KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

Artificial intelligence of things system for monitoring and controlling irrigation using weather information

Abstract

This research focuses on the design and development of a prototype Artificial Intelligence of Things (AIoT) system for monitoring and controlling irrigation using weather information. The system consists of four main components: 1) Weather Station – This component includes various sensors such as air temperature, relative humidity, wind speed, and sunlight duration, among others, to collect real-time weather data. 2) Controller Unit – This unit is equipped with machine learning algorithms or models to estimate the reference evapotranspiration (ETo) and calculate the plant’s water requirement by integrating the crop coefficient (Kc) with other plant-related data. This enables the system to determine the optimal irrigation amount based on plant needs automatically. 3) User Interface (UI) and Display – This section allows farmers or users to input relevant information, such as plant type, soil type, irrigation system type, number of water emitters, planting distance, and growth stages. It also provides a display for monitoring and interaction with the system. 4) Irrigation Unit – This component is responsible for controlling the water supply and managing the irrigation emitters to ensure efficient water distribution based on the calculated requirements.

Objective

การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศของโลกทวีความรุนแรงขึ้นอย่างต่อเนื่อง สถานการณ์ดังกล่าวส่งผลกระทบ โดยตรงต่อภาคการเกษตร โดยเฉพาะในประเทศไทยที่มีแนวโน้มเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนน้ำและความ ผันผวนของปริมาณน้ำฝน ซึ่งส่งผลต่อทั้งปริมาณและคุณภาพของผลผลิตทางการเกษตรโดยตรง ทั้งนี้ การบริหารจัดการน้ำในภาคเกษตรกรรมของประเทศไทยยังคงเผชิญกับข้อจำกัดหลายประการ เกษตรกรส่วนใหญ่ยังคงพึ่งพาประสบการณ์ส่วนตัวในการให้น้ำพืช ซึ่งอาจนำไปสู่การใช้น้ำที่ไม่มีประสิทธิภาพ เช่น การให้น้ำมากเกินความจำเป็นหรือน้อยเกินไปจนส่งผลกระทบต่อผลผลิต หรืออาจนำไปสู่ปัญหา เช่น การแตกใบอ่อน การร่วงของดอก และมีผลผลิตที่ไม่ได้คุณภาพ (Togneri et al., 2023) ในขณะที่ข้อมูลทาง วิชาการที่สามารถช่วยให้การบริหารจัดการน้ำมีความแม่นยำขึ้น เช่น ค่าอัตราการใช้น้ำของพืชอ้างอิง (Evapotranspiration: ETo) และค่าสัมประสิทธิ์พืช (Kc) กลับเข้าถึงได้ยาก เนื่องจากมีความซับซ้อนในการ คำนวณ อีกทั้งข้อมูลที่มีอยู่มักเป็นข้อมูลเฉลี่ยรายจังหวัดซึ่งไม่สามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในระดับ ฟาร์ม โครงการนี้จึงมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์สำหรับการติดตามและควบคุมการให้น้ำพืชอัจฉริยะ โดยอิงข้อมูลสภาพอากาศซึ่งจะช่วยแก้ไขข้อจำกัดของเกษตรกรไทยในการเข้าถึงข้อมูลที่ ถูกต้องและการบริหารจัดการน้ำที่แม่นยำ

Other Innovations

CFD—Assisted Expert System for N2-Controlled Atmosphere Process of Rice Storage Silos

วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง

CFD—Assisted Expert System for N2-Controlled Atmosphere Process of Rice Storage Silos

Since organic rice storage silos were faced with an insect problem, an owner solved this problem using the expert system (ES) in the controlled atmosphere process (CAP) under the required standard, fumigating insects with an N2, reducing O2 concentration to less than 2% for 21 days. This article presents the computational fluid dynamics (CFD) assisted ES successfully solved this problem. First, CFD was employed to determine the gas flow pattern, O2 concentration, proper operating conditions, and a correction factor (K) of silos. As expected, CFD results were consistent with the experimental results and theory, assuring the CFD’s credibility. Significantly, CFD results revealed that the ES controlled N2 distribution throughout the silos and effectively reduced O2 concentration to meet the requirement. Next, the ES was developed based on the inference engine assisted by CFD results and the sweep-through purging principle, and it was implemented in the CAP. Last, the experiments evaluated CAP’s efficacy in controlling O2 concentration and insect extermination in the actual silos. The experimental results and owner’s feedback confirmed the excellent efficacy of ES implementation; therefore, the CAP is effective and practical. The novel aspect of this research is a CFD methodology to create the inference engine and the ES.

Read more
Public Park Design Project : Bubbledel Park

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Public Park Design Project : Bubbledel Park

The Public Park Project: Bubbledel Park is a new-style public park located at Suan Phra Nakhon in Lat Krabang District, Bangkok. Designed to be modern and entertaining, the park incorporates the concept of using bubbles to add vibrancy and create a unique connection with nature, unlike any other place.

Read more
Graphic design for vending machine

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

Graphic design for vending machine

Design a graphic concept for a vending machine and its surrounding area (5x6 meters) featuring INGU skincare products

Read more