การเกษตรในประเทศไทยยังคงเป็นอาชีพที่หล่อเลี้ยงประชากรหลายล้านครัวเรือนทั่วประเทศ และยังเป็นสินค้าส่งออกที่ขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศมาอย่างยาวนาน แต่เกษตรกรผู้ผลิตสินค้าจำนวนมากยังเข้าไม่ถึงเทคโนโลยีและนวัตกรรมสมัยใหม่ ที่ช่วยให้การเกษตรกรรมมีต้นทุนที่ลดลง และได้ผลผลิตที่เพิ่มมากขึ้น HandySense

ระบบฟาร์มอัจฉริยะ หรือ Smart Farm เป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่ประยุกต์และบูรณาการหลายศาสตร์มาใช้งานร่วมกันอย่างเป็นระบบ เพื่อนำไปใช้งานในภาคเกษตรกรรมให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งในการลดต้นทุน ผลผลิตที่เพิ่มขึ้น และความสะดวกสบาย ซึ่งในประเทศไทยได้นำระบบนี้มาใช้งานจริงแล้วในหลายพื้นที่HandySense

ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ หรือ NECTEC ศูนย์วิจัยภายใต้ สวทช. เป็นองค์กรวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูง เปรียบเสมือน “เครื่องจักรสำคัญในการสร้างฐานรากทางเทคโนโลยีให้ประเทศ” รวมถึงเตรียมความพร้อมงานวิจัยเทคโนโลยีแห่งอนาคต โดยร่วมกับพันธมิตรผลักดันให้เกิดระบบนิเวศของการใช้เทคโนโลยีที่วิจัยและพัฒนาขึ้นให้เกิดประโยชน์ต่อคนหมู่มาก ที่ให้ทุกภาคส่วนสามารถเข้าถึงและใช้ประโยชน์ได้เสมือนกับการเป็นสาธารณูปโภคที่ส่งให้ประชาชนทุกคนในบ้าน ดร.ชัย วุฒิวิวัฒน์ชัย ผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ กล่าว

ในช่วงหลายปีปี่ที่ผ่านมา NECTEC ได้สนับสนุนงานและพัฒนางานวิจัยที่เกี่ยวกับระบบ Smart Farm มาโดยตลอด ปัจจุบัน NECTEC ได้เผยแพร่นวัตกรรมแฮนดีเซนส์ – HandySense ซึ่งเป็นอุปกรณ์ IoT (Internet of Thaings) เซนเซอร์ และแอปพลิเคชันควบคุมสภาวะแวดล้อมที่เป็นตัวแปรสำคัญในการเพาะปลูกของพืช โดยสามารถกำหนดตัวแปรควบคุมสภาวะแวดล้อม เพื่อให้ได้สภาวะที่เหมาะสมในกระบวนการเพาะปลูกมากที่สุด โดยอุปกรณ์สามารถใช้ได้ทั้งระบบการปลูกพืชในโรงเรือน และระบบการปลูกพืชกลางแจ้ง

การทำงานของระบบ

ระบบแฮนดีเซนส์ ทำงานร่วมกัน 2 ส่วน คือ (1) อุปกรณ์ตรวจวัดและควบคุม (2) เว็บแอปพลิเคชัน โดยจะตรวจวัดค่าสภาพแวดล้อมที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชผลแบบเรียลไทม์ผ่านเซนเซอร์ (sensor) ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิ ความชื้นในดิน ความชื้นสัมพัทธ์ แสง และส่งต่อข้อมูลจากเซนเซอร์ผ่านระบบคลาวด์แล้วนำมาเปรียบเทียบกับค่าที่เหมาะสมของการเพาะปลูกพืช (Crop Requirement) เพื่อแจ้งเตือนและสั่งการระบบต่าง ๆ ให้ทำงานต่อไป

โดยทีมวิจัยและพัฒนาได้ศึกษาและรวบรวมข้อมูลที่เหมาะสมของการเพาะปลูกพืช (Crop Requirement) หลายชนิด เช่น เมล่อน มะเขือเทศ มะม่วง ข้าว ผักไฮโดรโปรนิกส์ เห็ด เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชันให้เกษตรกรสามารถป้อนค่าเหล่านี้ได้ด้วยตนเองอีกด้วย

