Smart farm smart family

“Smart Farm-Smart Family เพอคณภาพชวตทด”

พสทธ ไพบลยรตน ศนยเทคโนโลยอเลกทรอนกสและคอมพวเตอรแหงชาต ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

Changing World โลกทไมเหมอนเดม

ประชากรโลกจะเพมเปนประมาณ 9,191 ลานคน in 2025 (UN) ผลกระทบจากการเปลยนแปลงสภาพอากาศตอภาคเกษตร

ศตรพชชนดใหม น าทหายากและมคามากขน และน ามาซงความขดแยง

ความตองการอาหารของประชากรโลกทเพมขน เกดความรวมมอกนมากขนในดานคณภาพและความปลอดภยของอาหาร

พนทเพอการเกษตรลดลง ความสมดลของความตองการพชเพออาหารและพลงงาน

ปญหาสงคมผสงอายกบภาคเกษตร

The World Competitiveness Ranking

Source: World Economic Forum 2014

31 from 150

The Global Competitiveness index No. 3 in AEC

ranking

Singapore 2 Malaysia 20 Thailand 31 Indonesia 34 Philippines52 Vietnam 68 Laos PDR 93 Cambodia 95

Myanmar 134

Some AEC related facts? Asian Economic Community, by December 2015

Quality of Life คณภาพชวตของเกษตรกรและผบรโภค

42 from 120 Quality-of-Life index

Source: The Economist, 2005

Look Back! เราพรอมหรอยง

• Aging society สงคมผสงอาย • Lack of skill farm labors ขาดแรงงานทมความช านาญ

• Labors shortage ขาดแคลนแรงงานภาคเกษตร • Young generation is out of farm คนหนมสาวไมอยากประกอบอาชพเกษตร

• Cost of production ตนทนการผลตสง • Non-tariff barriers กฏ กตกาสากลทเปนขอจ ากด • Globalization markets ตลาดทเปดเปนทงวกฤต และโอกาส

New Approach? วถใหมของการเรยนร เพอคณภาพชวตของตน

Who are identified as the farmers? Technological approach depends on target groups

Smart Officers Smart Farmers

Smart Farm

Appropriated Technologies For 3 Smart

farmers

Volunteer farmers

New farmers generation

Farm Technical students

Investors

Better Quality of Life คณภาพชวตทดข นของเกษตรกรและผบรโภค Vision

Mission

Values

ICT in Value Chain Management

การจดการการผลตและคณภาพในหวงโซการผลต

Information as a Services

การบรการขอมลเพอการจดการทรพยากรการผลต

Knowledge as a Services-Smart Farmers

การบรการความรเพอการเตรยมพรอมกบการเปลยนแปลง

Location Based Services-Smart Farm

การบรการการจดการเฉพาะพนท

Risk reduction under Climate Variability

การจดการลดความเสยง

Knowledge Engineering

การจดการความรและการเขาถง

Smart Farmers & Smart Farming

Services Innovation in Agriculture

นวตกรรมบรการทางการเกษตร

NECTEC Smart Farm Flagship Initiative

Smart Farm Framework Policies + vision + implementation

Technologies for Smart Farm ICDT + Agriculturists + Human Sensing

การน าเทคโนโลยสารสนเทศและอเลกทรอนกส เขาไปสระบบจดการการเกษตร

การจดการขอมลและความร

การผลต คณภาพมาตรฐานการผลต

และสนคา

การลดความเสยง

การจดการความร

Reduce cost of production and raising quality of life by appropriated information & communication technology for farm management

Farm data management, Information Technology for GAP Assessment, Ubiquitous Sensors Networks

การบรณาการเทคโนโลยเพอการ

ผลตทางการเกษตร

Government: Department of Seri-culture, Rice Department, Department of Agriculture Agriculture Research Development Agency, Department of Fisheries Universities: Mae Jo University, Kasetsart University, , Prince of Songkla University Rajmongkol Technology University, Asian Institute of Technology, Private Sectors: Koerner Agro, Orchid Exporter Association, Fruit & Vegetable Export Association, Farmers Association: Rice Seed Production Group(Saraburi, Supanburi, Pitsanulok), Growers Association, GAP/Organic Rice Grower Association International Collaboration: FAO, NARO, JAXA, Consortium(APAN, AFITA, SRII)

Field server Sensors network

Mobile application Voice recognition

Ontology Knowledge Engineering Big Data management

UAV Photonic

Image Processing, DSS

การน าเทคโนโลยสารสนเทศ และอเลกทรอนกส

เขาไปสระบบจดการการเกษตร

Smart Farm-Precision farming

การท าการเกษตรทอาศยขอมลและเทคโนโลย

Brand & Trust for Thai Agricultural Products, Information Integration between G2G, and G2C, Boosting GAP Certification Farms

