การพัฒนาอากาศยานไร้นักบินระบบเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย 5G เพื่อการเกษตรและสิ่งแวดล้อม

ชื่อโครงการ

MU-SDGs Case Study

การพัฒนาอากาศยานไร้นักบินระบบเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย 5G

เพื่อการเกษตรและสิ่งแวดล้อม

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) development with 5G wireless network technology for agriculture precise and the environment

แหล่งทุน

ทุนสนับสนุนงานวิจัยขั้นมูลฐาน (Fundamental Fund) มหาวิทยาลัยมหิดล

ส่วนงานหลัก

คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ ม.มหิดล

ส่วนงานร่วม

-

ผู้ดำเนินการหลัก

อาจารย์ ดร. รัตนะ บุลประเสริฐ

ผู้ดำเนินการร่วม

ศูนย์ปฏิบัติการวิจัย และเรือนปลูกพืชทดลอง คณะเกษตร กําแพงแสน

คำอธิบาย

การพัฒนานวัตกรรมอากาศยานไร้นักบินระบบเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย 5G เพื่อการเกษตรแบบอัจฉริยะเป็นการพัฒนาและสร้างต้นแบบครั้งนี้ มีเป้าหมายหลักคือ การพัฒนา สร้างต้นแบบ ทดลอง และ ทดสอบประสิทธิภาพของต้นแบบในภาคสนาม สู่ผลิตภัณฑ์ทางการค้า ที่มุ่งเน้นพืชหลักที่เป็นรายได้หลักของคนส่วนใหญ่ของประเทศ ประกอบด้วย ข้าว อ้อย และไม้ผล โดยดำเนินการวิจัยทดลองและทดสอบต้นแบบในภาคสนามที่มีความใกล้เคียงกับระบบที่จะใช้จริงจากการทดลอง และการทดสอบประสิทธิภาพของต้นแบบในภาคสนามของแปลงปลูก ข้าว อ้อย และไม้ผลของเกษตรกรนำร่องในพื้นที่จริง

เนื้อหา MU-SDGs Case Study

ความสำคัญ วัตถุประสงค์โครงการ

เพื่อพัฒนา สร้างต้นแบบ ทดลอง และทดสอบประสิทธิภาพของต้นแบบในภาคสนามสู่ผลิตภัณฑ์ทางการค้า ที่มุ่งเน้นพืชหลักที่เป็นรายได้หลักของคนส่วนใหญ่ของประเทศ ประกอบด้วย ข้าว อ้อย และไม้ผล

การดำเนินการ

1) การพัฒนาสร้างต้นแบบและทดสอบระบบต่าง ๆของ UAV ระบบโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ และพัฒนาให้มีหน้าที่ควบคุมการปฎิบัติงานของ hardware ทางด้านการเกษตรและการจัดการสิ่งแวดล้อมเพื่อรองรับอากาศยานไร้นักบินรองรับระบบ 5G 2) พัฒนาและสร้างต้นแบบของสารส่งเสริมการเจริญเติบโตของข้าว อ้อยและไม้ผลในราคาถูก มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และมีลักษณะเฉพาะสำหรับอากาศยานไร้นักบินทางการเกษตรเพื่อตอบโจทย์การผลิตทางการค้าและเพื่อการส่งออกด้วยการวิเคราะห์การกระจายตัวของของธาตุในสารส่งเสริม การเจริญสำหรับอากาศยานไร้นักบินจากระบบลำเลียงแสง micro-XRF ด้วยแสงซินโครตรอน

