภาพ คุณภาพ หรือระดับความพึงพอใจซึ่งเป็นผลมาจากความ สนใจตํางๆ และทัศนคติผู๎รับบริการมีตํอสิ่งนั้นโดยมีความพึงพอใจในระดับมาก ๕. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ ๕.๑นักศึกษาสามารถสร๎างระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone ได๎ ๕.๒นักเรียน นักศึกษาที่เข๎าใช๎งานระบบ IoT การวัดความชื้นของดิน การสั่งรดน้าอัตโนมัติ ด๎วย Smart Phone มีความพึงพอใจ ๕.๓นักศึกษาได๎พัฒนาทักษะวิชาชีพ
  • 4.
    บทที่ ๒ ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง การดาเนินโครงงานวิชาชีพครั้งนี้ ผู๎ดาเนินโครงงานได๎แนวคิดทฤษฎี เอกสารและงานวิจัยที่ เกี่ยวข๎อง เพื่อใช๎เป็นแนวทางในการกาหนดโครงงาน โดยมีรายละเอียดดังนี้ ๒.๑ จุดประสงค๑รายวิชา สมรรถนะรายวิชา และคาอธิบายรายวิชา ๒.๒ Smart Farming กระแสการเกษตรในอนาคต ๑ ๒.๓ สมาร๑ทฟาร๑มปัจจุบันและอนาคต ๒ ๒.๔ องค๑ประกอบของ Smart Farm ๓ ๒.๕ ความชื้นของดิน ๒.๖ ระบบการให๎น้าพืชแบบอัตโนมัติ ๒.๗ หลักการทางานของเซนเซอร๑วัดความชื้น ๒.๘ เซ็นเซอร๑วัดความชื้นในดิน (Soil Moisture Sensor) ๒.๙ แหลํงจํายไฟ (Power Supply) ๒.๑๐ รีเลย๑ (Relay) ๒.๑๑ รีเลย๑ (Module Relay) ๒.๑๒ อุปกรณ๑ Sensor และอุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑ตํางๆในระบบ Smart Farming ๒.๑๓ Arduino/Arduino IDE ๒.๑๔ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ WeMos D1 R1 ESP8266 ๒.๑๕ Module รีเลย๑ relay 5V 1 Chanel 250V/10A Active HIGH ๒.๑๖ Soil Moisture Sensor Module วัดความชื่นในดิน ๒.๑๗ ปั๊มน้า DC ขนาดเล็ก 2.5V - 6V ๒.๑๘ สายยางปั้มน้า DC ยาว ๑ เมตร แบบใส ยาว ๑ เมตร ๒.๑๙ Adapter 5V 1A หม๎อแปลง 5V 1 แอมป์ ๒.๒๐ Power Adapter Jack ตัวเมีย ๒.๒๑ สายแพร Jumper Male to Female ยาว 20CM ๒.๒๒ งานวิจัยที่เกี่ยวข๎อง ๒.๑ จุดประสงค์รายวิชา สมรรถนะรายวิชา และคาอธิบายรายวิชา จุดประสงค์รายวิชา ๑. เข๎าใจขั้นตอนและกระบวนการสร๎างและหรือพัฒนางานอาชีพอยํางเป็นระบบ
  • 5.
    ๒. สามารถบูรณาการความรู๎และทักษะในการสร๎างและหรือพัฒนางานในสาขาวิชาชีพตาม กระบวนการวางแผน ดาเนินงานแก๎ไขปัญหา ประเมินผล ทารายงานและนาเสนอผลงาน ๓. มีเจตคติและกิจนิสัยในการศึกษาค๎นคว๎าเพื่อสร๎างและหรือพัฒนางานอาชีพด๎วยความ รับผิดชอบ มีวินัยคุณธรรม จริยธรรม ความคิดริเริ่มสร๎างสรรค๑ ขยัน อดทนและสามารถ ทางานรํวมกับผู๎อื่น สมรรถนะรายวิชา ๑. แสดงความรู๎เกี่ยวกับหลักการและกระบวนการสร๎างและหรือพัฒนางานอาชีพอยํางเป็น ระบบ ๒. เขียนโครงการสร๎างและหรือพัฒนางานตามหลักการ ๓. ดาเนินงานตามแผนงานโครงการตามหลักการและกระบวนการ ๔. เก็บข๎อมูลวิเคราะห๑สรุปและประเมินผลการดาเนินงานโครงการตามหลักการ ๕. รายงานผลการปฏิบัติงานโครงการตามรูปแบบ ๖. นาเสนอผลการดาเนินงานด๎วยรูปแบบวิธีการตํางๆ คาอธิบายรายวิชา ศึกษาและปฏิบัติเกี่ยวกับการบูรณาการความรู๎และทักษะในระดับเทคนิคที่สอดคล๎องกับ สาขาวิชาชีพ ที่ศึกษาเพื่อสร๎างและหรือพัฒนางานด๎วยกระบวนการทดลอง สารวจ ประดิษฐ๑คิดค๎น หรือการปฏิบัติงานเชิงระบบ การเลือกหัวข๎อโครงการการศึกษาค๎นคว๎าข๎อมูลและเอกสารอ๎างอิง การเขียนโครงการ การดาเนินงานโครงการ การเก็บรวบรวมข๎อมูล วิเคราะห๑และแปลผล การสรุป จัดทารายงาน การนาเสนอผลงานโครงการดาเนินการเป็นรายบุคคลหรือกลุํมตามลักษณะของงานให๎ แล๎วเสร็จในระยะเวลาที่กาหนด ๒.๒ Smart Farming กระแสการเกษตรในอนาคต ๑ การเกษตรแมํนยาหรือ Precision Agriculture หรือ Smart Farming ได๎กลายมาเป็น กระแสการเกษตรสมัยใหมํที่เริ่มมีการนามาใช๎ในการทาการเกษตรมากที่สุดตั้งแตํปี พ.ศ. ๒๕๕๘ จากสถิติพบวําแอปพลิเคชั่นด๎านการเก็บเกี่ยวผลผลิตการเกษตรที่แมํนยาซึ่งเป็นโซลูชั่นระบบฮาร๑ดแวร๑ ทาง การเกษตรมีสัดสํวนมากกวํา ๗๒% ของตลาดการเกษตรสมาร๑ทฟาร๑มทั่วโลก ตัวอยําง แอปพลิเคชั่นด๎านนี้ ก็ได๎แกํ แอปพลิเคชั่นวิเคราะห๑น้าในดิน (Precision Irrigation) คาดการณ๑และ ตรวจวัดผลผลิต (Yield Monitoring and Forecasting) ให๎ปุ๋ย/ยาฆําแมลง (Variablerate) สอดสํอง พืชผล (Crop Scouting) และชํวยจดบันทึกและการจัดเก็บข๎อมูลเป็นต๎น
  • 6.
    รูปที่ ๒.๑ ภาพแสดงการเก็บข๎อมูลทิศทางความเร็วลมความชื้นในอากาศ ของระบบ Smart Farm ทั้งนี้หากมองภาพรวมทั่วโลก อเมริกาเหนือถือเป็นผู๎นาตลาดเกษตรสมาร๑ทฟาร๑มระดับโลก และมีอัตราความต๎องการทางการตลาดสูงมาก ขณะที่เม็กซิโกเป็นประเทศที่ได๎รับการคาดหมายวําจะ เป็นตลาดการเกษตรโลกที่เติบโตที่สุดในชํวง 5 ปีจากนี้ สํวนภูมิภาคเอเชีย - แปซิฟิก รั้งตาแหนํงตลาดที่มีอัตราเติบโตเร็วที่สุดในชํวงปี ค.ศ. 2017 – 2022 ด๎วยปัจจัยขับเคลื่อนที่สาคัญคือ ขนาดประชากรเมืองเพิ่มขึ้น สัดสํวนการใช๎อินเทอร๑เน็ตใน การบริหารจัดการพื้นที่เกษตรที่เพิ่มมากขึ้น และการสํงเสริมการลงทุนจากรัฐบาลและยังมีปัจจัยเสริม ที่สาคัญ คือ ที่การได๎แรงหนุนจาก 2 ประเทศใหญํในภูมิภาคอยําง จีนและอินเดียที่เรํงสปีดตัวเองเพื่อ ต๎องการขยับเป็นผู๎นาด๎านเกษตรอัจฉริยะในอีกไมํกี่ปีข๎างหน๎าของโลกด๎วย ผลสารวจจาก สถาบันวิจัย BIS Research ซึ่งเป็นผู๎ให๎บริการข๎อมูลเชิงลึกสาหรับเทคโนโลยี ใหมํๆที่ได๎เปิดเผยรายงานฉบับใหมํ “Global Smart Farming Market” มายืนยันด๎วยวํามีการ คาดการณ๑แนวโน๎มตลาดการเกษตรสมาร๑ทฟาร๑มวําจะขยายตัวได๎ถึง 23.14 พันล๎านดอลลาร๑สหรัฐ ภายในปี ค.ศ. 2022 สะท๎อนสัญญาณที่สดใสด๎วยอัตราการเติบโตเฉลี่ยตํอปี (CAGR) ที่อยูํใน ระดับสูงถึง 19.3% รูปที่ ๒.๒ ภาพแสดงการปรับใช๎นวัตกรรม Smart Farming ในการเก็บผลสตอร๑เบอรี่ตามสีของผล
  • 7.
    ๒.๓ สมาร์ทฟาร์มปัจจุบันและอนาคต ๒ สมาร๑ทฟาร๑มในปัจจุบันจะมีการนาเทคโนโลยีอินเทอร๑เน็ตแหํงสรรพสิ่ง(Internet of Thing : IoT) คือการเชื่อมโยงของอุปกรณ๑อัจฉริยะ (Smart) ทั้งหลายผํานอินเทอร๑เน็ตมาชํวยในการ จัดการการเกษตรให๎มีประสิทธิภาพมากขึ้น อาทิ แอปพลิเคชั่น แวํนตากูเกิลกลาส ที่สามารถเชื่อมตํอ ข๎อมูล ทั้งความเร็ว ระยะทาง สถานที่ และสถิติได๎ รวมถึงการมีคุณสมบัติในการตรวจวัด เข๎ามาใช๎เพื่อ ควบคุมอุณหภูมิ ความชื้นในดิน ความชื้นในอากาศ แสง และปัจจัยสาคัญที่เกี่ยวข๎อง ในการเพาะปลูก โดยจะเชื่อมตํอกับแอปพลิเคชั่นในการแสดงผล การตั้งคํา เก็บข๎อมูล และวิเคราะห๑ผล เพื่อให๎ เกษตรกรสามารถทาการเกษตรได๎อยํางแมํนยา โดยเฉพาะระบบการประมวลผลข๎อมูล และจัดเก็บ ข๎อมูลทางอากาศจากโดรนและดาวเทียม ข๎อมูลเหลํานี้ยังหมายรวมถึงภาพถํายตํางๆที่สํงตรงจากพื้นที่ การเกษตรผํานเซ็นเซอร๑ ชํวยให๎เกษตรกรสามารถเกาะติดและตามมอนิเตอร๑พืชผลของตนเองได๎ ทุกที่ ทุกเวลา เพราะข๎อมูลตํางๆจากเซ็นเซอร๑จะสํงถึงมือเกษตรกรได๎แบบเรียลไทม๑ ดังนั้น เมื่อเกิดปัญหาก็ สามารถรับมือได๎อยํางทันการณ๑ เชํน ทาให๎ทราบวําเวลานี้ พืชผลที่ปลูกไว๎ ต๎องการน้าหรือการ บารุงรักษาอื่นๆหรือไมํถ๎าต๎องการก็สามารถสั่งการเปลี่ยนแปลงคาสั่งรดน้าผํานแอปพลิเคชั่นได๎ทันที ในประเทศจีนและญี่ปุ่นปัจจุบัน เกิดกระแสความนิยมในการใช๎สมาร๑ทโฟน และระบบ IoT มาเพิ่มความเกํงของโซลูชั่นการเกษตรแมํนยา (Precision Agriculture ) ให๎มีประสิทธิภาพสูงสุด ทั่วประเทศ ขณะที่ รัฐบาลหลายประเทศ ก็ตระหนักถึงความจาเป็นและความได๎เปรียบของ เทคโนโลยีทางด๎านนี้ ผลักดันโครงการนารํองสํงเสริมเทคนิคในการพยากรณ๑ที่แมํนยาสาหรับ การเกษตรเพื่อขับเคลื่อนการเติบโตของตลาดในอนาคตอยํางเห็นได๎ชัด IoT มีสํวนสาคัญในการสร๎าง ความเปลี่ยนแปลงอยํางรวดเร็ว ในลักษณะของการ Disruption ให๎กับอุตสาหกรรมการเกษตร “ในเชิงบวก” และยังครอบคลุมไปถึงอุตสาหกรรมอาหาร โดยมีรายงานที่จัดทาโดย Cisco ประมาณ การณ๑ไว๎วํามูลคําตลาดการทาเกษตรด๎วยเทคโนโลยี IoT จะขยับขึ้นไปสูงถึง ๑๔.๔ ล๎านล๎านดอลลาร๑ สหรัฐ และด๎วยเทคโนโลยีนี้นี่เอง ที่จะทาให๎เกิดปริมาณข๎อมูลมหาศาลจากกระบวนการทาการเกษตร ซึ่งจะจัดเก็บผํานอุปกรณ๑เซ็นเซอร๑จานวนมหาศาลที่ติดตั้งใช๎งานในพื้นที่การเกษตรทั่วโลกพื้นฐานของ IoT นั้นจะเป็นการใช๎โครงขํายอินเทอร๑เน็ตในการเชื่อมโยงอุปกรณ๑ตํางๆ อาทิเชํน อุปกรณ๑ตรวจวัด สํวนควบคุมหลัก และหนํวยประมวลผลเพื่อให๎อุปกรณ๑ตรวจวัดสามารถตรวจวัดและสํงผลข๎อมูลผําน เครือขํายอินเทอร๑เน็ตมายังอุปกรณ๑ควบคุมและหนํวยประมวลผล เพื่อรายงานผลจัดเก็บข๎อมูล และ นาข๎อมูลดังกลําวมาวิเคราะห๑ เพื่อกาหนดแนวทางดาเนินการ วางแผนงานและการดูแลฟาร๑มให๎ เป็นไปตามความต๎องการ
  • 8.