Mobile GAP Assessment System, IT Package for Traceability System,

การบรณาการเทคโนโลยเพอการจดการมาตรฐานการผลตและมาตรฐาน

สนคา

Mobile application, Sensors for quality control,

E-Nose, RFID,

QR code, Moisture measurement sensors,

Image processing, Photonic,



Government: Department of Seri-culture, Rice Department, Department of Agriculture Agriculture Research Development Agency, Department of Fisheries Universities: Mae Jo University, Kasetsart University, , Prince of Songkla University Rajmongkol Technology University, Asian Institute of Technology, Private Sectors: Koerner Agro, Orchid Exporter Association, Fruit & Vegetable Export Association, Farmers Association: Rice Seed Production Group(Saraburi, Supanburi, Pitsanulok), Longan Growers Association, GAP/Organic Rice Grower Association International Collaboration: FAO, NARO, JAXA, Consortium(APAN, AFITA, SRII)

Food Safety ความปลอดภยในการบรโภค สนคามคณภาพ มาตรฐาน

Reduce production lost from natural disaster and pests

Pest tracking & warning system, Agriculture weather forecasting, Mitigation procedure for seasoning Shift, ,

การบรณาการเทคโนโลยเพอจดการลดความเสยงของภาค

เกษตรจากภยธรรมชาตและการระบาดของโรคแมลง

Telemetering system, Simulation model,

DSS, Sensors network,

GIS/RS, Water management system

UAV




Food Security เทคโนโลยทชวยเตอนภย ลดความสญเสย และสรางความ

ม นคงทางอาหาร

New generation of farmers, Increasing number of knowledge Workers, and facilitators

Agriculture advisory, Knowledge services, Village that Learn,

การจดการขอมลและความรเพอพฒนาเกษตรกรและเจาหนาท

Telemetering system, Simulation model,

DSS, Sensors network,

GIS/RS, Water management system,

Knowledge engineering, Ontology,

Speech recognition,

เทคโนโลยดาน การจดการความร


Smart Farmers/Officers การพฒนาเกษตรกรในการท า

การเกษตรดวยขอมล

Smart Farm in Food Supply Chain

รเรา... เกบขอมลอยางเปนระบบ

วางแผนและจดการจากขอมล เชอมโยงและแบงปน

UAV การใชเครองบนไรคนขบขนาดเลก ในการถายภาพพนท เพอน ามาใชในการบรหารจดการขอมลเชงพนท

ตวอยางภาพถายแบบ RGB และ NIR

ตวอยางภาพจากพนทของกลมวสาหกจชมชนบานหวยขมน อ.หนองแค จ.สระบร

จากภาพถายน ามาลงขอมลในพนท เชน ขอมลเจาของนา ขอมลดน ขอมลการจดการนาในแตสมาชก

Low High Spatial Resolution

การวดคาความหนาแนนของใบพช

ดวยเครองมอวด (LAI Measurement )

การวดคาความหนาแนนของตนพช

ดวยการตรวจนบ โดยเกษตกร(Rice density measurement by farmers)

แสดงขอมลแปลงสงเสรมการลดตนทนการผลตขาว (Agriculture information in field)

การมสวนรวมของเกษตรกรและนกวจย

(Participation & Collaboration)

การเกบขอมลภาคสนามจากอปกรณ สถานอตโนมต และการชวยใหขอมลของสมาชก

UAV, multi-spectrum camera, GPS, automatic fertilizer releasing

Commercial Variable Application/Yield Mapping Systems

SST Software ZUKOSHA

Fertilizer/Chemical Spraying Business

รสภาพอากาศ(เฉพาะถน)...รการเปลยนแปลง

ดวยระบบการตรวจวดขอมลขนาดเลก

น าไปสการเฝาระวง และการปรบการผลตใหเขากบสภาพแวดลอมทเปลยนแปลง

Climate variability- effect of temperature to rice yield ผลกระทบจากการเปลยนแปลงอณหภม

Phenomics Study Effect of micro-climate to longan flowering and fruit setting

การศกษาการตอบสนองของพชตอการเปลยนแปลงสภาพอากาศเฉพาะถน

understanding Phenotyping that interact with micro-climate

ท าความเขาใจกบปญหาเพอหาทางลดความเสยหาย

ขอมลจากสถานตรวจอากาศขนาดเลก เพอใหทราบการเปลยนแปลงของสภาพอากาศ ทเปนวทยาศาสตร เพอน าไปสการเตรยมรบมอกบสงทเกดขนดวยการจดการ

