បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហាកង្វះខាតទិន្នន័យលម្អិតអំពីអាកាសធាតុ និងដីសម្រាប់កសិកម្មក្នុងទីក្រុង (Urban Agriculture) ដោយសារប្រព័ន្ធដែលមានស្រាប់មានតម្លៃថ្លៃ ពិបាកថែទាំ ឬមិនអាចផ្តល់ទិន្នន័យតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកនិពន្ធបានស្នើឡើង និងអភិវឌ្ឍថ្នាំងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឥតខ្សែ (Wireless Sensor Node) ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា LoRaWAN ដែលមានលក្ខណៈម៉ូឌុល និងសន្សំសំចៃថាមពល ដើម្បីភ្ជាប់ទៅកាន់ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងទិន្នន័យលើពពក (Cloud Application)។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| Proposed LoRaWAN Sensor Node ថ្នាំងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា LoRaWAN ដែលបានស្នើឡើង |
ប្រើប្រាស់ថាមពលតិចបំផុត (Low Power) អាចដំណើរការបានដល់ទៅ ១ ឆ្នាំ និងបញ្ជូនទិន្នន័យបានឆ្ងាយ។ | ត្រូវការតម្លើង Gateway ដើម្បីទទួលសញ្ញា និងមានកម្រិតទំហំទិន្នន័យទាប (Low Bandwidth)។ | អាយុកាលថ្មប្រហែល ១ ឆ្នាំ (ជាមួយនឹងការវាស់វែងរៀងរាល់ ១០ នាទី) និងបញ្ជូនបាន ៣០០ម៉ែត្រ ក្នុងតំបន់ទីក្រុង។ |
| Offline Data Loggers ឧបករណ៍កត់ត្រាទិន្នន័យក្រៅបណ្តាញ (Offline) |
ងាយស្រួលតម្លើង និងមិនត្រូវការហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ។ | គ្មានទិន្នន័យតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង (Real-time) និងត្រូវចំណាយពេលទៅយកទិន្នន័យដោយផ្ទាល់។ | មិនអាចប្រើសម្រាប់ការជូនដំណឹងបន្ទាន់ ឬការត្រួតពិនិត្យពីចម្ងាយបានទេ។ |
| Cellular Connected WSN បណ្តាញចាប់សញ្ញាប្រើប្រព័ន្ធទូរស័ព្ទ (GPRS/LTE) |
មិនត្រូវការ Gateway ផ្ទាល់ខ្លួន អាចប្រើបានគ្រប់ទីកន្លែងដែលមានសេវាទូរស័ព្ទ។ | ប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ និងត្រូវចំណាយថ្លៃសេវាស៊ីមកាត (SIM Card) ប្រចាំខែ។ | ចំណាយប្រតិបត្តិការខ្ពស់ជាង និងអាយុកាលថ្មខ្លីជាង LoRaWAN សម្រាប់ការប្រើប្រាស់រយៈពេលវែង។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តគម្រោងនេះទាមទារការចំណាយលើផ្នែករឹងកម្រិតមធ្យម ប៉ុន្តែប្រើប្រាស់កម្មវិធីកូដបើកចំហ (Open Source) ដើម្បីកាត់បន្ថយថ្លៃដើម។
ការសិក្សានេះធ្វើឡើងនៅប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ ដែលមានអាកាសធាតុត្រជាក់ និងសើមតាមរដូវកាល។ សម្រាប់កម្ពុជាដែលមានអាកាសធាតុក្តៅហើយសើមខ្លាំង (High Humidity) ពេញមួយឆ្នាំ ការការពារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពីសំណើម (Condensation) គឺជាបញ្ហាប្រឈមដែលត្រូវយកចិត្តទុកដាក់បន្ថែម ដូចដែលអ្នកនិពន្ធបានណែនាំឱ្យប្រើភ្នាស PTFE ។
បច្ចេកវិទ្យានេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការធ្វើទំនើបកម្មកសិកម្មនៅកម្ពុជា ដោយសារវាមានតម្លៃសមរម្យ និងសាកសមនឹងតំបន់ដែលគ្មានអគ្គិសនី។