    ดังนั้นในพื้นที่ฟาร๑ม จาเป็นจะต๎องมีการวางโครงขํายพื้นฐานการสื่อสารที่เหมาะสม โดยปัจจุบันเทคโนโลยีทั้ง 3Gและ 4G มีบทบาทอยํางมากในการทาให๎แนวคิดของ IoT เป็นจริงมาก ขึ้นที่สามารถนาข๎อมูลที่ได๎รับจากการเกษตรในการเพาะปลูกครั้งที่ผํานมา หรือจากการเพาะปลูกใน พื้นที่ใกล๎เคียง มาวิเคราะห๑เพื่อหาวิธีการเพาะปลูกที่เหมาะสมที่สุดกับพื้นที่นวัตกรรม – เทคโนโลยีที่ จาเป็นใน Smart Farming ที่นิยมใช๎ในขั้นตอนการ Start up นี้โดยทั่วไปประกอบด๎วย ๒.๓.๑การควบคุมโรคและศัตรู พืช การทาเกษตรจะได๎ผลผลิตที่มีคุณภาพสูงขึ้น ชํวยให๎สามารถ ระบุอาการของโรคและเตือนเกษตรกรได๎ทันทีเมื่อเกิดปัญหา ทาให๎สามารถแก๎ไขปัญหาได๎ ทันที อีกทั้งยังชํวยแก๎ปัญหาเฉพาะจุดได๎ นับเป็นผลดีตํอเกษตรกร ๒.๓.๒การตรวจสอบสถานะน้าและคุณภาพของดิน เมื่อ IoT เข๎ามามีสํวนรํวมทาให๎สามารถ สร๎างสรรค๑เทคโนโลยีรํวมกับเซนเซอร๑ตํางๆ เพื่อชํวยวัดอุณหภูมิ ความชื้นของดินตรวจสอบ สารอาหาร รวมไป ถึงสามารถมีผู๎ชํวยสํวนตัวในการทาเกษตรได๎ สิ่งเหลํานี้เป็น ระบบที่เข๎า มามีสํวนชํวยในการตัดสินใจให๎กับเกษตรกรและทาให๎การทาเกษตรมีประสิทธิภาพ มากยิ่งขึ้น ๒.๓.๓การสารวจทางอากาศเพื่อหาความผิดปกติ หากมีที่ดินจานวนมากคงเป็นเรื่องยากที่จะ สามารถดูแลทุกพื้นที่อยํางทั่วถึง ทาให๎เกิดเป็นอุปกรณ๑การบินสังเกตการณ๑รอบไรํโดยที่ไมํ จาเป็นต๎องใช๎คน ควบคุม บันทึกสิ่งตํางๆ ที่อยากรู๎ในพื้นที่ไรํของคุณ อีกทั้งยังได๎ภาพถํายที่ มีความละเอียดและสามารถเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับภาพในอดีตได๎ ๒.๓.๔บรรจุภัณฑ๑และการขนสํง อีกปัจจัยที่มีความสาคัญ คือ ระยะเวลาในการขนสํงสินค๎า ทาให๎ เกษตรกรและผู๎ขนสํงพยายามจะดูแลและปกป้องสินค๎า โดยการใช๎ระบบควบคุม ดัดแปลง ภูมิอากาศ ใช๎สารเคมีป้องกนเชื้อรา และเครื่องบันทึกอุณหภูมิ แตํระบบเหลํานี้ไมํสามารถ ลดการเนําเสียลดการเกิดเชื้อโรค ควบคุมการสุก และปรับปรุงเรื่องความปลอดภัยของ สินค๎าระหวํางการขนสํงได๎ซึ่งในเวลานี้ Parflesh จากแคลิฟอร๑เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา แก๎ปัญหาเหลํานี้ได๎ รวมทั้งสามารถดูสินค๎าแบบเรียลไทม๑ได๎ ๒.๔ องค์ประกอบของ Smart Farm ๓ Smart Farm System ประกอบด๎วย 5 สํวน ๒.๔.๑Wire user และ Wireless user สํวนประมวลผล สํวนสั่งการของผู๎ใช๎งาน ๒.๔.๒Input / Output ( IoT Sensor/Device ( Things ) อุปกรณ๑ Sensor และอุปกรณ๑ อิเล็กทรอนิกส๑ตํางๆในระบบ Smart Farming ๒.๔.๓Wireless Client , Web Server
  • 9.
    ๒.๔.๔Network router /Gateway, Base Station, Wireless Access Point, ad-hoc wireless link และ Infrastructure wireless link ๒.๔.๕database , knowledge baes รูปที่ ๒.๓ ภาพแสดงองค๑ประกอบของ Smart Farm System ๒.๕ ความชื้นของดิน ความชื้นของดินประกอบด๎วย สถานะ คือ สถานะที่เป็นของเหลว เราเรียกวํา น้าในดิน และสถานะที่เป็นก๏าซ เราเรียกวํา ไอน้าในดิน ในประเทศที่มีอากาศหนาวจัดความชื้นของดินอาจจะ อยูํในรูปของน้าแข็ง สํวนประเทศในเขตร๎อนสํวนใหญํน้าในดินจะอยูํในรูปของของเหลว ดังนั้นความชื้นของดินกับน้าในดินจึงมีความหมายเดียวกันคือสํวนที่อยูํในสถานะที่เป็นของเหลว ถ๎าในสํวนของชํองวํางในดินมีน้าอยูํเต็มไมํมีก๏าซอยูํเลยเรียกวําดินที่อิ่มตัวด๎วยน้า (saturated soil) แตํถ๎าในชํองวํางของดินมีทั้งน้าและก๏าซอยูํด๎วย เรียกวํา ดินที่ไมํอิ่มตัว (unsaturated soil) ดังนั้นดิน ที่ใช๎ในการทาการเกษตรสํวนใหญํ คือดินที่ไมํอิ่มตัว ความชื้นในดินมีความสาคัญเป็นอยํางยิ่งสาหรับ สิ่งมีชีวิตในดิน ได๎แกํ สัตว๑ พืช หรือจุลินทรีย๑ เนื่องจากน้าเป็นองค๑ประกอบที่สาคัญ ของพืชและสัตว๑ เพื่อใช๎ในขบวนการเมทาบอลิซึม (metabolism) ตํางๆ เชํน ขบวนการสังเคราะห๑แสงของพืช และจุลินทรีย๑ในดินบางชนิด พืชสามารถที่จะนาเอาธาตุอาหารไปใช๎ได๎ ธาตุอาหารเหลํานั้นจะต๎องอยูํ ในรูปของ สารละลาย น้าเป็นตัวทาละลายที่ดีและมีปริมาณมากหาได๎งํายและสะดวกน้าเป็นตัวกลางที่ ดีในการเคลื่อนย๎ายไอออนจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่งอีกทั้งยังลาเลียงธาตุอาหารที่อยูํในรูป
  • 10.
    ของไอออนจากดินเข๎าสูํภายในลาต๎นของพืชและเข๎าไปในจุลินทรีย๑นอกจากนี้น้ายังมีความร๎อนจาเพาะ และความร๎อนแฝงที่สูง ทาให๎เปลี่ยนอุณหภูมิได๎ยากทาให๎น้าในดินมีอุณหภูมิไมํสูงหรือต่าจนเกินไป ทาให๎ดินมีสภาวะที่เหมาะสมตํอการเจริญเติบโตของพืชและกิจกรรมของจุลินทรีย๑ในดินคณาจารย๑ ภาควิชาปฐพีวิทยา, (๒๕๔๑ให๎ทรรศนะความชื้นของดินที่เป็นประโยชน๑ตํอพืชไว๎ ๓ ประเภท คือ ๒.๕.๑ความชื้นที่เป็นประโยชน๑ (available moisture) หมายถึงความชื้นสํวนที่อยูํภายใต๎อานาจ ดูดยึดของดินที่พืชดูดไปจากดินในอัตราสํวนที่ทัดเทียมกับอัตราการระเหยน้าของพืช ๒.๕.๒ความชื้นที่ไมํเป็นประโยชน๑ (unavailable moisture) หมายถึงความชื้นสํวนที่ดินดูดยึดไว๎ ด๎วยพลังงานที่มากกวําที่จะให๎พืชดูดไปใช๎ในอัตราที่พัดเทียมกับอัตราการระเหยน้าของพืชได๎ ๒.๕.๓ความชื้นเกินจาเป็น (superfluous moisture) หมายถึงความชื้นสํวนที่เกินอานาจดูดยึด ตามปกติของดินซึ่งโดยปกติขังอยูํในที่วํางขนาดใหญํที่เป็นที่อยูํของอากาศและเมื่อมีโอกาสจะ เคลื่อนพันบริเวณที่รากพืชลึกลงไปในหน๎าตัดดินโดยอิทธิพลแรงดึงดูดของโลกประเภทของ ความชื้นในดิน ดินเป็น ทรัพยากรธรรมชาติที่สามารถเก็บน้าไว๎เพื่อให๎พืชสามารถนาไปใช๎ ประโยชน๑ได๎ น้าในดินสามารถเคลื่อนที่จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได๎ด๎วยแรงดึงดูดของโลก แรงระหวํางไอออนในสารละลายและแรงระหวํางโมเลกุลของน้า น้าในดินอาจปรากฏในรูป ตํางๆดังนี้ ๒.๕.๓.๑ น้าในแรํ หรือความชื้นที่อยูํในองค๑ประกอบของสารเคมี(chemically combined water) โดยอยูํในรูปของน้าผลึก (water of crystallization) คือเป็น องค๑ประกอบทางเคมีของสํวนประกอบที่เป็นของแข็งของดิน ดินที่แห๎งสนิทซึ่งได๎จากการอบ ที่อุณหภูมิ ๑๐๕ – ๑๑๐ เซลเซียสเป็นเวลา ๑๒ ชั่วโมงจะยังคงมีความชื้นประเภทนี้อยูํ ความชื้นในดินชนิดนี้ไมํเป็นประโยชน๑กับพืช ๒.๕.๓.๒ น้าเยื่อ (hygroscopic water) น้าประเภทนี้จะอยูํในรูปของเยื่อบางๆหนาราว ๒ – ๓ โมเลกุลของน้า (layer of water molecule) รอบอนุภาคดิน พืชไมํสามารถดูดน้า ประเภทนี้ไปใช๎ประโยชน๑ได๎ดินที่ผึ่งแห๎งในรํม (air dry soil) จะมีความชื้นในดินอยูํในรูปของ น้าเยื่อและสามารถไลํความชื้นนี้ให๎ออกไปหมดได๎โดยนาดินที่พึ่งแห๎งในรํมนี้ไปอบที่อุณหภูมิ ๑๐๕ – ๑๑๐ องศาเซลเซียส เป็นเวลา ๑๒ ชั่วโมง ๒.๕.๓.๓ น้าซับ (capillary water) ความชื้นในดินประเภทนี้จะอยูํในลักษณะที่เป็นเยื่อ บางๆ รอบอนุภาค ดิน ถัดจากชั้นของน้าเยื่อ และอยูํในลักษณะที่บรรจุอยูํในที่วําง (pore) ขนาดเล็กมากๆของดิน น้าซับประกอบด๎วยน้าสํวนที่เป็นประโยชน๑ (available water) และสํวนที่ไมํเป็นประโยชน๑ (unavailable water) ตํอพืช ๒.๕.๓.๔ น้าอิสระและน้าซึม (gravitational water or drainage water) เป็นน้าที่อยูํ ในชํองวํางขนาดใหญํ ของดินโดยถูกดูดยึดจากอนุภาคดินด๎วยแรงที่น๎อยมากและจะถูก
  • 11.
    อิทธิพลแรงดึงดูดของโลกทาให๎เคลื่อนออกไปจากดินพืชจึงใช๎ประโยชน๑จากน้าในดินประเภท นี้ได๎น๎อยมาก ๒.๖ ระบบการให้น้าพืชแบบอัตโนมัติ ทาความรู๎จักกับระบบการให๎น้าพืชแบบอัตโนมัติ ชํวงนี้ประเทศไทยเป็นฤดูฝนที่มีฝนตกชุกใน หลายๆพื้นที่ เพื่อนๆในกลุํมก็สํงรูปมาให๎ผู๎เขียนดูอยํางขาๆในรูปจะเป็นชํวงที่มีฝนตกอยํางหนักแตํรถ เทศบาลที่ทาหน๎าที่รดน้าต๎นไม๎ก็ออกมาทางานเพื่อรดน้าต๎นไม๎ตรงเกาะกลางถนน ทาให๎ภาพนี้ถูกสํง ตํอๆกันในโซเชียล บ๎างก็ล๎อเลียน บ๎างก็ตั้งคาถามวําถ๎าฝนตกรถยังจะต๎องออกมารดน้าไหม มันเปลือง น้าโดยใชํเหตุหญ๎าและต๎นไม๎ได๎รับน้าฝนแล๎วทาไมยังต๎องรดน้า ทาให๎ผู๎เขียนหวนคิดถึงระบบ รดน้าที่ บ๎านบริเวณรอบๆ บ๎านจะมี สวนครัวเล็กๆ ผู๎เขียนได๎ติดตั้งระบบรดน้าแบบให๎น้าตามเวลาอยํางงํายๆ นั่นคือเมื่อถึงเวลาที่ตั้งไว๎ระบบก็จะเปิดน้ารดน้าผักผํานสปริงเกอร๑ที่ติดตั้งไว๎ตามจุดตํางๆ พอถึง ระยะเวลาที่ตั้งไว๎ระบบก็ปิดน้า ซึ่งระบบนี้ก็จะไมํสนใจเหมือนกันวําชํวงเวลานั้นจะมีฝนตกหรือเปลํา หรือระยะเวลาที่ให๎น้านั้น เพียงพอกับพืชชนิดนั้นหรือเปลํา น้าที่ปลํอยรดลงไปนั้นเพียงพอที่จะทาให๎ความชุํมชื้นในดินอยูํใน ระดับที่ เหมาะสมหรือเปลํา อยํางไรก็ตาม ผู๎เขียนไมํได๎กังวลมากเรื่องนี้ เพราะสวนครัวของผู๎เขียนเป็น เพียงพื้นที่เล็กๆ หากจะสูญเสียน้าจากการรดน้ามากไป หรือรดน้าในขณะที่มีฝนตกอยูํ ก็ไมํทาให๎เปลือง คําน้าเพิ่มขึ้น เทําไหรํนักหรือหากกาหนดระยะเวลาไมํเหมาะสม เชํนถ๎าให๎น้าน๎อยไปผักก็อาจจะไมํสวย แคระ แกร็น หรือ ถ๎าให๎น้ามากไป รากพืชผักอาจจะเนําได๎ ก็ยังไมํสํงผลตํอสวนครัวเล็กๆ เทําไหรํนัก แตํถ๎าลองคิดในอีกแงํหนึ่ง ถ๎าเป็นสวนใหญํๆ ที่ปลูกพืชเพื่อสํงออก หรือสํงขายเป็นรายใหญํ ปัญหา เล็กๆ เหลํานี้จะกลายเป็นปัญหา ใหญํโตทันที เพราะการเสียน้าเพิ่มขึ้น เมื่อมองในเสกลที่ใหญํขึ้น นั่นคือคําใช๎จํายที่เพิ่มขึ้น และการที่รดน้า น๎อยไปทาให๎ผักไมํสวยจะสํงผลอยํางมากตํอราคาของผลิตผล หรือถ๎ารดน้ามากไปจนเกิดการเนําเสียของพืชผัก นั่นก็หมายถึงการขาดทุนนั่นเอง เอาละไหนๆ จากการนั่งมองฝนตกมาถึงเรื่องรถรดน้า คุยกันมาถึงขั้นนี้ละ เรามาคุยกันตํอเรื่องระบบการให๎น้าพืช เลยแล๎วกัน ระบบรดน้าอัตโนมัตินั้นได๎ถูกนามาติดตั้งเพื่ออานวยความสะดวกให๎กับคนไมํมีเวลารดน้า หรือต๎องทิ้งบ๎านไปตํางจังหวัดหลายๆ วันหรืออานวยความสะดวกให๎สวนใหญํๆ ที่การใช๎แรงงานคนรด น้าจะเป็นการสิ้นเปลืองคําจ๎างแรงงาน การติดตั้งระบบรดน้าอัตโนมัติก็เป็นทางเลือกที่ดีในการ แก๎ปัญหา แตํอยํางที่ได๎เกริ่น ไปข๎างบนระบบรดน้าบางระบบก็เหมาะสาหรับการใช๎งานในบางลักษณะ มีข๎อดีข๎อเสียแตกตํางกันไประบบรดน้าแตํละแบบนั้น มีลักษณะอยํางไรบ๎างและมีข๎อดีข๎อเสียอยํางไร ระบบรดน้าแบํงออกเป็นกลุํมใหญํๆได๎เป็น ๔ กลุํม ดังนี้ ๒.๖.๑ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลา ๒.๖.๒ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน
  • 12.
