ระบบโครงข่ายเซนเซอร์ไร้สายเพื่อควบคุมคุณภาพการผลิตผลไม้
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาและพัฒนาเซนเซอร์ไมโครเวฟเพื่อตรวจสอบระดับความแก่ของผลไม้ ซึ่งในที่นี้จำกัดอยู่ที่ทุเรียนซึ่งเป็นผลไม้ส่งออกที่มีมูลค่าสูง เซนเซอร์ดังกล่าวใช้สายอากาศไมโครสตริปสองตัววางข้างกันและแตะอยู่กับผลทุเรียน สัญญาณที่ส่งจากสายอากาศตัวหนึ่งผ่านผลทุเรียนไปยังสายอากาศอีกตัวหนึ่งที่ใช้รับสัญญาณ จะมีความแรงแปรผันตามระดับความแก่ของทุเรียน จากการศึกษาพบว่าเมื่อเวลาที่เปลี่ยนไปตามวันหลังดอกบานที่เพิ่มขึ้น ปริมาณแป้งในเนื้อทุเรียนจะเพิ่มจนสูงที่สุดที่วันหนึ่ง จากนั้นจะลดลง ในขณะที่ปริมาณน้ำตาลมีการเปลี่ยนแปลงที่สวนทางกัน แต่ปริมาณแป้งสูงกว่าปริมาณน้ำตาลอย่างเห็นได้ชัด ผลลัพธ์ดังกล่าวเป็นเหตุให้ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของเนื้อทุเรียนมีค่าลดลงและเพิ่มขึ้นในลักษณะที่สวนทางกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณแป้ง และความแรงของสัญญาณที่รับได้ก็จะแปรผันตามการเปลี่ยนแปลงของค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของแป้งในเนื้อทุเรียน จากผลการทดลองกับทุเรียนในสวนที่อำเภอชะอวด จังหวัดนครศรีธรรมราช ในช่วงเดือนกรกฎาคมถึงเดือนสิงหาคม ของปี 2551 และ 2552 มีผลทำนองเดียวกันที่สนับสนุนสมมุติฐานข้างต้น ในการใช้งานเพื่อเตือนชาวสวนให้เก็บทุเรียนในช่วงเวลาที่เหมาะสม เซนเซอร์ดังกล่าวควรสามารถเก็บข้อมูลโดยอัตโนมัติ ดังนั้นคณะนักวิจัยจึงได้พัฒนาเซนเซอร์ให้ใช้ต้นทุนต่ำ ได้วิเคราะห์และออกแบบวงจรรวมเพื่อให้มีขนาดเล็กและกินพลังงานต่ำ แต่ในโครงการนี้ไม่สามารถสร้างวงจรได้ทันในเวลาดำเนินโครงการ จึงจะดำเนินการต่อภายหลัง อย่างไรก็ดีได้ใช้วงจรที่หาได้ในท้องตลาดมาทำเป็นระบบโครงข่ายเซนเซอร์ไร้สายทำงานที่ความถี่ 2.4 GHz เพื่อเก็บผลแล้วเปรียบเทียบกับเปอร์เซนต์น้ำหนักแห้งที่ใช้เป็นเกณฑ์ตัดสินความแก่ของทุเรียน พบว่าทำงานได้ดีแต่ยังต้องปรับปรุงแก้ไขให้ระบบคงทนต่อสภาพการใช้งานที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความชื้นอย่างมากในแต่ละช่วงเวลาของแต่ละวัน โดยเฉพาะปริมาณฝนที่ตกชุกในช่วงฤดูดังกล่าว ก่อนที่จะได้ระบบโครงข่ายเซนเซอร์ไร้สายที่กล่าวมาข้างต้น คณะนักวิจัยได้ศึกษาการกระจายคลื่นวิทยุความถี่ 2.4 และ 5.8 GHz ในสวนทุเรียน โดยได้วัดสัญญาณวิทยุและทำแบบจำลองช่องสัญญาณดังกล่าว เพื่อให้เกิดความเข้าใจในการกระจายคลื่นในสวนทุเรียนซึ่งยังไม่มีผู้ใดทำมาก่อน แล้วนำข้อมูลดังกล่าวมาออกแบบระบบสื่อสารที่มีเสถียรภาพ และได้พัฒนาโปรโตคอลเพื่อควบคุมการสื่อสารระหว่างเซนเซอร์ที่ติดกับผลทุเรียนมายังโนดแม่ที่ใช้เชื่อมต่อข้อมูลผ่านระบบ GPRS มายังห้องปฏิบัติการ และแสดงผลเป็นกราฟเพื่อทำนายระดับความแก่ของทุเรียน