ระบบตดตามถงขยะอจฉรยะ Smart Trash Tracking System

ทพานน พงษสวรรณ, อนพงษ ตตะ, ภานวตร อทยบาล

ส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน

e-mail: tipapo@kku.ac.th, T.anupong@kkumail.com, panuau@kku.ac.th

บทคดยอ ระบบตดตำมถงขยะอจฉรยะ Smart Trash Tracking System เปนระบบทใชใน กำรจดกำรปญหำขยะทเตมกอนก ำหนดและมกลนเหมน โดยมกำรแจงเตอนสวนกลำงใหทรำบถง ถงขยะทใกลจะเตมแลว ขยะมกลนเหมน หรอตรวจสอบวำขยะทเตมแลวนนถกวำงไวจดใด เปนกำรแกปญหำจำกทกลำวมำขำงตนโดยกำรใชเซนเซอรแสงอนฟรำเรดตดทจดตำง ๆ เพอวด ปรมำณขยะในถง กำรน ำเซนเซอรวดคณภำพอำกำศเพอตรวจสอบกลนเหมนทออกมำจำกขยะ จำกนนจะสงต ำแหนงของถงขยะโดยใชระบบน ำทำง (GPS) ขอมลปรมำณและกลนของขยะ ผำนทำงอปกรณตรวจจบแลวน ำสงขอมลไปยงเครองแมขำย (Server) และมระบบรำยงำนแจงเตอน ทงทำงเวบและแอพพลเคชนบนมอถอ เพอบรหำรจดกำรและแกไขปญหำขยะในหองสมด

ค าส าคญ: ระบบตดตำมถงขยะอจฉรยะ, ขยะ, เซนเซอรแสงอนฟำเรด, ระบบแจงเตอน, แอพพลเคชน Abstract The Smart Trash Tracking System [1-7] is a system that is used to tackle the problem of prematurely garbage and odor. The central notification to the trash is close to full. Garbage stink Or check that the full waste is placed at any point. Solve the problem mentioned above by using an infrared light sensor attached at various points to measure the amount of rubbish in the tank. Implementing an air quality sensor [4,6] to detect odors coming out of the garbage. It then sends the location of the trash using the GPS [5], the volume and odor of the garbage through the detector, sends it to the server, and reports on both the web and the app [3]. Mobile Application To manage and solve garbage problem in library.

Keywords: Smart, Trash, Smart Trash, Trash Tacking, IOT, Internet of Thing บทน า ส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน ในแตละวนมปรมำณขยะจ ำนวนมำก ซงไดเปด ใหบรกำรพนท 24/7 ทมผเขำมำใชงำนประมำณ 4 พนคนตอวน โดยเฉพำะในชวงสอบพงขนสงถง 7 พนคน ปญหำทเกดขนกคอ ปรมำณทผคนทงขยะลงถงตลอด 24 ชวโมง สงผลใหมขยะจ ำนวนมำก ลนออกมำ เนองจำกผรบผดชอบท ำงำนไดไมทวถง จงท ำใหเกดกลนทไมพงประสงค ซงสงผลท ำให เสยสขภำพและยงมผลกระทบตอสงแวดลอม เรมแรกทำงส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน ไดแกปญหำโดยกำรเพมขนำดของถงขยะใหใหญขน และเพมพนกงำนเพอรองรบกำรเกบขยะ ใหถมำกขน อยำงไรกตำมกำรตดตำม (Tracking) วำถงขยะเตม และกำรจดบนทกขอมลดวยคน เปนกำรบรหำรจดกำรทยงเปนปญหำเนองจำกใชเวลำนำนและตองเพมคำใชจำยในกำรจำงงำนคน มำกขน ส ำนกหอสมดจงคดคนนวตกรรมทตอบโจทยสงคม ของผใชบรกำรในกำรบรหำรจดกำร ขยะจ ำนวนมำกจำกกำรเขำใชพนทเปดตลอด 24 ชวโมง ตอบโจทยพนธกจส ำนกหอสมด เปนแหลงเรยนรของคนยคใหม ทสำมำรถเขำถงสำรสนเทศ ควำมร และไดรบกำรบรกำรไดอยำง เสมอภำคทกเวลำ และทกสถำนท (Access and discovery) รวมถงยทธศำสตรส ำนกหอสมด เปนศนยกลำงควำมร และบรกำร เพอสนบสนนกำรกำรผลตบณฑตและกำรท ำวจยของมหำวทยำลยเพอควำมเปนเลศ และกำรพฒนำกำรบรกำรลกคำและกำรตลำดเพอกำรบรกำรทเปนเลศ

