นวัตกรรมสำหรับการพัฒนาองค์กร RUTS สู่ Green Campus ด้านพลังงาน
อ.ที่ปรึกษา สันติ สถิตวรรธนะ
EMP Platform
สร้างขึ้นมาเพื่อนำเสนอการใช้พลังงานภายในมหาลัย มีจุดประสงค์ในการนำเสนอการใช้พลังงานภายในมหาลัยวิทยาลัย แล้วนำเสนอข้อมูลออกมาเป็นรูปแบบตาราง กราฟ แผนที่ และ ข้อมูลการใช้ไฟฟ้าแบบ real-time
1. ความเป็นมา
ในปัจจุบันแพลตฟอร์ม (Platform) การตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้าที่มีอยู่ในท้องตลาดมีลักษณะ แบบใช้แบบบ้านซึ่งไม่เหมาะกับการใช้ในองค์กรปัจจุบันมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ยังไม่มีระบบการแสดงผลการใช้พลังงานไฟฟ้า จากที่ทำการสำรวจแพลตฟอร์มสำหรับการการตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้า ปัจจุบันอยู่ในรูปแบบ ใช้งานที่บ้าน (Home use) และไม่มีความอิสระในการพัฒนา เช่น การเปลี่ยนโลโก้ (Logo) เปลี่ยนสี เปลี่ยนเลย์เอาท์ (Layout) ต่าง ๆ ในระบบซึ่งจะนำมาใช้ในรูปแบบองค์กรจึง ไม่เหมาะสม
ดังนั้นทางผู้พัฒนาจึงจะจัดทำระบบแพลตฟอร์มการการตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อนำมาใช้กับ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัยผู้วิจัยจึงมองว่าเพื่อความยั่งยืนของระบบจึงมีแนวคิดจะพัฒนาระบบแพลตฟอร์มการวัดพลังงานไฟฟ้าขึ้นมาใช้ โดยทำการออกแบบ ในส่วนติดต่อกับผู้ใช้ในรูปแบบโปรแกรมประยุกต์บนเว็บ (Web application) และโปรแกรมประยุกต์บนสมาร์ทโฟน (Smartphones application) พร้อมออกแบบเกี่ยวกับ วิธีการสื่อสาร โดยนำเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of things: IOT) มาประยุกต์ใช้ 2. วัตถุประสงค์
2. วัตถุประสงค์
1.2.1 เพื่อพัฒนาแพลตฟอร์มสำหรับการตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้า
3. ขอบเขต
1.3.1 มีระบบจัดการผู้ใช้งาน
1.3.1.1 ผู้ดูแลระบบ
1.สามารถสร้าง แก้ไขและลบผู้ใช้งาน
2.สามารถเพิ่มและลบอุปกรณ์ได้
3.สามารถจัดการอุปกรณ์ภายในระบบได้
1.3.1.2 ผู้ใช้งานในแต่ละพื้นที่
1.มีระบบแสดงโพรไฟล์ (Profile)
2.มีระบบจัดการอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้งาน
3.สามารถเพิ่มและลบอุปกรณ์ได้ในพื้นที่รับผิดชอบ
1.3.1.3 ผู้ใช้งานทั่วไป
1.สามารถตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้า
1.3.2 มีระบบการแสดงผลบนโปรแกรมประยุกต์ (Application) และระบบปฏิบัติการ แอนดรอยด์ (Android)
1.3.2.1 แสดงผลการใช้พลังงานไฟฟ้า ในรูปแบบรายวัน รายเดือน รายปี
1.3.2.2 แสดงผลตำแหน่งที่ตั้งของอุปกรณ์ตรวจสอบพลังงานไฟฟ้า
1.3.2.3 แสดงผลค่าใช้จ่ายในการใช้ไฟฟ้า
1.3.2.4 แสดงผลรายชื่ออุปกรณ์
1.3.3 มีระบบการจัดการอุปกรณ์
1.3.3.1 มีระบบแก้ไข เพิ่มอุปกรณ์และลบอุปกรณ์
1.3.3.2 มีระบบแสดงตำแหน่งที่ตั้งอุปกรณ์
1.3.3.3 มีระบบแสดงสถานการณ์ทำงานของอุปกรณ์
1.3.3.4 สามารถแก้ไขหน่วยค่าไฟฟ้า