វាជាដំណោះស្រាយដ៏ល្អសម្រាប់កសិករខ្នាតតូច និងមធ្យមនៅកម្ពុជា ដែលចង់បានទិន្នន័យជាក់លាក់ដើម្បីបង្កើនទិន្នផល ប៉ុន្តែមានថវិកាកំណត់។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) | ជាបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឥតខ្សែដែលមានថាមពលទាប ប៉ុន្តែអាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានឆ្ងាយ (រាប់គីឡូម៉ែត្រ)។ វាអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (Sensors) ប្រើថ្មបានយូរខែ ឬយូរឆ្នាំ និងភ្ជាប់ទៅអ៊ីនធឺណិតតាមរយៈ Gateway។ | ដូចជាការផ្ញើសារខ្លីៗតាមវិទ្យុទាក់ទង ដែលអាចទាក់ទងគ្នាបានឆ្ងាយដោយមិនអស់ថ្មលឿន មិនដូចការប្រើ Wi-Fi ដែលស៊ីថ្មខ្លាំង និងបានជិតៗ។ |
| Chirp Spread Spectrum (CSS) | ជាបច្ចេកទេសបំប្លែងសញ្ញាវិទ្យុដោយប្រើរលកសំឡេងផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់ (Chirps) ដើម្បីឱ្យសញ្ញាអាចធ្វើដំណើរបានឆ្ងាយ និងធន់នឹងការរំខានពីឧបសគ្គ ឬសញ្ញាផ្សេងៗ។ | ដូចជាសំឡេងបក្សីយំ ឬសំឡេងកញ្ចែ ដែលយើងអាចស្តាប់ឮច្បាស់ទោះបីជានៅឆ្ងាយ ឬមានសំឡេងរំខានផ្សេងៗក៏ដោយ។ |
| OTAA (Over-The-Air Activation) | ជារបៀបភ្ជាប់ចូលបណ្តាញ LoRaWAN ដោយសុវត្ថិភាព ដែលឧបករណ៍នីមួយៗនឹងស្នើសុំកូនសោសម្ងាត់ (Session Key) ថ្មីរាល់ពេលវាចាប់ផ្តើមដំណើរការ ឬចូលបណ្តាញដំបូង។ | ដូចជាការចុះឈ្មោះចូលសណ្ឋាគារ ហើយទទួលបានកាតសោថ្មីរាល់ពេលចូលស្នាក់នៅ ដើម្បីសុវត្ថិភាពជាងការប្រើសោចាស់ដដែលៗ។ |
| RSSI (Received Signal Strength Indicator) | ជាការវាស់កម្រិតកម្លាំងសញ្ញាវិទ្យុដែលឧបករណ៍ទទួលបានពីប្រភពបញ្ជូន។ តម្លៃកាន់តែអវិជ្ជមានខ្លាំង (ឧទាហរណ៍ -120dBm) មានន័យថាសញ្ញាកាន់តែខ្សោយ។ | ដូចជា "កាំ" សេវាទូរស័ព្ទដែលបង្ហាញលើអេក្រង់ បើកាំកាន់តែច្រើន សេវាកាន់តែខ្លាំង។ |
| SNR (Signal-to-Noise Ratio) | ជាសមាមាត្ររវាងកម្លាំងសញ្ញាពិតប្រាកដដែលចង់បាន និងសំឡេងរំខាន (Noise) នៅក្នុងបរិយាកាស។ ក្នុងបច្ចេកវិទ្យា LoRa សូម្បីតែ SNR អវិជ្ជមានក៏នៅតែអាចទទួលទិន្នន័យបានដែរ។ | ដូចជាការនិយាយគ្នានៅក្នុងពិធីបុណ្យដែលមានសំឡេងធុងបាសខ្លាំង។ បើយើងនិយាយខ្លាំងជាងសំឡេងធុងបាស គេនឹងស្តាប់ឮច្បាស់ (SNR ខ្ពស់)។ |
| MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) | ជាប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងស្តង់ដារសម្រាប់ឧបករណ៍ IoT ដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា "បោះផ្សាយ" (Publish) ទិន្នន័យទៅកាន់កុំព្យូទ័រមេ (Server) បានយ៉ាងរហ័សនិងស្រាល ដោយមិនតម្រូវឱ្យមានអ៊ីនធឺណិតល្បឿនលឿន។ | ដូចជាការបង្ហោះសារក្នុងគ្រុប Telegram ដែលសមាជិកទាំងអស់ក្នុងគ្រុបអាចទទួលបានសារនោះភ្លាមៗ ដោយមិនចាំបាច់ផ្ញើទៅមនុស្សម្តងមួយៗ។ |
| PTFE membrane | ជាភ្នាសការពារពិសេសដែលបំពាក់លើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យខ្យល់ចេញចូលបាន ប៉ុន្តែទប់ស្កាត់ទឹក និងសំណើមមិនឱ្យចូលទៅបំផ្លាញគ្រឿងអេឡិចត្រូនិកខាងក្នុង។ | ដូចជាអាវភ្លៀងដែលមានរន្ធតូចៗដែលអាចឱ្យខ្យល់ចេញចូលបាន ដើម្បីកុំឱ្យស្អុះ ប៉ុន្តែទឹកភ្លៀងមិនអាចជ្រាបចូលបាន។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
