การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ...

12
Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019) วารสารวนศาสตร์ 38 (2) : 71-82 (2562) นิพนธ์ต้นฉบับ การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของต้นไม้ในสวนป ่า Application of Modern Technology for Tree Growth Monitoring in Plantations ณรงค์เดช เดชคง* Narongdet Detkong* นพรัตน์ คัคคุริวาระ Nopparat Kaakkurivaara รุ ่งเรือง พูลศิริ Roongreang Poolsiri คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จตุจักร กรุงเทพฯ 10900 Faculty of Forestry, Kasetsart University, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand * Corresponding Author, E-mail: [email protected] รับต้นฉบับ 3 พฤษภาคม 2562 รับแก้ไข 10 มิถุนายน 2562 รับลงพิมพ์ 3 กรกฎาคม 2562 ABSTRACT Modern technology aims to track tree growth using Internet of Things (IoT) with growth monitoring tools to create a real-time monitoring system. This study aims to reduce manpower and human error during forest inventory. The prototype system works by monitoring the movement of a slider resistor sensor as the tree grows and such growth data is then automatically sent to the user without the need of people to collect information at the stand. The diameter at breast height (DBH) was measured among the automated dendrometer prototype with other popular tools such as diameter tape, diameter steel tape, Vernier Caliper and manual band dendrometers. It is found that tree growth data collected by the various equipments are not significantly different (F = 0.012, p-value = 1.000), thus tree growth data obtained from the prototype tool is valid and comparable to that measured by other tools. Besides the lead time for data collection, it is found that the use of manual band dendrometers resulted in the least time spent in data collection. However, this time depends on the skills of the user handling the device. The investment for developing a single prototype is approx. 15,782 Baht. When the entire rotation period of 30 years is considered, the operational cost of manual method is 5,250 where the prototype is 126,223.60 Baht. Although the operational cost of the prototype is higher than ordinary tools, the prototype may reduce human error and provide real-time monitoring capability which is useful for plantation management in the long run. Further studies should focus on cost reduction and investment feasibility as the cost of electronic devices decreases. Keywords: Tree growth, Dendrometer, Internet of things, Sensor

Upload: others

Post on 24-Jul-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019) วารสารวนศาสตร 38 (2) : 71-82 (2562)

นพนธตนฉบบ

การประยกตเทคโนโลยสมยใหมเพอการตดตามการเตบโตของตนไมในสวนปา

Application of Modern Technology for Tree Growth Monitoring in Plantations

ณรงคเดช เดชคง* Narongdet Detkong*

นพรตน คคครวาระ Nopparat Kaakkurivaara

รงเรอง พลศร Roongreang Poolsiri

คณะวนศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร จตจกร กรงเทพฯ 10900

Faculty of Forestry, Kasetsart University, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand*Corresponding Author, E-mail: [email protected]

รบตนฉบบ 3 พฤษภาคม 2562 รบแกไข 10 มถนายน 2562 รบลงพมพ 3 กรกฎาคม 2562

ABSTRACT

Modern technology aims to track tree growth using Internet of Things (IoT) with growth monitoring tools to create a real-time monitoring system. This study aims to reduce manpower and human error during forest inventory. The prototype system works by monitoring the movement of a slider resistor sensor as the tree grows and such growth data is then automatically sent to the user without the need of people to collect information at the stand. The diameter at breast height (DBH) was measured among the automated dendrometer prototype with other popular tools such as diameter tape, diameter steel tape, Vernier Caliper and manual band dendrometers. It is found that tree growth data collected by the various equipments are not significantly different (F = 0.012, p-value = 1.000), thus tree growth data obtained from the prototype tool is valid and comparable to that measured by other tools. Besides the lead time for data collection, it is found that the use of manual band dendrometers resulted in the least time spent in data collection. However, this time depends on the skills of the user handling the device. The investment for developing a single prototype is approx. 15,782 Baht. When the entire rotation period of 30 years is considered, the operational cost of manual method is 5,250 where the prototype is 126,223.60 Baht. Although the operational cost of the prototype is higher than ordinary tools, the prototype may reduce human error and provide real-time monitoring capability which is useful for plantation management in the long run. Further studies should focus on cost reduction and investment feasibility as the cost of electronic devices decreases.

