คอลัมน์ นวัตกรรมสร้างโอกาส: เทคโนโลยีให้น้ำ ผ่าน ระบบมือถือ

20140409-01

porntavan@insightaec.com

ทุกวันนี้เทคโนโลยีสารสนเทศเข้ามามีบทบาทต่อการดำเนินชีวิตมากขึ้น ขณะเดียวกันเกษตรกรรมก็ได้นำเอาเทคโนโลยีเข้ามาปรับใช้ เช่น การใช้เทคโนโลยีด้านอินเตอร์เน็ตในการเข้าถึงข้อมูลสภาพด้านภูมิอากาศ รวมถึงการคาดการณ์สภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นในอนาคตเพื่อควบคุมคุณภาพผลผลิตให้มีความสม่ำเสมอ ทำให้ต้นทุนในการผลิตลดลงและเพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกรจากการปรับตัวตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยี ดังนั้นอาจารย์อภิรัฐ ปิ่นทองอาจารย์ที่ปรึกษาผลงาน และนายกันตพงศ์ ติดงาม นักศึกษาชั้นปีที่ 4 จากสาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (มทร.) ธัญบุรี จึงคิดค้นและออกแบบการประยุกต์การประมวลภาพดิจิตอลโดยใช้โปรแกรม Image J ร่วมกับกล้อง IP Camera ในการวิเคราะห์ค่าความต้องการน้ำของพืชผ่านระบบอินเตอร์เน็ตและควบคุมระบบผ่านทางสัญญาณโทรศัพท์มือถือขึ้นให้เหมาะสมกับพืชพุ่ม โดยสามารถใช้ได้ในระดับความสูง 4 เมตร เพื่อเพิ่มความสะดวกและรวดเร็วในการให้น้ำแก่พืชได้ทุกที่ทุกเวลา ซึ่งต้นทุนก็เฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 7,000 บาท

อาจารย์อภิรัฐ ปิ่นทอง เล่าว่า การประยุกต์ใช้โปรแกรม Image J ร่วมกับกล้อง IP Camera ในการวิเคราะห์ค่าความต้องการน้ำของพืชผ่านระบบอินเตอร์เน็ตและควบคุมผ่านทางสัญญาณโทรศัพท์มือถือ ประกอบด้วย โปรแกรม Image J ซึ่งโปรแกรม “Image J” ได้ถูกพัฒนาขึ้นโดย Wayne Rasband และ The National Institute of Health (NIH) ประเทศสหรัฐอเมริกา ถูกเขียนขึ้นมาเพื่ออำนวยความสะดวกในการวิเคราะห์ข้อมูลจากรูปภาพ เช่น การหาพื้นที่ของวัตถุ การนับจำนวนเซลล์ที่ได้จากภาพถ่าย, เครื่องวัดแรงดึงความชื้น Tensiometer เป็นเครื่องมือวัดความเครียดเมตริก (Metric Suction) ของความชื้นในดินที่เกษตรกรทั่วไปนิยมใช้งาน ทั้งยังเป็นอุปกรณ์ราคาถูก สามารถหาซื้อได้ตามท้องตลาดเพื่อช่วยในการคำนวณการให้น้ำแก่พืช โดยจะใช้ร่วมกับกราฟลักษณะความชื้นของดินซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความชื้นและแรงดึงความชื้น, และกล้อง IP Camera เป็นกล้องที่สามารถส่งสัญญาณข้อมูลผ่านระบบไร้สายผ่านไปบนระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ทำให้ผู้ใช้สามารถมองเห็นได้ถึงการเปลี่ยนแปลงของพืชได้ตลอดเวลา

ซึ่งวิธีการออกแบบและการดำเนินการทดลอง คือ 1. ออกแบบอุปกรณ์ยึดจับตัวกล้อง IP Camera ด้วยโปรแกรม Solid Work และจัดสร้างอุปกรณ์จริง 2. สร้างเว็บไซต์ที่ใช้สำหรับเชื่อมโยง กล้อง IP Camera ที่ใช้จับทรงพุ่มพืชเพื่อคำนวณหาค่าปริมาณความต้องการน้ำของพืช 3. เตรียมดินร่วนสำหรับการเพาะปลูกพืชที่ทำการทดลอง ได้แก่ มะเขือเปราะในถุงปลูก 4.ทำการติดตั้งอุปกรณ์วัดแรงดึงความชื้น Tensiometer ในพืชเพื่อทดลอง 5.ติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมกระแสไฟฟ้าผ่านระบบสัญญาณโทรศัพท์มือถือมาทดสอบ 6.นำอุปกรณ์ทั้งหมดมาเชื่อมต่อ

ด้านนายกันตพงศ์เล่าเสริมต่อว่า ผลในการทดลองหาพื้นที่ของทรงพุ่มและค่าความชื้นของดินได้จากเครื่องมือวัดแรงดึงความชื้นในดิน (Tensiometer) วิเคราะห์ร่วมกับกราฟลักษณะความชื้นของดินเพื่อคำนวณหาปริมาณการให้น้ำแก่พืชตามช่วงการเจริญเติบโต โดยเครื่องควบคุมผ่านทางระบบสัญญาณโทรศัพท์มือถือจากตัวอย่างผลการศึกษาพบว่า วิธีดังกล่าวสามารถคำนวณหาพื้นที่ของทรงพุ่มได้ 0.108 ตารางเมตร ค่าแรงดึงความชื้นในดินเท่ากับ – 0.4 บาร์ เมื่อนำข้อมูลไปประมวลผลผ่านเว็บไซต์จะได้ปริมาณน้ำที่ต้องให้แก่พืช 6.35 ลิตร/ตัน โดยให้น้ำด้วยระบบน้ำหยดที่อัตราการไหลเท่ากับ 0.046 ลิตร/นาที ระบบจะคำนวณเวลาการให้น้ำเท่ากับ 138 นาที ซึ่งเป็นเวลาในการเปิดเครื่องควบคุมผ่านระบบสัญญาณโทรศัพท์มือถือจึงจะเพียงพอที่จะให้ความชื้นของดินกลับมาถึงจุดความชื้นชลประทาน (Field Capacity) เพื่อพืชจะได้นำความชื้นนี้ใช้สำหรับการเจริญเติบโต

ทั้งนี้จากการทดลองอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นมาสามารถใช้งานได้จริงในการวิเคราะห์ความต้องการน้ำของพืชผ่านทางระบบอินเตอร์เน็ตได้อย่างถูกต้องและแม่นยำตามหลักของวิชาการและสอดคล้องในความเป็นจริง อีกทั้งยังสามารถสั่งการหรือควบคุมการให้น้ำแก่พืชผ่านระบบสัญญาณโทรศัพท์มือถือได้ตามความต้องการ เพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายแก่ผลผลิตและลดการสูญเสียของน้ำที่ให้แก่พืชเกินความจำเป็น จึงทำให้สามารถประหยัดทั้งทรัพยากรน้ำ อีกทั้งยังสามารถใช้ในการสังเกตการณ์เจริญเติบโตและโรคที่เกิดกับพืชเพื่อแยกและป้องกันการลุกลามของโรคได้

 

แสดงความคิดเห็น