    ๒.๖.๓ระบบรดน้าอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย ๒.๖.๔ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต๎องการของพืช ๒.๖.๑ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลา ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลาใช๎สาหรับการรดน้าต๎นไม๎หรือสวนขนาดเล็ก เหมาะสาหรับพื้นที่ไมํ ใหญํมากนักโดยระบบจะมีอุปกรณ๑ที่ใช๎ในการตั้งเวลาเปิดปิดแบบอัตโนมัติเป็นวาล๑วตั้งเวลา(Tap Timer)ที่ใช๎พลังงานจากถํานใช๎ติดตั้งเข๎ากับก๏อกน้าทั่วไปที่มีลักษณะเป็นเกลียว สามารถหมุนวาล๑วตั้ง เวลาติดตั้งตํอเข๎าไปได๎เลย และตํอทํอพีอีอํอนที่สามารถเจาะตํอสปริงเกอร๑รดน้า เพื่อติดจุดรดน้าตามที่ ตํางๆ ได๎การตั้งเวลาอาจจะตั้งได๎ชํวงเวลาเดียวหรือหลายชํวงเวลาขึ้นกับราคาของตัว Timer ซึ่งจะมีราคาตั้งแตํหลักร๎อย ถึง ๒ - ๓ พันบาท ข๎อดี : ระบบไมํซับซ๎อน ติดตั้งได๎งําย ผู๎ใช๎สามารถซื้ออุปกรณ๑จากร๎านค๎ามาติดตั้งได๎ด๎วย ตัวเองราคาไมํสูงนักซึ่งระบบที่บ๎านของผู๎เขียนก็มีลักษณะเชํนนี้ ข๎อเสีย : เนื่องจาก Timer ใช๎ถําน ทาให๎อายุการใช๎งานของ Timer สั้นกวําระบบไฟฟ้าน้าที่ จํายไปรดน้าไมํได๎มีอุปกรณ๑เพิ่มแรงดันใดๆ โดยใช๎แรงดันจากน้าตามทํอปกติจึงเหมาะกับสวนหรือพื้นที่ ขนาดเล็กซึ่งการจํายน้าตามเวลานี้ อยํางที่เกริ่นไว๎ข๎างต๎น แม๎วําจะเกิดฝนตกในชํวงนั้นระบบก็ยังทาการ จํายน้าตามปกติซึ่งจะทาให๎เกิดความสิ้นเปลือง นอกจากนี้เนื่องจาก Timer ใช๎พลังงานจากถําน ซึ่งแรงดันไฟฟ้าจะลดน๎อยลงไป ตามอายุการใช๎งาน บางครั้งหากถํานอํอน ก็อาจจะทาให๎ระบบไมํมีแรง ปิดวาล๑วจึงอาจจะมีน้าไหลทิ้งได๎ ๒.๖.๒ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน สํวนใหญํแล๎วจะมีกลํองควบคุมที่มีไมโครคอนโทรลเลอร๑ เพิ่มเข๎า มาเนื่องจากระบบรดน้าแบบนี้จะทาการตรวจเช็คสภาพแวดล๎อมกํอนวํามีสภาวะเชํนไร และสภาวะนั้นๆ ควรมีการรดน้าหรือไมํซึ่งการตรวจเช็คสามารถทาได๎โดยการติดตั้งเซนเซอร๑ตํางๆ ตัวอยํางเชํน เซนเซอร๑วัด อุณหภูมิ เซนเซอร๑วัดความชื้นในดินโดยอาจจะฝังที่ระดับความลึกตํางๆกัน หรือเซนเซอร๑ตรวจวัดปริมาณ น้าฝน โดยการทางานของระบบนั้นจะมีกลํองควบคุมที่อํานคําจาก เซนเซอร๑ตํางๆ เหลํานั้น และนาคําเหลํานั้นมาประมวลผลรํวมกันเพื่อทาการตัดสินใจวําควรปิดเปิด วาล๑วเพื่อรดน้าหรือไมํ ซึ่งปัจจัยหลักที่มักนามา พิจารณาคือความชื้นดิน ข๎อดี: ระบบได๎ให๎น้าตามความชื้นดิน ซึ่งจะทาให๎ประหยัดน้ากวําแบบแรก หากฝนตกทาให๎ เกิด ความชื้นในดินมีคําเหมาะสมแล๎วก็อาจจะไมํต๎องรด หรือหากฝนตกแตํความชื้นในดินไมํเพียงพอ ก็
  • 13.
    รดน้า เพิ่มเติมถึงจุดระดับที่เพียงพอ ทาให๎ประหยัดน้าได๎มากกวําและมีความเหมาะสมสาหรับการ ปลูกพืชที่การ ควบคุมการให๎น้ามีความอํอนไหวคํอนข๎างสูง ข๎อเสีย : ตัวระบบมีราคาสูงกวําแบบแรก เพราะต๎องมีสํวนกลํองควบคุมเพื่อทาการตัดสินใจ ด๎วย อยํางไรก็ตามหากคิดสาหรับการใช๎งานระยะยาวก็อาจจะมีความคุ๎มทุนมากกวํา ระบบรดน้า อัตโนมัติตามเวลา และระบบรดน้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน มีการถูกนามาใช๎งานกันอยําง กว๎างขวาง เพราะราคาไมํสูงนัก และหาซื้อได๎ทั่วไปตามท๎องตลาด ซึ่งจะมีทั้งแบบซื้ออุปกรณ๑มาติดตั้งและตํอ ระบบเอง หรือเป็นชุดสาเร็จรูปพร๎อมใช๎งาน อยํางไรก็ตามระบบการให๎น้าแบบที่หนึ่งและแบบที่สองก็ สามารถ นามาทางานรํวมกันได๎เพื่อให๎เกิดประสิทธิภาพที่ดีขึ้น เชํนดังในตัวอยํางด๎านลํางนี้ ระบบรดน้า ที่แสดงด๎านลําง นี้เป็นผลงานการออกแบบของศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติ ซึ่งได๎ออกแบบ กลํองควบคุมวาล๑วสาหรับรดน้า หรือเรียกวํา Water FiT รุํน Simple ระบบในตัวอยําง จะเป็นเป็นระบบที่ใช๎กลํองควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร๑ในการควบคุมการเปิดปิดของ วาล๑วไฟฟ้า (DC Latching Valve) ซึ่งคอนโทรลเลอร๑ ๑ ตัวสามารถควบคุมการทางานของวาล๑วได๎มากกวํา ๑ ตัวโดยแตํ ละวาล๑วจะทาการตํอทํอน้าไปที่หัวจํายน้าในแตํละพื้นที่การรดน้าของบ๎านซึ่ง Timer นี้จะถูกควบคุม โดยไมโครคอนโทรลเลอร๑ โดยเวลาที่ควบคุมการรดน้านั้น สามารถตั้งคําได๎จากแอปพลิเคชั่นบนมือถือ ซึ่งจะควบคุมคําได๎หลายชํวง นอกจากการตั้งคําจาก Timer แล๎วยังสามารถใช๎การประมวลผลข๎อมูล จากเซนเซอร๑ มาชํวยในการควบคุมการเปิดเปิดวาล๑ว เพื่อควบคุมการ ให๎น้าในกรณีที่ความชื้นดินไมํ เหมาะสม เชํนระบบมีการให๎น้าตามเวลาที่ตั้งได๎แล๎ว แตํความชื้นในดิน น๎อยเกินไปไมํถึงระดับที่ เหมาะสม ระบบจะทาการควบคุมวาล๑ว เพื่อรดน้าเพิ่มให๎ถึงระดับที่เหมาะสมได๎ นอกจากกลํองควบคุม วาล๑วสาหรับรดน้าแล๎ว ศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติ ยังได๎ออกแบบระบบให๎ น้าสาหรับการเพาะปลูกขนาดใหญํ ที่เรียกวํา Water FiT รุํน Evergreen ซึ่งการขยายสเกลของระบบ รดน้าอัตโนมัติตามเวลาและตามความชื้นดินนั้น อาจจะปรับปรุงให๎ ครอบคลุมพื้นที่มากขึ้นได๎ โดยแทนที่จะติดตั้งเซนเซอร๑เฉพาะจุดนั้น ก็ขยายการติดตั้งเป็นเซนเซอร๑โหนด (sensor node) ติดตั้ง ลงไปในแตํละพื้นที่และแตํละโหนดนั้นมีการสํงข๎อมูลมายังพื้นที่สํวนกลางเพื่อทาการประมวลผล เพื่อควบคุมกลํองวาล๑วในจุดนั้นๆ ให๎รดน้าสาหรับการปรับปรุงวาล๑วสาหรับ การรดน้าก็อาจจะเป็นโซลี นอยด๑วาล๑วที่ควบคุมได๎มากขึ้นและแมํนยาขึ้นโดยอาจจะขยายเป็นวาล๑วหลักและวาล๑วในแตํละพื้นที่ และระบบรดน้าในภาพรวมหรือสาหรับแตํละพื้นที่ก็จะสามารถตรวจสอบการทางานและดูคําเซนเซอร๑ ตํางๆ ผํานหน๎าเว็ปไซต๑บนมือถือได๎ ดังที่ได๎กลําวไปข๎างต๎น ระบบรดน้าอัตโนมัติตามเวลา และระบบรด น้าอัตโนมัติตามความชื้นดิน คํอนข๎างมีการใช๎งานอยํางแพรํหลายกลําวได๎วํามีการใช๎ตั้งแตํในครัวเรือน จนถึงระดับอุตสาหกรรมเลยทีเดียว อยํางไรก็ตามยังมีระบบให๎น้าอีกสองกลุํม ซึ่งการใช๎งานของทั้งสอง ระบบยังเรียกได๎วําอยูํในขั้นตอนของการ วิจัยและพัฒนานั่นคือระบบรดน้าอัตโนมัติตามอัตราคาย ระเหยและระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต๎องการของพืช ซึ่งจะได๎กลําวตํอไป
  • 14.
    ๒.๖.๓ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามอัตราคายระเหย การคายระเหย Evapotranspiration(ET) คือ การสูญเสียน้าจากการคายน้าของพืชรวมกับการ ระเหยของน้าจากพื้นดินที่พืชปกคลุมอยูํ ซึ่งการคายระเหยเป็นปริมาณน้าที่ต๎องวิเคราะห๑คานวณเพื่อ หาปริมาณการใช๎น้าของพืช (Consumptive use) โดยในทางปฏิบัติจะถือวําปริมาณการใช๎น้าของพืชมี คําเทํากับ ปริมาณการคายระเหย แตํในความเป็นจริงแล๎วสาหรับการคายน้ารวมการระเหยหรือ Evapotranspiration นั้นจะตํางกับการใช๎น้าของพืช (Consumptive use) กลําวคือการใช๎น้าของพืช นอกจากจะรวมการระเหย ทั้งหมดและการคายน้าของพืชแล๎ว ยังรวมถึงจานวนน้าที่ใช๎ในการสร๎าง เนื้อเยื่อของพืชโดยตรงอีกด๎วย ถึงแม๎วําในด๎านวิชาการจะมีความหมายแตกตํางกัน แตํในทางปฏิบัติ แล๎วความแตกตํางกันนี้แทบไมํมีความหมาย เมื่อเปรียบเทียบกับความคลาดเคลื่อนอันเกิดจากการวัด ดังนั้น โดยปกติจะพิจารณาการคายน้ารวมการระเหยและการใช๎น้าของพืชเป็นเทอมเดียวกันการหา ปริมาณการใช๎น้าของพืชสามารถวัดได๎โดยตรงในพื้นที่นั้นๆ แตํไมํสามารถนาผลไปใช๎ในพื้นที่ เพาะปลูก แหลํงอื่นๆ ได๎เพราะสภาพแวดล๎อมตํางกันออกไป ดังนั้นในทางปฏิบัติจะใช๎คําปริมาณการใช๎น้าของพืช อ๎างอิง Reference Crop Evapotranspiration ; ETo) และคําสัมประสิทธิ์พืช (Crop Coefficient ; Kc) ซึ่งได๎จากการคานวณโดยอาศัยข๎อมูลสภาพภูมิอากาศของท๎องถิ่นนั้นๆและนาไปคูณกับคํา สัมประสิทธิ์พืชของพืชที่ต๎องการจะปลูกก็จะทราบคําปริมาณการใช๎น้าของพืชนั้น ณ สถานที่นั้นๆทาง ศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติได๎ทาการทดลองระบบให๎น้าอัตโนมัติตาม อัตราคายระเหย โดยอาศัยข๎อมูลสภาพภูมิอากาศของท๎องถิ่นนั้นๆ โดยการการติดตั้งสถานีวัดอากาศ เพื่อตรวจวัด ณ ท๎องถิ่นนั้นๆโดยตรงและนามาเข๎าสมการการคานวณโดยใช๎ ETo และ Kc เพื่อหา ปริมาณที่พืช ต๎องการน้าในแตํละวัน และทาการรดน้าตามจานวนที่ได๎จากการคานวณซึ่งการให๎น้าตาม อัตราการคายระเหยนี้สามารถใช๎กับพืชได๎หลากหลายชนิดโดยการปรับเปลี่ยนคํา Kc ตามชนิดของพืช ๒.๖.๔ ระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต้องการของพืช การให๎น้าตามความต๎องการของพืชนี้อยูํในขั้นตอนของการศึกษาวิจัยและพัฒนาเชํนกัน โดยมี โครงการนารํองโดยศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติรํวมวิจัยกับศูนย๑วิจัยพืช สวนจังหวัด จันทบุรี , คณะเกษตรศาสตร๑ มหาวิทยาลัยของแกํน และศูนย๑วิจัย Julich จากประเทศ เยอรมัน เพื่อทาการ ตรวจวัดและทดสอบการใช๎งานระบบรดน้าอัตโนมัติตามความต๎องการของพืชใน ทุเรียนที่ศูนย๑วิจัยพืชสวน จังหวัดจันทบุรี ซึ่งทางทีมวิจัยได๎อยูํในขั้นตอนศึกษาถึงปัจจัยที่มีผลตํอความ ต๎องการน้าของพืชในการศึกษานั้นทางทีมวิจัยจะวัดคําอื่นๆของพืชที่มีผลตํอความต๎องการน้า เชํน การวัดอุณหภูมิใบ อุณหภูมิทรงพุํม การดูดน้าของพืช ซึ่งคําเหลํานี้สามารถนาไปตีความเป็นความ ต๎องการน้าของพืชได๎ ตัวอยําง การติดตั้งเซนเซอร๑เพื่อวัดคําที่เกี่ยวข๎องกับความต๎องการน้าของพืชซึ่ง คําที่วัดจะวัดคําอุณหภูมิใบ อุณหภูมิ ทรงพุํม การดูดน้าของพืชและนาคําเหลํานี้ไปประมวลผลเพื่อดูวํา
  • 15.
