รายละเอียดโครงการ

ในปัจจุบัน การเกษตรสมัยใหม่มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ด้วยความต้องการในการผลิตอาหารที่มีคุณภาพสูง ปลอดภัย และยั่งยืน เทคโนโลยี Internet of Things (IoT) ได้เข้ามามีบทบาทสำคัญ ในกระบวนการผลิตอาหาร โดยเฉพาะในแปลงผักที่ต้องการการดูแลและควบคุมสภาพแวดล้อมอย่างใกล้ชิด เพื่อให้ได้ผลผลิตที่ปลอดภัยและมีมาตรฐาน หลักการของการนำ IoT มาใช้ในแปลงผักสมัยใหม่ คือการเชื่อมต่อและรวบรวมข้อมูลจากอุปกรณ์เซ็นเซอร์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่ในแปลงผัก เช่น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความชื้นในดิน และสภาพอากาศ รวมถึงการตรวจวัดปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช ข้อมูลเหล่านี้จะถูกส่งผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ตไปยังระบบจัดการข้อมูล ซึ่งสามารถวิเคราะห์และประมวลผลข้อมูลเพื่อให้คำแนะนำในการจัดการแปลงผักแบบเรียลไทม์ เกษตรกรสามารถปรับปรุงวิธีการดูแลพืชได้อย่างแม่นยำ และลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากปัจจัยภายนอก เช่น ภัยธรรมชาติหรือโรคพืช การใช้เทคโนโลยี IoT ในแปลงผักสมัยใหม่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต โดยสามารถควบคุมการใช้ทรัพยากร เช่น น้ำและปุ๋ย ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้ลดการใช้ทรัพยากรที่เกินความจำเป็น นอกจากนี้ การใช้ข้อมูลที่ถูกต้องและเป็นปัจจุบันยังช่วยให้เกษตรกรสามารถตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้พืชผลมีคุณภาพสูงและปลอดภัยต่อการบริโภค การควบคุมสภาพแวดล้อมในแปลงผักแบบต่อเนื่องยังช่วยลดการใช้สารเคมีในการควบคุมโรคและศัตรูพืช ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตอาหารปลอดภัย (PGS: Participatory Guarantee Systems) การนำ IoT มาใช้ในแปลงผักยังส่งเสริมการทำเกษตรสมัยใหม่ที่เน้นการใช้เทคโนโลยีในการเพิ่มประสิทธิภาพ ลดความเสี่ยง และยกระดับมาตรฐานการผลิต ทำให้เกษตรกรสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและตลาดได้อย่างยั่งยืน และสร้างความมั่นคงด้านอาหารที่มีคุณภาพและปลอดภัยต่อผู้บริโภคในระยะยาว ดังนั้นหน่วยงานในคณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จึงได้มีโครงการใช้เทคโนโลยี IOT สำหรับแปลงผักสมัยใหม่ในระบบเกษตรปลอดภัย เพื่อให้ได้รับประทานผักที่ปลอดภัยต่อสุขภาพ อีกทั้งเพื่อสร้างอาชีพ กระจายแหล่งงานให้กับเกษตรกรในชุมชนให้ทำงานที่บ้านได้ เข้าถึงแหล่งเทคโนโลยีที่ง่ายไม่ซับซ้อนเหมาะสมและเพิ่มพูนทักษะเทคโนโลยี นวัตกรรมด้านอาชีพ ซึ่งสอดคล้องกับยุทธศาสตร์ชาติ พ.