ระบบการส่งข้อมูลสถานะของเซ็นเซอร์ตรวจจับความร้อน จากการเกิดไฟป่าผ่านโครงข่าย LoRa-Based Mesh Network
Abstract
ไฟป่านั้นเป็นปัญหาใหญ่ในหลายพื้นที่ของโลกที่ยากต่อการจัดการอันเนื่องจากข้อจำกัดทางด้านเทคโนโลยีการแจ้งเตือนและระยะทางที่ไกลยากแก่การเข้าถึง ปัจจุบันมีเทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตสรรพสิ่งที่เข้ามามีบทบาทและทำหน้าที่ส่งข้อมูลการแจ้งเตือนในงานหลายๆ ด้านทำให้สะดวกต่อการเก็บรวบรวมและติดตามข้อมูล อย่างไรก็ตามเทคโนโลยี อินเตอร์เน็ตสรรพสิ่งยังมีข้อจำกัดด้านระยะทางที่ไม่สามารถส่งข้อมูลกันได้ไกล ดังนั้นจึงมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตสรรพสิ่งในรูปแบบการสื่อสารที่สามารถรับส่งข้อมูลได้ในระยะทางที่ไกล นั่นคือ LoRa ซึ่งเป็นเทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตระยะไกล ใช้พลังงานต่ำและราคาต้นทุนที่ต่ำ อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปการใช้งาน LoRa นั้นจะมีการใช้งานในแบบทั่วไปคือ การติดต่อสื่อสารกันแบบ Star-to-Star และใช้กันอย่างแพร่หลายดังตัวอย่างที่ใช้งานกันคือ LoRaWAN แต่ก็ยังมีข้อจำกัดสำหรับงานในบางประเภทที่ต้องการเพิ่มระยะทางให้ไกลมากยิ่งขึ้นในขณะที่มีการใช้กำลังงานปริมาณเท่าเดิม
ดังนั้นในงานวิจัยนี้ขอนำเสนอการศึกษาเบื้องต้นสำหรับการใช้งานเครือข่ายแบบเมชที่ใช้ LoRa โดยไม่ต้องพึ่งพาการเชื่อมต่อ LoRaWAN ที่ทำการส่งข้อมูลการติดต่อสื่อสารกันแบบ Star-to-Star โดยอาศัยการส่งข้อมูลของโหนดเซ็นเซอร์ที่ทำการส่งข้อมูลกันแบบ Peer to Peer โดยไม่อาศัยเกตเวย์เหมือนกับ LoRaWAN และในกรณีที่ต้องการเพิ่มระยะทางให้ไกลขึ้นระบบจะทำการเชื่อมต่อกันแบบ Multi-Hop โดยเป็นการนำเสนอต้นแบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์โดยใช้อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำในโดยจะทำการทดสอบแบบ Point to Point และทำการวัดค่าของสัญญาณที่รับได้ด้วยเครื่องมือวัดและทำการเทียบกับโมเดลตามหลักทฤษฏี จากนั้นก็จะทำการทดลองหาค่าระยะทางสูงสุดและค่าระยะเวลาในการส่งข้อมูลระหว่างการส่งแบบ Single-Hop และแบบ Two-hop ซึ่งผลจากการวิจัยโดยใช้เทคนิคนี้สามารถนำไปใช้งานด้านการส่งข้อมูลในระยะทางไกลโดยใช้กำลังงานที่ต่ำได้ในภาคอุตสาหกรรมหรือด้านอื่นๆ ได้ในอนาคต
References
Y. L. Albuerne, M. C. Fernández, G. A. L. Castillo, L. A. C. Alava, “General Information about the Design of Smart Grids in Universities,” International Research Journal of Engineering IT & Scientific Research (IRJEIS), vol. 2, no. 9, pp. 46-52, Sep. 2016.
S. Dave, M. Sooriyabandara, M. Yearworth, “A Systems Approach to the Smart Grid,” in First International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies (ENERGY 2011), Venice, Italy, May 22-27, 2011, pp. 130 - 134.
A. Ghasempour, T. K. Moon, “Optimizing the Number of Collectors in Machine-to-Machine Advanced Metering Infrastructure Architecture for Internet of Things-Based Smart Grid,” 2016 IEEE Green Technologies Conference (GreenTech), Kansas City, USA, 02 May 2016, pp.51-55.
X. Bin, C. Qing, M. Jun, Y. Yan, Z. Zhixia, “Research on a Kind of Ubiquitous Power Internet of Things System for Strong Smart Power Grid,” 2019 IEEE Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia), Chengdu, China, October, 24, 2019, pp.2805-2808
J.Khonrang, K.Boonlom, A.Siri, J.Klinhnu, “The Design and Development of Micro Grid Electrical Power Supply for Seismo Sensor with An Artificial Perceptron Neural Network,” Review of International Geographical Education Online. 2021, vol. 11 no. 9, pp.2711-2721.
K.Boonlom, S.Winyangkul, “A Control System of Velocity for Rice Sowing Robot in Mud Rice Field,” 2018 15th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), Chiang Rai, Thailand, January. 20, 2019. (In Thai)
L.Maziero, T.B.Marchesan, C. H. Barriquello, D. Pinheiro, Bernardon, F. G. Carloto, F. G. Reck, W.D. Vizzotto, F. V. Garcia. “Monitoring of Electric Parameters in the Federal University of Santa Maria Using LoRaWAN Technology,” 2019 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference - Latin America (ISGT Latin America), Gramado, Brazil, November, 11, 2019, pp.1-6.
P. Chaudhari, A. K. Tiwari, S. Pattewar, S. N. Shelke, “Smart Infrastructure Monitoring using LoRaWAN Technology,” 2021 International Conference on System, Computation, Automation and Networking (ICSCAN), Puducherry, India, September,06, 2021, pp. 1-6.
K. Boonlorm, S. Winyangkul, A. Siri, “Design and Analysis of Appropriate Drug Order Quantity Using Estimation Static Economical Order Quantity with RFID Technology”, 2018 Global Wireless Summit (GWS), Chiang Rai, Thailand, April, 11 2019, pp.47-50. (In Thai)
R. Viratikul, K. Boonlom, E. Mancinelli, T. Amsdon, N. Chudpooti, U.W.Hartley, I. Robertson, V.Pensabene, J. Oberhammer, N. Somjit, “Electromagnetic Property Characterization and Sensing of Endothelial Cells Growth Medium and Dulbecco's Phosphate Buffered Saline Solution for in vitro Cell Culture,” 2022 19th International Conference on Electrical Engineering/Electronics,Computer,Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), Prachuap Khiri Khan, Thailand, June, 16, 2022, pp.1-4. (In Thai)
M.J. Jeffin, G.M. Madhu, Akshayat Rao, Gurpreet Singh, C. Vyjayanthi, “Internet of Things Enabled Power Theft Detection and Smart Meter Monitoring System”, 2020 International Conference on Communication and Signal Processing (ICCSP), Chennai, India, September, 01, 2020, pp.0262-0267.