    หากอุณหภูมิใบหรืออุณหภูมิทรงพุํมมีคําที่เหมาะสมสาหรับการรดน้าหรือไมํซึ่งถ๎าวิเคราะห๑แล๎วพืช ต๎องการน้าก็จะทาการรดน้า ข๎อดี : สามารถให๎น้าตามความต๎องการพืชโดยตรงแตํละต๎น ข๎อเสีย: เซนเซอร๑หรืออุปกรณ๑มีราคาแพงเหมาะกับพืชเศรษฐกิจบางประเภทและการทางาน ของระบบยังอยูํในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา ศูนย๑เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส๑และคอมพิวเตอร๑แหํงชาติได๎ศึกษาการให๎น้าสาหรับทุเรียน ซึ่งเป็นพืชที่มีมูลคําสูงและเป็นผลไม๎เศรษฐกิจเพื่อการสํงออกหลักของประเทศไทยโดยซึ่งทุเรียนนั้น จะต๎องมีการควบคุมการให๎น้าในสภาวะตํางๆที่แตกตํางกันไป เชํนในขณะที่ต๎องการให๎ทุเรียนออกดอก การให๎น้าก็จะตํางกันกับสภาวะที่ทุเรียนติดดอกแล๎วหรือทุเรียนที่ให๎ผลขนาดเล็กแล๎วเป็นต๎น ซึ่งทางทีม วิจัยได๎ ศึกษาเพื่อที่จะให๎ระบบรดน้าสามารถให๎น้าในระดับที่เหมาะสมกับสภาวะของทุเรียนใน ขณะนั้นๆเพื่อให๎ได๎ผลผลิตทีดีและมีผลตํอเศรษฐกิจและการสํงออกตํอไป ๒.๗ หลักการทางานของเซนเซอร์วัดความชื้น เมื่อเราเข๎าใจการตํอวงจรอิเล็กทรอนิกส๑บน Breadboard แล๎วในบทตํอๆไปจะเป็นการเริ่มตํอ วงจร ตํางๆควบคูํไปกับการเขียนโปรแกรมบน Arduino Nano เพื่อควบคุมวงจรอิเล็กทรอนิกส๑ เหลํานั้นได๎ จะทาให๎คนทั่วไปที่ไมํเคยมีความรู๎มากํอนสามารถสนุกกับโลกของอิเล็กทรอนิกส๑ได๎ หลักการทางานของเซนเซอร๑วัดความชื้นในดิน ในการวัดคําความชื้นในดินนั้นจะต๎องนาเอาแทํง อิเล็กโทรดปักลงไปในดินที่ต๎องการวัดซึ่งก็จะสามารถอําน คําความชื้นของดินได๎ หลักการ คือ การวัด คําความต๎านทานระหวํางอิเล็กโทรดในกรณีที่อํานคําความต๎านทานได๎น๎อย ก็แปลวํามีความชื้นในดิน มากหรือดินชุํมชื้นไมํต๎องรดน้าในกรณีที่ อํานคําความต๎านทานได๎มาก ก็แปลวํามีความชื้นในดินน๎อย หรือดินแห๎งอาจจะต๎องรดน้าในสํวนของ Soil moisture sensor module นี้สามารถให๎คําได๎ ๒ แบบ ๒.๗๑ อํานคําเป็นแบบ Analog หมายถึงอํานค่าความชื้นและให๎คําตั้งแตํ ๐ ถึง ๑๐๒๔ ๒.๗๒ อํานคําเป็นแบบ Digital โดยเปรียบเทียบกับคําที่ตั้งไว๎ ถ๎ามากกวําก็ให๎ logic HIGH ถ๎าต่า กวําก็ LOW จากนั้นคําที่อํานได๎ก็จะเอาป้อนให๎กับวงจรเปรียบเทียบแรงดัน IC LM393 (DUAL DIFFERENTIAL COMPARATORS) โดยตั้งคําได๎จาก Variable Resistor ซึ่งเป็นการ ปรับค่าแรงดันที่ใช๎ในการเปรียบเทียบหลักการทางานของโซลินอยด๑วาล๑ว(Solenoid valve) โซลินอยด๑ (Solenoid) เป็นอุปกรณ๑แมํเหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ที่มีหลักการทางานคล๎ายกับ รีเลย๑(Relay) ภายในโครงสร๎างของโซลินอยด๑จะประกอบด๎วยขดลวดที่พันอยูํรอบแทํงเหล็กที่ ภายในประกอบด๎วยแมํเหล็ก ชุดบนกับชุดลํางเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผํานขดลวดที่พันรอบ
  • 16.
    แทํงเหล็ก ทาให๎แทํงเหล็กชุดลํางมีอานาจ แมํเหล็กดึงแทํงเหล็กชุดบนลงมาสัมผัสกันทาให๎ ครบวงจรทางานเมื่อวงจรถูกตัดกระแสไฟฟ้าทาให๎แทํงเหล็ก สํวนลํางหมดอานาจแมํเหล็ก สปริงก็จะดันแทํงเหล็กสํวนบนกลับสูํตาแหนํงปกติ จากหลักการดังกลําวของ โซลินอยด๑ก็จะ นามาใช๎ในการเลื่อนลิ้นวาล๑วของระบบนิวแมติกส๑ การปิด - เปิดการจํายน้าหรือของเหลว อื่นๆ โครงสร๎างของ Solenoid โดยทั่วไปแบํงออกเป็น ๒ ชนิดคือ เลื่อนวาล๑วด๎วยโซลินอยด๑ วาล๑วกลับด๎วยสปริง (Single Solenoid Valve) และเลื่อนวาล๑วด๎วยโซลินอยด๑วาล๑วกลับด๎วย โซลินอยด๑วาล๑ว (Double Solenoid Valve) ในที่นี้ ใช๎แบบเลื่อนวาล๑วด๎วยโซลินอยด๑วาล๑ว กลับด๎วยสปริง (single Solenoid Valve) รูปที่ ๒.๔ แสดงโครงสร๎างของโซลินอยด๑วาล๑ว (Solenoid valve) และวงจรสมบูรณ๑ วงจรการตํอวงจรที่สมบูรณ๑ของโครงงานเครื่องรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ การตํอวงจรสมบูรณ๑นั้นจะ มีทั้งวงจรและอุปกรณ๑ทางานดังนี้คือ หมายเลข ๑ คือ จอ LCD ทาหน๎าที่แสดงคําความชื้นที่วัดได๎ในดิน และคําแรงดันไฟฟ้าที่ได๎ จาก เซนเซอร๑วัด ความชื้นในดิน โดยต๎องตํอแหลํงจํายขนาด +5 VDC และตํอขาของจอ LCD ให๎ตรง ตาม Schematics ด๎วย จอ LCD ถึงจะสามารถแสดงผลได๎
  • 17.
    หมายเลข ๒ คือบอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ STM32F4-DISCOVERY ทาหน๎าที่เป็นตัว ประมวลผลโดยรับ สัญญาณ INPUT ซึ่งจะน้าข๎อมูลที่ได๎มาทาการประมวลผล และสํงสัญญาณ OUTPUT เพื่อทาการสํงจํายน้าไปยังต๎นไม๎ และยังมีการตํอวงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าจาก +12 VDC ให๎ เหลือ +5 VDC เพื่อน้าไปเป็น แหลํงจํายให๎กับ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ STM32F4-DISCOVERY โดยจะต๎องทาการตํอขาให๎ตรงตาม Schematics จะมีทั้งสํวนของการรับ INPUT จากเซนเซอร๑วัด ความชื้นในดิน สํวนของ OUTPUT ที่ตํอไปยัง จอแสดงผล LCD และสํวนของ OUTPUT ที่ควบคุม Solenoid valve หมายเลข ๓ คือ บอร๑ดไดร๑ Solenoid valve สามารถตํอใช๎งาน Solenoid valve ขนาด แรงดัน 12 - 24 VDC กระแสไมํเกิน 8A โดยวงจรนั้นจะใช๎อุปกรณ๑ Opto - coupler (เบอร๑ TL250) ทาหน๎าที่เป็นตัวแยกกราวด๑ ระหวํางภาคควบคุม คือ ไมโครคอนโทรลเลอร๑ และภาคกาลัง คือ ชุดไดร๑ Solenoid valve เพื่อสร๎างความปลอดภัยในการใช๎งาน และใช๎อุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑ก้าลังคือ MOSFET (IRF840) เป็นตัวปิด-เปิดการทางานของ Solenoid valve โดยจะต๎องตํอแหลํงจําย +12 VDC และตํอขาเพื่อรับสัญญาณ OUTPUT จากบอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ ให๎ถูกต๎องตาม Schematics เพื่อที่จะให๎บอร๑ดไดร๑สามารถทางานได๎ หมายเลข ๔ คือ เซนเซอร๑วัดความชื้นในดิน เป็นอุปกรณ๑ตรวจวัดคําความชื้นในดิน โดยคําที่ ได๎จะแสดงออกมาเป็นคําแรงดันไฟฟ้า 0 – 3.3 VDC การตํอใช๎งานนั้นจะต๎องตํอแหลํงจําย +3.3 VDC ให๎กับเซนเซอร๑ และน้า OUTPUT จากเซนเซอร๑วัดความชื้นในดิน ไปตํอเป็น INPUT สาหรับบอร๑ด ไมโครคอนโทรลเลอร๑ STM32F4-DISCOVERY ๒.๘ เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน (Soil Moisture Sensor) ใช๎วัดความชื้นในดินหรือใช๎เป็นเซ็นเซอร๑น้า สามารถตํอใช๎งานกับไมโครคอนโทรลเลอร๑โดยใช๎ อนาล็อกอินพุต อํานคําความชื้นหรือเลือกใช๎สัญญาณดิจิตอลที่สํงมาจากโมดูล สามารถปรับความไวได๎ ด๎วยการปรับ Trimpot หลักการทางาน การใช๎งานจะต๎องเสียบแผํน PCB สาหรับวัดลงดิน เพื่อให๎วงจรแบํงแรงดันทางานได๎ครบ วงจรจากนั้นจึงใช๎วงจรเปรียบเทียบแรงดันโดยใช๎ไอซีออปแอมปเบอร๑ LM393 เพื่อวัดแรงดัน เปรียบเทียบกันระหวํางแรงดันดันที่วัดได๎จากความชื้นในดินกับแรงดันที่วัดได๎จากวงจรแบํงแรงดัน ปรับคําโดยใช๎ Trimpot หากแรงดันที่วัดได๎จากความชื้นของดิน มีมากกวํา ก็จะทาให๎วงจรปลํอย ลอจิก 1 ไปที่ขา D0 แตํหากความชื้นในดินมีน๎อย ลอจิก 0 จะถูกปลํอยไปที่ขา D0
  • 18.
    ขา A0 เป็นขาที่ตํอโดยตรงกับวงจรที่ใช๎วงความชื้นในดินซึ่งให๎คําแรงดันออกมาตั้งแตํ 0 - 5V (ในทางอุดมคติ) โดยหากความชื้นในดินมีมาก แรงดันที่ปลํอยออกไปก็จะน๎อยตามไปด๎วยใน ลักษณะของการแปรผันกลับ รูปที่ ๒.๕ หลักการทางานของเซนเซอร๑วัดความชื้น การนาไปใช้งาน หากนาไปใช๎งานด๎านการวัดความชื้นแบบละเอียด แนะนาให๎ใช๎งานขา A0 ตํอเข๎ากับ ไมโครคอนโทรลเลอร๑เพื่อวัดค่าแรงดันที่ได๎ ซึ่งจะได๎ออกมาใช๎เปรียบเทียบคําความชื้นได๎ หากมีความชื้นน๎อย แรงดันจะใกล๎ 5V มากหากความชื้นมาก แรงดันก็จะลดต่าลง หากต๎องการนาไปใช๎ในโปรเจคที่ไมํต๎องใช๎วัดละเอียด เชํน โปรเจครดน้าต๎นไม๎ ใช๎ควบคุมปั้ม น้าให๎รดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ สามารถนาขา D0 ตํอเข๎ากับทรานซิสเตอร๑กาลังเพื่อสั่งให๎ปั้มน้า หรือโซลิ นอยให๎ทางานเพื่อให๎มีน้าไหลมารดต๎นไม๎ได๎เลย เมื่อความชื้นในดินมีมากพอ จะปลํอยลอจิก 0 แล๎ว ทรานซิสเตอร๑จะหยุดน้ากระแสทาให๎ปั้มน้าหยุดปลํอยน้า
  • 19.
    รูปที่ ๒.๖ ภาพแสดงSoil Moisture Sensor ( Arduino module ) Prototype Grade ๒.๙ แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply) รูปที่ ๒.๗ ภาพแสดงสํวนประกอบหลักๆของแหลํงจํายไฟกระแสตรง แหลํงจํายไฟเป็นอุปกรณ๑สาหรับทาหน๎าที่จํายไฟเลี้ยงให๎กับวงจรอิเล็กทรอนิกส๑ แหลํงจํายไฟที่ ใช๎งานในวงจรอิเล็กทรอนิกส๑มีทั้งแหลํงจํายไฟกระแสสลับและกระแสตรง แตํที่ใช๎งานกันอยําง แพรํหลายจะเป็น แหลํงจํายไฟกระแสตรง ในสํวนของแหลํงจํายไฟกระแสตรงยังสามารถแบํงออกได๎ ๒ ประเภทหลักๆ คือ แหลํงจํายไฟกระแสตรงแบบลิเนียร๑ (Linear Power Supply) และแหลํงจํายไฟ กระแสตรงแบบสวิตชิ่ง (SwitchingPowerSupply) สํวนประกอบหลักๆของแหลํงจํายไฟกระแสตรง แบบลิเนียร๑มีดังนี้
  • 20.
    ๒.๘.๑ หม๎อแปลงลดแรงดันจาก ๒๒๐โวลต๑ (Step – down Transformer) ๒.๘.๒ สํวนเร็กติไฟเออร๑ (Rectifier) ๒.๘.๓ สํวนกรองแรงดัน (Filter) ๒.๘.๔ สํวนควบคุมแรงดันคงที่ (Regulator) ๒.๘.๕ สํวนป้องกัน (Protection) ดังแสดงในรูปข๎างต๎น สามารถอธิบายการทางานของแหลํงจํายไฟกระแสตรงแบบลิเนียร๑ได๎ดังนี้ คือ หม๎อแปลงลดแรงดันจะทาหน๎าที่ลดแรงดันไฟกระแสสลับจาก ๒๒๐ โวลต๑ ให๎ลดลงเหลือตาม ต๎องการแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับทางด๎านขดทุติยภูมิของหม๎อแปลงจะถูกป้อนเข๎าวงจรเร็กติไฟเออร๑ เพื่อเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให๎ เป็นกระแสตรง หลังจากนั้นจะผํานเข๎าวงจรกรองแรงดันเพื่อลดริปเปิ้ล ของแรงดันให๎ได๎ไฟฟ้ากระแสสลับที่มี ความราบเรียบมากขึ้น ไฟฟ้ากระแสตรงที่ได๎จากวงจรกรอง แรงดันจะยังคงมีค่าไมํแนํนอนเปลี่ยนแปลงขึ้นอยูํกับโหลด ดังนั้นแรงดันดังกลําวจึงถูกป้อนเข๎าสูํวงจรเร กูเลเตอร๑เพื่อควบคุมระดับแรงดันไฟตรงเอาต๑พุตให๎มีคําคงที่ ในแหลํงจํายไฟฟ้ากระแสตรงแบบลิเนียร๑ ที่มีประสิทธิภาพสูงๆ จะมีวงจรควบคุมกระแสเอาต๑พุตรวมอยูํด๎วย เพื่อควบคุมให๎สํวนเรกูเลเตอร๑ ทางานปรับเปลี่ยนตามโหลดเพื่อป้องกันไมํให๎แรงดันเอาต๑พุตตกลง นอกจากนี้วงจรดังกลําวยังสามารถ เพิ่มกระแสทางเอาต๑พุตได๎ด๎วยการตํอทรานซิสเตอร๑กาลัง (Power Transistor) นอกจากนี้ สํวนป้องกัน ก็เป็นอุปกรณ๑สาคัญที่ทาหน๎าที่ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับแหลํงจํายซึ่งก็มีหลายแบบ เชํน ป้องกันเอาต๑พุตลัดวงจร, ป้องกันในเรื่องของอุณหภูมิ, ป้องกันการตํอผิดขั้ว, ป้องกันโหลดดึง กระแส มากเกินไป ๒.๑๐ รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ๑ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให๎เป็นพลังงานแมํเหล็ก เพื่อใช๎ในการดึงดูดหน๎าสัมผัสของ คอนแทคให๎เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให๎กับขดลวด เพื่อทาการปิดหรือเปิดหน๎าสัมผัส คล๎ายกับสวิตช๑ อิเล็กทรอนิกส๑ ซึ่งเราสามารถนารีเลย๑ไปประยุกต๑ใช๎ ในการควบคุมวงจรตํางๆ ในงาน ชํางอิเล็กทรอนิกส๑มากมาย รีเลย๑ประกอบด๎วยสํวนสาคัญ ๒ สํวนหลักก็คือ ๒.๑๐.๑ สํวนของขดลวด (Coil) เหนี่ยวนากระแสต่าทาหน๎าที่สร๎างสนามแมํเหล็กไฟฟ้าให๎ แกนโลหะไปกระทุ๎งให๎หน๎าสัมผัสตํอกัน ทางานโดยการรับแรงดันจากภายนอกตํอครํอมที่ ขดลวดเหนี่ยวนานี้ เมื่อขดลวดได๎รับแรงดัน (ค่าแรงดันที่รีเลย๑ต๎องการขึ้นกับชนิดและรุํน ตามที่ผู๎ผลิตกาหนด) จะเกิดสนามแมํเหล็กไฟฟ้าทาให๎แกนโลหะ ด๎านในไปกระทุ๎งให๎แผํน หน๎าสัมผัสตํอกัน ๒.๑๐.๒ สํวนของหน๎าสัมผัส (Contact) ทาหน๎าที่เหมือนสวิตช๑จํายกระแสไฟให๎กับอุปกรณ๑ที่ เราต๎องการนั่นเอง
  • 21.
    จุดต่อใช้งานมาตรฐาน ประกอบด้วย จุดตํอ NCยํอมาจาก normal close หมายความวําปกติดปิด หรือ หากยังไมํจํายไฟให๎ ขดลวดเหนี่ยวน้า หน๎าสัมผัสจะติดกัน โดยทั่วไปเรามักตํอจุดนี้ เข๎ากับอุปกรณ๑หรือเครื่องใช๎ไฟฟ้าที่ ต๎องการให๎ทางานตลอดเวลา จุดตํอ NO ยํอมาจาก normal open หมายความวําปกติเปิด หรือหากยังไมํจํายไฟให๎ ขดลวดเหนี่ยวน้า หน๎าสัมผัสจะไมํติดกัน โดยทั่วไปเรามักตํอจุดนี้ เข๎ากับอุปกรณ๑หรือเครื่องใช๎ไฟฟ้าที่ ต๎องการควบคุมการเปิดปิด เชํนโคมไฟสนามหรือหน๎าบ๎าน จุดตํอ C ยํอมากจาก common คือจุดรํวมที่ตํอมาจากแหลํงจํายไฟ รูปที่ ๒.๘ ภาพแสดง อุปกรณ๑รีเลย๑ ข้อคาถึงในการใช้งานรีเลย์ทั่วไป ๑.แรงดันใช๎งาน หรือแรงดันที่ทาให๎รีเลย๑ทางานได๎ หากเราดูที่ตัวรีเลย๑จะระบุค่า แรงดันใช๎ งานไว๎ (หากใช๎ใน งานอิเล็กทรอนิกส๑ สํวนมากจะใช๎แรงดันกระแสตรงในการใช๎งาน) เชํน 12VDC คือ ต๎องใช๎แรงดันที่ 12 VDC เทํานั้นหากใช๎มากกวํานี้ ขดลวดภายใน ตัวรีเลย๑ อาจจะขาดได๎ หรือหากใช๎แรงดันต่ากวํามาก รีเลย๑จะไมํทางาน สํวนในการตํอวงจรนั้น สามารถตํอขั้วใดก็ได๎ เพราะตัวรีเลย๑จะไมํระบุขั้วตํอไว๎ (นอกจากชนิดพิเศษ) ๒.การใช๎งานกระแสผํานหน๎าสัมผัส ซึ่งที่ตัวรีเลย๑จะระบุไว๎ เชํน 10A 220AC คือ หน๎าสัมผัส ของรีเลย๑นั้นสามารถทนกระแสได๎ 10 แอมแปร๑ที่ 220VAC แตํการใช๎ก็ควรจะใช๎งานที่ระดับ
  • 22.
    กระแสต่ากวํานี้ จะเป็นการดีกวํา เพราะถ๎ากระแสมากหน๎าสัมผัสของรีเลย๑จะละลาย เสียหายได๎ ๓.จานวนหน๎าสัมผัสการใช๎งาน ควรดูวํารีเลย๑นั้นมีหน๎าสัมผัสให๎ใช๎งานกี่อัน และมีขั้วคอมมอน ด๎วยหรือไมํ ชนิดของรีเลย์นิยมใช้งาน รีเลย๑ที่นิยมใช๎งานและรู๎จักกันแพรํหลาย ๔ ชนิด ๑. อาร๑เมเจอร๑รีเลย๑ (Armature Relay) ๒. รีดรีเลย๑ (Reed Relay) ๓. รีดสวิตช๑ (Reed Switch) ๔. โซลิดสเตตรีเลย๑ (Solid-State Relay) ประเภทของรีเลย์ เป็นอุปกรณ๑ทาหน๎าที่เป็นสวิตช๑มีหลักการทางานคล๎ายกับ ขดลวดแมํเหล็กไฟฟ้าหรือโซลิ นอยด๑ (Solenoid) รีเลย๑ใช๎ในการควบคุมวงจร ไฟฟ้าได๎อยํางหลากหลาย รีเลย๑เป็นสวิตช๑ควบคุมที่ ทางานด๎วยไฟฟ้า แบํงออกตาม ลักษณะการใช๎งานได๎เป็น ๒ ประเภทคือ ๑. รีเลย๑กาลัง (Power relay) หรือมักเรียกกันวําคอนแทกเตอร๑ (Contactor or Magneticcontactor) ใช๎ในการควบคุมไฟฟ้ากาลังมีขนาดใหญํกวํารีเลย๑ธรรมดา ๒. รีเลย๑ควบคุม (Control Relay) มีขนาดเล็กกาลังไฟฟ้าต่า ใช๎ในวงจรควบคุมทั่วไปที่มี กาลังไฟฟ้าไมํมากนัก หรือเพื่อการควบคุมรีเลย๑หรือคอนแทกเตอร๑ขนาดใหญํ รีเลย๑ควบคุม บางทีเรียกกันงํายๆวํา "รีเลย๑" ชนิดของรีเลย์ การแบํงชนิดของรีเลย๑สามารถแบํงได๎ ๑๑ แบบ คือ ชนิดของรีเลย๑แบํงตามลักษณะของ คอยล๑ หรือ แบํงตามลักษณะการใช๎งาน (Application) ได๎แกํรีเลย๑ดังตํอไปนี้ ๑. รีเลย๑กระแส (Current relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยใช๎กระแสมีทั้งชนิดกระแสขาด (Under- current) และกระแสเกิน (Over current) ๒. รีเลย๑แรงดัน (Voltage relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยใช๎แรงดันมีทั้งชนิดแรงดันขาด (Under-voltage) และ แรงดันเกิน (Over voltage)
  • 23.
    ๓. รีเลย๑ชํวย (Auxiliaryrelay) คือ รีเลย๑ที่เวลาใช๎งานจะต๎องประกอบเข๎ากับรีเลย๑ชนิดอื่น จึงจะทางานได๎ ๔. รีเลย๑ก้าลัง (Power relay) คือ รีเลย๑ที่รวมเอาคุณสมบัติของรีเลย๑กระแส และรีเลย๑แรงดัน เข๎าด๎วยกัน ๕. รีเลย๑เวลา (Time relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยมีเวลาเข๎ามาเกี่ยวข๎องด๎วยซึ่งมีอยูํด๎วยกัน ๔ แบบคือ ๕.๑รีเลย๑กระแสเกินชนิดเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time over current relay) คือ รีเลย๑ ที่มีเวลาทางานเป็นสํวนกลับกับกระแส ๕.๒รีเลย๑กระแสเกินชนิดทางานทันที (Instantaneous over current relay) คือรีเลย๑ที่ทางานทันทีทันใดเมื่อ มีกระแสไหลผํานเกินกวําที่กาหนดที่ตั้งไว๎ ๕.๓รีเลย๑แบบดิฟฟินิตไทม๑เล็ก (Definite time lag relay) คือ รีเลย๑ ที่มีเวลา การทางานไมํขึ้นอยูํกับความมาก น๎อยของกระแสหรือคําไฟฟ้าอื่นๆ ที่ทา ให๎เกิดงานขึ้น ๕.๔รีเลย๑แบบอินเวอสดิฟฟินิตมินิมั่มไทม๑เล็ก (Inverse definite time lag relay) คือ รีเลย๑ ที่ทางาน โดยรวมเอาคุณสมบัติของเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time) และ แบบดิฟฟินิตไทม๑แล็ก (Definite time lag relay) เข๎าด๎วยกัน ๖. รีเลย๑กระแสตําง (Differential relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานโดยอาศัยผลตํางของกระแส ๗. รีเลย๑มีทิศ (Directional relay) คือรีเลย๑ที่ทางานเมื่อมีกระแสไหลผิดทิศทาง มีแบบรีเลย๑ กาลังมีทิศ (Directional power relay) และรีเลย๑กระแสมีทิศ (Directional current relay) ๘. รีเลย๑ระยะทาง (Distance relay) คือ รีเลย๑ระยะทางมีแบบตํางๆ ดังนี้  รีแอกแตนซ๑รีเลย๑ (Reactance relay)  อิมพีแดนซ๑รีเลย๑ (Impedance relay)  โมห๑รีเลย๑ (Mho relay)  โอห๑มรีเลย๑ (Ohm relay)  โพลาไรซ๑โมห๑รีเลย๑ (Polaized mho relay)  ออฟเซทโมห๑รีเลย๑ (Off set mho relay) ๙. รีเลย๑อุณหภูมิ (Temperature relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานตามอุณหภูมิที่ตั้งไว๎ ๑๐. รีเลย๑ความถี่ (Frequency relay) คือ รีเลย๑ที่ทางานเมื่อความถี่ของระบบต่ากวําหรือ
  • 24.
    ๑๑. บูคโฮลซ๑รีเลย๑ (Buchholz‘s relay) คือรีเลย๑ที่ทางานด๎วยก๏าซ ใช๎กับหม๎อแปลงที่แชํอยูํ ในน้ามันเมื่อเกิด ฟอลต๑ ขึ้นภายในหม๎อแปลงจะทาให๎น้ามันแตกตัวและเกิดก๏าซขึ้นภายใน ไปดันน้าให๎รีเลย๑ทางาน ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับรีเลย์ ๑. หน๎าที่ของรีเลย๑คือ เป็นอุปกรณ๑ไฟฟ้าที่ใช๎ตรวจสอบสภาพการณ๑ของทุกสํวน ในระบบก้าลัง ไฟฟ้าอยูํตลอดเวลาหากระบบมีการทางานที่ผิดปกติ รีเลย๑จะเป็นตัวสั่งการให๎ตัดสํวนที่ ลัดวงจรหรือสํวนที่ทางาน ผิดปกติ ออกจากระบบทันทีโดยเซอร๑กิตเบรกเกอร๑จะเป็นตัวที่ ตัดสํวนที่เกิดฟอลต๑ออกจากระบบจริงๆ ๒. ประโยชน๑ของรีเลย๑  ทาให๎ระบบสํงก้าลังมีเสถียรภาพ (Stability) สูงโดยรีเลย๑จะตัดวงจรเฉพาะสํวน ที่เกิดผิดปกติ ออกเทํานั้น ซึ่งจะเป็นการลดความเสียหายให๎แกํระบบน๎อยที่สุด  ลดคําใช๎จํายในการซํอมแซมสํวนที่เกิดผิดปกติ  ลดความเสียหายไมํเกิดลุกลามไปยังอุปกรณ๑อื่นๆ  ทาให๎ระบบไฟฟ้าไมํดับทั้งระบบเมื่อเกิดฟอลต๑ขึ้นในระบบ ๓. คุณสมบัติที่ดีของรีเลย๑  ต๎องมีความไว (Sensitivity) คือมีความสามารถในการตรวจพบสิ่งที่ผิดปกติเพียง เล็กน๎อยได๎มีความเร็วในการทางาน (Speed) คือความสามารถทางานได๎รวดเร็ว ทันใจ ไมํทาให๎เกิดความเสียหายแกํ อุปกรณ๑และไมํกระทบกระเทือนตํอระบบ โดยทั่วไปแล๎วเวลาที่ใช๎ในการตัดวงจรจะขึ้นอยูํกับระดับของแรงดันของระบบ ด๎วย ระบบ 6-10 เควี จะต๎องตัดวงจรภายในเวลา 1.5-3.0 วินาที ระบบ 100-220 เควี จะต๎องตัดวงจรภายในเวลา 0.15-0.3 วินาที ระบบ 300-500 เควี จะต๎องตัดวงจรภายในเวลา 0.1-0.12 วินาที ๒.๑๑ รีเลย์ Module Relay โมดูลรีเลย๑ (Relay Module) ที่นิยมนามาใช๎กับงาน IoT จะมีทั้งแบบทั่วไปที่ใช๎หน๎าสัมผัส (Contact) ซึ่งจะอาศัยสนามแมํเหล็กจากขดลวดมาเหนี่ยวนาให๎หน๎าสัมผัสแตะกันเพื่อครบวงจร (Closed Circuit) และแบบโซลิดสเตต (Solid State) ที่ไมํใช๎หน๎าสัมผัสแตํจะอาศัยคุณสมบัติทางไฟฟ้า ในการทางานของวัสดุที่เป็นสารกึ่งตัวนา (Semiconductor) ทาให๎เกิดการสวิตช๑ดังนั้นจึงไมํมีชิ้นสํวน ใดที่ต๎อง เคลื่อนไหวหรือมาแตะสัมผัสกัน ในการเชื่อมตํอโมดูลรีเลย๑ปกติแล๎วทางฝั่งอินพุตจะมีขา IN
  • 25.