วตถประสงค 1. เพอพฒนำแอพพลเคชน เพอตดตำมและจดกำรปญหำขยะภำยในส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน 2. น ำอปกรณ IOT (Internet of Thing) มำชวยในกำรแกไขปญหำ โดยมเซนเซอร วดคำตำง ๆ ดงน 2.1 วดปรมำณขยะ 2.2 วดควำมชน 2.3 ตรวจจบกลน

2.4 ระบต ำแหนง 3. เพอพฒนำหวขอวจยเชงประยกตและไดถกกน ำมำใชจรงในส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน ขนตอนและวธการด าเนนงาน ปจจบน Internet of Things ไดรบควำมนยมอยำงแพรหลำยทงในประเทศและ ตำงประเทศ ในเมองอจฉรยะ (Smart cities) เชน ประเทศสงคโปรคดวธกำรทจะลดปรมำณของเสย โดยกำรทรวมถงขยะธรรมดำกบอปกรณ IOT เพอเชอมโยงกน และท ำใหเปนกำรลดตนทนใน กำรเกบขยะอกดวย หรอประเทศเมกซโกกใชระบบตดตำมรถบรรทกของเสยแบบดจทล หรอ เมองซำนตำมำรตำในประเทศโคลมเบยกมเครอขำยขยะอจฉรยะโดยใชถงอดพลงงำนแสงอำทตย ขนำด 130 ลตร หรอเมองบรำเดอรกใชเซนเซอรภำยในตวถงขยะเมอถงเวลำถงขยะเตมแลว กจะ สงสญญำณแจงไปยงผทดแลในกำรเกบของเสยใหทรำบ ดงนน รศ.ดร. วนดำ แกนอำกำศ อำจำรย ประจ ำภำควชำวศวกรรมคอมพวเตอร ผอ ำนวยกำรส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกนและ ทมนกศกษำวศวกรรมคอมพวเตอร พฒนำเปนหวขอวจยเชงประยกตและไดถกกน ำมำใชจรงใน ส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน เพอชวยในกำรจดกำรปญหำถงขยะลนถงและขยะมกลน และแจงเตอนกอนเตมเพอใหไดรบกำรบรหำรจดกำรไดทนอยำงมประสทธภำพ วธการแกไขปญหาและปรบปรงการบรการ/ คณภาพชวตของผรบบรการ

ระบบตดตำมถงขยะ (Smart Trash Tracking System) เปนระบบทใชในกำรจดกำร ปญหำขยะทเตมกอนก ำหนดและมกลนเหมน โดยมกำรแจงเตอนแกสวนกลำงใหทรำบถงถงขยะ ทใกลจะเตมแลว ขยะมกลนเหมน หรอตรวจสอบวำขยะทเตมแลวนนถกวำงไวจดใด เปนกำรแกปญหำจำกทกลำวมำขำงตนโดยกำรใชเซนเซอรแสงอนฟำเรดตดทจดตำง ๆ เพอวดปรมำณขยะในถง กำรน ำเซนเซอรวดคณภำพอำกำศเพอตรวจสอบกลนเหมนทออกมำจำกขยะ จำกนนจะสงต ำแหนงของถงขยะโดยใชระบบน ำทำง (GPS) ขอมลปรมำณและกลนของขยะผำนทำงอปกรณตรวจจบแลวน ำสงขอมลไปยงเครองแมขำย (Server) และมระบบรำยงำนแจงเตอนทงทำงเวบและแอปพลเคชนบนมอถอ แนวคดกำรออกแบบ Smart Trash Tracking System สำมำรถแบงออกไดเปน 2 สวนหลกดวยกน ไดแก Smart Trash Tracking System และ สวนระบบแจงเตอนผำนมอถอ/ บรหำรจดกำรผำนเวบไซต ถงขยะอจฉรยะ (Smart Trash Tracking System) ภำยในถงขยะนจะประกอบดวย เซนเซอร 3 ประเภท ประกอบดวย 1. เซนเซอรแกส - ใชตรวจจบกลนของของเสยใน Smart Trash Tracking System 2. เซนเซอร GPS ใชระบต ำแหนงของถงขยะ

