Smart Farm คืออะไร ? วัด วิเคราะห์ สั่งงาน 3 ขั้นตอนที่ฟาร์มต้องมี

Smart Farm คืออะไร คือ ฟาร์มที่ใช้เซนเซอร์วัดค่าหน้างาน วิเคราะห์ข้อมูลเทียบกับเกณฑ์ แล้วสั่งงานอุปกรณ์เป็นวงจรต่อเนื่องแทนการเดา ฟาร์มที่ติดเซนเซอร์แต่ยังต้องเดินดูหน้างานทุกวันจึงยังไม่ใช่ เพราะข้อมูลยังไม่ถูกนำไปตัดสินใจ ที่นี่อธิบายส่วนประกอบ ประเภท ตัวอย่าง และข้อจำกัด สำหรับคนที่ประเมินว่าควรเริ่มจากจุดไหน

Key Takeaway

• นิยาม : Smart Farm หรือสมาร์ทฟาร์ม คือ ฟาร์มอัจฉริยะที่ใช้เซนเซอร์และข้อมูลที่วัดได้ตัดสินใจแทนการคาดเดา
• การทำงาน : เกษตรอัจฉริยะวัดค่า วิเคราะห์ข้อมูล และสั่งงานอุปกรณ์ เป็นวงจรที่วนซ้ำต่อเนื่อง
• ส่วนประกอบ : 3 กลุ่ม คือระบบตรวจวัดและรับรู้ ระบบประมวลผลและควบคุม และระบบเชื่อมต่อและแสดงผล
• ประเภท : แบ่งตามสภาพแวดล้อมได้เป็นพื้นที่เปิด โรงเรือน และระบบปิดแนวตั้ง
• ก่อนลงทุน : เริ่มวัดเฉพาะค่าที่กระทบผลผลิตก่อน และต้องมีคนดูข้อมูลกับสัญญาณอินเทอร์เน็ตที่เสถียร

Smart Farm คืออะไร ? นิยามและแนวคิดเบื้องหลัง

Smart Farm คืออะไร หรือที่เรียกกันว่า เกษตรอัจฉริยะ คือ การทำเกษตรสมัยใหม่ที่ใช้เทคโนโลยี หุ่นยนต์ และเครื่องจักรความแม่นยำสูงช่วยทำงาน โดยคำนึงถึงสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัยของผู้บริโภค และการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ตามนิยามของสำนักหอสมุด มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ แนวคิดหลัก คือ เกษตรแม่นยำ ที่ตรวจวัดดิน ความชื้น แร่ธาตุ ความเป็นกรดด่าง แสง และศัตรูพืช แล้วให้ปัจจัยการผลิตพอดีกับความต้องการของพืช สมาร์ทฟาร์มและฟาร์มอัจฉริยะจึงหมายถึงเรื่องเดียวกัน

หอสมุดเล่าว่าเมื่อแรงงานภาคเกษตรลดลง ภาคเกษตรจึงปรับตัวด้วยเทคโนโลยี เกษตรยุค 2.0 ใช้เครื่องจักรแทนแรงงานคนและควบคุมระบบน้ำให้ปลูกได้ตลอดปี ส่วนเกษตรอัจฉริยะยุค 4.0 นำเทคโนโลยีสารสนเทศเข้าทุกขั้นตอน ตั้งแต่เตรียมเมล็ด เตรียมดิน ปลูก ไปจนถึงเก็บเกี่ยว เพื่อให้อัตโนมัติและแม่นยำขึ้น

Smart Farm ต่างจากฟาร์มทั่วไปอย่างไร ?

Smart Farm ต่างจากฟาร์มทั่วไปที่วิธีตัดสินใจ ฟาร์มทั่วไปตัดสินจากการเดินตรวจและประสบการณ์ ส่วน Smart Farm ตัดสินจากค่าที่เซนเซอร์วัดและบันทึกต่อเนื่อง ไม่ได้ต่างที่จำนวนอุปกรณ์ ตารางนี้เทียบหลักการทำงานของทั้งสองแบบ

