MSITBlog

4 minutes reading time (701 words)

Automation Farming

Automation Farming

 

Automation Farming

แปลงเกษตรกรรมอัตโนมัติ



ปัญหาและแรงรูงใจ

 

ปัจจุบันความก้าวหน้าของเทคโนโลยีนั้นได้ พัฒนาขึ้นเรื่อยๆทุกวัน ในทุกๆด้าน แต่ส่วนมากนั้นเรามักจะเห็นในทางด้านอุตสาหกรรมการผลิตเป็นหลัก เช่น การนำแขนจักรกลมาใช้แทนแรงงานมนุษย์ หรือนำมาใช้กับงานที่มีเสี่ยงแทนมนุษย์ เป็นต้น อีกทั้งบางอุตสาหกรรม สามารถต่อยอดไปถึง ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีมนุษย์อยู่ในกระบวนการผลิตด้วยซ้ำ แต่หากมองไปทางด้าน ทางเกษตรกรรม ปัจจุบันยังจำเป็นต้องใช้แรงงานคนเป็นจำนวนมาก ถึงแม้ว่าปัจจุบันเริ่มมีการนำหุุ่นยนต์ หรือระบบอัตโนมัติ มาร่วมใช้งานแต่ยังไม่สามารถมาทดแทนแรงงานคน ให้เป็นอุตสาหกรรมที่ไร้คนเหมือนกับอุตสาหกรรมอื่นๆ หากสามารถทำเป็นระบบไร้คนได้ จะทำให้สามารถใช้ทรัพยากรมนุษย์ไปทำอย่างอื่นที่หุ่นยนต์ยังไม่สามารถมาแทนที่ได้ดีกว่า

รูปที่ 1 Concept การทำ Automation Farming

 

คุณสมบัติการทำงานของระบบ

 

  1. สามารถตรวจสอบสถานะของพืชแต่ละต้นได้ ทำให้รู้ว่าพืชที่ดูอยู่ต้องการอะไรบ้าง และส่งเป็น Graphic ที่ประมวลผลแล้วให้กับผู้ใช่งาน แสดงดังรูปที่ 2

  2. สามารถปลูกพืช / ดูแล / กำจัดวัชพืช  / ใส่ปุ๋ย / เก็บผลผลิต โดยอัตโนมัติ ตามที่เซ็ทไว้ตามระบบ โดยแต่ละเครื่องจะมีแขนกลที่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้รอบแปลง

  3. สามารถเรียนรู้และเปรียบเทียบได้เองกับข้อมูลเก่า จนได้วิธีการปลูกของต้นไม้แต่ละชนิดที่ดีที่สุด ตามองค์์ประกอบต่างๆ

 

 

รูปที่ 2 Concept หน้าจอของผู้ใช้งาน Automation Farming

 

ภาพรวมการทำงานของแอพลิเคชัน

 

รูปที่ 3 Concept ภาพรวมการทำงาน

 

ระบบการทำงานของเกษตรกรรมอัตโนมัติ แสดงดังรูปที่ 3 มีโครงสร้างระบบดังนี้

 

    1. แปลงเกษตรกรรมอัตโนมัติเป็นแปลงเล็กๆ หลายๆแปลงอยู่รวมกัน โดยมีอุปกรณ์แขนกล และ เซ็นเซอร์ต่างๆอยู่ทุกแปลง ไม่ว่าจะเป็น
      เซนเซอร์วัดความชื้น, สารอาหาร, ความร้อน, แสงเป็นต้น เพื่อส่งข้อมูลไปที่เซอร์เวอร์ เพื่อให้ประมวลผลออกมาว่าจะต้องจัดการอย่างไรกับพืชแต่ละแปลง

    2. เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (Personal Computer)
      ทำหน้าที่เป็นเซิฟเวอร์ที่รับการติดต่อจากแปลงเกษตรกรรมอัตโนมัติ, ทำหน้าที่เก็บข้อมูลสถานะการทำงาน,
      ส่งข้อมูลสรุปไปโทรศัพท์มือถือสมาร์ทโฟนและแท๊ปเล็ต และติดต่อกับแปลงเกษตรกรรมอัตโนมัติ

    3. โทรศัพท์มือถือ สมาร์ทโฟน หรือ แท๊ปเล็ต
      ทำหน้าที่แสดงผลสถานะต่างๆของต้นไม้ เช่น ปริมาณความชื้น, สารอาหารในดิน, ความร้อน, แสง และสามารถควบคุม
      และสามารถวางแผนการทำงานเบื้องต้นของ แปลงเกษตรกรรมอัตโนมัติ ล่วงหน้าได้

 

 

 

โพรโทคอลที่ใช้ในระบบ

 

โพรโทคอลการสื่อสารระหว่างโทรศัพท์มือถือสมาร์ทโฟนหรือแท๊ปเล็ต กับ Server โพรโทคอลนี้เรียกว่า AFSP (Automation Farm Setting Protocal) มีลักษณะข้อความที่ใช้สื่อสารกัน 2 รูปแบบคือ AFSP Request และ AFSP Response โดยอุปกรณ์มือถือสมาร์ทโฟนหรือแท๊ปเล็ตทำหน้าที่เป็น Client ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็น Server