    เป็นตัวรับ สัญญาณควบคุมมาจากบอร๑ด (ถ๎าเป็นโมดูลรีเลย๑แบบหลายChannel ก็จะเรียงลาดับไป ตามตัวเลขเชํน IN1, IN2, IN3 และ IN4) และมีขา DC + กับ DC- ที่รับไฟเลี้ยงมาจากแหลํงจํายเพื่อให๎ รีเลย๑ทางานเชํนถ๎าโมดูลรีเลย๑ (Relay Module) ที่นิยมนามาใช๎กับงาน IoT จะมีทั้งแบบทั่วไปที่ใช๎ หน๎าสัมผัส (Contact) ซึ่งจะอาศัยสนามแมํเหล็กจากขดลวดมาเหนี่ยวนาให๎หน๎าสัมผัสแตะกันเพื่อครบ วงจร (Closed Circuit) และแบบโซลิดสเตต (Solid State) ที่ไมํใช๎หน๎าสัมผัสแตํจะอาศัยคุณสมบัติ ทางไฟฟ้าในการทางานของวัสดุที่เป็นสารกึ่งตัวนา (Semiconductor) ทาให๎เกิดการสวิตช๑ดังนั้นจึงไมํมี ชิ้นสํวนใดที่ต๎อง เคลื่อนไหวหรือมาแตะสัมผัสกัน ในการเชื่อมตํอโมดูลรีเลย๑ปกติแล๎วทางฝั่งอินพุตจะมี ขา IN เป็นตัวรับ สัญญาณควบคุมมาจากบอร๑ด (ถ๎าเป็นโมดูลรีเลย๑แบบหลาย Channel ก็จะเรียงลาดับ ไปตามตัวเลขเชํน IN1, IN2, IN3 และ IN4) และมีขา DC + กับ DC - ที่รับไฟเลี้ยงมาจากแหลํงจําย เพื่อให๎รีเลย๑ทางานเชํนถ๎า 14 เป็น 5 VDC ก็จะอาศัยไฟจากขา VU ของบอร๑ด(ถ๎าเป็นบอร๑ด NodeMCU V2 ไฟ 5 VD จะอยูํที่ขา Vin) สํวนขา DC ก็ตํอกับ GND ทางฝั่งเอาต๑พุตจะมี 3 ขาในแตํละ Channel ซึ่งจะประกอบไปด๎วย ขา COM หรือ Common เป็นขาที่ใช๎ตํอกับขาข๎างใดข๎างหนึ่งของ อุปกรณ๑ไฟฟ้าแรงดันสูง / กระแสสูงซึ่งทางานรํวมกับขา NO และ NC ขึ้นอยูํกับวําขณะนั้นรีเลย๑ทางาน หรือมีกระแสไฟไหลผํานขดลวดทาให๎เกิดการเหนี่ยวนาหรือไมํขา NO หรือ Normal Open (ปกติ หน๎าสัมผัสเปิด) เป็นขาที่ใช๎ตํอกับขาที่เหลืออีกข๎างของอุปกรณ๑ไฟฟ้าแรงดันสูง / กระแสสูงซึ่งในสภาวะ ปกติขณะที่รีเลย๑ยังไมํทางานหรือขดลวดยังไมํเกิดการเหนียวนาหน๎าสัมผัสที่ขานี้จะเปิดคือไมํแตะกับขา COM จึงยังไมํครบวงจรอุปกรณ๑ไฟฟ้าจึงยังไมํทางาน แตํถ๎าเมื่อใดที่ทางฝั่งอินพุตได๎รับสัญญาณควบคุม ที่ทาให๎รีเลย๑ทางาน (ขึ้นอยูํกับวํารีเลย๑ที่ใช๎เป็นชนิด Active LOW หรือ Active HIGH ถ๎าเป็นชนิด Active LOW การจะสั่งให๎รีเลย๑ทางานทางฝั่งควบคุมจะต๎องป้อนสถานะ LOW หรือลอจิก 0 ไปที่ขา IN ของรีเลย๑ในทางตรงกันข๎ามถ๎าเป็นชนิด Active HIGH ก็จะต๎องป้อนสถานะ HIGH หรือลอจิก 1 ไปที่ขา IN ของรีเลย๑) จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผํานขดลวดทาให๎เกิดการเหนี่ยวนาหน๎าสัมผัสให๎มา แตะกับขา NO นี้ทาให๎ครบวงจรอุปกรณ๑ไฟฟ้าก็จะทางานขา NC หรือ Normal Close (ปกติหน๎าสัมผัสปิด) เป็นขาที่ ปกติจะปลํอยลอยไว๎ไมํต๎องตํอกับอะไรซึ่งในสภาวะปกติขณะที่ขดลวดยังไมํเกิดการเหนี่ยวนา หน๎าสัมผัสที่ขานี้จะปิดคือแตะอยูํกับขา COM แตํเนื่องจากขานี้ถูกปลํอยลอยไว๎จึงทาให๎ยังไมํครบวงจร แตํถ๎าเมื่อใดที่ทางฝั่งอินพุตได๎รับสัญญาณควบคุมที่ทาให๎รีเลย๑ทางานหน๎าสัมผัสก็จะถูกเหนี่ยวนาให๎ไป แตะกับขา NO ดังที่ได๎กลําวไปแล๎วจึงทาให๎ครบวงจรอุปกรณ๑ไฟฟ้าก็จะทางาน
  • 26.
    รูปที่ ๒.๙ รีเลย๑Module Relay ๒.๑๒ อุปกรณ์ Sensor และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆในระบบ Smart farming รูปที่ ๒.๑๐ การต่อวงจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระบบ Smart farming ๒.๑๓ Arduino/Arduino IDE Arduino Integrated Development Environment (IDE) เป็นแอพพลิเคชั่นข๎ามแพลตฟอร๑ม (สาหรับ Windows, mac OS, Linux) ที่เขียนฟังก๑ชั่นจาก C และ C ++ มันถูกใช๎เพื่อเขียนและ อัปโหลดโปรแกรมไปยังบอร๑ดที่เข๎ากันได๎ของ Arduino ด๎วยการชํวยเหลือจากแกนประมวลผลบอร๑ด พัฒนาผู๎ขายรายอื่นๆของบุคคลที่สาม
  • 27.
    รูปที่ ๒.๑๑ โมดูลMicrocontroller UNO ของ Arduino ซอร๑สโค๎ดสาหรับ IDE ถูกปลํอยภายใต๎ GNU General Public License รุํน 2 Arduino IDE สนับสนุนภาษา C และ C ++ โดยใช๎กฎพิเศษของการสร๎างรหัส Arduino IDE จัดหาห๎องสมุด ซอฟต๑แวร๑จากโครงการ Wiring ซึ่งมีขั้นตอนการป้อนข๎อมูลและเอาท๑พุททั่วไปมากมาย รหัสที่ผู๎ใช๎เขียน ต๎องใช๎สองฟังก๑ชันพื้นฐานเทํานั้นสาหรับการเริ่มต๎นรํางและลูปโปรแกรมหลักที่รวบรวมและเชื่อมโยง กับ stub main () ลงในโปรแกรม cyclic executive ที่สามารถเรียกทางานได๎ด๎วย GNU toolchain ซึ่งรวมอยูํในการกระจาย IDE Arduino IDE ใช๎โปรแกรม avrdude เพื่อแปลงรหัส ปฏิบัติการเป็นไฟล๑ ข๎อความในการเข๎ารหัสเลขฐานสิบหกที่โหลดเข๎าสูํบอร๑ด Arduino โดย โปรแกรมโหลดเดอร๑ในเฟิร๑ม แวร๑ของบอร๑ด โดยปกติแล๎ว avrdude จะใช๎เป็นเครื่องมืออัพโหลดเพื่อแฟลชโค๎ดของผู๎ใช๎ไปยังบอร๑ด Arduino นักพัฒนากลําววํา " ThingSpeak เป็นแอปพลิเคชั่น Internet of Things (IoT) และ API เพื่อเก็บและดึงข๎อมูลจากสิ่งตํางๆ โดยใช๎โปรโตคอล HTTP และ MQTT ผํานอินเทอร๑เน็ตหรือผําน เครือขํายท๎องถิ่นโดย ThingSpeak ชํวยให๎สามารถสร๎างเซ็นเซอร๑ได๎ แอปพลิเคชั่นการบันทึกแอป พลิเคชั่นการติดตามตาแหนํงและเครือขํายโซเชียลของสิ่งตํางๆ ที่มีการอัพเดตสถานะ ThingSpeak เปิดตัวครั้งแรกโดย ioBridge ในปี ๒๐๑๐ ในฐานะบริการเพื่อรองรับการใช๎งาน IoT ได๎รับการ สนับสนุนจาก ThingSpeak ซอฟต๑แวร๑คานวณตัวเลข MATLAB จาก MathWorks อนุญาตให๎ผู๎ใช๎ ThingSpeak วิเคราะห๑และแสดงภาพข๎อมูลที่อัพโหลดโดยใช๎ Matlab โดยไมํต๎องซื้อ Matlab ลิขสิทธิ์ จาก Mathworks
  • 28.
    ThingSpeak มีความสัมพันธ๑ใกล๎ชิดกับ Mathworks,Inc. อันที่จริงเอกสารประกอบทั้งหมด ของ ThingSpeak นั้นรวมอยูํในเว็บไซต๑เอกสาร Matlab ของ Mathworks และแม๎กระทั่งเปิดใช๎งาน บัญชีผู๎ใช๎ Mathworks ที่ลงทะเบียนเป็นข๎อมูลรับรองการเข๎าสูํระบบที่ถูกต๎องบนเว็บไซต๑ ThingSpeak ข๎อกาหนดในการให๎บริการ และนโยบายความเป็นสํวนตัวของ ThingSpeak.com อยูํระหวํางผู๎ใช๎ที่ เห็นด๎วยและ Mathworks, Inc. ThingSpeak เป็นหัวข๎อของบทความในเว็บไซต๑ "ผู๎สร๎าง" ที่เชี่ยวชาญ เชํน Instructables, Codeproject, และ Channel 9 Arduino มีผู๎ริเริ่มเป็นชาวอิตาเลียนดังนั้นจึง อํานออกเสียงไปในทางอิตาเลียนวา อาดูยโนํ หรือ บางคนก็อํานวา อาดูโน หรือ อาดูยอีโนํ ผู๎ริเริ่มของ Arduino ชื่อวํา Massimo Banzi และ David Cuartielles ซึ่งอาศัยอยูํในเมือง Ivrea ทางตะวันตก เฉียงเหนือของประเทศอิตาลี สองคนนี้ตั้งใจสร๎าง อุปกรณ๑ประเภทไมโครคอนโทรลเลอร๑ราคาถูกที่ นักเรียนนักศึกษาสามารถเข๎าถึง และซื้อหามาเป็นเจ๎าของได๎ครับ โรงงานเล็กๆในเมืองที่วํานี้ก็ถูกใช๎เป็น ที่ผลิตบอร๑ด Arduino เวอร๑ชั่นแรกโดยใช๎ชื่อโครงการของพวกเขาวํา Arduino of Ivrea นอกจากจะ ตั้งใจให๎ราคาของอุปกรณ๑นั้นถูกเมื่อเทียบกับไมโครคอนโทรลเลอร๑ตระกูลอื่นๆในท๎องตลาดแล๎วพวกเขา ยังตั้งใช๎ให๎ Arduino สามารถพัฒนาโดยโปรแกรมที่ "แจกฟรี" ภายใต๎เงื่อนไขในการใช๎งานลักษณะ Open Source ดังนั้นจึงเลือกใช๎การพัฒนาบนพื้นฐานของระบบ Wiring สั่งการรดน้า + ให๎ปุ๋ยบารุงพืช และดินแตํอยํางใดคงมีเฉพาะโปรแกรมการให๎น้าให๎ปุ๋ยแบบ Manual และ Auto (แบบตั้งเวลารดน้า และระยะเวลารดน้า) ความงํายของบอร๑ด Arduino ในการตํออุปกรณ๑เสริมตํางๆ คือผู๎ใช๎งานสามารถ ตํอวงจรอิเล็กทรอนิกส๑จากภายนอกแล๎วเชื่อมตํอเข๎ามาที่ขา I/O ของบอร๑ดหรือเพื่อความสะดวก สามารถเลือกตํอกับบอร๑ดเสริม ( Arduino Shield) ประเภทตํางๆ เชํน Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay Shield, Arduino Wireless Shield, Arduino GPRS Shield เป็นต๎น มาเสียบกับบอร๑ดบนบอร๑ด Arduino แล๎วเขียนโปรแกรมพัฒนาตํอได๎เลยภาคเกษตร นับวํามีความสาคัญตํอเศรษฐกิจและสังคมของประเทศไทยอยํางมากเพราะมีการจ๎างงานสูงถึงกวํา ร๎อยละ ๓๐ ของกาลังแรงงานทั้งประเทศครอบคลุมถึง ๖.๔ ล๎านครัวเรือนและที่ดินทาการเกษตร ครอบคลุมถึงร๎อยละ ๔๐ ของพื้นที่ทั่วประเทศแตํภาคเกษตรกลับมีสัดสํวนในมูลคําผลิตภัณฑ๑มวลรวม ภายในประเทศเพียงร๎อยละ ๑๐ มีอัตราการเติบโตช๎าและมีความเปราะบางสูงกวําภาคเศรษฐกิจอื่นๆ ของประเทศและยังเติบโตในอัตราที่ช๎ากวาประเทศผู๎ผลิตสินค๎าเกษตรชั้นนาของโลกหรือแม๎แตํประเทศ เพื่อนบ๎านในเอเชียหลายประเทศ จากอดีตจนถึงปัจจุบันภาคเกษตรไทยได๎มีการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร๎างครั้งสาคัญ เชํนเดียวกัน กับทั่วโลกคือการลดลงของการใช๎กาลังแรงงานซึ่งทดแทนด๎วยการเพิ่มขึ้นของการใช๎ เครื่องจักรกลและ เทคโนโลยีสมัยใหมํจะเห็นได๎วํารูปแบบการเติบโตของภาคเกษตรได๎เปลี่ยนจากเดิมที่เน๎นการขยายตัว เชิงปริมาณ เชํน ขยายพื้นที่เพาะปลูกและการใช๎ปัจจัยการผลิตที่มากขึ้นเป็นต๎น มาเป็นการเติบโตที่มา จากคุณภาพ หรือผลิตภาพมากขึ้น ในอดีตประเทศไทยเคยมีการขยายตัวของปัจจัยเชิงคุณภาพใน
  • 29.