ผลการดำเนินงาน

1) การทดสอบประสิทธิภาพของการพ่นและหว่านสารเคมีและสารอินทรีย์ สําหรับการส่งเสริมการเจริญเติบโตพืช พบว่า ประสิทธิภาพของการฉีดพ่นมีความสม่ำเสมอในแปลงสนามและยังมีความเหมาะสมกับความต้องการของเกษตรกรทําให้เกิดการเพิ่มผลผลิตและลดรายจ่ายในระดับดีมาก ต่อผลิตพืชเศรษฐกิจสําคัญของประเทศและมีประสิทธิภาพสูงที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และ 2) การพัฒนาต้นแบบสู่ ผลิตภัณฑ์การพัฒนานวัตกรรมอากาศยานไร้นักบินภายใต้กระบวนการพัฒนาและสร้างต้นแบบที่ประกอบด้วย ทดลอง การทดสอบประสิทธิภาพของต้นแบบในภาคสนามที่มีความใกล้เคียงและการสาธิตการใช้งานให้กับเกษตรกรนําร่องในพื้นที่จริงของ 4 ผลงานต้นแบบ สามารถพัฒนาผลิตภัณฑ์ทางการค้า การจดสิทธิบัตรหรืออนุสิทธิบัตร จํานวน 6 ผลงาน และผลงานตีพิมพ์ระดับนานาชาติจํานวน 4 ผลงาน ได้แก่  (1) ต้นแบบที่ 1 อากาศ ยานประเภทมัลติโรเตอร์สําหรับพ่นสารเคมีทางการเกษตร สําหรับพ่นและหว่านสารส่งเสริมการเจริญเติบโตของ อ้อย และไม้ผล (2) ต้นแบบที่ 2 นวัตกรรมอากาศยานไร้นักบินระบบเทคโนโลยีเครือข่ายไร้ระบบ 5G สําหรับหว่านสารส่งเสริมการเจริญเติบโตการเพิ่มผลผลิตอ้อย และ ข้าว นวัตกรรมนี้สามารถนําไปสู่  (3) ต้นแบบที่ 3 นวัตกรรมอากาศยานไร้นักบินเพื่อการเกษตรแบบอัจฉริยะแบบบูรณาการในพื้นที่นาข้าว และ (4) ต้นแบบที่ 4 นวัตกรรมอากาศยานไร้นักบินเพื่อการจัดการเกษตรและสิ่งแวดล้อมแบบอัจฉริยะเพื่อตรวจหาโรคในแปลงอ้อย 

ต้นแบบอากาศยานไร้นักบินของโครงการวิจัยนี้ พบว่า เป็นต้นแบบมีราคาถูกที่สามารถพัฒนาต่อยอดทางการค้าของต้นแบบผลิตภัณฑ์ทางการค้าในระดับภาคสนาม (TRL6) ที่ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีต้นแบบผ่านกระบวนการสาธิตให้กับเกษตรกรนําร่องในพื้นที่จริงและสามารถขยายผลสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ครั้งนี้มีลักษณะเฉพาะที่เหมาะสมสําหรับอากาศยานไร้นักบินทางการเกษตรที่ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีอยู่ในระดับที่ผ่านการทดสอบกับเกษตรกร (TRL7) ต่อไป

การนำไปใช้ประโยชน์

ฝึกอบรมถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับกลุ่มเกษตรกร กลุ่มคนที่ต้องการทักษะพิเศษ และบริษัทเอกชน ณ ตำบลทับไทร อำเภอสากเหล็ก จังหวัดพิจิตร จำนวน 3 รุ่น รวม203 คน

มีผลงานตีพิมพ์

1) Vijuksungsith, P., Satapanajaru, T., Chokejaroenrat, C., Jarusutthirak, C., Sakulthaew, C., Kambhu, A., & Boonprasert R. Remediating oxytetracycline-contaminated aquaculture water using nano calcium peroxide (nCaO2) produced from flue gas desulfurization (FGD) gypsum. Environmental Technology & Innovation 2021;24:101861

อยู่ระหว่างจดทะเบียนทรัพย์สินทางปัญญา จำนวน 6 ชิ้น

Abstract

This research project is to develop an innovative Unmanned Aerial Vehicle system (UAVs) with 5G wireless network technology (5G) for smart agriculture as a development and prototype this time. Its main goal is to develop, prototype, test and test the efficiency of prototypes in the field to commercial products focusing on the main crops that are the main income of the majority of the country, consisting of rice, sugarcane and fruit trees, by conducting research, experimentation and testing of prototypes in the field of prototypes that are close to the system that will be used in the experiment and testing the efficiency of the prototype in the field of the rice, sugarcane and fruit trees of the pilot farmers in the real area. The results were as follows: 1) The efficacy test of chemical and organic spraying and sowing for plant growth promotion showed that the efficiency of spraying was consistent in the field and was also appropriate to the needs. This allows farmers to increase yields and reduce expenditures to a great extent on producing the country's most important and highly efficient cash crops that are environmentally friendly; and 2) Development of prototypes to products, innovative development of unmanned aerial vehicles under the process of developing and creating prototypes that consist of experimenting, testing the efficiency of prototypes in the near field and demonstrating their use to pilot farmers in real-world areas. 4 prototype works, able to develop commercial products 6 patents or petty patents and 4 international publications, namely: (1) Prototype 1: Multi-rotor type (UAVs) for spraying agricultural chemicals for spraying and sowing substances that promote the growth of sugarcane and fruit trees. (2) Prototype 2: innovative UAVs 5G for sowing growth promoters, increasing sugarcane and rice yields. (3) Prototype 3: Innovative integrated intelligent agricultural (UAVs) in the rice field; and (4) Prototype 4: An innovative UAVs for intelligent agriculture and environmental management for detecting diseases in sugar cane fields. The prototype of UAVs of this research project was found to be a low-cost prototype that could be developed for commercial development of the commercial product prototype at the field level (TRL6) at the level of technological readiness of the prototype through the demonstration process for pilot farmers in the area. This product development has characteristics suitable for agricultural (UAVs) whose technological readiness level is at the lead user test level (TRL7)

