โรงเรือนอัจฉริยะ: นวัตกรรมตอบโจทย์เกษตร 4.0

โรงเรือนอัจฉริยะ: นวัตกรรมตอบโจทย์เกษตร 4.0

“โรงเรือนอัจฉริยะ: นวัตกรรมตอบโจทย์เกษตร 4.0”

ด้วยตำแหน่งหน้าที่ “นักวิจัย” ที่ต้องคิดค้นและพัฒนาเทคโนโลยีที่ตอบโจทย์ความต้องการของประเทศ เมื่อได้รับโจทย์ “พัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์สำหรับการทำเกษตร” “ตุ้น-นริชพันธ์ เป็นผลดี” ผู้ช่วยนักวิจัยอาวุโส ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จึงได้คิดค้น ทดลองและพัฒนา “แฮนดี้เซ้นส์ (handy sense) สำหรับระบบโรงเรือน” และต่อยอดการพัฒนาสู่ “โรงเรือนอัจฉริยะ” 

“แฮนดี้เซ้นส์-TMEC” ระบบเทคโนโลยีเซ็นเซอร์เพื่อการทำเกษตรอัจฉริยะ

ปัจจุบันการใช้เซ็นเซอร์เพื่อทำเกษตรเป็นที่นิยมมากขึ้น คุณตุ้นให้ความเห็นว่า “การใช้เซ็นเซอร์ในระบบสมาร์ทฟาร์มมีค่อนข้างเยอะ ผู้พัฒนาโปรแกรมสามารถเขียนโปรแกรมต่างๆ เพื่อดำเนินงานด้านการเกษตรได้ แต่ประเด็นสำคัญที่ต้องคำนึงถึง ไม่ใช่เพียงการใช้งานได้ แต่ต้องเป็นการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ คงทน และเหมาะสมกับการทำเกษตรของบ้านเราที่สภาวะแวดล้อมเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ปัจจุบันเรานำเข้าเซ็นเซอร์ที่ผลิตจากต่างประเทศ ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับงานที่มีสภาวะแวดล้อมคงที่เป็นหลัก เช่น ในโรงงานอุตสาหกรรม เมื่อนำมาใช้งานด้านการเกษตรที่มีสภาวะแวดล้อมเปลี่ยนแปลงตลอด เซ็นเซอร์จึงใช้งานได้ไม่นาน แต่แฮนดี้เซ้นส์ของ TMEC เป็นเซ็นเซอร์ที่พัฒนาเพื่อการทำเกษตรโดยเฉพาะ สอดคล้องกับการใช้งานจริงของประเทศไทยที่สภาพอากาศแปรปรวน โดยทำหน้าที่วัด แจ้งเตือน และควบคุมสภาวะที่เหมาะสมสำหรับพืชแต่ละชนิด” คุณตุ้นให้ข้อมูลภาพการใช้งานเซ็นเซอร์

“แฮนดี้เซ้นต์-TMEC” จะควบคุมสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมกับพืช ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้นในอากาศ ความชื้นในดิน และแสง เมื่อค่าต่างๆ สูง/ต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ ระบบจะทำงานปรับสภาพในโรงเรือนโดยอัตโนมัติ พร้อมทั้งแจ้งเตือนไปยังเกษตรกรผ่านโทรศัพท์มือถือ

คุณตุ้นบอกว่า การใช้งานแฮนดี้เซ้นต์-TMEC ไม่ยุ่งยาก สามารถรับส่งข้อมูล แจ้งเตือน และสั่งการผ่านโทรศัพท์มือถือ หรือคอมพิวเตอร์ได้ โดยใช้งานผ่าน web application ปัจจุบันระบบได้ใส่ค่าอุณหภูมิ ความชื้นในอากาศ ความชื้นในดิน และแสงของพืชไว้หลายชนิด เช่น ข้าว เมล่อน มะเขือเทศ กุหลาบ เห็ด ซึ่งเกษตรกรสามารถเพิ่มชนิดของพืชและป้อนข้อมูลต่างๆ เพิ่มได้ 