Keywords: Tree growth, Dendrometer, Internet of things, Sensor

Page 2: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

72 Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019)

บทคดยอ

การประยกตเทคโนโลยสมยใหมเพอตดตามการเตบโตของไมในสวนปาโดยน�าเอาเทคโนโลยอนเทอรเนต

ในทกสรรพสง (Internet of Things: IoT) เขามาบรณาการรวมกบเครองมอทใชวดความโตเพอท�าใหสามารถเกบขอมล

และรบสงขอมลไดตลอดเวลา (real-time) โดยมวตถประสงคเพอลดการใชแรงงานคน หลกเลยงความคลาดเคลอนทอาจ

เกดขนโดยมนษย โดยหลกการท�างานของเครองมอตนแบบคอ การเคลอนตวของเซนเซอรวดระยะหาง (slider resistor

sensor) เมอตนไมมการเตบโตจะท�าใหชนสวนของเซนเซอรเคลอนตว คาความเปลยนแปลงทเกดขนนนจะเปนคาการ

เตบโตของตนไมโดยขอมลจะถกสงไปยงผใชงานโดยอตโนมตไมตองใชแรงงานคนเขาไปเกบขอมลในพนท จากการ

ศกษาในการวดขนาดเสนผานศนยกลางเพยงอกของตนไมดวยเครองมอตนแบบทพฒนาขน (automated-dendrometer

prototype) เปรยบเทยบกบอปกรณตาง ๆ ทนยมใชในปจจบน ไดแก เทปวดขนาดเสนผานศนยกลาง (diameter tape)

เทปวดขนาดเสนผานศนยกลางชนดโลหะ (diameter steel tape) เวอรเนยรคาลปเปอร (vernier caliper) และ แบนดเดน

โดรมเตอร (manual band dendrometers) พบวา ขอมลความโตของตนไมมความแตกตางกนอยางไมมนยส�าคญทาง

สถต (F = 0.012, p-value = 1.000) ดงนน ขอมลการเตบโตของตนไมทไดจากเครองมอตนแบบสามารถใชทดแทน

ขอมลทเกบไดจากอปกรณแบบอนได ในสวนของเวลาทใชในการเกบขอมลพบวาเครองมอทใชเวลาเกบขอมลนอย

ทสด คอ แบนดเดนโดรมเตอร และเครองมอทใชเวลาในการเกบขอมลมากทสด คอ เทปวดขนาดเสนผานศนยกลาง

ทงนเวลาทใชขนอยกบประสบการณของผใชเครองมอ ในการพฒนาอปกรณตนแบบใน 1 ชดมคาตนทนประมาณ

15,782 บาท หากเปรยบเทยบคาใชจายของการส�ารวจดวยวธใชแรงงานคนกบการใชอปกรณตนแบบในระยะเวลา

30 ป พบวา การส�ารวจดวยวธใชแรงงานคนมคาใชจายทงสน 5,250 บาท และเมอใชเครองมอตนแบบจะตองลงทน

ถง 126,223.60 บาท ถงแมวาการส�ารวจดวยเครองมอตนแบบยงมคาใชจายทสงกวาการส�ารวจดวยวธทใชในปจจบน

แตการน�าอปกรณตนแบบเขามาใชในการส�ารวจจะเปนการลดความคลาดเคลอนของการเกบขอมลโดยใชแรงงานคน

รวมทงยงสามารถตดตามขอมลไดตลอดเวลาเหมาะส�าหรบน�าขอมลไปใชในการวางแผนและจดการสวนปาไดอยาง

ทนทวงท แนวทางการวจยในอนาคตควรปรบลดตนทนการผลตเพอความเปนไปไดในการลงทน หากในอนาคตราคา