โพรโทคอล AFSP (Automation Farm Setting Protocal)

 

เป็นโพรโทคอลที่ทางานด้วยรหัสแอสกี้ทั้ง หมดในทุกฟิลด์ทั้ง AFSP Request และ AFSP Response

 

 

AFSP Request          
ฟิลด์ Code ความหมาย ฟิลด์ SP รายละเอียดฟิลด์ Information ตัวอย่างฟิลด์ Information ฟิลด์ CR ฟิลด์ LF
101 การขอการเชื่อมต่อ รหัสแอสกี้ช่องว่าง Login Name : Password Peetikorn : Pat0007 รหัสแอสกี้ Carriage Return รหัสแอสกี้ Line Feed
102 การขอดูสถานะของ อุปกรณ์ / เซนเซอร์แต่ละตัว หมายเลขอุปกรณ์ / เซนเซอร์ ที่ต้องการเห็นสถานะ
DeviceNo:DeviceNo: … :DeviceNo:
0:1
Status of Device#0, Device#1
103 การตั้งเปิดการทำงาน อุปกรณ์ / เซนเซอร์ ตั้งหมายเลขอุปกรณ์ที่ต้องการเปิด เมื่อเซนเซอร์วัดได้เท่าไร
DeviceNo,DeviceNo,Operation,%number
2,3,<,50
Turn on Device#2 when Device#3 < 50% 
104 การตั้งปิดการทำงาน อุปกรณ์ / เซนเซอร์ ตั้งหมายเลขอุปกรณ์ที่ต้องการปิด เมื่อเซนเซอร์วัดได้เท่าไร
DeviceNo,DeviceNo,Operation,%number
2,3,>,80
Turn on Device#2 when Device#3 >80% 
105 การตั้งเวลา เปิดอุปกรณ์ / เซนเซอร์ หมายเลขอุปกรณ์ / เซนเซอร์ที่ต้องการตั้งเวลาเปิด และระบุวันเวลา
DeviceNo,Time,Date,Month
0,1800,15,8
Set time to turn on Device#0,
at 18.00 on 15th August
106 การตั้งเวลา ปิดอุปกรณ์ / เซนเซอร์ หมายเลขอุปกรณ์ / เซนเซอร์ที่ต้องการตั้งเวลาปิด และระบุวันเวลา
DeviceNo,Time,Date,Month
0,1900,15,8
Set time to turn off Device#0,
at 19.00 on 15th August
107 การขอดูข้อมูลพืชย้อนหลัง แต่ละแปลงที่สนใจ หมายเลขแปลงพืช วันที่ที่ต้องการเห็นสถานะพร้อมรูปภาพ
History of PlantNo,Date,Month,Status
3,10,6
History of Plant#3 on 10 Jul, 
108 แสดงข้อมูล เฉลี่ยของพืช ที่เราสนใจ แสดงชนิดพืชที่เคยเก็บไว้
Report Plant Type
ReportA
TypeA: Report
109 แสดงข้อมูล Graphic แบบง่ายเพื่อให้เห็นว่าแต่ละแปลงมีสภาพอย่างไร แสดงรูปสรุป เป็นตารางของแปลงพร้อมข้อมูล
Overall
req.Overall
Overall

 