3. เซนเซอรอนฟรำเรดทมฟงกชนเพอตรวจสอบระดบของขยะในถงสวนแรกจะมเซนเซอร อนฟรำเรดสองตววำงอยตรงกลำง และสวนทสองจะอยใกลดำนบนของถงขยะ กำรใชเซนเซอร อนฟรำเรดสองตวท ำใหกำรตดสนใจมควำมแมนย ำมำกขน ดงภำพ นอกจำกนยงมเซนเซอรทตดตงอยในฝำภำชนะซงจะคอยตรวจจบระดบของสงของขำงใน วำอยระดบไหนแลวนนเอง โดยใชเทคโนโลย อนฟรำเรด และสงขอมลไปยงแพลตฟอรม IOT Cloud ซงขอมลจะถกประมวลผลและแจกจำยไปยง Mobile Application Web Application ทจะชวย วำงแผนในกำรเกบขยะไดอยำงมประสทธภำพ และระบบนถกออกแบบมำโดยทไมตองมเจำหนำท มำนงเฝำดถงขยะ

ภำยในถงขยะจะประกอบไปดวยอปกรณและเซนเซอรตำง ๆ ดงน 1. NodeMcu 2. Infrared Distance Sensor (เซนเซอรวดระยะทำง) 3. LED Infrared Sensor (เซนเซอรสงกดขวำง) 4. MQ-135 Sensor (เซนเซอรวดคณภำพอำกำศ) 5. GPS Module (โมดลตรวจจบพกด)

การออกแบบระบบภายในถงขยะ

นอกจำกนยงมเซนเซอรทตดตงอยในฝำภำชนะซงจะคอยตรวจจบระดบของสงของขำงใน วำอยระดบไหนแลวนนเอง โดยใชเทคโนโลย อนฟรำเรด และสงขอมลไปยงแพลตฟอรม IOT Cloud ซงขอมลจะถกประมวลผลและแจกจำยไปยง Mobile Application Web Application ทจะชวย วำงแผนในกำรเกบขยะไดอยำงมประสทธภำพ

ระบบแจงเตอนผำนมอถอ (Mobile application) และบรหำรจดกำรผำนเวบไซต เมอไดตดตงระบบใน Smart Trash เรยบรอยแลว ระบบแจงเตอนปรมำณของขยะกจะเชอมตอกบ สมำรทโฟนแบบเรยลไทม และแจงเตอนกบผทเกยวของโดยทนท เพอทจะสำมำรถด ำเนนกำรและ วำงแผนกำรเกบขยะไดอยำงมประสทธภำพ และยงมแผนทแสดงทตงของถงขยะเหลำนใหอกดวย แผนผงกำรตดตำมวำถงขยะใบไหนในหองสมดของมหำวทยำลยขอนแกนเตมบำงและกมสถตตำง ๆ เชน คำเฉลยของปรมำณขยะในแตละเดอน ปรมำณขยะแบบรำยวน ระบบนยงเปนแบบเรยลไทม ซงสำมำรถบรหำรระบบในกำรจดเกบขยะไดอยำงมประสทธภำพ โดยทปองกนไมใหเกดกำรลนของ ถงขยะได ซงกำรแจงเตอนตลอดเวลำท ำใหเรำประหยดเวลำในกำรบรหำรจดกำรขยะ รองรบผทใช บรกำรหองสมดจ ำนวนมำก และถงขยะจะไมลนและสงกลนทไมพงประสงค