    ระดับต๎นๆ ของโลกแตํกลับตกลงมาอยูํในระดับต่าอยํางตํอเนื่องจนถูก ประเทศในกลุํมอาเซียนขยายตัว เร็วกวําแซงหน๎าไปเกือบหมดทุกวันนี้เกษตรกรสํวนใหญํของประเทศไทยยังคงทาการผลิตแบบเดิมๆ โดยเฉพาะการ ปลูกพืชเชิงเดี่ยว ซึ่งจากการศึกษาพบวําการปลูกพืชลักษณะนี้ให๎ผลผลิตต่าแตํมีความ เสี่ยงสูง ( high risk, low return ) โดยเฉพาะพืชที่นิยมปลูกกันมาก เชํน ข๎าว มันสาปะหลังเป็นต๎น ซึ่งปัจจุบันเป็นพืชที่มีความเสี่ยงจากการมีอุปทานสํวนเกินในตลาดโลกสูง เกษตรกรต๎องแบกรับต๎นทุน การผลิตที่สูงขึ้นเรื่อยๆ มีรายได๎สุทธิต่าและเปราะบางตลอดถึงมีหนี้สินจานวนมากสวนทางกับความ พยายามของภาครัฐและงบประมาณที่ได๎ทุํมลงไปในภาคเกษตรเป็นจานวนมากทุกๆปี ข๎อมูลลําสุดของสานักงานการปฏิรูปที่ดินเพื่อเกษตรกรรม (ส.ป.ก.) ระบุวําวิกฤตที่กาลังจะ เกิดขึ้นในอีก ๑๐ - ๒๐ ปี ข๎างหน๎าคือเกษตรกรไทยจะไมํเหลืออีกแล๎วขณะที่ลูกค๎าปัจจุบันของ ธนาคารเพื่อการเกษตรและสหกรณ๑ (ธกส.) ก็มีคําอายุเฉลี่ยที่ ๕๕ ปีสัญญาณเหลํานี้กาลังบํงชี้วําแทบไมํ มีคนรุํนใหมํหลงเหลืออยูํ ในภาคการเกษตรแตํเมื่อมองไปที่ข๎อมูลเรื่องอาหารของโลกโดยสานักงาน กองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) จะพบวํา อนาคตความต๎องการอาหารของประชากรโลกจะเพิ่มมาก ขึ้นอีกหลายเทําตัวและผู๎คนจะหันมาใสํใจการผลิตทางการเกษตรที่เน๎นเรื่องการเป็นมิตรตํอ สิ่งแวดล๎อมมาก ขึ้นแล๎วประเทศไทยหนึ่งในประเทศที่ขึ้นชื่อวาเป็นผู๎ผลิตอาหารป้อนโลกควรปรับตัว อยํางไร ให๎ยังคงเป็นประเทศเกษตรกรรมที่ผลิตอาหารเลี้ยงประชากรในประเทศได๎อยํางเพียงพอและ คาดหมายวําจะเป็นแหลํงอาหารที่มีศักยภาพของโลกได๎สิ่งที่กลําวมานี้ได๎กดดันให๎ภาคเกษตรกร ของไทยต๎องเรํงปรับตัวเข๎าสูํการทา “เกษตรสมัยใหมํหรือเกษตรแมํนยา ( precision agriculture )” หรือ “สมาร๑ทฟาร๑ม ( smart farming )” และเน๎นสร๎างผลผลิตทางการเกษตรให๎มีคุณภาพด๎วยการ ปรับปรุงรูปแบบการผลิตโดยอาศัยกระแสเทคโนโลยีเกษตรอัจฉริยะรํวมกับการผลิตในแบบ “จากฟาร๑มสูํผู๎บริโภค” เพื่อสร๎างความมั่นใจให๎กับผู๎บริโภควําจะได๎รับประทานผลผลิตที่มาจากความ ใสํใจ และความตั้งใจของเกษตรกรตัวจริง โดยในปัจจุบันต๎องยอมรับวําข๎อเท็จจริงที่กลําวมานี้ได๎ กลายเป็นกระแสการทาเกษตรอัจฉริยะที่ภาคเกษตรทุกระดับต๎องนาไปประยุกต๑ใช๎เพื่อปรับตัวเพื่อเป็น ผู๎ผลิตผลผลิตทาการเกษตรคุณภาพเลี้ยงชีวิตผู๎คนตํอไปซึ่งแนวคิดเทคโนโลยีการเกษตรแหํงยุคที่มา ปรับเปลี่ยนโครงสร๎างการผลิตและยกระดับการทาการเกษตรในยุคนี้ เชํน การพัฒนาระบบฐานข๎อมูล ขนาดใหญํ หรือ big data ด๎านพัฒนาข๎อมูลปริมาณผลผลิตรวมถึงการบริหารจัดการพื้นที่ปลูกแบบ near real time และทาการเกษตรโดยอาศัยแอปพลิเคชั่นสาหรับการตรวจสอบโรคพืชและแมลง ศัตรูพืชเป็นต๎น จากการศึกษาตัวอยํางในตํางประเทศเชํน สหรัฐอเมริกา นิวซีแลนด๑ และญี่ปุ่น พบวําประเทศเหลํานี้มีการนาเทคโนโลยีดิจิทัล มาใช๎ในภาคการเกษตรอยํางแพรํหลายเพื่อชํวยเพิ่ม ประสิทธิภาพและลดต๎นทุนทางการเกษตร ตัวอยํางเชํน ผลผลิตธัญพืช (Yield) ของประเทศสหรัฐฯ สูงถึง ๘,๑๔๓ kg per hectare และนิวซีแลนด๑ ๘,๓๘๔ kg per hectare โดยมากกวําคําเฉลี่ยโลกถึง ๒ เทําหรือประเทศญี่ปุ่นที่ประสบปัญหาสังคมผู๎สูงอายุจึงมีการนาหุํนยนต๑และเทคโนโลยีดิจิทัล
  • 30.
    มาประยุกต๑ใช๎สํงผลให๎สามารถปลูกข๎าวได๎ถึง ๗๐๐ –๘๐๐ กิโลกรัมตํอไรํเปรียบเทียบกับของไทยที่อยูํ ระหวําง ๔๐๐ – ๕๐๐ กิโลกรัมตํอไรํเทํานั้น นโยบายประเทศไทย ๔.๐ จึงมุํงสํงเสริมให๎เกิดการพัฒนา ด๎านการเกษตรอยํางเป็นระบบทั้งการคัดเลือกพืชให๎เหมาะสมกบพื้นที่และความต๎องการของตลาดและ การเพิ่มผลผลิตตํอไรํเพื่อยกระดับเกษตรกรไทยให๎กลายเป็นเกษตรกร ๔.๐ หรือ Smart Farmer รวมถึงสํงเสริมการทาการเกษตรอัจฉริยะตามแนวพระราชดาริของในหลวงรัชกาลที่ ๙ ที่ทรงสนับสนุน ให๎เกษตรกรและผู๎ประกอบการใช๎นวัตกรรมด๎านการเกษตรเพื่อนาไปสูํการเพิ่มผลผลิตและพัฒนาภาค การเกษตรของไทยอันจะสํงผลให๎เกษตรกรสามารถพึ่งพาตนเองดารงชีวิตอยํางพอเพียงมีกินมีใช๎และ หลุดพ๎นจากความยากจนในที่สุด ๒.๑๔ บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ WeMos D1 R1 ESP8266 รูปที่ ๒.๑๒ บอร๑ดไมโครคอนโทรลเลอร๑ WeMos D1 R1 ESP8266 WeMos D1 R1 ESP8266 เป็น Board มีมิติและขนาดเทํากับ Arduino UNO ที่มีชิพ ESP8266 สามารถใช๎ Arduino IDE สาหรับพัฒนาและอัพโหลดโปรแกรม และสามารถใช๎ library ของ Arduino ได๎ โดยตัวบอร๑ดมีคุณสมบัติเดียวกับ NodeMCU คือมีเสาสัญญาณ Wi-Fi มาให๎ในตัว ใช๎ความถี่ 2.4 Ghz จึงทาให๎สามมารถเชื่อมตํอ Internet นอกจากนั้นยังสามารถเปลี่ยนตัวมันเองเป็น Access Point ได๎อีกด๎วย เหมาะสาหรับนาไปพัฒนาด๎าน Internet of Things
  • 31.
    ๒.๑๕ Module รีเลย์relay 5V 1 Chanel 250V/10A Active HIGH รูปที่ ๒.๑๓ Module รีเลย๑ relay 5V 1 Chanel 250V/10A Active HIGH Module รีเลย๑ relay แบบ Active High โดยทางานเมื่อได๎รับสัญญาณไฟที่ขาทริก ขาInput ในชํวง 3-5 Volt เหมาะสาหรับนาไปใช๎งานเกี่ยวกับ สวิตซ๑ ตัดตํอวงจร ยกตัวอยํางเชํน การขับ มอเตอร๑ เปิดปิดไฟ AC ไปบ๎านเป็นต๎น ๒.๑๖ Soil Moisture Sensor Module วัดความชื่นในดิน รูปที่ ๒.๑๔ Soil Moisture Sensor Module วัดความชื่นในดิน
  • 32.
    Soil Moisture SensorModule สามารถนาไปใช๎รํวมกับ Arduino เพื่อทาการวัดความชื้นใน ดินโดยสามารถประยุกต๑ใช๎งานในการวัดความชื้นในดิน ปูน เป็นต๎น โดยสัญญาณที่ได๎จะเป็นสัญญาณ แบบ Analog และ Digital ป้อนไปยัง Arduino เพื่อเขียนโปรแกรมเปรียบเทียบเงื่อนไขให๎ทางาน ตามที่เราต๎องการใช๎งานงําย ๒.๑๗ โซล่า ปั๊มน้า DC ขนาดเล็ก 2.5V-6V ภาพที่ ๒.๑๔ โซลํา ปั๊มน้า DC ขนาดเล็ก 2.5V-6V โซลําปั้มน้าขนาดเล็ก สามารถใช๎ไฟฟ้ากระแสตรง DC ป้อนไปยังปั้มโดยใช๎แรงดัน 2.5V-6V สามารถใช๎รํวมกับแผงโซลําเซลล๑ ขนาด 0.5W ขึ้นไป ที่แรงดัน (2.5V-6V) โดยไมํต๎องใช๎ Battery ได๎งําย อัตราการไหลของน้าสามารถทาได๎ ๘๐ ลิตรตํอหนึ่งชั่วโมงสามารถทาความสูงได๎ถึง 40CM - 110 CM ทางานตํอเนื่องได๎ยาวนานสามารถทางานใต๎น้า ๒.๑๘ สายยางปั้มน้า DC ยาว 1 เมตร แบบใส ยาว 1 เมตร
  • 33.
    ภาพที่ ๒.๑๕ สายยางปั้มน้าDC ยาว 1 เมตร แบบใส ยาว 1 เมตร สายยางปั้มน้า DC แบบใส สามารถนาไปใช๎งานตํางๆได๎หลากหลายเชํน งานทางด๎าน การเกษตร เชํน ระบบรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ ระบบปรับปรุงคุณภาพน้า กรองน้าตํางๆ เป็นต๎น ๒.๑๙ Adapter 5V 1A หม้อแปลง 5V 1 แอมป์ ภาพที่ ๒.๑๖ Adapter 5V 1A หม๎อแปลง 5V 1 แอมป์ อะแดปเตอร๑ แหลํงจํายไฟ แรงดัน 5 V กระแสสูงสุด 1A เหมาะสาหรับใช๎งานเพื่อป้อนแรงดัน ให๎กับวงจร อุปกรณ๑อิเล็กทรอนิกส๑ตํางๆ สามารถใช๎งานรํวมกับ Nodemcu Esp8266 และ Arduino รุํนตํางๆจํายไฟให๎โดยตรง ไมํแนะนาให๎เสียบที่แจ็คของ Arduino Uno เพราะแรงดันอาจจะไมํพอ ๒.๒๑ Power Adapter Jack ตัวเมีย ภาพที่ ๒.๑๗ Power Adapter Jack ตัวเมีย
  • 34.
    Power Jack ตัวเมียสาหรับใช๎รํวมกับ Adapter เพื่อแปลงออกมาเป็นสายไฟ ไปใช๎กับวงจร ตํางๆ สามารถใช๎น๏อตขันได๎ แบบงํายดาย เหมาะสาหรับ ป้อนไฟให๎แหลํงจํายวงจรตํางๆ โดนไมํต๎อง บัดกรีอะไรเพิ่มเติม ใช๎วิธีการ ขันน๏อตเทํานั้น เหมาะสาหรับนัก DIY ของใช๎ตํางๆ หรือป้อนแหลํงจําย ให๎กับอุปกรณ๑ บอร๑ด แผงวงจร สาหรับทางานต๎นแบบ ไมํจาเป็นต๎องตัดสายไฟ Adapter อีกด๎วย ๒.๒๒ สายแพร Jumper Male to Female ยาว 20CM จานวน 10 เส้น ภาพที่ ๒.๑๘ สายแพร Jumper Male to Female ยาว 20CM จานวน ๑๐ เส๎น สาย jumper เข๎าหัวสาย ตัวผู๎ และ ตัวเมีย สาหรับใช๎รํวมกับ Arduino Sensor module ตํางๆ เพื่อให๎ใช๎งานได๎งําย ๒.๒๓ งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ชนตร์นนท์ ภีระคา. (๒๕๕๕ ได้ศึกษาเรื่อง การพัฒนาสื่อนวัตกรรมชุดควบคุมอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ ไร้สายผ่าน Arduino Bluetooth โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อ ๑) พัฒนาการเรียนการสอน ในรายวิชาการใช้งาน ไมโครคอนโทรเลอร์ของนักศึกษาสาขาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ คณะช่าง อุตสาหกรรมวิทยาลัยเทคโนโลยีพายัพและบริหารธุรกิจและ ๒) เปรียบเทียบคะแนนความสามารถ ของนักศึกษาผ่านแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนที่ผู้ศึกษาสร้างขึ้นผลการศึกษาพบว่า ๑ ชุด ควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไร้สายผ่าน Arduino Bluetooth และ ๒) เปรียบเทียบคะแนน ความสามารถของนักศึกษาผ่านแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนผู้ศึกษาสร้างขึ้น มีประสิทธิภาพ สูงกว่าเกณฑ์มาตรฐานที่กาหนดไว้ ๘๐/80 สามารถนาไปใช้จัดการเรียนการ สอนได้เป็นอย่างดีและ ผลการเปรียบเทียบคะแนนความสามารถของนักศึกษาผ่านแบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนที่ผู้ ศึกษาสร้างขึ้นได้มีการศึกษาคันคว้าและผ่านการตรวจสอบคุณภาพโดยผู้เซียวชาญพิจารณาความ
  • 35.
