New Research Publication | Open Access (MDPI – Applied Sciences)
The Development and Field Evaluation of an IoT–LoRa-Based Water-Quality-Monitoring and Aeration-Actuation System for Tilapia Cage Farming
งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาและประเมินผลภาคสนามของ ระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำและควบคุมการเติมอากาศสำหรับการเลี้ยงปลานิลในกระชัง โดยใช้เทคโนโลยี Internet of Things (IoT) และ LoRa เพื่อสนับสนุนการจัดการคุณภาพน้ำในพื้นที่เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบเปิด โดยเฉพาะพื้นที่เขื่อนสิรินธร จังหวัดอุบลราชธานี
ระบบที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วยโหนดควบคุมแบบกระจาย โหนดหลัก ฐานข้อมูลบนคลาวด์ และแอปพลิเคชันสำหรับติดตามค่าคุณภาพน้ำแบบเรียลไทม์ ได้แก่ ค่าออกซิเจนละลายน้ำ (DO), pH และอุณหภูมิน้ำ พร้อมทั้งรองรับการควบคุมปั๊มออกซิเจนทั้งแบบอัตโนมัติและแบบระยะไกล
ทีมผู้วิจัย
ผลงานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือของคณาจารย์และนักศึกษาจากมหาวิทยาลัยราชภัฏอุบลราชธานี
• Ponglert Sangkaphet (First Author)
• Nawara Chansiri
• Chaivichit Kaewklom
• Buppawan Chaleamwong
• Pheerasap Wonglamai
• Phattaraphol Chinnachot
• Supawee Makdee (Corresponding Author)
ความสำคัญและจุดเด่นของงานวิจัย
• พัฒนาระบบ IoT–LoRa สำหรับตรวจวัดคุณภาพน้ำในกระชังปลานิลแบบเรียลไทม์
• ใช้เครือข่าย LoRa แบบ peer-to-peer เพื่อรองรับการสื่อสารระยะไกลในพื้นที่เพาะเลี้ยงที่โครงสร้างพื้นฐานด้านเครือข่ายมีข้อจำกัด
• ออกแบบกลไกยกหัววัดอัตโนมัติ เพื่อลดระยะเวลาการจุ่มหัววัดในน้ำ และช่วยลดความเสี่ยงจากการเกิดคราบสกปรกหรือ biofouling บนเซนเซอร์
• รองรับการควบคุมปั๊มออกซิเจนอัตโนมัติเมื่อค่า DO ต่ำกว่าระดับวิกฤต
• ทดสอบภาคสนามจริงในพื้นที่เลี้ยงปลานิลกระชัง ณ เขื่อนสิรินธร จังหวัดอุบลราชธานี
• ผลการทดสอบพบว่าโหนดที่มีกลไกยกหัววัดให้ค่าการวัด DO ใกล้เคียงกับเครื่องมืออ้างอิงมากกว่าโหนดที่จุ่มหัววัดต่อเนื่อง โดยมีค่า RMSE เท่ากับ 0.186 mg/L เทียบกับ 0.683 mg/L
• การสื่อสารผ่าน LoRa สามารถรับแพ็กเก็ตได้ 100% ที่ระยะสูงสุด 1,640 เมตร ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบภาคสนาม และมีค่าหน่วงเวลาการตรวจจับต่ำกว่าหนึ่งวินาทีทั้งการสื่อสารแบบ single-hop และ two-hop
• การประเมินจากผู้เชี่ยวชาญและเกษตรกรสะท้อนให้เห็นถึงการยอมรับด้านการใช้งาน ความเหมาะสม และความเป็นประโยชน์ของระบบในบริบทการใช้งานจริง
งานวิจัยนี้มุ่งสนับสนุนการยกระดับการเพาะเลี้ยงปลานิลในกระชังด้วยเทคโนโลยีสมาร์ตฟาร์ม ช่วยให้เกษตรกรสามารถติดตามคุณภาพน้ำได้อย่างต่อเนื่อง ตอบสนองต่อภาวะออกซิเจนต่ำได้รวดเร็ว ลดภาระการทำงานภาคสนาม และเพิ่มศักยภาพการจัดการฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอย่างยั่งยืน
อ่านบทความฉบับเต็ม (Open Access):
https://www.mdpi.com/2076-3417/16/11/5308