ของอปกรณอเลกทรอนกสมราคาถกลงอาจจะเปนทางเลอกหนงในการส�ารวจการเตบโตของตนไม

ค�าส�าคญ: การเตบโตของตนไม เดนโดรมเตอร อนเทอรเนตในทกสรรพสง เซนเซอร

ค�าน�า

ปจจบนรฐบาลไทยมแนวคดในการเดนหนา

ประเทศดวยโมเดลทเรยกวา “Thailand 4.0” ซงภาค

การเกษตรและปาไมเปนสวนหนงของโมเดลดงกลาว

การเกษตรและปาไม 4.0 มความมงเนนใหเกษตรกรน�า

เทคโนโลยและนวตกรรมเขามาประยกตเพอชวยในการ

ท�างานสะดวกสบายยงขน มความถกตองแมนย �า ลดการ

ใชแรงงานคน ทงนการน�าเทคโนโลยสมยใหมเขามา

มสวนชวยในการบรหารจดการทรพยากรปาไมยงมอย

นอยมากเมอเปรยบเทยบกบภาคการเกษตร การประยกต

ใชเทคโนโลยสมยใหมกบภาคการปาไมของประเทศไทย

จงเปนเรองทควรใหความส�าคญ เพอท�าใหงานบรหาร

จดการทรพยากรปาไมเกดความถกตอง แมนย �า นาเชอถอ

และมมาตรฐานมากยงขน

ในปจจบนอปกรณทใชในการวดคาความโต

ตนไม มตงแตวธอยางงายไปจนถงการใชเครองมอทม

ความซบซอน อปกรณบางอยางไดมการพฒนาใหมการ

อานคาแบบอเลกทรอนกสในปจจบน และสามารถเกบ

Page 3: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

73วารสารวนศาสตร 38 (2) : 71-82 (2562)

ขอมลไดอตโนมตเพอความสะดวกในการใชงาน แตทงน

ขอมลจะมความถกตองแมนย �ามากนอยเพยงใดนนขน

อยกบทกษะและความเชยวชาญในการใชอปกรณของ

แตละบคคล หากผใชงานมทกษะและความช�านาญ

ในการใชเครองมอ คาทวดไดจะมคาทใกลเคยงกบ

ความเปนจรง แตในทางตรงกนขามหากผใชงานไมม

ทกษะและขาดความช�านาญในการใชเครองมอ อาจ

ท�าใหคาทวดออกมาไดมความผดเพยนจากความเปน

จรง ซงความคลาดเคลอนทเกดขนเหลานมกจะเกดขน

มาจากมนษย งานวจยนจงมวตถประสงคทจะพฒนา

ตนแบบในการวดการเตบโตของตนไม โดยการลด

การใชแรงงานคน เพอหลกเลยงประเดนในเรองของ

ความคลาดเคลอนทอาจจะเกดขนโดยมนษย โดยการ

ประยกตเทคโนโลยอนเทอรเนตในทกสรรพสง (Internet

of Things: IoT) บรณาการรวมกบเครองมอทใชในการ

วดความโตของตนไมทมอยเพอท�าใหการเกบขอมล

และรบสงขอมลสามารถท�าไดตลอดเวลา (real time)

เพอเปนประโยชนตอการวางแผนจดการไมในอนาคต

อปกรณและวธการ งานวจยนท�าการศกษาการท�างานของเครองมอ

ตนแบบกบไมสก (Tectona grandis Linn.f.) ในการ

เลอกตวแทนของตนไมท�าการสมตนไมโดยค�านงถง

ขนาดทแตกตางกนจ�านวน 3 ขนาด ไดแก ไมขนาดเลก

ไมขนาดกลาง และไมขนาดใหญ แบงพนทศกษาออก

เปน 2 พนท ดงน

1. พนททมสญญาณโทรศพทและสญญาณ

อนเทอรเนต โดยเลอกใชพนททดสอบในคณะวนศาสตร

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร กรงเทพมหานคร ก�าหนด

แปลงตวอยาง 1 แปลงตวอยาง เพอเปนแปลงควบคม

โดยตดตงอปกรณตนแบบจ�านวน 3 เครอง และจดรบ

สญญาณ 1 จด

2. พนททอบสญญาณโทรศพทและสญญาณ

อนเทอรเนต เลอกใชพนททดสอบในสวนปาทองผาภม

จงหวดกาญจนบร ในพนทนก�าหนดแปลงตวอยางออก

เปน 3 แปลงตวอยางหลกตามขนาดความโตและอาย

ของตนไมทแตกตางกน ไดแก 1) แปลงตวอยางไมขนาด

เลก (ไมมอายระหวาง 1–10 ป) 2) แปลงตวอยางไม

ขนาดกลาง (ไมมอายระหวาง 10–30 ป) และ 3) แปลง

ตวอยางไมขนาดใหญ (ไมมอายตงแต 30 ป) (Figure 1)

ซงแปลงตวอยางหลกทง 3 แปลง จะถกแบงออกเปน

3 แปลงตวอยางยอย รวมแลวจะไดแปลงตวอยางยอย

ทงหมด 9 แปลง พนทของแปลงตวอยางยอยมขนาด

แปลงตวอยางละ 0.25 เฮกตาร (50×50 ม.)