<ชอวาระ>

เวบแสดงผล http://agritronics.nstda.or.th

ภาพอนาคต ทจ าเปนตองมอปกรณ เกบขอมลภาคสนามมากขน และการประมวลผลขอมลทกลบมาเปนการบรการผานอปกรณเคลอนท

ขอมลน าไปสการจดการผลผลตทดข น และลดความเสยงจากสภาพแวดลอม

การตรวจสอบมาตรฐานการผลต

คณภาพและความเชอม น

ความปลอดภยของผบรโภคและผผลต

รายไดและคณภาพชวตทดข นของเกษตรกร

Quality Assessment with sensors, photonic, image processing and mobile application

ระบบตรวจสอบคณภาพผลผลต

Quality Assessment Image processing for oil palm ripening

ระบบตรวจสอบเปอรเซนตความสกของผลปาลม

Bunch Analysis Using photonics to identify oil contents ระบบตรวจสอบปรมาณน ามนในผลปาลม

Silk Quality Assessment ระบบตรวจสอบคณภาพเสนไหม

Silk worm's egg counter

ระบบตรวจสอบมาตรฐานการผลตขาว Mobile GAP Assessment System

Farm boundary identification

ความรวมมอกบกรมการขาว มหาวทยาลยแมโจ มทร.ลานนา และชมชนบานสามขา

เทคโนโลยดานเมลดพนธและการผลต


เครองตรวจขนาดเมลดขาว

วดความความ ความยาว และ ความหนา ไดพรอมกน วเคราะหระดบสของขาวสาร วเคราหระดบทองไขของขาวสาร


เครองตรวจเมลดขาวแดงและขาวเหนยวทปนมากบขาวเจา

อปกรณตรวจสอบเมลดขาวปน (ขาวแดง ขาวทองไข)

Weevil (Sitophilus oryzae) eradication machine by microwave energy

เครองฆามอดดวยไมโครเวฟ

อปกรณทใชตรวจสอบความชนของขาวเปลอก

ระบบตดตามการเจรญของตนขาวในระนาบสามมต

• ลกษณะทางกายภาพของทรงพมของตนขาวในสามมตทใหความละเอยดในการวด 110 ไมโครเมตร และ ความถกตอง 50 ไมโครเมตร (วดทระยะ 1-1.5 เมตร จากตน)

• ขอมลพนทใบ, ขนาดของกงกาน, ความสง, ความยาวของล าปลอง และ ระดบสใบ

• ระบบบนทกและอานขอมลแบบอตโนมตดวย RFID

Pest monitoring and warning Image processing, mobile application, mathematical model

ระบบการเฝาระวงและเตอนภยศตรพช

ระบบการเฝาระวงและเตอนภยศรพช


ระบบฐานขอมลเพอสนบสนนการวเคราะหการแพรระบาด ของเพลยกระโดดสน าตาล

Insect Shot : โปรแกรมชวยถายภาพแมลงทมขนาดเลก

Insect Server: โปรแกรมชวยสงภาพถายไปยงเครองแมขาย

ปท1 พฒนา Web Application และอบรมการใช

ปท 2 เกบขอมลภาพจากเวบทแตละศนยขาวสง

1. ขอมลภาพและจ านวนเพลยจากเวบน ามาเปนขอมลสอนใหระบบคอมพวเตอร 2. พฒนาโมเดลการรจ าเพลย ใหไดโปรแกรมการตรวจนบเพลยทมประสทธภาพมากขน

ปท 2 สรางศาลาเกบขอมลเพลยจากเครองกบดก และพฒนา Mobil Application

52/25


การสรางแบบจ าลองการเคลอนยายประชากรเพลยกระโดดสน าตาลจากขอมลการระบาด

1. สรางแบบจ าลองการเคลอนยายประชากรเพลยกระโดดสน าตาลจากขอมลรายงานการระบาดยอนหลงรายสปดาหดวยการสราง decision rules บนเสนทางการอพยพแบบ Delaunay Edge ภายใตเงอนไขทก าหนดจะไดความถกตองประมาณ 85%

2. ในอนาคต การเพมประสทธภาพความถกตองของแบบจ าลอง อาจเพมเตมพนธขาว อายและจ านวนเพลยฯ ขอมลศตรธรรมชาต เปนตน

3. ตองมระบบเชอมโยงขอมลการระบาดรายสปดาหเขากบระบบพยากรณการอพยพน เพอสามารถท านายการอพยพไดอตโนมต

