បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះផ្តោតលើការដោះស្រាយបញ្ហាការខូចខាតនិងខ្ជះខ្ជាយស្បៀងអាហារនៅក្នុងការស្តុកទុកក្នុងទីវាល (Open field storage) តាមរយៈការប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធតាមដានដែលមានតម្លៃទាប និងអាចប្រើប្រាស់ថាមពលថ្មបានយូរ។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានបង្កើតគំរូឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (Prototype) ដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា LoRaWAN និងបានធ្វើការវិភាគទៅលើអាយុកាលរបស់ថ្មតាមរយៈការគណនាតាមទ្រឹស្តី និងការវាស់វែងជាក់ស្តែង។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| LoRaWAN with SF7 (Spreading Factor 7) បច្ចេកវិទ្យា LoRaWAN ប្រើប្រាស់ SF7 |
ប្រើប្រាស់ថាមពលតិចក្នុងការបញ្ជូនទិន្នន័យ (ត្រឹមតែ 56.58 ms) និងជួយឱ្យថ្មកាន់បានយូរ។ ការប្រើប្រាស់ថាមពលបញ្ជូន (Output power) ខ្ពស់មិនសូវមានផលប៉ះពាល់ខ្លាំងដល់ថ្ម។ | ជួរនៃការបញ្ជូនទិន្នន័យ (Range) អាចខ្លីជាង និងងាយរងការរំខានពីឧបសគ្គផ្សេងៗនៅទីវាល។ | អាយុកាលថ្មបានយូរជាង ការប្រើប្រាស់ថាមពលបញ្ជូនមានឥទ្ធិពលតិចតួច។ |
| LoRaWAN with SF12 (Spreading Factor 12) បច្ចេកវិទ្យា LoRaWAN ប្រើប្រាស់ SF12 |
អាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានឆ្ងាយ និងមានភាពធន់នឹងការរំខានខ្ពស់ (High interference resilience) ស័ក្តិសមសម្រាប់ទីតាំងដាច់ស្រយាល។ | ចំណាយពេលបញ្ជូនយូរ (រហូតដល់ 1318.91 ms) ធ្វើឱ្យស៊ីថ្មខ្លាំង ជាពិសេសនៅពេលប្រើកម្លាំងបញ្ជូនខ្ពស់ (20 dBm)។ | កម្លាំងបញ្ជូន (Output power) មានឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានខ្លាំងដល់អាយុកាលថ្មនៅពេលប្រើ SF12។ |
| Li-Ion Rechargeable Battery ការប្រើប្រាស់ថ្មសាកប្រភេទ Li-Ion |
អាចសាកឡើងវិញបាន (Rechargeable) និងអាចភ្ជាប់ជាមួយប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញដូចជាបន្ទះសូឡា ព្រមទាំងមានតម្លៃសមរម្យ។ | មានអត្រាធ្លាក់ចុះថាមពលដោយខ្លួនឯង (Self-discharge) ខ្ពស់ ជាពិសេសនៅតំបន់មានសីតុណ្ហភាពក្តៅ។ | អត្រា Self-discharge 5% ក្នុងមួយខែ ធ្វើឱ្យអាយុកាលថ្មធ្លាក់ចុះរហូតដល់ 34% ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រព័ន្ធនេះឡើយ។ |
| Switching Circuit for Sleep Mode ការប្រើប្រាស់សៀគ្វីបិទបើក (Switching Circuit) ពេលសម្រាក |
កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ចរន្តអគ្គិសនីបានយ៉ាងច្រើន (កាត់បន្ថយបាន 19 mA ពី Sensor) កំឡុងពេលឧបករណ៍មិនមានសកម្មភាព។ | ទាមទារការរចនាសៀគ្វីបន្ថែម ដែលបង្កើនភាពស្មុគស្មាញបន្តិចបន្តួចដល់ផ្នែក Hardware។ | ការកែលម្អ 1% លើចរន្តពេលសម្រាក (Sleeping current) ជួយបង្កើនអាយុកាលថ្មបានរហូតដល់ 80%។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តប្រព័ន្ធនេះទាមទារឧបករណ៍ផ្នែករឹងនិងសូហ្វវែរសម្រាប់បង្កើតបណ្តាញ LoRaWAN ការរចនាសៀគ្វីថ្មី និងឧបករណ៍សម្រាប់វាស់ស្ទង់ថាមពលយ៉ាងច្បាស់លាស់។
ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយសាកលវិទ្យាល័យនៅប្រទេសទួរគី ដោយផ្តោតលើដំណាំដែលមានតម្លៃថោក (ដូចជាមើមស្ពៃ) ដែលស្តុកទុកនៅទីវាលមិនមានប្រព័ន្ធត្រជាក់។ ទោះបីជាអាកាសធាតុអាចខុសគ្នាពីកម្ពុជាក៏ដោយ ប៉ុន្តែបញ្ហានៃការខ្ជះខ្ជាយស្បៀងអាហារក្រោយពេលប្រមូលផល និងតម្រូវការប្រព័ន្ធតាមដានតម្លៃថោក គឺស្រដៀងគ្នាខ្លាំងទៅនឹងស្ថានភាពកសិកម្មនៅកម្ពុជា។ គួរកត់សម្គាល់ថា អាកាសធាតុក្តៅនៅកម្ពុជានឹងធ្វើឱ្យថ្មឆាប់ខូច (Self-discharge) កាន់តែលឿនជាងទិន្នន័យក្នុងឯកសារនេះ។
ប្រព័ន្ធ IoT ផ្អែកលើ LoRa នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ខ្លាំងក្នុងការយកមកអនុវត្តនៅកម្ពុជា ដើម្បីតាមដានការស្តុកទុកកសិផលនៅតាមទីវាល ឬឃ្លាំងសហគមន៍ដោយចំណាយតិច។
បច្ចេកវិទ្យា LoRaWAN រួមផ្សំជាមួយការគ្រប់គ្រងថាមពលថ្មបានល្អ នឹងក្លាយជាដំណោះស្រាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាព និងចំណាយតិចបំផុតសម្រាប់កាត់បន្ថយការខាតបង់កសិផលក្រោយពេលប្រមូលផលនៅកម្ពុជា។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| LoRaWAN | ជាបច្ចេកវិទ្យាបណ្តាញឥតខ្សែដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចអាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានចម្ងាយឆ្ងាយ (រាប់គីឡូម៉ែត្រ) ដោយប្រើប្រាស់ថាមពលថ្មតិចតួចបំផុត ដែលស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ប្រព័ន្ធអ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ (IoT) នៅតាមទីវាលកសិកម្ម។ | ដូចជាការផ្ញើសារតាមរយៈវិទ្យុទាក់ទងឆ្លងកាត់ភ្នំ ដែលស៊ីថ្មតិចបំផុត ប៉ុន្តែអាចផ្ញើបានតែអក្សរខ្លីៗ។ |
| Spreading Factor (SF) | ជាកម្រិតនៃការកែប្រែរលកសញ្ញាក្នុងបច្ចេកវិទ្យា LoRa។ ការប្រើ SF ខ្ពស់ (ឧទាហរណ៍ SF12) ជួយឱ្យបញ្ជូនទិន្នន័យបានឆ្ងាយ និងឆ្លងកាត់ឧបសគ្គបានល្អ ប៉ុន្តែត្រូវចំណាយពេលយូរក្នុងការបញ្ជូន និងស៊ីថាមពលថ្មច្រើនជាង SF ទាប។ | ដូចជាការនិយាយយឺតៗនិងច្បាស់ៗដើម្បីឱ្យអ្នកនៅឆ្ងាយស្តាប់ឮ ដែលទាមទារការចំណាយកម្លាំងថាមពលយូរជាងការនិយាយលឿនៗ។ |
| Self-discharge | ជាបាតុភូតដែលថាមពលថ្មធ្លាក់ចុះ ឬអស់បន្តិចម្តងៗដោយឯកឯងពីប្រតិកម្មគីមីខាងក្នុង ទោះបីជាមិនមានការតភ្ជាប់ ឬកំពុងប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ក៏ដោយ ដែលបញ្ហានេះនឹងកើនឡើងកាន់តែលឿននៅពេលសីតុណ្ហភាពបរិយាកាសកាន់តែក្តៅ។ | ដូចជាធុងទឹកដែលមានស្នាមប្រេះតូចមួយ ដែលធ្វើឱ្យទឹកស្រក់អស់បន្តិចម្តងៗ ទោះបីជាយើងមិនបានបើកក្បាលរ៉ូប៊ីណេប្រើក៏ដោយ។ |