    สอดคล้องในการนาเอกสาร ประกอบการสอนไปใช้และเอกสารประกอบการสอนเป็นสื่อที่เข้าถึง ผู้เรียนได้ง่ายมีเนื้อหาทันสมัยเหมาะสมกับผู้เรียน จุฑามาศ แก้วมโน.(๒๕๖๑). ได้ศึกษาเรื่อง การจัดการดินในสวนยางพาราต่อตัวชี้วัดคุณภาพ ดินทางกายภาพ คุณภาพดินทางกายภาพโดยเฉพาะในเขตรากพืช มีอิทธิพลมากต่อการให้ผลผลิต ของพืชและสุขภาพระบบนิเวศและมีการเปลี่ยนแปลงได้ง่ายตามการจัดการดิน การศึกษารูปแบบการ จัดการดินในสวนยางพารา ต่อตัวชี้วัดคุณภาพดินทางกายภาพ มีวัตถุประสงค์เพื่อ ๑) ศึกษาอิทธิพล ของรูปแบบการปลูกและการจัดการ ดินใน สวนยางพาราต่อสมบัติดินทางกายภาพและเคมีที่ใช้เป็น ตัวชี้วัดคุณภาพดินทางกายภาพด้านโครงสร้างและการกักเก็บน้าของดินและ ๒) ประเมินสภาพกร่อน ได้ของดินในสวนยางพารา ทาการศึกษาโดยเก็บดินในแปลงปลูกยางพาราแบบผสมผสานในลักษณะ วนเกษตรแบบมีพืชร่วมและแบบเชิงเดี่ยวที่อยู่ในบริเวณ ใกล้เคียงกันในพื้นที่เดียวกันบันทึกข้อมูล สภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่และลักษณะของดินในสนามวิเคราะห์สมบัติดินทางกายภาพและเคมีและ ประเมินสภาพกร่อนได้ของชั้นผิวหน้าดิน (0 - ๑0 เซนติเมตร) ผลการศึกษาพบว่า ๑) พื้นที่ปลูก ยางพารามีสภาพภูมิประเทศส่วนใหญ่เป็นแบบลูกคลื่นลอนลาดดินส่วนใหญ่จัดอยู่ในกลุ่มดินร่วนที่มี เนื้อหยาบ การปลูกยางพาราแบบเชิงเดี่ยวทาให้ชั้นดินล่างมีความหนาแน่นรวมเพิ่มขึ้นอยู่ในระดับสูง และดินบางพื้นที่มีความหนาแน่นรวม (๑.๘๓ กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) จนมีสภาพอัดแน่นเกิดขึ้น ส่วนการปลูกยางพาราแบบผสมผสานและแบบมีพืชร่วมช่วยส่งเสริมความพรุนรวมทั้งในชั้นดินบน (0 - ๒๕ เซนติเมตร) และดินล่าง (๒๕ - ๕0 เซนติเมตร) ซึ่งช่วยรักษาความหนาแน่นรวมของดิน (1.35 - ๑.๖0 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร) ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืช ส่งเสริมความสามารถในการเก็บน้าและเคลื่อนที่ของน้าในดิน ดินปลูกยางพาราทุกรูปแบบมีปริมาณ อินทรียวัตถุ (๖.๗๙ - ๑๕.๗๙ กรัมต่อกิโลกรัม) ความพรุนรวม (ร้อยละ ๓๗ - ๔๘) สภาพการนาน้า (๑.๑๒ - ๑๘.๓๑ เชนติเมตรต่อชั่วโมง) ขนาดเฉลี่ยของเม็ดดิน (๑.๑๘ - ๔.๓๕ มิลลิเมตร) ความคงทน ของเม็ดดิน (ร้อยละ ๗๔ - ๙๘ ) ความจุน้าใช้ประโยชน์ได้ (๘๐ - ๙0 มิลลิเมตรต่อเมตร) ความจุการ อุ้มน้าภายในความลึก ๕0 เชนติเมตร (๑๘๔ - ๒๐๖ มิลลิเมตร)และ 2) สภาพกร่อนได้ของชั้นผิวดิน (0.๑๐ - 0.๑๒) ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสาคัญทางสถิติอย่างไรก็ตามดินปลูกยางพาราทุกรูปแบบมี ขนาดเม็ดดินอยู่ในช่วงเหมาะสมและมีความคงทนสูง แต่มีสภาพกร่อนได้ของผิวหน้าดินระดับสูงและ ความจุน้าใช้ประโยชน์ได้ในหน้าตัดดินระดับต่าโดยปริมาณอินทรียวัตถุมี ความสัมพันธ์กับสมบัติดินที่ ใช้เป็น ตัวบ่งชี้คุณภาพดินทั้งด้านโครงสร้างและการเก็บน้าและผลการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก พบว่า ความหนาแน่นรวมมีผลต่อความสามารถในการเก็บน้าของดิน ดังนั้นรูปแบบการปลูกยางพารา มีผลต่อคุณภาพดิน ทางกายภาพ การจัดการดินปลูก ยางพาราเชิงอนุรักษ์ในลักษณะแบบผสมผสาน และแบบมีพืชร่วมช่วยส่งเสริมคุณภาพดินด้านการ เก็บน้า รวมถึงการ เคลื่อนที่ของน้าในดินโดย
  • 36.
    ปริมาณอินทรียวัตถุและความหนาแน่นรวมดินเป็นปัจจัยสาคัญในการควบคุมคุณภาพดินทั้งด้าน โครงสร้างและการเก็บน้าของดินร่วนเนื้อหยาบที่ใช้ปลูกยางพาราในเขตที่มีฝนตกชุก นราธิป ทองปาน และธนาพัฒน๑เที่ยงภักดิ์. (๒๕๕๙) ทาวิจัยเรื่อง ระบบรดน้าอัตโนมัติผําน เครือขํายเซนเซอร๑ไร๎สาย โดยมีวัตถุประสงค๑ ๑) เพื่อพัฒนาระบบรดน้าอัตโนมัติผํานเครือขําย เซนเซอร๑ไร๎สาย การทางานของระบบประกอบไปด๎วย ๒ สํวน คือ ระบบรดน้าอัตโนมัติที่ทางานตาม โปรแกรมและระบบรดน้าอัตโนมัติที่ควบคุมด๎วยคอมพิวเตอร๑ ๒) เพื่อทดลองใช๎ระบบไร๎สายในการรด น้าของเกษตรระบบรดน้าอัตโนมัติผํานเครือขํายเซนเซอร๑ไร๎สายจากจากทดลองของเกษตรกรพบวํา ผลการวัดระยะของงานระบบรดน้าอัตโนมัติแบบมีสิ่งกีดขวางโดยการสั่งเปิด - ปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ - 120 เมตร ระบบสามารถทางานได๎ ระยะการทางานของระบบรดน้าต๎นไม๎แบบไมํมีสิ่งกีดขวาง โดย การสั่งเปิด - ปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ – ๒๐๐ เมตร ระบบสามารถทางานได๎และผลการวัดคําความชื้น ของดิน โดยการใช๎เซนเซอร๑วัดความชื้นที่ ๑๐ – ๘๐ แตํถ๎าความชื้นที่ ๙๐ ขึ้นไป เซนเซอร๑ไมํสามารถ ทางานได๎และการทางานของระบบรดน้าอัตโนมัติมีสิ่งกีดขวาง โดยการสั่งเปิด - เปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ – ๑๒๐ เมตร ระบบสามารถทางานได๎ แตํในระยะ ๑๔๐ – ๒๐๐ เมตร ไมํสามารถทางานได๎ ระยะการทางานของระบบรดน้าอัตโนมัติแบบไมํสิ่งกีดขวางโดยการสั่งเปิด – ปิดวาล๑วน้าระยะ ๒๐ – ๒๐๐ เมตรระบบสามารถทางานได๎ ๓) เพื่อสอบถามความพึงพอใจของเกษตรกรที่มีตํอระบบรดน้า อัตโนมัติผํานเครือขํายเซนเซอร๑ไร๎สาย พบวําเกษตรกรมีความพึงที่มีตํอการใช๎ระบบรดน้าอัตโนมัติ ผํานเครือขายเซ็นเซอร๑ไร๎สายโดยรวมอยูํในระดับมากที่สุด สุดณัฐกร ปินทรายมูล และเตสิทธิ์ วงศ๑จันทร๑ดา. (๒๕๕๖) ได๎ทาวิจัยเรื่อง เครื่องควบคุม ความชื้นในดิน โดยมีวัตถุประสงค๑เพื่อต๎องการให๎พืชได๎รับปริมาณน้าที่เหมาะสมเพื่อให๎พืชได๎ เจริญเติบโตอยํางสมบูรณ๑อีกทั้งยังชํวยประหยัดเวลาในการรดน้าพืชอีกด๎วยโดยสํวนประกอบหลักของ เครื่องจะมีอยูํ ๒ สํวนคือชุด Sensor และชุดควบคุมโดยชุด Sensor นั้นได๎ทาการวัดคําไฟฟ้าของดิน และนามาเปรียบเทียบคําความชื้นจริงแล๎วคานวณออกมาตามสามารถเส๎นตรงเพื่อให๎ความแมํนยาใน การวัดสูงขึ้นสํวนชุดควบคุม จะทาหน๎าที่รับคําความชื้นที่ได๎จากชุด Sensor เพื่อทาการประมวลผล และสั่งการให๎มีการรดน้าพืชโดย พิจารณาจากคําความชื้นที่ได๎ปรับตั้งไว๎เมื่อคําความชื้นในดินลดต่า กวํา ๒๐% Microcontroller ก็จะสั่งการให๎ Solenoid valve ทางานเพื่อสํงจํายน้าและเมื่อคํา ความชื้นในดินเพิ่มขึ้นมากกวํา ๗๐% Microcontroller ก็สั่งการให๎หยุดจํายน้าโดยมีการบันทึกคํา ความชื้นทุกๆ ๓๐ นาที สมัย สังข๑ทองงาม. (๒๕๕๓) ได๎ทาวิจัยเรื่อง การใช๎ปุ๋ยอินทรีย๑เพื่อปลูกพืชในระบบไฮโดรโป นิกส๑ โดยมีวัตถุประสงค๑เพื่อต๎องการเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของผัก เมื่อใช๎สารละลายอินทรีย๑ และสารละลายมาตรฐานอินทรีย๑โดยการปลูกแบบ nutrient film technique (NFT) ในระบบไฮโดร โปนิกส๑ทาการทดลองที่แผนกปลูกพืชไร๎ดินระหวํางเดือนตุลาคม ๒๕๕๑ ถึงเดือนกันยายน ๒๕๕๒
  • 37.
    การศึกษาประกอบด๎วย ๓ การทดลองคือ การทดลองที่ ๑ เป็นการศึกษาการเจริญเติบโตของผักโดย ใช๎น้าสกัดชีวภาพแตํละชนิด(มูลสัตว๑ มูลค๎างคาว นมสด พืช โบนาฉิและดินระเบิด) เปรียบเทียบกับ การใช๎สารละลายมาตรฐานอนินทรีย๑ การทดลองที่ ๒ ศึกษาการเจริญเติบโตของผักโดยใช๎น้าสกัด ชีวภาพหลายชนิดผสมกัน โดยวิธี emission trial เปรียบเทียบการใช๎ละลายมาตรฐานอนินทรีย๑และ การทดลองที่ ๓ ศึกษาการเจริญเติบโตของผักโดยใช๎น้าสกัดชีวภาพแตํละชนิดรํวมกับสารละลาย มาตรฐานใน Stock A ใน สัดสํวน ๑:๑ โดยปริมาตร เปรียบเทียบกับการใช๎สารละเลยมาตรฐานอนิ นทรีย๑มีเพียงอยํางเดียวผลการ ทดลองพบวํา ในการทดลองที่ ๑ และ ๒ น้าสกัดชีวภาพจากสารอนิ นทรีย๑ไมํสามารถเพิ่มผลผลิต และการเจริญเติบโตทัดเทียมกับการใช๎สารละลายมาตรฐานอินทรีย๑ได๎ แตํในการทดลองที่ ๓ พบวําการใช๎น้าสกัดชีวภาพรํวมกับสารละลายมาตรฐานจาก stock a ใน อัตราสํวน ๑:๑ ให๎ผลผลิตไมํแตกตํางจากการใช๎สารละลายมาตรฐานอนินทรีย๑ในผักบางชนิด ธัชกร อํอนบุญเนื้อ และกุลวดี เถนว๎อง. (๒๕๕๗) ได๎ทาวิจัยเรื่อง ระบบควบคุมสารละลาย อัตโนมัติสาหรับการปลูกพืชวิธีไฮโดรพอนิกส๑ โดยวัตถุประสงค๑เพื่อศึกษาระบบควบคุมสารละลาย อัตโนมัติสาหรับการปลูกพืชวิธีไฮโดรพอนิกส๑โดยพืชตัวอยํางที่ใช๎ในการทดสอบครั้งนี้คือกรีนโอ๏ค (green oak) จานวน ๔๕ ต๎นตํอการทดสอบระบบ ๑ ครั้งแบํงขั้นตอนการดาเนินงาน ๔ สํวนคือ ๑) การออกแบบแปลงปลูกพืชวิธี ไฮโดรนิกส๑แบบ NFT ๒) การเตรียมสารละลายธาตุอาหารพืชและ สารละลายใช๎ปรับคํา pH ให๎เหมาะสมกับพืชชนิดนั้น ๓) ออกแบบชุดควบคุมสารละลายอัตโนมัติ ๔) ชุดควบคุมการเปิด - ปิดเพื่อนาสารละลายเข๎าระบบอัตโนมัติผลการศึกษาพบวําระบบจะทางาน อัตโนมัติโดยวัดและควบคุมคํา EC และ pH ของสารละลายที่อยูํในระบบให๎เหมาะสมกับพืชนั้น ตลอดเวลาโดยทาการตรวจวัดคํา EC และ pH สํงข๎อมูลไปยังไมโครคอนโทรลเลอร๑เพื่อเปรียบเทียบ กับชํวงที่กาหนดหากคําที่วัดได๎ไมํได๎อยูํในชํวงที่กาหนดไมโครคอนโทรลเลอร๑จะควบคุมการเปิด – ปิด วาล๑วเพื่อนาสารละลายที่ทาการปรับคํา EC และ pH เข๎าสูํระบบตามเวลาที่ได๎คานวณอยํางอัตโนมัติ สุปรียา มะโนมั่น และไพสิฐ มูลเพิ่ม. (๒๕๕๓) ทาวิจัยเรื่อง เครื่องรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติ โดยมี วัตถุประสงค๑ ๑) เพื่อตอบสนองความต๎องการของสํวนบุคคลที่ต๎องการความสะดวกในชีวิตประจาวัน ๒) เพื่อตอบสนองความต๎องการของภาครัฐ ๓) เพื่อให๎บุคคลทั่วไปหันมาสนใจการปลูกต๎นไม๎ ๔) เพื่อลด ภาวะโลกร๎อน ๕) เพื่อใช๎ในการเกษตรโดยการทางานของเครื่องรดน้าต๎นไม๎อัตโนมัติจะรับคําความชื้น และอุณหภูมิผํานตัวเซ็นเซอร๑เข๎ามาประมวลผลโดยตัวไมโครคอลเทนเลอร๑ในการตัดสินใจวําจะทาการ รดน้าต๎นไม๎หรือไมํ และยังสามารถทางานได๎ในโหมดการตั้งเวลา ทาการรดน้าต๎นไม๎ตามเวลาที่ตั้งไว๎โดย การเปิดปิดน้าซึ่งจะควบคุมผํานโซลินอยด๑วาล๑ว จากการทดสอบการทางานพบวํา เครื่องรดน้าต๎นไม๎ อัตโนมัติสามารถทางานได๎จริงตามที่ออกแบบไว๎ทุกประการ คณุตฆ๑ แซํม๎า และสุรชัย แซํจ๐าว. (๒๕๖๑) ทาวิจัยเรื่องระบบรดน้าแปลงผักอัตโนมัติ โดยมี วัตถุประสงค๑ ๑) เพื่อสร๎างระบบรดน้าอัตโนมัติ ๒) เพื่อหาประสิทธิภาพการทางานของระบบรดน้า แปลงผัก อัตโนมัติ โดยการทางานของระบบรดน้าแปลงผักอัตโนมัติ ผํานระบบเซนเซอร๑วัดความชื้นใน
  • 38.
    ดินและสํงสัญญาณข๎อมูลกลับไปยังตัวรับแบบไร๎สายโดยใช๎ไมโครคอลเทนเลอร๑ในการควบคุมการ ทางานโดยติดตั้งเซนเซอร๑ในบริเวณแปลงเพาะปลูกจาลองสาหรับตรวจวัดคําความชื้นในดินจากนั้นสํง คําการตรวจวัดผํานโมดูลสื่อสารไร๎สายในคลื่นความถี่ ๒.๔ กิกะเฮิรตซ๑ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร๑ตัว หลัก เพื่อทาการประมวลผลวําควรจํายน้าหรือไมํและทาการควบคุมให๎ระบบจํายน้าเพื่อรดน้าให๎กับ แปลงผักอัตโนมัติผล การทดสอบระบบรดน้าแปลงผักอัตโนมัติ โดยรวมสามารถทางานได๎แตํยังมี บางสํวนที่ยังไมํสามารถทางานได๎ดีพอสมควร เชํน เซนเซอร๑วัดความชื้นดินและการรับสํงข๎อมูลผํานการ สื่อสารไร๎สายได๎เพียงระยะทางใกล๎ๆเทํานั้น ดังนั้นจึงยังไมํสามารถนาไปใช๎งานกับแปลงเกษตรที่มี ระยะหํางเกิน ๓๐ เมตร ทาให๎ไมํสามารถรับสํงข๎อมูลการสื่อสาร