1.3.4 ระบบแชทบอท (Chatbot) ถาม-ตอบ4. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
4. ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
1. นักศึกษา อาจารย์ บุคคลกร และผู้บริหารสามารถตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างสะดวกผ่านตัวแพลตฟอร์ม
2. เป็นตัวต้นแบบแพลตฟอร์ม การตรวจสอบการใช้พลังงานไฟฟ้าแก่มหาวิทยาลัย
3. เพื่อเป็นการตรวจสอบการใช้พลังงานในแต่ละพื้นที่ของมหาวิทยาลัย ให้เป็นไปอย่างถูกต้อง
5. ความรู้ที่เกี่ยวข้อง
5.1 แองกิวละ (Angular)
แองกิวละนั้นเป็นโครงสร้างแบบเว็บ (Web Framework) เป็นเทคโนโลยี (Technology) ที่ทำ โปรแกรมประยุกต์แบบหน้าเดียว (Singe Page Application: SPA) หมายถึงมีเครื่องมือครบทุกอย่าง ให้แล้วเพียงพอที่จะใช้สร้างโปรแกรมประยุกต์แบบเว็บ
5.2 โนดเร็ด (Nodered)
เป็นเครื่องมือการเขียนโปรแกรมสําหรับการเดินสายอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ เอพีไอ (Application Program Interface: API) และบริการออนไลน์เข้าด้วยกันในรูปแบบใหม่และน่าสนใจมีตัวแก้ไขบนเบราว์เซอร์ (Browser) ที่ทําให้ง่ายต่อการต่อสายโฟลว์ (Flow) เข้าด้วยกันโดยใช้โหนด (Node) ที่หลากหลายในจานสีที่สามารถปรับใช้กับรันไทม์ (Run time) ได้ในคลิกเดียว และสามารถสร้างฟังก์ชันจาวาสคริปต์ (JavaScript) ภายในตัวแก้ไขโดยใช้ตัวแก้ไขริชเทค (Rich Text) ไลบรารีในตัวช่วยให้สามารถบันทึกฟังก์ชันเทมเพลต (Template) หรือโฟลว์ที่มีประโยชน์เพื่อนํากลับมาใช้ใหม่ได้
5.3 เอสคิวแอล (Structured Query Language: SQL)
เป็นภาษาโปรแกรมสำหรับจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลในฐานข้อมูลแบบเชิงสัมพันธ์ ฐานข้อมูลแบบเชิงสัมพันธ์เก็บข้อมูลในรูปแบบตารางที่มีแถวและคอลัมน์ที่เป็นตัวแทนของหมวดข้อมูลที่แตกต่างกันและความสัมพันธ์ต่าง ๆ ระหว่างค่าข้อมูล สามารถใช้คำสั่งเอสคิวแอลในการจัดเก็บ ปรับปรุง ลบ ค้นหา และดึงข้อมูลจากฐานข้อมูล นอกจากนี้ยังสามารถใช้เอสคิวแอลในการรักษาและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฐานข้อมูล
5.4 เอชทีเอ็มแอล (HyperText Markup Language: HTML)
เป็นภาษาประเภทภาษามาร์กอัป (Markup) สำหรับการการสร้างเว็บเพจ โดยใช้ภาษาเอชทีเอ็มแอลสามารถทำโดยใช้ โปรแกรมแก้ไขข้อความ (Text Editor) ต่าง ๆ หรือจะอาศัยโปรแกรมที่เป็นเครื่องมือช่วยสร้างเว็บเพจ [6]
5.5 เจดับเบิลยูที (Json Web Token: JWT)
เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสาร/รับส่งข้อมูลทางด้านโปรแกรมประยุกต์บนเว็บการทำงานของ เอชทีทีพี (HTTP) จะเป็นการสร้างแล้วส่งคำขอ (Request) ไปยังตัวบริการเว็บ (Web Server) เพื่อร้องขอทรัพยากร (Resources) เมื่อตัวบริการเว็บได้รับคำขอก็จะทำการตรวจสอบสิทธิ์ว่าคำขอนั้นมีสิทธิ์เข้าถึง ทรัพยากร ดังกล่าวหรือไม่ หากมีสิทธิ์ ตัวบริการเว็บก็จะจัดสรรทรัพยากรให้ตามที่คำขอนั้นร้องขอมา