3 Smart ฟังก์ชันที่มาพร้อมกับความง่าย

เกษตรกรสามารถตรวจสอบข้อมูลสภาพแวดล้อมและสั่งงานระบบผ่านเว็บแอปพลิเคชัน ที่สามารถใช้งานรองรับกับสมาร์ตโฟนไปจนถึงคอมพิวเตอร์ส่วนตัว เมื่อระบบตรวจพบสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมกับพืช เช่น อุณหภูมิในแปลงสูงกว่าค่าที่กำหนดไว้ ระบบจะแสดงผลเป็นสีแดง เพื่อให้เกษตรกรสังเกตเห็นได้โดยง่าย และสามารถสั่งงานต่อไปได้ทันที ผ่าน 3 สมาร์ตฟังก์ชัน ดังนี้

1. การสั่งงานผ่านสมาร์ตโฟน

เกษตรกรสามารถสั่งงาน on / off ระบบควบคุมต่าง ๆ ผ่านสมาร์ตโฟนได้ เช่น หากพบการแจ้งเตือนค่าความชื้นในดินต่ำกว่าที่กำหนด สามารถกดสั่งรดน้ำพืชผลได้ทันที

2. การตั้งเวลา

เกษตรกรสามารถตั้งเวลาให้ระบบทำงานโดยอัตโนมัติตามเวลาที่กำหนดไว้ เช่น ตั้งเวลาการให้ปุ๋ยซึ่งจำเป็นต้องให้อย่างสม่ำเสมอ มีรอบเวลาชัดเจน

3. การใช้ระบบเซนเซอร์

เมื่อเซนเซอร์ตรวจพบค่าสภาวะที่ไม่เหมาะสมจะสั่งงานระบบอื่น ๆ ให้ทำงานโดยอัตโนมัติ เช่น หากพบค่าอุณหภูมิสูงกว่าที่กำหนด จะสั่งงานให้สเปรย์หมอกทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อลดอุณหภูมิ

เอกลักษณ์ของแฮนดีเซนส์ คือความง่ายต่อการติดตั้งและการใช้งาน แต่คำว่าใช้งานง่ายในมุมของเกษตรกรเป็นอย่างไร เราต้องเข้าใจมันก่อน เมื่อเรารู้ว่ากระบวนการใช้งานสมาร์ตโฟนของเกษตรกรเป็นอย่างไรเราจึงพัฒนาให้คล้ายกัน ถ้าเกษตรกรใช้ LINE ได้ ก็ใช้งานระบบนี้ได้เช่นกัน ดร.ชัย กล่าว

อุปกรณ์จำเป็นที่ต้องมีเพื่อใช้งานระบบ

แฮนดีเซนส์เป็นอุปกรณ์ IoT ดังนั้นสิ่งแรกที่จำเป็นต้องมี Internet ซึ่งใช้ความเร็วเริ่มต้นในระดับ 2G ก็เพียงพอต่อการใช้งาน ถัดมาคือ การให้น้ำโดยใช้ระบบท่อ โดยใช้วาล์วไฟฟ้าควบคุมการให้น้ำและปุ๋ย และใช้ magnetic switch ควบคุมการเปิดปิดปั๊มน้ำ นอกจากนี้ยังมีเรื่องของระบบไฟฟ้า

เป็นระบบที่พร้อมใช้งานได้จริงทั่วประเทศ ที่ผ่านมาได้นำไปติดตั้งให้เกษตรกรในหลายพื้นที่ หนึ่งในนั้นคือ เกษตรกรต้นแบบในจังหวัดฉะเชิงเทรา ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างจังหวัดฉะเชิงเทรา โดยเกษตรและสหกรณ์จังหวัดฯ และ NECTEC ภายใต้โครงการพัฒนาสินค้าเกษตรปลอดภัยสูง ซึ่งได้ติดตั้งระบบแฮนดีเซนส์ ในพื้นที่เกษตรกรรมกว่า 34 แห่งทั่วฉะเชิงเทรา

คุณจิตกร เผด็จศึก ประธานศูนย์การเรียนรู้ เกษตรปลอดภัยสูง เบอร์ 8 กล่าวถึงผลลัพธ์หลังจากใช้งานระบบฟาร์มอัจฉริยะว่า ช่วยเพิ่มผลผลิตถึงร้อยละ 20 ลดการใช้น้ำลงไปกว่าร้อยละ 5 – 10 และใช้แรงงานน้อยลง เมื่อเปรียบเทียบกับช่วงก่อนหน้าการติดตั้งระบบแฮนดีเซนส์

