“โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ” นวัตกรรมเด่น กรมวิชาการเกษตร ยกระดับสินค้าเกษตร 4.0

“ประเทศไทย” ได้รับการยอมรับว่า เป็นผู้ผลิตสินค้าเกษตรและอาหารชั้นนำของโลก แต่เกษตรกรไทยกลับมีหนี้สินจากการทำเกษตรแบบดั้งเดิม กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ จึงมุ่งสร้างความสามารถในการแข่งขัน โดยใช้เทคโนโลยีการเกษตรเป็นเครื่องมือขับเคลื่อนภาคเกษตรของประเทศ โดยเชื่อมโยงเทคโนโลยีจากต้นน้ำถึงปลายน้ำ

เนื่องจาก “ผัก” เป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญและเป็นอาหารเพื่อสุขภาพที่ได้รับความนิยมสูง แต่การผลิตผักให้มีคุณภาพดี ไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะผักทุกชนิดอ่อนไหวต่อโรคและแมลง เกษตรกรจึงจำเป็นต้องใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช ยาฆ่าแมลง สารเคมีป้องกันกำจัดเชื้อรา รวมไปถึงยาฮอร์โมนเร่งโตหรือปุ๋ยเคมีเพื่อเร่งการเจริญเติบโตของพืชผัก ทำให้มีต้นทุนการผลิตที่สูง และหากเกษตรกรบริหารจัดการผลผลิตได้ไม่ดี ผู้บริโภคก็เสี่ยงเจอปัญหาสารเคมีตกค้างในพืชผักที่ซื้อมาทำอาหาร

โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ

ทั้งมอบหมายให้ 22 หน่วยงาน ในสังกัดทำหน้าที่ดูแลส่งเสริมการพัฒนาเกษตรอัตลักษณ์พื้นถิ่น การผลิตสินค้าเกษตรปลอดภัย เกษตรชีวภาพ เกษตรแปรรูป เกษตรอัจฉริยะ ตลอดจนส่งเสริมการจัดการระบบนิเวศเกษตร เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสำคัญคือ เพิ่มรายได้ ลดต้นทุนการผลิต ไม่ต่ำกว่า 60% ตามยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี “ไทยแลนด์ 4.0”

ปัจจุบัน เกษตรกรมีแนวโน้มหันมาปลูกพืชผักในโรงเรือนเพิ่มมากขึ้น เพื่อป้องกันศัตรูพืช ลดการใช้สารเคมีทางการเกษตร และลดผลกระทบจากสภาพแวดล้อมในกระบวนการการผลิต ดังนั้น กระทรวงเกษตรและสหกรณ์จึงเดินหน้าขับเคลื่อนโรงเรือนปลูกพืชอัจฉริยะให้เกิดขึ้นอย่างเป็นรูปธรรม โดยใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น เซ็นเซอร์ตรวจวัดโรคพืช การเจริญเติบโตของพืช ตรวจสอบธาตุอาหารในดิน คุณภาพน้ำ สภาพอากาศ ใช้เครื่องผสมปุ๋ยและจ่ายปุ๋ยอัตโนมัติ

โมเดลโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ

รวมทั้งสั่งการทำงานของระบบด้วยการควบคุมระยะไกล ผ่านระบบ IoT (Internet of Things) ข้อมูลที่ได้จากเซ็นเซอร์ต่างๆ จะถูกส่งผ่านระบบคลาวด์ (Cloud) เพื่อจัดเก็บประมวลผล ในการจัดทำ Big Data และ IoT Platform การเกษตรอัจฉริยะแล้ว ยังมีเป้าหมายพัฒนาต่อยอดเป็น “การทำเกษตรแม่นยำ” ในอนาคตอีกด้วย

โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ

กรมวิชาการเกษตร โดยสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ได้ขับเคลื่อนนโยบาย โรงเรือนปลูกพืชอัจฉริยะให้เกิดขึ้นอย่างเป็นรูปธรรม ในรูปแบบ “โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ” ซึ่งเป็นผลงานการออกแบบของ คุณอัคคพล เสนาณรงค์ ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม

คุณอัคคพล ได้พัฒนาระบบสมองกลฝังตัว นำมาใช้ควบคุมโรงเรือนอีแวป โดยใช้บอร์ดสมองกลฝังตัว arduino และใช้ ภาษา matlab simulink ในการเขียนโปรแกรม การพัฒนาสมองกลฝังตัวเพื่อให้ง่ายต่อการเรียนรู้ จากการออกแบบ ทดสอบ และแก้ไข ค่อนข้างมาก จึงได้สมองกลฝังตัว ที่ค่อนข้างเหมาะสมกับการปลูกพืชที่น่าจะมีศักยภาพในโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ เช่น เมล่อน เป็นต้น

เมล่อน เหมาะสำหรับปลูกโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ

ทั้งนี้พืชที่นำมาปลูกในโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ ควรมีความเหมาะสมที่จะปลูกในช่วงอุณหภูมิ 25-35 องศาเซลเซียส และในช่วงความชื้นสัมพัทธ์ 65% ถึง 80% สมการควบคุมที่โปรแกรมลงไปในสมองกลฝังตัว มีดังนี้

1. ให้พัดลมทำงานเมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 25 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนต่ำกว่า 70%

2. ให้พัดลมทำงานเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนสูงกว่า 85% และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนสูงกว่าความชื้นสัมพัทธ์ภายนอกโรงเรือน 5%

ติดตั้งพัดลมระบายอากาศเพื่อลดอุณหภูมิในโรงเรือน
ระบบการให้ปุ๋ย ให้น้ำ แบบอัตโนมัติ

3. ให้ปั๊มน้ำของแผงความเย็นทำงานเมื่ออุณหภูมิในโรงเรือนสูงกว่า 25 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนต่ำกว่า 65%

4. ให้ม่านพรางแสงที่สามารถลดแสงได้ราว 50% ทำงาน เมื่อแสงภายนอกสูงกว่า 35,000 Lux

ข้อดี : ใช้งานง่าย ลดแรงงาน

จุดเด่นของนวัตกรรม โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ คือประหยัดแรงงาน เพราะโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะติดตั้งระบบให้ปุ๋ยและให้น้ำแบบอัตโนมัติ สามารถควบคุมการทำงานได้ง่าย เนื่องจากใช้นาฬิกาตั้งเวลา (Timer) การให้ปุ๋ยสามารถ ผสมปุ๋ยเข้มข้นไว้ในถังล่วงหน้า และให้วันละ 2 ครั้ง ในเวลา 09.00 น. และ 14.00 น. ส่วนการให้น้ำสามารถแบ่งให้ได้ทุกชั่วโมงในตอนกลางวัน

Narrow band IoT และค่าที่แสดงใน Excel real time

คุณอัคคพล ติดตั้งระบบการวัดอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และความเข้มของแสงภายในโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะแห่งนี้ โดยเลือกใช้อุปกรณ์ที่มีราคาถูกซ่อมแซมง่าย โดยเฉพาะเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ และความชื้นสัมพัทธ์ จะเลือกรุ่นที่ส่งสัญญาณ analog เพื่อให้ง่ายต่อการตรวจสอบในพื้นที่ว่าเซ็นเซอร์เสียหรือไม่

ควบคุมระยะไกล ผ่านระบบ IoT

โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ สามารถตรวจสอบทางไกลด้วยกล้อง หรือใช้ IoT สามารถเพิ่มเติมได้ตามความต้องการ แต่จะต้องแยกเซ็นเซอร์ของ IoT เป็นคนละตัวกับเซ็นเซอร์ของระบบควบคุมอัจฉริยะ เพื่อให้เกิดการตรวจสอบกันเอง (Cross Checking) ซึ่งการแสดงผล Narrow band IoT เป็นผลงานที่

ตัวอย่างกราฟความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือนแสดงบนโทรศัพท์มือถือ
Narrow band IoT ที่สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม ร่วมวิจัยกับ บริษัท AIS

สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรมร่วมวิจัยกับ บริษัท AIS โดยพัฒนาให้สามารถส่งข้อมูล Real Time ลงในโปรแกรม Excel ได้

ทั้งนี้ ผู้สนใจนวัตกรรมโรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ สามารถสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ สถาบันวิจัยเกษตรวิศวกรรม (บางเขน) กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ โทรศัพท์ 02-940-5791 ได้ทุกวันในเวลาราชการ

คุณอัคคพล เสนาณรงค์ (ซ้าย) โชว์นวัตกรรมในโรงเรือน

โชว์โรงเรือนอีแวปอัจฉริยะ ในมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2563

บทความก่อนหน้านี้แม่โจ้ เปิดตัวพืชพันธุ์ใหม่ของโลก “ปทุมา 3N” สวย แข็งแรง โตเร็ว ทนโรค
บทความถัดไปผลิตภัณฑ์ กศน.พรีเมี่ยมอ่างทอง ยกระดับ สร้างมูลค่าเพิ่มสินค้าชุมชน