AFSP Response ในกรณีเชื่อมต่อสำเร็จ          
ฟิลด์ Code ความหมาย ฟิลด์ SP รายละเอียดฟิลด์ Information ตัวอย่างฟิลด์ Information ฟิลด์ CR ฟิลด์ LF
101 การขอการเชื่อมต่อสำเร็จ รหัสแอสกี้ช่องว่าง แสดงข้อความ Connection Established  Connection Established รหัสแอสกี้ Carriage Return รหัสแอสกี้ Line Feed
102 การขอดูสถานะของ อุปกรณ์ / เซนเซอร์แต่ละตัวสำเร็จ หมายเลขอุปกรณ์ / เซนเซอร์ พร้อมสถานะ
DeviceNo:Status, DeviceNo:Status, … , DeviceNo:Status
0:1
Device#0 : On
Device#1 : Off
103 การตั้งเปิดการทำงาน อุปกรณ์ / เซนเซอร์สำเร็จ ตั้งหมายเลขอุปกรณ์ที่ต้องการเปิด สำเร็จ
Set Complete : DeviceNo,DeviceNo,Operation,%number
2,3,<,50
Set Complete :
Turn on Device#2 when Device#3 < 50% 
104 การตั้งปิดการทำงาน อุปกรณ์ / เซนเซอร์สำเร็จ ตั้งหมายเลขอุปกรณ์ที่ต้องการปิด สำเร็จ
Set Complete : DeviceNo,DeviceNo,Operation,%number
2,3,>,80
Set Complete :
Turn on Device#2 when Device#3 >80% 
105 การตั้งเวลา เปิดอุปกรณ์ / เซนเซอร์สำเร็จ หมายเลขอุปกรณ์ / เซนเซอร์ที่ต้องการตั้งเวลาเปิด สำเร็จ
Set Complete : DeviceNo,Time,Date,Month
0,1800,15,8
Set Complete :
Set time to turn on Device#0,
at 18.00 on 15th August
106 การตั้งเวลา ปิดอุปกรณ์ / เซนเซอร์สำเร็จ หมายเลขอุปกรณ์ / เซนเซอร์ที่ต้องการตั้งเวลาปิด สำเร็จ
Set Complete : DeviceNo,Time,Date,Month
0,1900,15,8
Set Complete :
Set time to turn off Device#0,
at 19.00 on 15th August
107 การขอดูข้อมูลย้อนหลัง แต่ละแปลงสำเร็จ หมายเลขแปลงพืช วันที่ที่ต้องการเห็นสถานะพร้อมรูปภาพ
History of PlantNo,Date,Month,Status,Picture
3,10,6
History of Plant#3 on 10 Jul,
TypeA: Grow 80%,Water50%,Avg. Temp: 25 C,(Picture)
108 การขอข้อมูล เฉลี่ยของพืช ที่เราสนใจสำเร็จ แสดงชนิดพืชที่เคยเก็บไว้
Report Plant Type
ReportA
TypeA: Report
Birth rate : 90 % , Avg. Water: 50%, Avg. Temp: 25 C
109 แสดงข้อมูล Graphic แบบง่ายสำเร็จ แสดงรูปสรุป เป็นตารางของแปลงพร้อมข้อมูล
Overall (Picture)
Overall
(Graphic Picture)

  

AFSP Response ในกรณีเชื่อมต่อไม่สำเร็จ          
ฟิลด์ Code ความหมาย ฟิลด์ SP รายละเอียดฟิลด์ Information ตัวอย่างฟิลด์ Information ฟิลด์ CR ฟิลด์ LF
201 การขอการเชื่อมต่อไม่สำเร็จ รหัสแอสกี้ช่องว่าง แสดงข้อความ Connection Failed Connection Failed รหัสแอสกี้ Carriage Return รหัสแอสกี้ Line Feed
202 การขอดูสถานะของ อุปกรณ์ / เซนเซอร์แต่ละตัวไม่สำเร็จ แสดงหมายเลขอุปกรณ์ ที่เกิดข้อผิดพลาด
DeviceNo: …… :DeviceNo
0:1
Device#0 : Error
Device#1 : Error
203 การตั้งเปิดการทำงาน อุปกรณ์ / เซนเซอร์ไม่สำเร็จ แสดงหมายเลขอุปกรณ์ ที่เกิดข้อผิดพลาด
DeviceNo: …… : Error
2
Device#2 : Error
204 การตั้งปิดการทำงาน อุปกรณ์ / เซนเซอร์ไม่สำเร็จ แสดงหมายเลขอุปกรณ์ ที่เกิดข้อผิดพลาด
DeviceNo: …… : Error
2
Device#2 : Error
205 การตั้งเวลา เปิดอุปกรณ์ / เซนเซอร์ไม่สำเร็จ แสดงหมายเลขอุปกรณ์ ที่เกิดข้อผิดพลาด
DeviceNo: …… : Error
0
Device#0 : Error
206 การตั้งเวลา ปิดอุปกรณ์ / เซนเซอร์ไม่สำเร็จ แสดงหมายเลขอุปกรณ์ ที่เกิดข้อผิดพลาด
DeviceNo: …… : Error
0
Device#0 : Error
207 การขอดูข้อมูลย้อนหลัง แต่ละแปลงไม่สำเร็จ แสดงหมายเลขแปลงพืชประวัติ ที่เกิดข้อผิดพลาด
History of Plant No. : Error
3
History of Plant#3 : Error
208 การขอข้อมูล เฉลี่ยของพืช ที่เราสนใจไม่สำเร็จ แสดงชนิดพืชที่เคยเก็บไว้ ที่เกิดข้อผิดพลาด
Report Plant type Error
A
TypeA: Report Error
209 แสดงข้อมูล Graphic แบบง่ายไม่สำเร็จ แสดงรูป Connection Failed
Connection Failed
Connection Failed
(รูป Connection Failed)

 

แหล่งอ้างอิง

https://farmerspace.co/

https://www.permaculturenews.org

https://www.techinsider.io

http://www.velleman.co.uk

https://www.vectorstock.com

http://www.arduinostep.com/

http://www.pc-clinic-gib.com/product/power-pc/

 

จัดทำโดย

นาย ปีติกร ปัตตะพงศ์

รหัสนักศึกษา 6217680007

 

 

Auto Goods Receiving
Application ตลาดกลางสำหรับเกษตรกร

Related Posts

 

Comments

No comments made yet. Be the first to submit a comment
Already Registered? Login Here
Guest
Thursday, 20 February 2020