รายละเอียด

รายงานเล่มนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาการใช้ทรัพยากรน้ำที่มากเกินความจำเป็นในการทำเกษตรกรรมด้วยการสร้างเว็บแอปพลิเคชันสำหรับการควบคุมการให้น้ำแบบแม่นยำด้วยภาษา HTLM, CSS และ JavaScript โดยคำนวณปริมาณการให้น้ำจากค่าความต้องการน้ำของพืช (ETc) ด้วยสมการ Penman-monteith ร่วมกับข้อมูลบนของผู้ใช้ที่ได้ทำการเก็บไว้บน NETPIE และ ข้อมูลสภาพภูมิอากาศรายชั่วโมงจากกรมอุตุนิยมวิทยา เว็บแอปพลิเคชันสำหรับการควบคุมการให้น้ำแบบแม่นยำนี้ประกอบด้วย ระบบการลงทะเบียนและเข้าสู่ระบบผู้ใช้ต้องระบุข้อมูล Device name (from NETPIE), Client ID (from NETPIE), Token (from NETPIE), Email address และ Password เพื่อนำไปใช้ในการขอข้อมูลโดยใช้ API  NETPIE ของผู้ใช้นั้นๆ และทำการเข้าสู่ระบบด้วย Email address และ Password ที่ทำการลงทะเบียน ระบบผู้ใช้งานนหลัก(ผู้ใช้ที่ทำการลงทะเบียน) ข้อมูลที่ผู้ใช้ต้อง Input ประกอบด้วย ชนิดของพืช อัตราการจ่ายน้ำที่ใช้(ลิตร/นาที) ขนาดพื้นที่เพาะปลูก (ตารางเมตร) อายุของพืช (เดือน) จังหวัด และชนิดของดินซึ่งได้จากการสังเกตและ Output คือ ปริมาณความต้องการน้ำของพืช (มิลลิเมตร/วัน) ระยะเวลาที่ควรให้น้ำ (นาที)และ เวลาที่แนะนำในการให้น้ำแก่พืช ในระบบผู้ใช้งานที่ไม่ได้ลงทะเบียนจะขั้นตอนการทำงานเหมือนส่วนผู้ใช้งานนหลัก (ผู้ใช้ที่ทำการลงทะเบียน) เพียงแต่จะไม่ใช้ข้อมูลจาก NETPIE มาคำนวณร่วมกันกับสมการ Penman-monteith จากการทดลองสร้างเว็บแอปพลิเคชันสำหรับการควบคุมการให้น้ำแบบแม่นยำด้วยภาษา HTLM, CSS และ JavaScript พบว่า สามารถใช้งานได้จริง โดยสามารถให้ Output ออกมาได้ตามวัตถุประสงค์