Figure 1 (A) Experimental plot aged between 1–10 years, (B) Experimental plot aged between 10-30 years and (C) Experimental plot aged over 30 years.

Page 4: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

74 Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019)

การพฒนาตนแบบอปกรณตดตามการเตบโตของตนไม ในการพฒนาตนแบบระบบตดตามการเตบโต

ของตนสก สามารถจ�าแนกองคประกอบของอปกรณ

ในการท�าหนาทวดการเตบโตของตนไมได 2 สวน

คอ 1) เซนเซอรตรวจจบการเปลยนแปลงของระยะ

หาง และ 2) สายรดล�าตนทท�าหนาทยดอปกรณเขากบ

ล�าตนของตนไม โดยเซนเซอรจะท�าการเกบขอมลการ

เปลยนแปลงของระยะหางของปลายสายรดทคาดไว

กบล�าตนของตนไม หากตนไมมการเปลยนแปลงของ

ขนาดจะท�าใหสายคาดเคลอนตว เซนเซอรจะค�านวณ

ระยะทสายรดเคลอนตวเปนขนาดการเปลยนแปลงความ

โตของตนไม (Bobby, 2015)

จากการออกแบบอปกรณตดตามการเตบโต

ของตนไม พบวา อปกรณตนแบบประกอบไปดวย

อปกรณสามสวนหลก ไดแก 1) เซนเซอรวดความโต

(sensor unit) วสดหอหมท�าจากกลองอะลมเนยมปองกน

น�าและสนมดานในบรรจเซนเซอรวดความโตขนาด 60

มลลเมตร (Figure 2) หากตนไมขยายครบ 60 มลลเมตร

ตองท�าการรเซตสเกลและตงคาใหม หลงจากนนจะ

สามารถใชงานตอไดตามปกต 2) สวนควบคม (control

unit) เปนสวนทท�าหนาทรบขอมลจากเซนเซอรแลว

สงขอมลไปยงสวนกระจายสญญาณ (Mahasak, n.d.)

วสดหอหมใชวสด PVC เพอกนน�าแกอปกรณภายใน

ภายในจะประกอบไปดวย แบตเตอร หนวยควบคมท�า

หนาทก�าหนดชวงเวลาในการบนทกขอมล เชน บนทก

ขอมลทกชวโมง หรอวนละหนงครง สปดาหละหนง

ครง เดอนละหนงครง เปนตน (Figure 3) และ 3) สวน

กระจายสญญาณ (gateway) หลงจากสวนควบคมสง

ขอมลของเซนเซอรสวนกระจายสญญาณ จะท�าหนาท

รบขอมลดงกลาวแลวสงไปยงระบบเซรฟเวอรเพอน�าไป

แสดงผลตอไป โดยอปกรณภายในจะประกอบไปดวย

แบตเตอร และโมดลอนเทอรเนต (Figure 4) ในสวน

ของรายละเอยดชนสวนอปกรณภายในแสดงใน Table 2

หลกการท�างานของอปกรณตนแบบตดตาม

การเตบโต กลาวคอ เมอตนไมมการเตบโตล�าตนของ

ตนไมมขนาดเพมขนจะท�าใหสายรดล�าตนของเครองมอ

เกดการดงตว สายรดจะท�าใหเซนเซอรวดระยะ (sensor

unit) เลอนตว จากนนเซนเซอรวดระยะจะสงคาระยะ

หางทเกดความเปลยนแปลงไปยงสวนควบคม (control

unit) โดยระยะหางทเกดขนเปรยบเสมอนเปนคาการ

เตบโตทเกดขนกบตนไม ซงสวนควบคมจะท�าหนาทเกบ

ขอมลทไดจากเซนเซอร จากนนจะสงขอมลทรวบรวม

ไวไปยงสวนกระจายสญญาณ (gateway) สวนกระจาย

สญญาณจะสงขอมลทงหมดไปแสดงผลยงโปรแกรม

หรอแอพพลเคชนตอไป (Figure 5)

Figure 2 3D model of the Sensor unit.