ประเด็น	ฟาร์มทั่วไป	Smart Farm
รู้สถานะฟาร์ม	เดินตรวจและใช้ประสบการณ์	เซนเซอร์วัดค่าต่อเนื่อง
ตัดสินใจเมื่อไร	หลังเห็นปัญหา	เมื่อค่าเริ่มเบี่ยงจากเกณฑ์
ปรับค่า	คนสั่งงานเอง	ระบบสั่งปั๊ม วาล์ว หรือชุดผสมธาตุอาหาร
บันทึกข้อมูล	จดมือหรือไม่มี	บันทึกอัตโนมัติ ย้อนดูได้
ขยายพื้นที่	เพิ่มคนตามพื้นที่	ใช้เกณฑ์เดิมกับพื้นที่ใหม่
ต้นทุนเริ่มต้น	ต่ำกว่า	สูงกว่า ต้องมีอุปกรณ์และทักษะ

ตัวเชื่อมทุกอย่างเข้าด้วยกันคือระบบควบคุมฟาร์มอัจฉริยะ ที่รับข้อมูลจากเซนเซอร์ เทียบกับค่าเป้าหมาย และสั่งอุปกรณ์ในจุดเดียว

Smart Farm ทำงานอย่างไร ? วงจร วัด วิเคราะห์ สั่งงาน

Smart Farm ทำงานเป็นวงจร 3 ขั้นที่วนซ้ำตลอดวัน คือเซนเซอร์วัดค่า ซอฟต์แวร์วิเคราะห์เทียบเกณฑ์ แล้วระบบสั่งอุปกรณ์ปรับค่า แต่ละขั้นทำงานดังนี้

• วัด : เซนเซอร์เก็บค่าจากหน้างาน เช่น ความชื้น อุณหภูมิ แสง และความเป็นกรดด่าง
• วิเคราะห์ : ซอฟต์แวร์เทียบค่าที่วัดได้กับช่วงที่พืชต้องการ และแจ้งเตือนเมื่อออกนอกช่วง
• สั่งงาน : ระบบสั่งปั๊ม วาล์ว หรือชุดผสมธาตุอาหารให้ปรับค่าเอง เช่น ระบบควบคุม pH อัตโนมัติ ที่ปรับน้ำเมื่อค่าเพี้ยน

ตัวอย่างการทำงาน : เซนเซอร์พบค่า pH ของน้ำสูงกว่าเกณฑ์ ระบบแจ้งเตือนผู้ดูแลและสั่งชุดจ่ายสารปรับค่าให้ทำงาน แล้ววัดซ้ำจนค่ากลับเข้าช่วง พร้อมบันทึกเหตุการณ์ไว้ย้อนดูว่าเกิดเมื่อไรและแก้ไปอย่างไร

Smart Farm มีอะไรบ้าง ? 4 ส่วนประกอบของระบบสมาร์ทฟาร์ม

Smart Farm มี 4 ส่วนประกอบหลัก จัดเป็น 3 กลุ่มระบบ คือระบบตรวจวัดและรับรู้ ระบบประมวลผลและควบคุม และระบบเชื่อมต่อและแสดงผล ตามตารางนี้

กลุ่มระบบ	ส่วนประกอบ	ทำหน้าที่	ตัวอย่าง
ระบบตรวจวัดและรับรู้ (Sensors)	เซนเซอร์	วัดค่าหน้างาน	ความชื้น อุณหภูมิ แสง pH EC ระดับน้ำ
ระบบเชื่อมต่อและแสดงผล (Connectivity & Monitoring)	การส่งข้อมูล (IoT)	ส่งค่าไปยังระบบกลาง	Wi-Fi เครือข่ายมือถือ
ระบบประมวลผลและควบคุม (Processing & Automation)	ตัวควบคุมและอุปกรณ์สั่งงาน	เทียบค่ากับเกณฑ์แล้วสั่งงาน	ปั๊ม วาล์ว พัดลม ชุดผสมปุ๋ย
ระบบเชื่อมต่อและแสดงผล (Connectivity & Monitoring)	แดชบอร์ดและการแจ้งเตือน	ให้คนดูข้อมูลและตั้งเกณฑ์	แอปมือถือ กราฟย้อนหลัง

ชั้นการส่งข้อมูลคือส่วนที่คนเรียกว่า Smart Farm IoT ฟาร์มควรเริ่มจากเซนเซอร์ฟาร์ม ก่อน เพราะต้องมีข้อมูลก่อนจึงจะตัดสินใจจากข้อมูลได้