“เดิมเรารดน้ำแบบใช้สายยางหรือใช้ระบบน้ำธรรมดาที่ให้คนเปิดปิด ทำให้น้ำไหลออกมาไม่สม่ำเสมอ บางครั้งอาจจะมากไปหรือน้อยไป ทำให้ผักไม่โตหรือผักเน่าได้ เมื่อเรานำแฮนดีเซนส์ ช่วยวัดอุณหภูมิหรือวัดความชื้นในดินเป็นหลัก การให้น้ำก็จะตรงกับความต้องการของพืชจริง ๆ ใช้เวลาน้อยลง ระบบทำงานได้อัตโนมัติโดยที่เราไม่ต้องไปยุ่ง ไม่ต้องไปเปิดประตูแปลงให้เชื้อโรคหรือแมลงเข้าไป” คุณจิตรกร กล่าว

นอกจากนี้ ระบบแฮนดีเซนส์ ได้ติดตั้งใช้งานให้กับเกษตรกร Young Smart Farmer กว่า 30 แห่งทั่วประเทศภายใต้โครงการ DTAC ฟาร์มแม่นยำ โดยสามารถเพิ่มรายได้ให้เกษตรกรเฉลี่ยถึงร้อยละ 20 ต่อปี ยกตัวอย่างเช่น “โครงการ DTAC ฟาร์มแม่นยำ การปลูกผักชีอินทรีย์ในโรงเรือน” ก่อนหน้านี้ เกษตรกรไม่ทราบว่าต้องรดน้ำปริมาณเท่าไหร่ ก็รดทั่ว ๆ ไปตามความรู้สึก สิ่งที่เกิดขึ้นคือ ผลผลิตเกิดรากเน่า และโคนเน่า ซึ่งผักชีต้องขายทั้งต้นและราก จึงเกิดความเสียหายต่อผลผลิตมาก โดยก่อนหน้านี้ ปลูกผักชี 1 โรงเรือนขายได้ประมาณ 10,000 บาท เมื่อนำระบบมาใช้งาน รายได้กลับเพิ่มขึ้นเป็น 40,000 บาท

NECTEC ได้วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี Smart Farm มากมาย สำหรับแฮนดีเซนส์ ได้ผนึกกำลังบูรณาการกับ NETPIE แพลตฟอร์ม IoT สัญชาติไทยที่เพิ่งเปิดตัวเวอร์ชันล่าสุด “NETPIE2020” โดยนำมาใช้เป็นระบบเบื้องหลังการรับส่งข้อมูลจากเซนเซอร์ (sensor) รวมถึงแอปพลิเคชันชาวเกษตร (Chaokaset) ที่ช่วยเกษตรกรวางแผนการเพาะปลูกที่ถูกต้องตามกรอบเวลา (crop calendar) พร้อมแนะนำวิธีปฎิบัติงานในแปลงอย่างถูกต้องและเหมาะสมอีกด้วย

“เราใช้ NETPIE เป็น cloud platform IoT ซึ่งมีความเสถียรและมีความคล่องตัวและสอดคล้องกับแฮนดีเซนส์ นอกจากนี้เรายังทำงานร่วมกับแอปพลิเคชันชาวเกษตรที่ทำเรื่องของการวางแผนการเพาะปลูก (Crop Calendar) ฉะนั้นเกษตรกรสามารถควบคุมเรื่องของการบริหารจัดการฟาร์มได้แบบครบวงจรเต็มประสิทธิภาพ ต้องขอบคุณทั้งNETPIEและชาวเกษตรด้วยที่เข้ามาช่วยพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อเกษตรกร” ดร.ชัย กล่าวปิดท้าย

หากท่านผู้อ่านสนใจตั้งตั้งระบบฟาร์มอัจฉริยะ สามารถกรอกแบบฟอร์มแจ้งความจำนงได้ที่ https://docs.google.com/forms/d/1WQEYFI6RJbnz1_Ot7-2FIOY-nuysHOLtpn-XV4B5TMs/viewform?edit_requested=true

ขอขอบคุณ

ดร. ดร.ชัย วุฒิวิวัฒน์ชัย ผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ข้าวหอมจินดา ข้าวเจ้าสายพันธุ์ใหม่แข็งแรง ทนโรค