จำกกำรพฒนำกำรบรกำรนวตกรรมกำรระบบตดตำมถงขยะ เพอชวยในกำรจดกำรปญหำ ถงขยะลนถงและขยะมกลน และแจงเตอนกอนเตม ไดเผยแพรออกสหนวยงำนภำยในมหำวทยำลย หองสมดคณะตำง ๆ ภำยใตส ำนกหอสมด และมหำวทยำลยขอนแกน รวมกบบรษท แอดวำนซ ไวรเลส เนทเวอรค จ ำกดจดพธบนทกขอตกลงโครงกำรสรำงควำมรวมมอดำนสนบสนนและสงเสรม กำรวจยและพฒนำเทคโนโลยเอนบ - ไอโอท (NB-IOT) กำรท ำงำนรวมกนในครงนมงเนนกำรท ำงำน วจยรวมกน เพอออกแบบและพฒนำอปกรณ NB-IOT ใหสอดคลองกบรปแบบกำรใชงำน โดยเนน ไปทออกแบบกรณตวอยำง (Use cases) กำรใชงำนอปกรณและโครงขำย NB-IOT กบดำนพลงงำน (Smart energy) ดำนกฬำ (International marathon) และ ดำนสงแวดลอม (Smart environment) อยำงเหมำะสม เชน โครงกำร Smart Trashหรอ ถงขยะอจฉรยะ ทจะใชเซนเซอรเพอดปรมำณขยะ ในถง เจำหนำทสำมำรถตรวจเชคทหนำจอแสดงผลทเรมจำกสเขยวทปรมำณนอย เมอใกลเตมถง จะแสดงสแดงและจะสงสญญำณแจงไปทมอถอของผทเกยวของ เพอด ำเนนกำรใหเจำหนำทมำเกบ ซงไมจ ำเปนตองมำดทกวน สำมำรถลดกำรใชทรพยำกรไปไดหลำยดำน ขณะเดยวกนกท ำใหกำรท ำงำน มประสทธภำพมำกยงขน และยงสำมำรถวเครำะหปรมำณกำรทงของเสยไดทกรำยสปดำหรำยเดอน และรำยป หำกทมวจยพฒนำถงไดสมบรณแบบแลวจะน ำไปตดทโรงพยำบำลศรนครนทรใหเปน ตนแบบ ภำยในป 2561

สรปผล อภปรายผล ขอเสนอแนะและการน าไปใชประโยชน ระบบตดตำมขยะอจฉรยะในหองสมดไดน ำเทคโนโลยทหลำกหลำยมำใชงำนไดอยำงม ประสทธภำพและประสบผลควำมส ำเรจ ซงไดแสดงถงควำมทำทำยในกำรจดกำรของเสย โดยใช กำรตรวจจบถงขยะและเครองมอในกำรตดตำมต ำแหนง (GPS) และยงใช IOT เขำมำชวยใน กำรสอสำรระหวำงอปกรณ (Machine-to-Machine: M2M) โดยระบบตรวจสอบนจะเชอมตอกบ เซนเซอร อตโนมตและสำมำรถแบงปนขอมลรวมกนเพอตรวจหำวำถงขยะไหนทเตมแลวบำง โดยไมตองมมนษยเขำมำเกยวของเลย โดยแอพพลเคชนจะโทรหำผเกยวของโดยอตโนมต ท ำใหประหยดทงเวลำ ลดตนทน และชวยเพมควำมพงพอใชของผใชงำนหองสมดของมหำวทยำลยขอนแกนอกดวย ปญหำขยะในพนท 24 ชวโมง ยงเปนปญหำอนดบตน ๆ ทมขอรองเรยน ส ำนกหอสมด ไดประยกตใชเทคโนโลยอนเทอรเนตของทกสรรพสง IOT (Internet of Things) ในกำรตรวจจบ ระดบของกำรทงขยะในถง ทสำมำรถแจงพกดของต ำแหนงทวำงของถงขยะได พรอมทงกลน เขำมำ ทเวบและมอถอใหผเกยวของ เพอจะไดด ำเนนกำรจดกำรขยะทใกลจะเตมและสำมำรถวเครำะห ปรมำณกำรทงของเสยไดทกรำยสปดำห รำยเดอน และรำยป เพอบรหำรจดกำรขยะ ภำยใน ส ำนกหอสมด เพอจดกำรปญหำและขอรองเรยนเกยวกบขยะตอไป ปจจยแหงควำมส ำเรจ คอ กำรสนบสนนในทก ๆ ดำนจำกผบรหำรองคกรทมวสยทศน คดคนนวตกรรมกำรใหบรกำร และกำรไดรบควำมรวมมอจำกหนวยงำนตำง ๆ สำมำรถตอยอดสรำง ควำมยงยนในกำรบรหำรขยะในประเทศ ทงภำครฐ และเอกชน น ำระบบตดตำมถงขยะอจฉรยะ ไปใชในกำรบรหำรขยะในหนวยงำน และทส ำคญ คอ กำรน ำเทคโนโลยมำผสำนกบควำมคดสรำงสรรคใหมๆ ขยำยรปแบบก ำด ำเนนกำรไปยงหนวยงำนอนภำยในมหวทยำลยขอนแกน และบรษทเอกชน เชน บรษทแอดวำนซ อนโฟร เซอรวส AIS, บรษท พลส พรอพเพอรต จ ำกด, จฬำลงกรณมหำวทยำลย และมหำวทยำลยสงขลำนครนทร

