Design and Construction of Compost Production System Controlled by the Internet of Things การออกแบบและสร้างระบบการผลิตปุ๋ยหมักที่มีการควบคุมด้วยอินเตอร์เน็ตของสรรพสิ่ง

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและสร้างระบบการผลิตปุ๋ยหมัก โดยใช้วัตถุดิบมูลวัวและต้นหน่อไม้ฝรั่งที่มีการควบคุมด้วยอินเตอร์เน็ตของสรรพสิ่ง เพื่อลดต้นทุนการซื้อปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยเคมี เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของธาตุอาหารในดิน รวมถึงงดการสร้างมลภาวะทางอากาศเป็นพิษสาเหตุอันเนื่องมาจากการเผาทำลายต้นหน่อไม้ฝรั่ง โดยขั้นตอนการทำงานได้ขึ้นกองปุ๋ยหมักจำนวน 3 กอง กองที่ 1 ใช้เทคนิคการตั้งเวลาในการรดน้ำภายในกองปุ๋ย กองที่ 2 ใช้เทคนิคการรดน้ำในกองขึ้นกับความชื้นปุ๋ยที่ตั้งค่าไว้ และกองที่ 3 ใช้เทคนิควิศวกรรมแม่โจ้1 ขั้นตอนได้ทำการออกแบบและสร้างชุดควบคุมระบบการผลิตปุ๋ยหมัก จากนั้นออกแบบและเขียนโปรแกรม Arduino IDE เพื่อติดต่อกับเอ็มซียู ESP8266 ฝั่งด้านเน็ตเวิร์กใช้ Netpie 2020 เป็นตัวควบคุมและแสดงผล และได้นำ Node-Red เป็นเกตเวย์เพื่อรองรับการใช้ InfluxDB และ Grafana ในอนาคต และได้มีการสำรองข้อมูลกรณีที่คลาวด์เซิร์ฟเวอร์ของ Netpie 2020 เกิดขัดข้องโดยการใช้ MySQL สร้างฐานข้อมูลเพื่อเก็บข้อมูลจากตัวรับรู้ลงในเซิร์ฟเวอร์ และใช้ Line notify ในการแจ้งสภาวะการทำงานของระบบ เมื่อนำปุ๋ยที่หมักตลอดระยะเวลา 60 วัน ไปวัดปริมาณแร่ธาตุอาหาร ธาตุไนโตรเจนและฟอสเฟอรัสของทั้ง 3 กอง มีค่าใกล้เคียงกันและมีค่าสูงกว่ามาตรฐานของปุ๋ยอินทรีย์ (เกรด A) ส่วนโพแทสเซียมมีค่าต่ำกว่ามาตรฐาน โดยมีระยะเวลาการคืนทุนในการสร้างระบบควบคุมดังกล่าวมีค่าเพียง 2 ปี เท่านั้น

This research focuses on designing and assembling a compost production system using cow manure and asparagus plants as raw materials. This system is controlled by the Internet of Things to reduce the cost of purchasing organic and chemical fertilizers, increase the fertility of nutrients in the soil, and reduce toxic air pollution caused by burning asparagus trees.  The process uses three compost piles. The first one uses the technique of scheduling watering inside the fertilizer pile. The second one uses watering techniques in piles based on the set fertilizer moisture, and the third pile uses Maejo engineering techniques number one.  This study includes designing and assembling compost pile control, then designing and programming an Arduino IDE to contact MCU ESP8266. The network side uses Netpie 2020 as a controller and display.  This research adopted Node-Red as a gateway to support the future use of InfluxDB and Grafana. To maintain system stability, a backup was made in case of a cloud server failure of Netpie 2020 using MySQL, creating a database to store data from the sensor into the server, and using Line notify to report the operating conditions of the system. The fertilizer composted over a period of 60 days was taken to measure the amount of minerals and nutrients, the nitrogen and phosphorus elements of all three stacks were similar which is greater than the standard level of organic fertilizer (grade A). However, the potassium level is substandard.  The payback period for setting us such a control system is only 2 years.