เซนเซอร์ต้องสอบเทียบเป็นระยะ เพราะค่าที่คลาดเคลื่อนทำให้ระบบสั่งงานผิดตามไปด้วย และควรตั้งให้ตัวควบคุมทำงานตามเกณฑ์เดิมต่อได้แม้อินเทอร์เน็ตหลุด เพื่อให้ฟาร์มไม่หยุดทำงานตามสัญญาณที่หายไป

Smart Farm มีกี่ประเภท ? แบ่งตามสภาพแวดล้อมได้ 3 กลุ่ม

Smart Farm คืออะไร แบ่งได้กี่ประเภท โดยจะแบ่งตามสภาพแวดล้อมได้เป็น 3 กลุ่ม คือพื้นที่เปิด โรงเรือน และระบบปิดแนวตั้ง แต่แหล่งที่ตรวจสอบไม่ได้กำหนดจำนวนประเภทตายตัว การแบ่งนี้เป็นการจัดของผู้เขียนเพื่อให้เห็นภาพ ไม่ใช่การแบ่งอย่างเป็นทางการ

• พื้นที่เปิด : ใช้เซนเซอร์และระบบให้น้ำหรือปุ๋ยตามความต้องการของแต่ละจุด
• โรงเรือน : FAO ใช้แนวทาง Smart Farming ในระบบปลูกในโรงเรือน จัดการ 5 ด้านพร้อมกัน คือการควบคุมสภาพอากาศ โรคและแมลง การให้น้ำ ธาตุอาหาร และวิธีเพาะปลูก เริ่มปี 2019 ที่อุซเบกิสถานและเวียดนาม ระยะที่สองปี 2024-2028 ที่ฮอนดูรัสและแซมเบีย
• ระบบปิดและแนวตั้ง : ปลูกซ้อนหลายชั้นในอาคาร ทุกชั้นต้องคุมค่าให้เท่ากัน หอสมุด มก. ยกตัวอย่างสิงคโปร์ที่ปลูกผักและเลี้ยงปลาเก๋าในอาคาร ดูหลักการได้ที่ระบบฟาร์มแนวตั้ง

Smart Farm IoT ในไทยมีตัวอย่างอะไร ? ฟาร์มผำที่ควบคุมด้วยเซนเซอร์

ถ้าหาคำตอบว่า Smart Farm คืออะไร ตัวอย่างในไทยคือฟาร์มต้นแบบของ Wolffia Plus ที่จังหวัดลำพูน เพาะเลี้ยงผำในระบบที่ควบคุมน้ำ แสง อุณหภูมิ และความชื้นด้วยเซนเซอร์ IoT และเก็บเกี่ยวด้วยแขนกลอัตโนมัติ ตามที่ระบุไว้ในหน้า Smart Farm

ผำเป็นพืชน้ำขนาดเล็ก ค่าน้ำที่เพี้ยนทำให้ผำเหลืองและโตช้า จึงเห็นประโยชน์ของการวัดและสั่งงานอัตโนมัติได้ชัด

ข้อดีและข้อจำกัดของฟาร์มอัจฉริยะ ใครควรเริ่มก่อน ?

หอสมุด มก. ระบุว่าความแม่นยำช่วยลดต้นทุนการผลิต เพิ่มผลผลิตต่อพื้นที่ สร้างมาตรฐานการผลิต และควบคุมคุณภาพผลผลิตได้ตามต้องการ ข้อจำกัดที่ควรชั่งคือต้นทุนเริ่มต้น ทักษะของผู้ดูแล และระบบสื่อสารที่ต้องเสถียร

ก่อนลงทุน ลองตอบ 4 ข้อนี้ให้ได้

• ค่าอะไรบ้างที่กระทบผลผลิตของฟาร์มมากที่สุด
• มีใครดูข้อมูลและตัดสินใจเมื่อระบบแจ้งเตือนหรือไม่
• พื้นที่ฟาร์มมีสัญญาณอินเทอร์เน็ตเสถียรพอหรือไม่
• ตั้งเป้าหมายไว้อย่างไร เช่น ลดเวลาดูแล ลดของเสีย หรือคุมคุณภาพให้นิ่ง