บรษท พลส พรอพเพอรต จ ำกด ตดตง Smart Trash (ถงขยะอจฉรยะ) เทคโนโลยจำก มหำวทยำลยขอนแกน ซงเปนผคดคนวจยและออกแบบพฒนำ โดยไดน ำมำใชในกำรบรหำรจดกำร ขยะภำยในโครงกำรเพอเพมประสทธภำยในกำรจดเกบใหดยงขน ซงไดเรมตดตงท 6 โครงกำร โซนชะอ ำ-หวหน ไดแก บำนไขมก เรน ชะอ ำ-หวหน บำนเคยงฟำ บำนแสนสข บำนเพยงเพลน และ ออทมน หวหน และจะด ำเนนกำรขยำยผลไปยงโครงกำรตำง ๆ ทบรหำรจดกำรโดย พลส พรอพเพอรต

ระบบตดตำมถงขยะไดถกพฒนำดวยเทคโนโลยอนเทอรเนตของสรรพสง (Internet of Things) เพอลดปรมำณขยะและลดขนตอน ในกำรจดกำรปรมำณขยะในส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน ระบบนไดถกออกแบบใหตดตำมระดบของปรมำณขยะทอยในถง และวเครำะหคณภำพของขยะเพอชวยใหเกดกำรบรหำรรอบเวลำในกำรน ำไปทงได ดวยโปรแกรม บนมอถอไดอยำงเหมำะสม ซงเพมศกยภำพในกำรบรหำรจดกำรก ำลงคน และกำรจดกำรพนท ไดดกวำระบบกำรบรหำรจดกำรขยะในแบบเดม ระบบตดตำมถงขยะนไดชวยใหหองสมด บรรลเปำหมำยในกำรพฒนำพนทใหบรกำรเปนหองสมดสเขยว ลดคำใชจำย เพมพนทสะอำด ถกสขลกษณะ และเพมควำมพงพอใจใหกบลกคำทมำรบบรกำร

รำงวลเลศรฐ ประจ ำป พ.ศ. 2561 สำขำบรกำรภำครฐ

“ระบบตดตำมถงขยะอจฉรยะ มข.”ควำรำงวลเลศรฐระดบดเดนประจ ำป 2561 ส ำนกหอสมด มหำวทยำลยขอนแกน เขำรบรำงวลเลศรฐ สำขำบรกำรภำครฐ ประเภทนวตกรรมกำรบรกำรระดบดเดน ประจ ำป พ.ศ. 2561 จำกส ำนกงำนคณะกรรมกำรพฒนำระบบรำชกำร (ก.พ.ร.)