ชุดการเรียนรู้ Internet of Things ในด้านการเกษตร (Smart farm)

1. ที่มาเเละความสำคัญ

ผู้พัฒนาได้รับโจทย์จากทางบริษัท ThaiEasyElec ว่าต้องการให้พัฒนาชุดคิดเพื่อการเรียนรู้ IOT (Internet of Things) ในด้านการเกษตร ผู้พัฒนาจึงได้ไปหาคำจัดความของ Smart Farm มาพบว่าเป็นวิธีการดำเนินงานแบบเก่า มาใช้ข้อมูล (Data) และเทคโนโลยีในการบริหารงานเกษตร เพื่อค้นหาวิถีการทำงานให้เหมาะสมและสร้างผลผลิตทางการเกษตรที่ยั่งยืน ลดต้นทุนที่ไม่จำเป็น เพิ่มกำไรให้มากยิ่งขึ้น โดยมีองค์ประกอบทั้งหมด 3 ส่วนได้เเก่ 1.Hardware 2.Internet Protocol 3.Dashboard ผู้พัฒนาจึงได้ออกบทเรียนโดยต้องมีองค์ประกอบที่ผู้เรียนจะได้รับทั้งหมด 3 ด้านได้เเก่ 1.MQTT fundamental 2.Node-red 3.Adaptation เพื่อให้ผู้เรียนได้เข้าใจพื้นฐานเเละสามารถนำไปพัฒนาต่อได้ เเละได้จัดทำเป็นบทเรียนทั้งหมด 3 ตอนเพื่อให้ผู้เรียนได้เข้าใจพื้นฐานตั้งเเต่ต้นจนไประดับที่สูงขึ้น

2. การออกเเบบเเละพัฒนาระบบ

2.1 บทเรียนที่ 1

ในบทเรียนที่ 1 คือการรู้จักกับอุปกรณ์หรือองค์ประกอบต่างๆที่ใช้สร้างระบบ IoT โดยองค์ประกอบหลักๆของระบบ IoT คือ ตัวส่งข้อมูลและตัวรับข้อมูล โดยในบทเรียนนี้จะใช้โปรโตคอลที่ชื่อว่า MQTT ในการสื่อสารข้อมูลซึ่งกันและกัน

System Overview

System Architecture

2.2 บทเรียนที่ 2

ในบทเรียนนี้จะมีเรียนรู้เรื่องการรับค่าอุณหภูมิจากเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ DHT 22 โดยจะส่งผ่าน MQTT broker รูปเเบบ Public ที่มีชื่อว่า Mosquitto Broker เเละสร้าง Dashboard เเสดงผลด้วยโปรเเกรม Node-red ในบทเรียนนี้จึงต้องใช้ความรู้ที่เพิ่มมากขึ้นเนื่องด้วยจะต้องมีพื้นฐานในเรื่องการ Coding

System Overview

System Architecture

2.3 บทเรียนที่ 3

ในบทเรียนนี้จะได้เรียนรู้การทำงานของระบบสื่อสารสองทางคือการรับข้อมูลจากเซนเซอร์ DHT 22 เเละ Soil Moisture อีกทั้งยังมีการสั่งงานระบบรดน้ำต้นไม้ผ่านเว็บไซต์ Node red ในบทเรียนนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้เรียนนำความรู้ที่ได้จากบทเรียนสองบทเเรกมาประยุกต์ใช้ในสถานะการจริง

System Overview

System Architecture

Model CAD

3. ผลการทดลอง

เนื่องด้วยหัวข้อนี้เป็นสื่อการเรียนรู้จึงทำให้การทดลองต้องเป็นการวัดความพึงพอใจจากผู้เรียนเเต่เนื่องด้วยความจำกัดของเวลาจึงทำให้ยังไม่มีผลการทดลองผู้พัฒนาจึงมีเเผนที่จะทำต่อในอนาคตด้วย Google Form

4. สรุป

บทเรียนเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยี IoT (Internet of Things) ในการบริหารงานเกษตรแบบ Smart Farm เกิดจากการได้รับโจทย์จากบริษัท ThaiEasyElec โดย Smart Farm คือการใช้ข้อมูลและเทคโนโลยีเพื่อปรับปรุงการผลิตทางการเกษตร, ลดต้นทุนไม่จำเป็น, และเพิ่มกำไรในอุตสาหกรรมเกษตร บทเรียนนี้มี 3 ส่วนหลักคือ MQTT, Node-RED, และการปรับใช้ และการวัดความพึงพอใจผ่าน Google Form เพื่อประเมินผลการเรียนรู้ของผู้เรียนในเรื่องนี้

5. สมาชิก

1.นายชยุตพงษ์ พิบูลย์ ม.6 โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัยนครศรีธรรมราช

2.นายพลลภัตม์ ณ ป้อมเพ็ชร์ ม.5 โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

3.นายณภัทร มณีศิลาสันต์ ม.5 โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี