ไม่มีหมวดหมู่

smart farm control

งานนี้ เป็นการประยุกต์ใช้

  • message passing (MQTT หรือ netpie.io) ในการรับส่งข้อมูลหรือคำสั่ง เช่น ข้อมูลความชื้น คำสั่งปิด หรือ เปิด โดยติดตั้งใช้งานบน Raspberry pi
  • smart switch or wifi switch ประกอบด้วย controller board (IoT board) เช่น ESP-8266, Relay เพื่อใช้เป็นสวิทช์ปิดเปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยการรับคำสั่งจาก MQTT Server
  • smart sensor or wifi sensor (temperature and relative humidity) เป็นการใช้ IoT Board กับ Electronic Sensor เช่น SHT30 ในการวัดค่าความชื้น อุณหภูมิ แล้วส่งข้อมูลไปยัง MQTT Server
  • web application (java script, angularjs, nodejs) เป็นส่วนติดต่อกับผู้ใช้งานและทำหน้าที่ในการรับค่าที่ส่งจาก smart sensor ผ่าน MQTT แล้วนำมาตัดสินใจในการทำงานตามเงื่อนไขที่ผู้ใช้ตั้งไว้ เช่น เมื่อค่าความชื้นต่ำกว่าที่กำหนด ให้สั่ง Smart Switch ทำงานเป็นต้น
  • wifi access point เป็นส่วนของระบบสื่อสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ได้แก่ MQTT Server, smart switch, smart sensor

 

เมื่อนำมาทำงานประกอบร่วมกัน ก็จะได้ชุดควบคุมเพื่อใช้ควบคุมการรดน้ำ (พ่นหมอก) ในโรงเรือนเพาะปลูก โดยทำตามเงื่อนไขของ ความชื้น หรือ อุณหภูมิ หรือทั้งสองอย่าง

รายละเอียดของ source code

ส่วนของ User Interface (ui) และ smart sensor

ส่วนของ smart switch

ogofarm_ui

การทำงาน สามารถเลือกเงื่อนไข (Condition) ได้สามแบบคือ เลือกตรวจจับค่าความชื้น (RH) หรือ อุณหภูมิ (Temp) หรือ ทั้งความชื้นและอุณหภูมิ (RH&Temp) โดยความชื้นมีหน่วยเป็นร้อยละ (%) อุณหภูมิมีหน่วยเป็นองศาเซลเซียส (Degree Celsius) และเงื่อนไขการสั่งงาน smart switch เพื่อปิดหรือเปิด (ON/OFF)

การ ON/OFF นั้นจะสัมพันธ์โดยตรงกับค่า min ไม่ว่าจะเป็น min RH หรือ min Temp นั่นคือ เมื่อค่าที่วัดได้ต่ำกว่าค่า min smart switch จะทำงานตามที่ระบุใน ON/OFF เช่น ถ้าตำแหน่ง ON/OFF อยู่ ON โปรแกรมก็จะเป็นการสั่งให้ smart switch ทำงานเปิดไฟฟ้า relay contact จะอยู่ที่ตำแหน่ง NO (Normal Open) หรือเชื่อมระหว่าง Common กับ NO แต่ถ้าตำแหน่ง ON/OFF อยู่ที่ OFF เมื่อค่าที่วัดมาต่ำกว่าค่า min ก็จะเป็นการสั่งให้ smart switch ปิดการทำงาน relay contact จะอยู่ที่ตำแหน่ง NC (Normal Close)


if smart sensor data < min RH or min Temp

do action in ON/OFF

else if smart sensor data > max or min Temp

do toggle action in ON/OFF

ส่วนค่า max ของ RH หรือ Temperature นั่นจะทำงานตรงข้ามกับการเลือก ON/OFF นั่นคือเมื่อเลือกที่ ON เมื่อค่าที่วัดมาได้มากกว่าค่า max RH หรือ Temp. ก็จะเป็นการสั่งให้ smart switch ปิดการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า (เช่น ปั๊มน้ำ)

ในกรณีที่เลือกเงื่อนไข (condition) แบบ RH&Temp จะเป็นการทำงานด้วยสองเงื่อนไขของค่าที่วัดคือ ทั้งค่าความชื้นและอุณหภูมิ โดยค่า min จะทำงานสัมพันธ์กับ ON/OFF ด้านซ้าย ส่วนค่า max จะทำงานสัมพันธ์กับ ON/OFF ด้านขวา


if smart sensor data < min RH && min Temp

do action in Left ON/OFF

else if smart sensor data > max RH && max Temp

do action in Right ON/OFF

นอกจากนี้ ยังมีการตั้งค่าเวลา sensor timer (countdown) เพื่อตรวจสอบการส่งข้อมูลของ smart sensor ในกรณีที่มีข้อมูลส่งเข้ามา timer จะเริ่มนับใหม่ กรณีที่ไม่มีข้อมูลจาก smart sensor ส่งเข้ามาโปรแกรมจะทำการส่งคำสั่ง OFF ไปยัง smart switch เพื่อป้องกันการทำงานค้าง กรณีที่ไม่ได้รับข้อมูลจาก smart sensor

ในกรณีของการส่งข้อมูลไปเปิด smart switch จะมีการส่งค่าเวลาเพื่อให้ smart switch สามารถทำงานตามเวลาที่กำหนดแล้วปิดเอง (โดยไม่จำเป็นต้องดูเงื่อนไขของค่าที่ได้รับจาก smart sensor) เช่น เมื่อ ความชื้นต่ำกว่าที่ตั้งและกำหนดให้เปิด smart switch / smart switch จะถูกตั้งเวลาทำงาน 5 นาที (TIMEFACTOR) จากนั้นจะหยุดทำงาน แต่ถ้าในระหว่าง 5 นาทีนั้น เงื่อนไขของความชื้นมากกว่าที่กำหนด โปรแกรมสามารถส่งคำสั่งหยุดไปที่ smart switch ได้ทันที แต่ถ้าเงื่อนไขที่ได้รับจาก smart sensor ยังอยู่ในเงื่อนไข ON หลังจากที่ค่าเวลา ontimer ครบห้านาทีแล้ว โปรแกรมก็จะถูกบังคับให้ส่งการปิดไปยัง smart switch เพื่อป้องกันการทำงานเกินเวลาซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ เช่น ปั๊มน้ำเสียหายได้ และหลังจากส่งคำสั่งปิดไปที่ smart switch แล้ว โปรแกรมจะยังคงมีการตั้งค่าเวลาหน่วง delay (60 วินาที) เพื่อป้องกันการเปิดซ้ำในทันที ทั้งนี้ค่าการหน่วงเวลาเหล่านี้สามารถตั้งปรับเปลี่ยนได้ตามความเหมาะสม

ogofarm_diagram

ใน source code (version 1) เบื้องต้นนี้สามารถ ใช้งานกับ smart sensor 4 ชุด และ smart switch 4 ชุด โดยเงื่อนไขการทำงานผูกระหว่าง smart switch 1 ตัว สามารถทำงานจับคู่ได้กับ sensor หลายตัวได้ (1 to m) แต่ smart sensor จะจับคู่กับ smart switch ได้แค่ตัวใดตัวหนึ่ง (1 to 1)

smart sensor 1 ชุด จะทำงานทั้งวัดอุณหภูมิ วัดความชื้น สำหรับการสั่งงาน smart switch 1 ตัวเท่านั้นโปรแกรมยังไม่สามารถแยกการสั่ง smart switch ต่างกันได้ ด้วยเงื่อนไขของอุณหภูมิหรือความชื้น จาก smart sensor ตัวเดียวได้

ใน version 1.0

  • ยังไม่มีการเก็บข้อมูล เพื่อการดูย้อนหลังหรือนำไป plot graph (ว่าจะทำอยู่ รอก่อนนะ)
  • ยังไม่ได้ให้เชื่อมต่อออกอินเทอร์เน็ต เพราะใน farm ไม่มี internet  แต่ถ้าจะใช้ 3G 4G ก็ไม่มีปัญหาปรับแก้ไขเพิ่มเติมได้ เช่น นำค่าที่ได้ส่งออกไปเก็บไว้ที่ cloud เป็นต้น

Version 1.0 2017-11-21

Advertisements