Page 5: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

75วารสารวนศาสตร 38 (2) : 71-82 (2562)

Figure 3 3D model of the Control Unit.

Figure 4 Gateway.

Figure 5 Working principle of the Automated-dendrometer Prototype.

Page 6: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

76 Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019)

การตดตงอปกรณจากแปลงตวอยางหลกทง

4 แปลง ในแตละแปลงท�าการตดตงอปกรณดงน (Figure 6)

1. อปกรณวดความโตของตนไม ในคณะ

วนศาสตรจ�านวน 3 ตน และสวนปาทองผาภม 27 ตน รวม

30 ตน (แปลงตวอยางยอยแปลงละ 3 ตน)

2. จดรบสญญาณ (gateway) แปลงละ 1 จด

Figure 6 Installation of tree growth measuring equipment in the study area.

การเกบขอมลและวเคราะหขอมล

1. การศกษาความโตของตนไมจากการเกบ

ขอมลดวยเครองมอตนแบบและอปกรณตาง ๆ ภายหลง

การตดตงอปกรณ ท�าการเกบขอมลการเตบโตทางดาน

เสนผานศนยกลางทระดบ 1.30 เมตร ทกเดอนเดอนละ

1 ครง เปนระยะเวลา 3 เดอน โดยใชอปกรณทแตกตางกน

ดงตอไปน เทปวดขนาดเสนผานศนยกลาง (diameter

tape) เทปวดขนาดเสนผานศนยกลางชนดโลหะ (diameter

steel tape) เวอรเนยรคาลปเปอร (vernier caliper) และ

แบนดเดนโดรมเตอร (manual band dendrometers) เพอ

เปรยบเทยบความแตกตางของคาความโตของตนไมจาก

การเกบขอมลการเตบโตดวยอปกรณตาง ๆ กบอปกรณ

ตนแบบ (automated-dendrometer prototype) ทพฒนาขน

เมอไดขอมลการเตบโตของตนไมครบ

ตามก�าหนดแลวท�าการวเคราะหหาความสมพนธระหวาง

ขอมลการเตบของตนไมจากการเกบขอมลดวยอปกรณ

แบบตาง ๆ เปรยบเทยบกบขอมลทไดจากการเกบขอมล

ดวยเครองมอตนแบบทพฒนาขน หาความแปรปรวน

ของขอมลแตละปจจยโดยใชแผนการทดลองท

เหมาะสมกบจ�านวนปจจยทเกยวของ (ANOVA) โดย

ใชโปรแกรมค�านวณทางสถต

2. ศกษาเวลาจากการเกบขอมลการเตบโต

ของตนไมดวยอปกรณชนดตาง ๆ เพอเปรยบเทยบ

ความแตกตางของเวลาทใชจากการเกบขอมลการเตบโต

ของตนไม

3. ศกษาคาใชจายในดานตาง ๆ โดยการ

สมภาษณผทเกยวของจากการเกบขอมลการเตบโตของ

ตนไมดวยอปกรณทใชอยในปจจบน รวมถงคาใชจาย

ของเครองมอตนแบบทพฒนาขน จากนนท�าการวเคราะห

คาใชจายตอหนวย และคาใชจายตลอดโครงการ (30 ป)

เพอเปรยบเทยบกน

Page 7: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

77วารสารวนศาสตร 38 (2) : 71-82 (2562)

