Increasing Yield and Reducing the Cost of Cultivation of Asparagus with the Internet of Things การเพิ่มผลผลิตและลดต้นทุนในการเพาะปลูกหน่อไม้ฝรั่งด้วยอินเตอร์เน็ตของสรรพสิ่ง

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและสร้างระบบการบริหารจัดการน้ำในไร่หน่อไม้ฝรั่งบนพื้นที่ 6,760 ตารางเมตร ด้วยระบบอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง เพื่อเพิ่มผลผลิตและลดต้นทุนรวมถึงป้องกันความเสียหายอันเนื่องจากน้ำท่วมภายในไร่หน่อไม้ฝรั่ง โดยมีขั้นตอนการทำงานคือใช้ตัวรับรู้ความชื้นดิน ตัวรับรู้ความชื้นและอุณหภูมิแวดล้อม ตัวรับรู้น้ำฝน ตัวรับรู้ความเร็วลม การออกแบบและสร้างชุดควบคุมการทำงานปั๊มน้ำบ่อบาดาล สร้างชุดควบคุมการทำงานปั๊มน้ำระบายน้ำฝนทิ้ง สร้างชุดจ่ายน้ำระบบสปริงเกอร์ ออกแบบระบบการส่งน้ำเข้าภายในพื้นที่บริเวณไร่หน่อไม้ฝรั่งด้วยท่อ PVC จากนั้นออกแบบและเขียนโปรแกรม Arduino IDE เพื่อติดต่อกับโหนดเอ็มซียู ESP8266 ที่มีชิป WiFi คลื่นความถี่ 2.4 GHz  ฝั่งด้านเน็ตเวิร์กใช้คลาวด์เซิร์ฟเวอร์ของเน็ตพายเป็นตัวควบคุม แสดงผล (แดชบอร์ดและฟีด) และเก็บข้อมูลต่างๆ เพื่อให้เกษตรกรทราบข้อมูลได้อย่างทันทีทันใด ผลลัพธ์จากการเก็บข้อมูลตลอดระยะเวลา 60 วัน ทำให้ทราบว่าระบบการให้น้ำภายในไร่หน่อไม้ฝรั่งให้มีความชื้นอย่างสม่ำเสมอด้วยระบบการสปริงเกอร์ที่ใช้อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งเป็นตัวควบคุมให้ผลผลิตมากกว่าการให้น้ำแบบปล่อยน้ำไหลตามร่องในพื้นที่ทดสอบวิธีการละ 1 ไร่เท่าๆ กัน เมื่อเสร็จแล้วไปคำนวณเทียบกับพื้นที่จริงที่ 4.22 ไร่ เทียบผลผลิต 4 รอบ กรณีดีสุดการใช้ระบบ IoT สามารถให้ผลผลิตเพิ่มขึ้น 12.8% ลดต้นทุน 99,246 บาท/ปีและใช้ระยะเวลาการคืนทุนเพียง 1.04 ปี เท่านั้น

This research is the designing and constructing of a watering management system on a 6,760 square meter asparagus farming area using the Internet of Things approach to increase productivity, reduce cost, and prevent flooding as well. Processes in this study include utilizing multiple sensors such as soil moisture sensor, ambient humidity and temperature sensor, rainfall sensor and wind speed sensor, designing and developing a groundwater pump control system, a rainfall drainage pump control system, a water distribution control for a sprinkler system, and a plumbing system on the farm area using PVC pipe.  In addition, there is also the creation and development of an Arduino IDE script for communicating with the microcontroller, Node MCU ESP8266, with a 2.4 GHz WiFi chip. A NETPIE Cloud Server is utilized for controlling and displaying (Dashboard and Feed) multiple data to simultaneously inform farmers. In conclusion, results from 60 days of data collection suggest that the asparagus watering system which can regulate soil moisture using a sprinkler process controlled by the Internet of Things can promote more productivity than that of the conventional system on the same plantation area of 1 Rai.  Of this result, in comparison with the real plantation area by scaling up to 4.22 Rai with a production of 4 crops per year, the calculation shows that the best practice of the IoT system can increase productivity by 12.8% and reduce cost by 99,246 baht per year implying that the return period is only 1.04 year.