เมื่องานวิจัยลงแปลงเกษตร

เมื่อได้พัฒนา “แฮนดี้เซ้นส์-TMEC” จากโจทย์วิจัยที่ตั้งเป้าไว้ว่า “ต้องเป็นเซ็นเซอร์สำหรับการเกษตร ที่ใช้กับสภาวะแวดล้อมของประเทศ ราคาไม่แพง และใช้งานง่าย” วิธีดีที่สุดที่จะพิสูจน์ผลงานที่พัฒนาขึ้นคือ การทดลองใช้ คุณตุ้นจึงได้พูดคุยกับ “คุณพ่อ-สนั่น เป็นผลดี” เพื่อขอใช้พื้นที่บางส่วนสร้างโรงเรือนปลูกพืชที่ใช้ “แฮนดี้เซ้นส์-TMEC” ซึ่งด้วยความชื่นชอบเรื่องอิเล็กทรอนิกส์เป็นทุนเดิมบวกกับความรักในการปลูกพืช คุณพ่อสนั่นจึงสนับสนุนเต็มที่ โรงเรือนขนาด 8x18 เมตรสำหรับปลูกมะเขือเทศราชินี จำนวน 2 หลังพร้อมระบบเซ็นเซอร์จึงเกิดขึ้นเมื่อ 2 ปีก่อน 

จากการทดลองติดตั้ง “แฮนดี้เซ้นส์-TMEC” ในโรงเรือนทั้งสองหลัง พบว่า การทำงานของระบบมีประสิทธิภาพ ทั้งเรื่องการควบคุมสภาพแวดล้อมและการแจ้งเตือน ที่สำคัญได้ผลผลิตที่มีคุณภาพ

“ปลูกคร็อปแรกก็ได้ผลดีเลย การปลูกพืชในโรงเรือน นอกจากจะป้องกันเรื่องแมลงแล้ว หากควบคุมสภาวะภายในโรงเรือนได้ จะทำให้การเพาะปลูกพืชบางชนิดสามารถทำได้ตลอดปี อย่างกรณีมะเขือเทศที่ปลูก โดยปกติไม่สามารถปลูกในฤดูร้อนได้ แต่เมื่อปลูกในโรงเรือนนี้สามารถปลูกและให้ผลผลิตได้ใกล้เคียงกับการปลูกในฤดูหนาว ซึ่งเท่ากับว่าเกษตรกรจะมีรายได้จากการปลูกมะเขือเทศตลอดปี” 

มะเขือเทศราชินีที่คุณตุ้นเลือกปลูกนี้ นอกจากจะให้ผลผลิตในฤดูร้อนด้วยแล้ว ยังมีจุดเด่นที่เป็นพันธุ์ไร้เมล็ด รสชาติหวานและกรอบ ทำให้มีราคาจำหน่ายสูงถึงกิโลกรัมละ 150-200 บาท 

ต่อยอดสู่ “โรงเรือนอัจฉริยะ”

“โรงเรือนอัจฉริยะ คือ โรงเรือนปลูกพืชที่มีระบบอัตโนมัติควบคุมอุณหภูมิ ควบคุมการให้น้ำ ปุ๋ย ให้เหมาะสมกับชนิดของพืช” คุณตุ้นอธิบายถึงคำว่า “อัจฉริยะ” ของโรงเรือน และขยายความต่อว่า ระบบอัตโนมัติที่ว่านั้นก็คือ “แฮนดี้เซ้นส์-TMEC” เครื่องมือที่คุณตุ้นได้วิจัยและพัฒนาขึ้นมานั่นเอง