| Switching Circuit | ជាសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិក (ប្រើប្រាស់ BJT និង MOSFET) ដែលបង្កើតឡើងដើម្បីកាត់ផ្តាច់ចរន្តអគ្គិសនីទាំងស្រុងពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (Sensors) នៅពេលវាស្ថិតក្នុងមុខងារសម្រាក (Sleep) ដើម្បីសន្សំសំចៃថាមពលថ្មឱ្យបានអតិបរមា។ | ដូចជាកុងតាក់ភ្លើងស្វ័យប្រវត្តិដែលអាចបិទដកឌុយទូរទស្សន៍ចេញពីព្រីភ្លើងទាំងស្រុងពេលយើងមិនមើល ដើម្បីកុំឱ្យវាស៊ីភ្លើងចោល។ |
| Output power (dBm) | ជារង្វាស់នៃកម្លាំងថាមពលរលកសញ្ញាវិទ្យុដែលឧបករណ៍បញ្ជូនចេញទៅកាន់អង់តែន។ កម្លាំងបញ្ជូនកាន់តែធំ (ឧទាហរណ៍ 20 dBm) ធ្វើឱ្យសញ្ញាទៅបានកាន់តែឆ្ងាយ ប៉ុន្តែក៏ទាញយកចរន្តអគ្គិសនីពីថ្មកាន់តែច្រើន និងធ្វើឱ្យថ្មឆាប់អស់។ | ដូចជាការប្រើកម្លាំងស្រែកហៅអ្នកផ្សេង បើស្រែកកាន់តែខ្លាំង អ្នកនៅឆ្ងាយកាន់តែលឺច្បាស់ ប៉ុន្តែយើងក៏ឆាប់ហត់ (អស់ថ្ម) ដែរ។ |
| Microcontroller unit (MCU) | ជាបន្ទះឈីបកុំព្យូទ័រខ្នាតតូចដែលដើរតួជាខួរក្បាលបញ្ជាប្រព័ន្ធទាំងមូល ដោយវាមានតួនាទីប្រមូលទិន្នន័យពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដំណើរការទិន្នន័យ និងបញ្ជាឱ្យបញ្ជូនទិន្នន័យនោះចេញទៅក្រៅតាមរយៈម៉ូឌុល LoRa។ | ដូចជាខួរក្បាលរបស់មនុស្ស ដែលចាំទទួលអារម្មណ៍ពីស្បែក ឬភ្នែក រួចគិតវិភាគ និងបញ្ជាឱ្យមាត់និយាយប្រាប់អ្នកដទៃ។ |
| Serial Peripheral Interface (SPI) | ជាស្តង់ដារនៃការទំនាក់ទំនងទិន្នន័យឌីជីថលល្បឿនលឿនក្នុងចម្ងាយខ្លី ដែលប្រើសម្រាប់ឱ្យខួរក្បាលបញ្ជា (MCU) អាចផ្លាស់ប្តូរ និងរៀបចំបង្វួចទិន្នន័យបញ្ជូនទៅកាន់ឧបករណ៍បញ្ជូនរលកសញ្ញា (LoRa Transceiver) នៅលើបន្ទះសៀគ្វីតែមួយ។ | ដូចជាបំពង់ទុយោផ្ទាល់ដែលភ្ជាប់ពីអាងទឹក (ខួរក្បាលកុំព្យូទ័រ) ទៅកាន់ម៉ាស៊ីនបូមទឹក (ម៉ូឌុលបញ្ជូនសញ្ញា) ដើម្បីបញ្ជូនទឹក (ទិន្នន័យ) ឱ្យបានលឿននិងមិនលេចជ្រាប។ |
| Sleep phase / Sleep time | ជាស្ថានភាពដែលឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកបិទដំណើរការមុខងារភាគច្រើនរបស់វាជាបណ្តោះអាសន្ន ដើម្បីសន្សំថាមពលថ្ម ហើយវានឹងភ្ញាក់ឡើងវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅពេលដល់ម៉ោងកំណត់ ដើម្បីវាស់ស្ទង់និងបញ្ជូនទិន្នន័យបន្តទៀត។ | ដូចជាសត្វខ្លាឃ្មុំដែលចូលក្នុងរូងដេកសិសិររដូវដើម្បីសន្សំកម្លាំងកុំឱ្យអស់ថាមពល ហើយភ្ញាក់ឡើងតែពេលដែលវាត្រូវការស៊ីចំណីម្តងម្កាលប៉ុណ្ណោះ។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