5.6 เรสเอพีไอ (Representational State Transfer Application Program Interface: REST API)
เป็นรูปแบบการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องบริการลูกข่าย (Server-Client) รูปแบบหนึ่งซึ่งอยู่บนพื้นฐานของ เอชทีทีพีโปรโตคอล (HTTP Protocol) เป็นการสร้างเครื่องบริการเว็บ (Web Service) เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกันผ่าน โปรแกรมประยุกต์วิธีหนึ่ง ซึ่งส่งข้อมูลได้หลายชนิดไม่ว่าจะเป็นข้อความ (Text), เอ็กเอ็มแอล (XML), เจซัน (JSON) หรือส่งมาเป็นหน้าเอชทีเอ็มแอล ก็ได้แต่ส่วนใหญ่แล้วจะเลือกชนิดเจซัน มากกว่าด้วยความที่สามารถรองรับได้ทั้งหลายรูปแบบไม่ว่าจะเป็นเบราว์เซอร์ หรือโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile) และยังสามารถใช้งานร่วมกับเครื่องบริการเว็บประเภทอื่น ๆ ได้อีกเพียงแค่รู้ยูอาร์แอล (URL) ก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้รวมถึงยังจัดการง่ายกว่าด้วยเพียงแค่รับข้อมูลมาจากนั้นจะเอาข้อมูลไปแสดงผล
5.7 พีแซดอีเอ็ม004ที (pzem-004t)
สำหรับการวัดค่าเพื่อบันทึกการใช้งานไฟฟ้า เพื่อการตรวจสอบวัดค่าการใช้พลังงาน ควบคุมค่าไฟฟ้า แล้วอุปกรณ์วัดจำเป็นต้องให้ข้อมูลหลายๆ ค่าได้แก่ แรงดัน กระแส กำลังไฟฟ้าจริง ค่าตัวประกอบกำลัง (Power Factor) ค่าพลังงานไฟฟ้าเพื่อมาใช้ในการคำนวณ หรือควบคุมต่อ
5.8 อีเอสพี8266 (esp8266)
เป็นโมดูลไวไฟ (WiFi module) ภายในมีเฟิร์มแวร์ (Firmware) ทํางานในลักษณะเซียเรียลทูไวไฟ (Serial-to-WiFi) ที่ช่วยให้อุปกรณ์อื่น ๆ เช่น เอ็มซียู (MCU) สามารถต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต (Internet) ได้โดยใช้พอร์ทเซียเรียล (Port serial) และใช้คําสั่งเอที (AT) ในการควบคุมการทํางาน
5.9 เอ็มคิวทีที (MQTT)
เอ็มคิวทีทีเป็นโปรโตคอลการส่งข้อความที่อิงตามมาตรฐานหรือชุดของกฎที่ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างเครื่องต่อเครื่อง เซ็นเซอร์ (Sensor) อัจฉริยะ อุปกรณ์สวมใส่ และอุปกรณ์อินเทอร์เน็ตสรรพสิ่ง
5.10 บูทสแตร๊ป (Bootstrap)
เป็นโครงสร้างแบบฟรอนท์เอนด์ (Frontend Framework) ยี่ห้อหนึ่งที่ช่วยให้สามารถสร้างหน้าเว็บให้ตรงตามแบบที่ต้องการได้ง่ายขึ้นเพราะ บูทสแตร๊ปมีทั้งระบบตาราง (Grid) ที่ช่วยเรื่องการวางเลย์เอาท์ ที่รองรับในแบบเรสปอนซีฟ (Responsive) และมีส่วนประกอบ (Component) สำเร็จรูปให้ใช้
5.11 อิคซฺเพรส (Express)
แชทบอทเป็นซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application software) ที่ใช้ในการสนทนากับมนุษย์ เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับบริการเว็บหรือแอปผ่านข้อความ กราฟิก หรือการพูด แชทบอทสามารถเข้าใจภาษาธรรมชาติของมนุษย์ จำลองการสนทนาของมนุษย์ และทำงานง่ายๆ ในแบบอัตโนมัติได้ แชทบอทมีการนำไปใช้ในหลากหลายช่องทาง เช่น แอปส่งข้อความ แอปสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ เว็บไซต์ โทรศัพท์ และแอปที่เปิดใช้งานการสื่อสารทางเสียง