วัตถุประสงค์

         ประเทศไทยมีความโดดเด่นด้วยพื้นที่อุดมสมบูรณ์ที่เหมาะแก่การเพาะปลูกและเกษตรกรเป็นอาชีพหลักของคนไทยมาตลอดสมัย นับตั้งแต่ยุคโบราณจนถึงปัจจุบัน พ.ศ.2566 จำนวนเกษตรกรที่มาขึ้นทะเบียนถึง9,202,664 ครัวเรือน ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 40 ของประชากรทั้งหมด(กระทรวงเกษตรและสหกรณ์, 2563) อีกทั้งสภาพภูมิประเทศและสภาพภูมิอากาศที่หลากหลายของประเทศทำให้เกษตรกรมีโอกาสผลิตผลผลิตทางการเกษตรต่างๆ อย่างหลากหลาย และส่งผลให้เป็นเสริมสร้างเศรษฐกิจและสังคมของประเทศไทย อย่างไรก็ดี แม้ว่าอุดมสมบูรณ์และมีความหลากหลาย ประเทศไทยก็ยังต้องเผชิญกับแนวโน้มของภัยธรรมชาติที่อาจเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา คือ ภัยแล้งและการขาดแคลนน้ำ อย่างที่ผ่านมาใน เกษตรกรในประเทศไทยต้องรับมือกับปัญหาของภัยแล้งอย่างสัมพันธ์กับเศรษฐกิจและความเจริญรุ่งเรืองของชุมชน ความขาดแคลนน้ำทำให้การเพาะปลูกและการเลี้ยงสัตว์เป็นที่พบเห็นอย่างต่อเนื่อง ผลผลิตทางการเกษตรลดลง ทำให้รายได้ของเกษตรกรลดลง และมีผลกระทบต่อความเจริญรุ่งเรืองของชุมชนทั้งหมด การใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการจัดการน้ำทำให้เราสามารถควบคุมและใช้น้ำอย่างประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น 
         การใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการจัดการน้ำเป็นหนึ่งในแนวทางที่สำคัญในการพัฒนาการจัดการทรัพยากรน้ำในปัจจุบัน น้ำเป็นทรัพยากรที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรอดอยู่ของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ดังนั้นการใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ในการจัดการน้ำเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับความยั่งยืนและการคงอยู่ของโลกในอนาคต
หนึ่งในเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่มีผลกระทบใหญ่ในการจัดการน้ำคือ “ระบบให้น้ำแบบแม่นยำ (precision irrigation)” โดยใช้เซ็นเซอร์และเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) เพื่อตรวจวัดความชื้นในดินและสภาพอากาศ ส่งข้อมูลไปยังระบบคอมพิวเตอร์สำหรับการวิเคราะห์และปรับการให้น้ำแก่พืชที่เหมาะสมตามปริมาณการใช้น้ำของพืช หรือความต้องการน้ำของพืช (Evapotranspiration or Consumptive Use ; ETo) ร่วมกับค่าสัมประสิทธิ์พืช (Crop Coefficient ; Kc) ระบบนี้เป็นระบบที่ช่วยประหยัดน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพในการรดน้ำ ลดความสูญเสียน้ำและค่าใช้จ่ายในการใช้น้ำ
         ปริมาณการใช้น้ำของพืช หรือความต้องการน้ำของพืช (Evapotranspiration or Consumptive Use ; ETo) เป็นการรวมรวมปริมาณน้ำที่ถูกสูญเสียจากพืชผ่านกระบวนการการระเหย (evaporation) จากผิวดินและการถ่ายเทของน้ำ (transpiration) จากส่วนบนของพืช เป็นค่าที่บ่งบอกปริมาณน้ำที่พืชต้องการเพื่อการเจริญเติบโตและคงอยู่อย่างสมดุลในสภาวะที่มีสภาพอากาศและอุณหภูมิที่เหมาะสม การหาค่าปริมาณการใช้น้ำของพืช (ETo) นั้นใช้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอากาศและลักษณะพื้นที่ เช่น อุณหภูมิอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ ความเร็วลม และพิกัดภูมิศาสตร์มาทำการคำนวณ ในปัจจุบันมีสมการที่ได้รับความนิยมและเป็นที่ยอมรับอยู่หลากหลายสมการด้วยกัน ได้แก่ วิธีการของ E-pan (Class A plan), Blaney-Criddle, Thronthwaite, Radiation, Hargreaves , Modified Penman และ Penman-Monteith  
         จากที่กล่าวมา ผู้วิจัยซึ่งเป็นนักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมเกษตร สาขาวิศวกรรมเกษตรอัจฉริยะ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จึงสนใจศึกษาการจัดการน้ำโดยใช้ค่าปริมาณความต้องการน้ำของพืช (ETo) และค่าสัมประสิทธิ์พืช (Kc) ด้วยสมการ Modified Penman เนื่องจากเป็นสมการที่ได้รับความน่าเชื่อถือในระดับนานาชาติและได้รับการแนะนำโดยองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (Food and Agriculture Organization, FAO) เพื่อนำไปช่วยคำนวณปริมาณให้น้ำแก่พืช รวมถึงให้คำแนะนำในการเพาะปลูกและช่วยให้ผู้ใช้โปรแกรมสามารถวางแผนการให้น้ำที่เหมาะสมและประหยัดทรัพยากรน้ำได้ เพราะสามารถปรับปริมาณน้ำที่ให้ให้เพียงพอกับความต้องการจริงของพืชได้ เช่น ในช่วงช่วงขาดน้ำจะต้องเพิ่มปริมาณน้ำที่ให้ในการให้น้ำพืช เพื่อช่วยให้พืชเติบโตได้อย่างเหมาะสมและไม่สิ้นเปลืองน้ำเกินความจำเป็นของพืช

ผู้จัดทำ

กายกาญจน์ จันทรวงศ์ไพศาล

GUYGAN CHANTRAWONGPHAISAL

#นักศึกษา

สมาชิก

ปานมนัส ศิริสมบูรณ์

#อาจารย์

อาจารย์ที่ปรึกษา

โหวตนวัตกรรมนี้