53/25

การนบเพลยดวย Mobile Phone

ระบบฐานขอมล สนบสนนการ

วเคราะหการระบาด

แบบจ าลองการ อพยพเพลยฯ (Refined)

ระบบรายงาน สถานการณ การระบาด

ระบบพยากรณ การอพยพ

ระบบสารสนเทศ

การเตอนภยการระบาด ศตรขาว

Soil testing – Tailor made fertilizer Image processing, mobile application for fertilizer calculation

การตรวจสอบคณสมบตดนและธาตอาหารเพอเตรยมความพรอมส าหรบการผลต


1. การค านวณสดสวนแมปย (Calculation):- ค านวณสดสวนโดยน าหนกของแมปยในการผสมปยเคมขนาดหนวย (กระสอบ) ละ 50 กโลกรม ตามสตรปยทผใชระบ โดยแสดงผลลพธเปนน าหนกของแมปยจ านวน 3 ตว (Urea, DAP และ MOP) และสารตวเตม (Filler) (ในกรณทตองการใช)

2. การตรวจสอบสตรจากสดสวนแมปย (Verification):- ค านวณสดสวนน าหนกของแมปยวาประกอบกนแลวเปนปยผสมสตรอะไร และเทยบกบมาตรฐานอตสาหกรรมปยวาผานตามมาตรฐานทก าหนดของปยสตรทระบหรอไม

3. ขอแนะน าการใหปยจากฐานขอมล (Database):- ขอมลคาธาตอาหารทเหมาะสมของพชเศรษฐกจทส าคญ โดยขอมลจะดงมาจากฐานขอมลบนเครองแมขายซงจะไดรวบรวมขอมลมาจากขอแนะน าของหนวยงานภาครฐ

55/25

Mobile Application (Android) เพอชวยค านวณการผสมปยเคมจากแมปย


แอพ “ใบขาว” ส ำหรบประเมนควำมตองกำรธำตอำหำรไนโตรเจนของพช ระยะแตกกอ Color level < 3: Urea fertilizer 12 kg./rai Color level = 3: Urea fertilizer 8.5 kg./ Color level > 3: Urea fertilizer 5 kg./rai ระยะสรางรวงออน Color level < 3: Urea fertilizer 16 kg./raiColor level = 3: Urea fertilizer 12.5 kg./raiColor level > 3: Urea fertilizer 9 kg./rai

• บอกระดบสใบได 5 ระดบ • ประเมนการขาดธาตโปแตสเซยมได • ท างานบนระบบ Android 2.2 ขนไป

คณสมบตเบองตน

เครองผสมป ยอตโนมต

57

Measurement

Tank

Container

Mixing Tank

Release Valve

SMS (GSM)

for each

Primary Fertilizer

Urea

46-0-0

Weight

Sensor

Screw Conveyor

Valve

Stop

Release

Printer

Embedded

System Controller

Fertilizer Mixing Machine

Serial I/F

4

4

Release Valve

Key2

Connector Connector

D5

D6

D7

D8

D9

D10

Connect

or

Key1

Control Board

D

1

D

2

D

3

D

4

DAP

18-46-0

MOP

0-0-60Filler

• เครองผสมป ยเคมแบบอตโนมต ก าลงการผสมประมาณ 5 ตนตอวน

• การท างานโดยปอนสตรป ยผสมและจ านวนกระสอบทตองการ (สามารถรบค าสงจาก SMS ไดดวย) เครองจะการค านวณและผสมป ยจากแมป ย Urea, DAP, MOP และ Filter ใหไดตามสตรและจ านวนกระสอบทระบ

• โครงการวจยรวม ระหวาง NECTEC (ออกแบบระบบควบคม) และ มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตบางเขน (ออกแบบตวเครอง) โดยม บ. น าตาลบรรมย จ ากด รวมสนบสนนป ยและการทดสอบภาคสนาม

การจดการใชน าอยางมประสทธภาพ

เตรยมพรอมกบ Water foot print Water harvest Methane emission

เทคโนโลยการปลกแบบเปยกสลบแหง การน าไปสการควบคมปรมาณน าทเหมาะสม

•เซนตเซอรวดความชนดน • เซนตเซอรวดอณหภม • ระบบสอสาร • โมเดลการขาดน าของขาว • โปรแกรมแสดงผลบนมอถอ • solar water pump เครองสบน าพลงแสงอาทตย