ศ. 2561-2582 ยุทธศาสตร์ที่ 4 ยุทธศาสตร์ด้านการสร้างโอกาสและความเสมอภาคทางสังคม เพื่อยกระดับคุณภาพชีวิตความมั่นคงทางเศรษฐกิจ สุขภาพ และสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ซึ่งโครงการนี้จะเป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี IOT ทางการเกษตรนี้จะมีสร้างแปลงผักและติดตั้งอุปกรณ์ IOT สำหรับแปลงผักสมัยใหม่ในระบบเกษตรปลอดภัย ประกอบด้วย 1. IOT Soil moisture sensor and IOT controller สำหรับตรวจวัดค่าความชื้น ในดินและควบคุมการจ่ายน้ำแบบแม่นยำ โดยระบบการทำงานแสดงในภาพที่ 1 ใช้อุปกรณ์ IOT Soil moisture sensor เพื่อทำการตรวจวัดค่าปริมาณความชื้นดินในแปลงผัก (ใช้ค่าปริมาณความชื้นนี้เป็นตัวแทนค่าปริมาณความชื้นในดินของทั้งแปลงทดลอง) อุปกรณ์จะทำการวัดค่าและส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ File server/Gateway ซึ่งทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลจากอุปกรณ์ IOT ตรวจวัดทั้งหมดที่ถูกติดตั้งในแปลงผักเพื่อทำการส่งค่าพารามิเตอร์ต่างๆไปยังระบบฐานข้อมูล (Cloud server) เพื่อทำการจัดเก็บข้อมูลและประมวลผลข้อมูล เกษตรกรสามารถตรวจสอบค่าปริมาณความชื้นในแปลงด้วยอุปกรณ์ sensor และทำการตั้งค่าช่วงความชื้นสำหรับ ฟังก์ชันการจ่ายน้ำแบบอัตโนมัติ ตลอดจนการสั่งจ่ายน้ำระยะไกลบนแพลตฟอร์มผ่านทางอุปกรณ์ smart device ได้ทุกชนิด โดยการทำงานทั้งหมดอยู่บนระบบ Cloud server และข้อมูลการใช้น้ำในแปลงผักจะถูกจัดเก็บในระบบฐานข้อมูล บน Cloud server เช่นกัน 2. ระบบอุปกรณ์ IoT สำหรับการจ่ายปุ๋ยอัตโนมัติ แสดงในรูปที่ 2 ระบบจะทำการรับคำสั่งสูตรปุ๋ยจาก cloud server ทำการสั่งจ่ายปุ๋ยตามสูตรต่างๆ กำหนดเวลาการจ่ายปุ๋ยตามช่วงระยะการเจริญเติบโตของผัก โดยจะมีถังบรรจุปุ๋ย 3 ถัง (3 สูตรปุ๋ย) มีอุปกรณ์สกรูลำเลียงติดตั้งอยู่ใต้ถังปุ๋ยแต่ละถัง สกรูขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่รับคำสั่งการจ่ายปุ๋ย (สูตร ปริมาณ) มาจาก cloud sever เพื่อควบคุม อุปกรณ์ IOT controller ทำการจ่ายปุ๋ยเม็ดลงมาจากถังและนำมาละลายน้ำเพื่อที่ทำการจ่ายปุ๋ยไปกับระบบการให้น้ำอย่างแม่นยำ 3. ระบบบันทึกกระบวนการเพาะปลูกผักด้วยเทคโนโลยี Near Field Communication (NFC) NFC Tag เป็นอีกฟังก์ชันการทำงานบนแพลตฟอร์ม ทำงานบนสมาร์ทโฟนที่มีฟังชันก์ NFC โดยใช้ในการเก็บข้อมูลกระบวนการเพาะปลูกตลอดฤดูการณ์เพาะปลูกผัก โดยตัว Tag จะมีข้อมูลของเกษตรกร ข้อมูลแปลงผัก พิกัด วันเวลา การบันทึกข้อมูลจะทำการบันทึกผ่านสมาร์ทโฟนได้ อย่างง่ายดาย โดยสามารถเก็บข้อมูลต่างๆในกระบวนการเพาะปลูกได้อย่างครบถ้วน ในรูปแบบของรูปภาพและข้อความ ข้อมูลในกระบวนการต่างๆอาทิเช่น การเพาะปลูก การให้น้ำ การฉีดพ่นฮอร์โมน์ ฉีดพ่นสารอารักษ์ขาพืช การให้ปุ๋ย การติดดอก การเก็บเกี่ยว เป็นต้น โดยข้อมูลของ NFC Tag จะถูกส่งไปเก็บอย่างเป็นระบบบน ระบบฐานข้อมูล (Cloud server) และถูกนำไปใช้เป็นข้อมูลสำหรับการตรวจสอบย้อนกลับของผลผลิตผัก