ผลและวจารณ

การศกษาความโตของตนไมจากการเกบขอมล

ดวยเครองมอตนแบบและอปกรณตาง ๆ

จากการศกษาขนาดเสนศนยกลางเพยงอก

ทส�ารวจไดจากอปกรณตาง ๆ และเครองมอตนแบบ

ทพฒนาขน พบวา ขอมลความโตทเกบดวยเทปวด

ขนาดเสนผานศนยกลาง (diameter tape) มคาเฉลย

23.29 เซนตเมตร เทปวดขนาดเสนผานศนยกลางชนด

โลหะ (diameter steel tape) มคาเฉลย 22.84 เซนตเมตร

เวอรเนยรคาลปเปอร (vernier caliper) มคาเฉลย

22.78 เซนตเมตร แบนดเดนโดรมเตอร (manual band

dendrometers) มคาเฉลย 23.14 เซนตเมตร และอปกรณ

ตนแบบ (automated-dendrometer prototype) มคาเฉลย

22.43 เซนตเมตร ขอมลทไดมความแตกตางกนอยางไมม

นยส�าคญทางสถต (F = 0.012, p-value = 1.000) ดงนน

ขอมลการเตบโตทไดจากเครองมอตนแบบสามารถใช

ทดแทนขอมลทไดจากการเกบดวยอปกรณแบบอน ๆ

แตทงนยงพบขอบกพรองของขอมลทเกบไดจาก

เครองมอตนแบบบางเครอง แสดงใน Figure 7 โดยขอมล

ดงกลาวมคาแตกตางจากการเกบขอมลดวยอปกรณ

อน ๆ อยางเหนไดชด ทงนปญหาอาจเกดจากความ

ผดพลาดในการสงสญญาณ หรอมการขยบของแถบวด

ระยะของเซนเซอรโดยสงรบกวน (คน สตว) ทงนขอมล

จากการศกษาทผานมาเปนขอมลการเตบโตทเกบได

ในระยะเวลาเพยง 3 เดอนเทานน (มกราคม – มนาคม

2562) ซงชวงเวลาดงกลาวเปนชวงฤดแลงการเตบโต

ของตนไมยงไมมการเปลยนแปลงมากนก ดงนนควร

ท�าการเกบขอมลการเตบโตตอเนองเพอดแนวโนม

ตอไปโดยเฉพาะในฤดฝนทคาดวาตนไมนาจะเตบโต

ไดด รวมถงปญหาความชนทอาจสงผลตอการท�างาน

ของอปกรณดวยเชนกน ซงสอดคลองกบการศกษา

ของ Mäkinen et al. (2008) ทพบวา ในฤดใบไมรวง

และฤดหนาวไมสนนอรเวย (Picea abies (L.) Karst.)

และไมสนสกอต (Pinus sylvestris L.) รศมของล�าตนม

การเปลยนแปลงทชามากจากการเกบขอมลการเตบโต

ดวยแบนดเดนโดรมเตอร และรศมของล�าตนจะเพมขน

อยางรวดเรวในชวงตนของฤดใบไมผลซงเปนชวงเวลา

ทนาเชอถอทสดส�าหรบการตรวจสอบการเปลยนแปลง

การเตบโตของตนไม

Page 8: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

78 Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019)

Figure 7 Tree growth data obtained from various devices (A) January 2019, (B) February 2019 and (C) March 2019.

Page 9: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

79วารสารวนศาสตร 38 (2) : 71-82 (2562)

จากการทดสอบอปกรณในพนทอบสญญาณ

โทรศพทและสญญาณอนเทอรเนตพบปญหาในการสง

ขอมล ขอมลไมสามารถแสดงผลไดอยาง Real time

คาดวาปญหาดงกลาวเกดจากความไมเสถยรของ

สญญาณ ซงขอมลจากอปกรณทตดตงในพนทเมอง

ไมพบปญหาดงกลาว นอกจากนอปกรณทตดตงในพนท

สวนปาทองผาภมยงพบความเสยงจากการสญหาย หรอ

อปกรณถกท�าลายโดยสงรบกวนตาง ๆ เชน ไฟปา

สตวปา และมนษย แนวทางในการแกปญหาคอ ควร

เลอกใชวสดหอหมทมความทนทานตอสภาพแวดลอม

และควรตองมความกลมกลนกบธรรมชาต

การศกษาเวลาทใชในการส�ารวจความโตของตนไม จากการเกบขอมลพบวา การส�ารวจความโต

ดวยเทปวดเสนผานศนยกลางใชเวลาในการเกบขอมล

เฉลย 5.84 วนาท/ตน เทปวดเสนผานศนยกลางชนด

โลหะใชเวลาในการเกบขอมลเฉลย 4.86 วนาท/ตน

เวอรเนยรคาลปเปอรใชเวลาในการเกบขอมลเฉลย 5.62

วนาท/ตน และแบนดเดนโดรมเตอร ใชเวลาในการเกบ

ขอมลเฉลย 4.00 วนาท/ตน (Table 1) โดยเวลาจากการ

เกบขอมลการเตบโตดวยอปกรณตาง ๆ สามารถน�า

ไปใชตดสนใจ และวางแผนในการส�ารวจการเตบโต

ของไมในอนาคต รวมถงใชค �านวณคาใชจายในการ

ท�างานเพอปรบลดตนทนในการผลตตอไป

Table 1 The average time used to store data with the different types of devices.