ระบบการใหน าในแปลงขนาดใหญ

Dip irrigation/fertigation for cassava เพมผลผลตมนส าปะหลงดวยการใหน าระบบทอ

ระบบการใหน าและป ยในสวนผลไม

การคาดการณปรมาณฝน การค านวนความตองการน าของพช

Water requirement and rain fall prediction

New designed greenhouse for vegetables and ornamental plants

การออกแบบเชงวศวกรรมส าหรบโรงเรอนปลกพชเขตรอน

New structure design for tropical condition sensors and automatically control

more high quality and safety products, insect control

Future plant factory for high value seed production

แนวคดใหมส าหรบการท าการเกษตรเพออตสาหกรรม

การจดการ การเรยนร Human sensing – Crown Sourcing

การเตรยมพรอมส าหรบเกษตรกรรนใหม

การจดการทรพยากรการผลต

คน เทคโนโลย

ความร เรยนร

การใชประโยชน

... บนโจทยของชมชนและพนท

Village that Learn Human sensing – Crown Sourcing

Learning by Doing Location Based Services

แนวปฏบต

• Co-creation ความรวมมอ...รวมใจ

• Problems Based/Area Based

มองทปญหาเชงพนทรวมกน

• Learning by Doing เรยนรดวยการลงมอท า

• Value Proposition

แบงปนประสบการณและผลประโยชน

• Scalability ขยายเครอขายอยางมขอบเขต

Wheel of Knowledge

Village That Learn: the implementation of smart technology for smart farmers

วถใหมของ แนวคด การเรยนร การจดการ ดานการเกษตร

New mindset & new mind map from problem based, finding solution

New mindset & new mind map concept and guideline of thinking

Olean Business Institute, Boston

New learning environment learning and practice based on technology

ล าปาง

Data collection open classroom

Learning how to utilizes data? How to collect and use data in daily life?

คอมพวเตอรและฐานความรชมชน

Learning by Doing leading to solve community problems

New mindset & new mind map from problem based, finding solution

New mindset & new mind map concept and guideline of thinking

Olean Business Institute, Boston

New learning environment learning and practice based on technology

ล าปาง

Data collection open classroom

Learning how to utilizes data? How to collect and use data in daily life?

คอมพวเตอรและฐานความรชมชน

Learning by Doing leading to solve community problems

Knowledge Management Agricultural Information Services

Data as a Services Platform as a Sevices

นวตกรรมบรการดานการเกษตร Agricultural Innovation Services

• การใหบรการขอมลเพอการจดการผานโปรแกรมบนมอถอ

• การใหบรการเครองจกรกลการเกษตร

• การใหบรการขอมลเพอการเฝาระวง

• การใหบรการขอมลทางการตลาด

• การใหบรการขอมลดานการขนสงสนคาเกษตร

Agricultural Information Services การเชอมตอระหวางผใหบรการและผรบบรการ

Conceptual Services System Designing process 6 attributes

Interaction

Participation

Accessibility of Services

Core services

Enabling services

Enhancing services

Value creation Value network

Value density

interchange

Add value Realize value

Services Concept

Step of works Designing process for agricultural services

co-creation

Value in context

Absorb variety

Services offering

Services design

Business canvas

Services blueprint

Physical evident

Guiding principle

Package Of Offering

Innovation

Technology Input Platform/ Knowledge As a services

Key Success

• Co-creation

• Problem/Area Based

• Learning by Doing

• Value Proposition

• Scalability

What is an emerging technologies for information services?

• Sensors network

• Mobile application

• Image processing and photonics

• Knowledge as a services

• Remote sensing, GIS and spatial analysis

• UAV

• Modeling

Co-creation

How to share knowledge to services experiences and skill?

Academic

Communities Private Fertilizer company

Fertilizer sprayers

Rice Department

NECTEC

AIT, U. of Tokyo, Chubu U.

Network of farmers

Farmers member

Rice Planting Machine Agricultural Services – Platform as a Services

Tailor made fertilizer services Understanding soil condition, right fertilizer formula, right time

Safe cost, safe time, better quality of rice and life

การใหบรการฝกอบรมความสามารถเฉพาะทาง ดานการจดการการเกษตร

การใหบรการแรงงานทมความสามารถสงเฉพาะดาน

การสรางเครอขายบนทกและสงเคราะหขอมลระดบพนท Agricultural Information Services

New design for smarter tropical greenhouse

New farm and orchard management

New approaches for Rice and field crops production

More precisely data collecting and management

เรยนรรวมกน....เพอสรางสงคมทม

คณภาพชวต(และจตใจ)ทด

เกษตรกร นกวจย ภาคเอกชน

Smart farm smart family

Government & Nonprofit

Transcript of Smart farm smart family