ความแตกต่าง หรือมีเอกลักษณ์ที่ต่างจากโครงการอื่น

มีผลสำคัญที่จะเกิดขึ้น ได้แก่ (1) สิทธิบัตร/ อนุสิทธิบัตร/บทความหรือผลงานตีพิมพ์ระดับชาติหรือนานาชาติ (2) เกษตรกรที่เพาะะปลูกข้าว ชาวไร่อ้อย และ กลุ่มปลูกไม้ผล สามารถนำนวัตกรรมที่สร้างขึ้นไปใช้ในการเพิ่มผลผลิตมีพื้นที่เพาะเพื่อการค้าและการส่งออกปลูกรวมไม่น้อยกว่า 250,000 ไร่ มีผลผลิตเพิ่มขึ้นมากกว่าร้อยละ 10 (3) นวัตกรรมอากาศยานไร้นักบินสำหรับพ่นและหว่านสารส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชสามารถทำให้เกิดการเพิ่มผลผลิตเกษตรกรชาวไร่อ้อยได้ไม่น้อยกว่าร้อยละ 15 (4) ลดรายจ่ายจากการลดการใช้สารเคมีของเกษตรกรได้มากกว่าร้อยละ 50 ของต้นทุนการผลิต (5) เกษตรกรที่ปลูกข้าว ชาวไร่อ้อยและกลุ่มปลูกไม้ผล ครอบคลุมพื้นที่เป้าหมาย 5 จังหวัดได้แก่ ลำปาง เชียงราย นครสวรรค์ พิจิตรและนครปฐม ไม่น้อยกว่ำ 175 รายหรือ กลุ่มเกษตร จำนวนไม่น้อยกว่า 3 กลุ่ม

ผลกระทบในระดับชุมชน ประเทศ ระดับโลก

การพัฒนาอากาศยานไร้นักบินระบบเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย B19 เพื่อการเกษตรและสิ่งแวดล้อม เป็นต้นแบบราคาถูกที่สามารถพัฒนาต่อยอดทางการค้าของต้นแบบผลิตภัณฑ์ทางการค้าในระดับภาคสนาม (TRL6) ซึ่งผ่านกระบวนการสาธิตให้กับเกษตรกรนำร่องในพื้นที่จริง สามารถขยายผลสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเฉพาะที่เหมาะสมสำหรับอากาศยานไร้นักบินทางการเกษตรที่ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีอยู่ในระดับที่ผ่านการทดสอบกับเกษตรกร (TRL7) สามารถขยายผลสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ครั้งนี้มีลักษณะเฉพาะที่เหมาะสมสำหรับอากาศยานไร้นักบินทางการเกษตรที่ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีอยู่ในระดับที่ผ่านการทดสอบกับเกษตรกร (TRL7) เพื่อการจัดการเกษตรและสิ่งแวดล้อมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายตามตัวชี้วัดของยุทธศาสตร์ชาติและเป้าหมายการพัฒนาการเกษตรที่ยั่งยืน

SDGs หลักที่สอดคล้องกับกิจกรรม

2

SDGs อื่น ๆ ที่สอดคล้อง

12

รูปหน้าปก (ที่จะโชว์หน้าเว็บ)

รูปหน้ารายละเอียด

Key Message

การพัฒนา สร้างต้นแบบ ทดลอง และ ทดสอบประสิทธิภาพของอากาศยานไร้นักบินระบบเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย 5G ในภาคสนาม สู่ผลิตภัณฑ์ทางการค้า ที่มุ่งเน้นพืชหลักที่เป็นรายได้หลักของคนส่วนใหญ่ของประเทศ (ข้าว อ้อย และไม้ผล)

Links ข้อมูลเพิ่มเติม

สอดคล้องกับยุทธศาสตร์มหาวิทยาลัย

ยุทธศาสตร์ 1 Global Research and Innovation

Partners/Stakeholders

- ศูนย์ปฏิบัติการวิจัย และเรือนปลูกพืชทดลอง คณะเกษตร กําแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

- สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)

- สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน

ตัวชี้วัด THE Impact Ranking

2.5.1