หลังจากสวมหมวกเกษตรกรทดสอบเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในหน้างานจริงแล้ว แม้ผลลัพธ์ที่ได้จะน่าพอใจ แต่คุณตุ้นพบว่า หากโครงสร้างโรงเรือนสามารถรองรับเทคโนโลยีที่ใช้ตั้งแต่เริ่มต้น การแก้ปัญหาต่างๆ ในโรงเรือนจะน้อยลง จึงนำไปสู่การพัฒนาโครงสร้างและระบบต่างๆ ในโรงเรือนให้สอดรับกับ “แฮนดี้เซ้นส์-TMEC” ที่เป็นเทคโนโลยีหลักของโรงเรือน 

“ขนาดโรงเรือนที่เหมาะสมสำหรับการเพาะปลูกพืชเชิงพาณิชย์คือ 6x20 เมตรขึ้นไป จึงได้ออกแบบโครงสร้างร่วมกับศูนย์บริการปรึกษาและออกแบบวิศวกรรม สวทช. ให้มีความสูงที่เหมาะสม มีระบบไหลเวียนอากาศ ติดตั้งพัดลมระบายอากาศ และเพิ่มม่านเปิดปิดเพื่อควบคุมแสง” 

โรงเรือนที่พัฒนาต่อยอดขึ้นใหม่นี้จะเริ่มใช้งานจริงที่บริษัท เชียงใหม่ซี้ดส์ จำกัด ภายในปีนี้ และจะขยายการใช้งานสู่เกษตรกรหรือผู้สนใจต่อไป สำหรับเรื่องราคานั้น คุณตุ้นบอกว่า ค่าใช้จ่ายหลักจะอยู่ที่ตัวโครงสร้างโรงเรือน ซึ่งโครงสร้างและอุปกรณ์หลักในโรงเรือน ราคาประมาณ 2 แสนบาท แต่ถ้าเฉพาะเซ็นเซอร์ราคาประมาณหมื่นบาท

ตอบโจทย์ “เกษตร 4.0” รองรับ “สังคมผู้สูงวัย”

นอกจากเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นนี้จะตอบโจทย์การใช้งานได้จริงในการทำเกษตร ช่วยลดระยะเวลาและแรงงานแล้ว ยังส่งผลกระทบเชิงสังคมในวันที่ประเทศไทยกำลังก้าวสู่ “สังคมผู้สูงวัย”

“เห็นได้จากคุณพ่อซึ่งเกษียณแล้ว แต่สามารถที่จะทำงานเกษตรได้ บริหารจัดการมะเขือเทศ 400 กว่าต้นในโรงเรือน โดยไม่ต้องใช้แรงงานและเวลามาก ตอนเช้าเดินใช้เวลา 1-2 ชม. ในโรงเรือน หลังจากนั้นมีเวลาไปทำกิจกรรมอย่างอื่น แต่ก็สามารถดูแลและควบคุมระบบต่างๆ ในโรงเรือนผ่านมือถือได้” คุณตุ้นเล่าถึงอีกแง่มุมหนึ่งของเทคโนโลยีระบบโรงเรือนอัจฉริยะที่ช่วยสร้างคุณค่าให้กับผู้สูงวัย 

คุณพ่อสนั่น บอกว่า ตอนนี้มีผู้สูงวัยมากขึ้น การใช้เทคโนโลยีก็เป็นเครื่องทุ่นแรงให้กับผู้สูงวัย ทำให้ผู้สูงวัยที่อยากทำเกษตร ก็ยังทำได้ และยังมีรายได้เสริมด้วย 

ไม่เพียงดูแลโรงเรือนมะเขือเทศ คุณพ่อสนั่นยังบริหารจัดการโรงเรือนทุกขั้นตอนตั้งแต่จัดการแปลงไปถึงการทำบัญชีรายรับรายจ่ายของโรงเรือน รวมทั้งเป็นวิทยากรให้ความรู้กับหน่วยงานต่างๆ ในพื้นที่เกี่ยวกับการปลูกพืชในระบบโรงเรือนนี้อีกด้วย

ขอบคุณข้อมูล

nstda.or.th

สถาบันการจัดการเทคโนโลยีและนวัตกรรมเกษตร (สท.)

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