5.12 แชทบอท
แชทบอทเป็นซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application software) ที่ใช้ในการสนทนากับมนุษย์ เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับบริการเว็บหรือแอปผ่านข้อความ กราฟิก หรือการพูด แชทบอทสามารถเข้าใจภาษาธรรมชาติของมนุษย์ จำลองการสนทนาของมนุษย์ และทำงานง่ายๆ ในแบบอัตโนมัติได้ แชทบอทมีการนำไปใช้ในหลากหลายช่องทาง เช่น แอปส่งข้อความ แอปสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ เว็บไซต์ โทรศัพท์ และแอปที่เปิดใช้งานการสื่อสารทางเสียง
6.ผลการดำเนินการ
ภาพรวมการทำงานของระบบ
การเรียกใช้งานใน node-red
การทดลอง
การทดลองที่ 1 ทำการเพิ่มอุปกรณ์ในแพลตฟอร์มได้
การทดลองที่ 2 แสดงผลค่าที่รับมาจากอุปกรณ์
7.สรุปผลการทดลอง
จากผลการทดลองสรุปได้ว่า สามารถเพิ่มอุปกรณ์ที่แพลตฟอร์มรองรับได้ และสามารถแสดงข้อมูลจากอุปกรณ์ในหน้าแพลตฟอร์มได้
8.ข้อมูลอ้างอิง
8.1 Angular. (ม.ป.ป.). Introduction to Angular concepts. https://angular.io/
8.2 nodered. (ม.ป.ป.). Node-RED. https://nodered.org/
8.3 AWS. (ม.ป.ป.). SQL คืออะไร. https://aws.amazon.com/th/what-is/sql/
8.4 HTML. (7 พฤศจิกายน 2565). HTML คืออะไร. https://www.mindphp.com/คู่มือ/73-คืออะไร/2026-
html-คืออะไร.html
8.5 จิตกร พิทักษ์เมธากุล. (17 มิถุนายน 2563). ทำความรู้จักกับ JWT (Json Web Token).
https://www.jittagornp.me/blog/what-is-jwt/
8.6 Settawat Janpuk. (6 พฤษภาคม 2563). [Beginner] มาทำความรู้จักกับ REST API กันดีกว่า.
https://medium.com/@settawatjanpuk/beginner-มาทำความรู้จักกับ-rest-api-กันดีกว่า-มีตัวอย่าง-
c855d93beaf3
8.7 Arduitronics. (ม.ป.ป.). การใช้งาน PZEM-004T เพื่อวัดกำลังและพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ.
https://www.arduitronics.com/article/72/
8.8 Thiti Yamsung. (20 มิถุนายน 2559). ESP8266 คืออะไร?. https://thiti.dev/blog/5222/
8.9 AWS. (ม.ป.ป). MQTT คืออะไร. https://aws.amazon.com/th/what-is/mqtt/
8.10 borntodev. (29 ธันวาคม 2563). Bootstrap คืออะไร? ใช้งานยังไง?.
https://www.borntodev.com/c/webdeveloper/bootstrap-คืออะไร-ใช้งานยังไง-5fead4a368fff
8.11 Microsoft. (ม.ป.ป.). แชทบอทคืออะไร. https://powervirtualagents.microsoft.com/th-th/what-is-
a-chatbot/
8.12 mindphp.com (27 มีนาคม 2565). การใช้งาน Express.Js ทำเว็บไซต์บน Node.Js เพื่อใช้งาน Framework ทำ Fontend & BackEnd รวมถึง API. https://www.mindphp.com/developer/dev-node-js/8609-22-step-nodejs.html