Measurement deviceSmall size Medium size Large size

Average timeSec.

tree-1 DBH Sec. tree-1 DBH Sec. tree-1 DBH

Diameter Tape 6.01 4.63 6.27 22.51 5.22 41.23 5.84

Diameter Steel Tape 5.01 4.61 5.26 22.09 4.30 41.22 4.86

Vernier Caliper 4.81 4.47 5.60 21.94 6.46 40.92 5.62

Band Dendrometer 3.37 4.47 3.65 24.17 4.98 40.92 4.00

Average 4.55 22.68 41.07 5.08

หากเปรยบเทยบเวลาทใชในการเกบขอมล

การเตบโตดวยเครองมอตาง ๆ โดยไมค�านงถงขนาด

ของตนไม ผลการวเคราะหทางสถตโดยใชตารางความ

แปรปรวน (ANOVA) พบวา เวลาทใชในการเกบขอมล

การเตบโตดวยเครองมอตาง ๆ ใชเวลาแตกตางกนอยาง

มนยส�าคญทางสถต ทระดบนยส�าคญ 0.05 (F = 7.814,

p-value = 0.000) จากผลการทดสอบคาเฉลยแบบคดวย

วธของ Tukey พบวา คาเฉลยของการเกบขอมลดวย

แบนดเดนโดรมเตอร และเทปวดเสนผานศนยกลางชนด

โลหะ ใชเวลาแตกตางกบการเกบขอมลดวยเวอรเนยร

คาลปเปอร และเทปวดเสนผานศนยกลาง ทระดบนยส�าคญ

ท 0.05 โดยเครองมอทใชเวลาเกบขอมลจากนอยไป

หามากมล�าดบดงน แบนดเดนโดรมเตอร เทปวดเสน

ผานศนยกลางชนดโลหะ เวอรเนยรคาลปเปอร และเทป

วดเสนผานศนยกลาง จากการศกษาของ Anemaet and

Middleton (2013) ระบวา ทงนเครองมอทใชเกบขอมล

และประสบการณในการท�างานของผใชอปกรณสงผล

ตอเวลาในการใชอปกรณ นอกจากนขนาดของตนไมยง

สงผลตอการเวลาในการใชอปกรณดวยเชนกน

การศกษาคาใชจาย

คาใชจายของอปกรณตนแบบส�าหรบตดตาม

การเตบโตของตนไมตอหนงชดอปกรณเทากบ 15,782

บาท หากใชงานอปกรณในระยะเวลา 30 ป โดยคด

คาใชจายตามอายของอปกรณภายในแตละสวน จะม

คาใชจายทงหมด 95,502 บาท (Table 2)

Page 10: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

80 Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019)

Table 2 Details of the Automated-dendrometer Prototype.

Part Internal equipment Unit Unit price (baht)

Life time

(year)

Required within 30

yearsCost

(baht)Total cost

Sensor Unit

1. 10KOhm slider resistor, 60 mm model

1 340 7 4 1,457

1,9872. Aluminum case 1 230 30 1 2303. Metal Spring 1 10 1 30 300

Control Unit

1. 3V3 ATMEGA328 PROMINI MCU

1 130 5 6 780

16,301

2. HC-12 433MHz RF transceiver module with antenna

1 210 5 6 1,260

3. Assembly board and fixed RTC power-down runtime

1 2,200 7 4 9,429

4. LR03 AAA Battery 3 12 0 361 4,3375. CR2032 Li Battery 1 15 2 15 2256. PVC Body 1 135 15 2 270

Gateway

1. Stand and water proof metal box 1 4,000 15 2 8,000

77,214

2. 12V 85 Ahr Battery 1 2,500 2 15 37,5003. 4G/3G/GSM Modem router 1 3,500 5 6 21,0004. Raspberry Pi B+ Mini PC with