ข้อผิดพลาดที่ควรเลี่ยงคือติดเซนเซอร์หลายจุดแต่ไม่ตั้งเกณฑ์และไม่มีคนดูข้อมูล เพราะข้อมูลที่ไม่ถูกนำไปตัดสินใจก็ไม่ต่างจากฟาร์มทั่วไป ฟาร์มที่ควรเริ่มก่อนคือฟาร์มที่ค่าเพียงไม่กี่ตัวกระทบผลผลิตหนัก วิธีเริ่มมี 3 ขั้น

• วัดก่อน : ติดเซนเซอร์เฉพาะค่าที่กระทบผลผลิตมากที่สุด
• แจ้งเตือนก่อนสั่งอัตโนมัติ : ให้คนยืนยันระยะแรก แล้วจึงปล่อยให้ระบบสั่งเอง
• ขยายทีละจุด : เพิ่มอุปกรณ์สั่งงานทีละจุด หรือใช้ชุดที่รวมไว้แล้วอย่างถังเพาะเลี้ยงอัจฉริยะ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Smart Farm คืออะไร

สรุป Smart Farm คืออะไร และเริ่มอย่างไรดี ?

• นิยาม : Smart Farm คืออะไร หรือที่เรียกกันว่า เกษตรอัจฉริยะ คือ การทำเกษตรที่ใช้เทคโนโลยีและข้อมูลที่วัดได้ตัดสินใจแทนการคาดเดา ตามแนวคิดเกษตรแม่นยำที่ให้ปัจจัยการผลิตพอดีกับความต้องการของพืช และคำว่าสมาร์ทฟาร์มกับฟาร์มอัจฉริยะหมายถึงเรื่องเดียวกัน
• ความต่างจากฟาร์มทั่วไป : ต่างที่วิธีตัดสินใจและการบันทึกข้อมูล ไม่ใช่จำนวนอุปกรณ์ ฟาร์มทั่วไปตัดสินจากการเดินตรวจ ส่วน Smart Farm ตัดสินจากค่าที่เซนเซอร์วัดต่อเนื่อง
• การทำงาน : วัด วิเคราะห์ สั่งงาน เป็นวงจรที่วนซ้ำตลอดวัน เช่น เซนเซอร์พบ pH สูงกว่าเกณฑ์ ระบบจึงแจ้งเตือนและสั่งชุดจ่ายสารปรับค่าให้ทำงานจนค่ากลับเข้าช่วง
• ส่วนประกอบ : 4 ชั้น คือเซนเซอร์ การส่งข้อมูล IoT ตัวควบคุมและอุปกรณ์สั่งงาน และแดชบอร์ดพร้อมการแจ้งเตือน จัดเป็น 3 กลุ่มระบบ และควรสอบเทียบเซนเซอร์เป็นระยะ
• ประเภท: แบ่งตามสภาพแวดล้อมได้เป็นพื้นที่เปิด โรงเรือน และระบบปิดแนวตั้ง แต่เป็นการจัดของผู้เขียน ไม่ใช่การแบ่งอย่างเป็นทางการ
• ตัวอย่าง : FAO ใช้แนวทาง Smart Farming ในโรงเรือน หอสมุด มก. ยกตัวอย่างสิงคโปร์ และในไทยมีฟาร์มผำต้นแบบของ Wolffia Plus ที่ลำพูนซึ่งควบคุมด้วยเซนเซอร์ IoT
• ข้อดีและข้อจำกัด : ช่วยลดต้นทุน เพิ่มผลผลิตต่อพื้นที่ และคุมคุณภาพได้ แต่ต้องชั่งต้นทุนเริ่มต้น ทักษะของผู้ดูแล และระบบสื่อสารที่เสถียร
• เริ่มอย่างไร : วัดเฉพาะค่าที่กระทบผลผลิตมากที่สุดก่อน ให้ระบบแจ้งเตือนและคนยืนยันในระยะแรก แล้วขยายอุปกรณ์สั่งงานทีละจุด

ดูระบบสมาร์ทฟาร์มทำงานจริงที่ฟาร์มต้นแบบลำพูน

อยากรู้ว่า Smart Farm คืออะไร และเป็นยังไง มีวงจรวัด วิเคราะห์ สั่งงานทำงานจริง มาดูได้ที่เกตนภาฟาร์ม ลำพูน ฟาร์มต้นแบบที่ใช้เซนเซอร์ IoT ควบคุมการเพาะเลี้ยงผำ จองเยี่ยมชมฟาร์ม เลือกวันที่สะดวกได้จากปฏิทินในหน้าจอง