HC-12 433MHz transceiver module with antenna

1 2,500 7 4 10,714

Total 15,782 95,502

จากการประเมนคาใชจายในการส�ารวจและ

ตดตามการเตบโตดวยวธการแบบทนยมใชในปจจบน

อางองจากการท�างานของสวนปาทองผาภม จงหวด

กาญจนบร โดยปจจบนสวนปาทองผาภมท�าการส�ารวจ

และตดตามการเตบโตของไมสกทก 3 ป โดยการใชเทป

วดเสนผานศนยกลางเปนอปกรณในการส�ารวจ หาก

คดพนทในการส�ารวจ 1 ไร ก�าหนดรอยละการส�ารวจ

เทากบ 2.5 (Forest Industry Organization, n.d.) คดเปน

จ�านวนตวอยาง 3 ตนจากตนไม 100 ตนโดยใชระยะปลก

4×4 เมตร การส�ารวจแตละครงจะใชจ�านวนคนงาน 1

คน ใชเวลาส�ารวจตอครงประมาณ 1 ชวโมง (รวมการ

เดนทาง) เมอเปรยบเทยบคาใชจายดวยการส�ารวจดวย

วธดงกลาวกบการใชอปกรณตนแบบในพนท 1 ไร จะ

ตองตดตงเซนเซอรวดความโต (sensor unit) จ�านวน 3

ตว สวนควบคม (control unit) 1 จด และสวนกระจาย

สญญาณ (gateway) 1 จด โดยในระยะเวลา 30 ป พบวา

การส�ารวจดวยวธทใชในปจจบนใชเงนทงสน 5,250

บาท และหากลงทนดวยเครองมอตนแบบจะตองใชเงน

ทงสน 1126,223.60 บาท (Table 3)

Page 11: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

81วารสารวนศาสตร 38 (2) : 71-82 (2562)

Table 3 The summary cost of ordinary method and the proposed prototype.

Items/Expenses (baht)Ordinary Prototype

Per 1 time

Within 30 years

Per 1 time

Within 30 years

1. Equipment cost - Diameter tape lifetime 2 years 300 4,500 - Use sensor unit 3 unit/rai 15,806 99,476

2 Labor cost (300 baht/8hr.) - 1rai use 1 hour, 2 labor 75 750 - 1st Installation use 4 labor 5 days 6,000 6,000 - Maintenance 1 time per month, 1 day 300 10,800

3. Maintenance fee (10%) 9,947.60

Total 5,250 126,223.60

ในการพฒนาอปกรณตดตามการเตบโต

อปกรณใน 1 ชด มคาใชจายประมาณ 15,782 บาท หาก

เปรยบเทยบคาใชจายของการส�ารวจดวยวธใชแรงงาน

คนกบการใชอปกรณตนแบบในระยะเวลา 30 ป พบวา

การส�ารวจดวยวธใชแรงงานคนมคาใชจายทงสน 5,250

บาท และการลงทนดวยเครองมอตนแบบจะใชเงน

ทงหมด 126,223.60 บาท จากการศกษาคาใชจาย พบวา

การส�ารวจดวยเครองมอตนแบบยงมคาใชจายทสง

กวาการส�ารวจดวยวธทใชในปจจบนอยมาก การวจย

ในอนาคตควรหาวธการหรอพฒนาอปกรณใหมคา

ใชจายทนอยลง หรอปรบอปกรณใหมขนาดทเลกลง

ใชงานงาย มความสะดวกในการพกพา และตนทน

ไมสงมากนก หากท�าไดจะกอใหเกดการใชงานในวงกวาง

สรป จากการศกษาพบวา ขอมลความเตบโตของ

ตนไมทส�ารวจจากเครองมอตนแบบมความแตกตาง

อยางไมมนยส�าคญเมอเทยบกบเครองมออน ๆ เพยง

แตตนทนตอหนวยยงคงสงเกนไป ในอนาคตเมอราคา

ของอปกรณอเลกทรอนกสถกลงกมความเปนไปไดท

จะน�ามาประยกตใชในการส�ารวจทางดานปาไม และ

ในอนาคตควรพฒนาตอยอดระบบเพอเปนการสราง

มลคาในเชงพาณชย (commercial value) ททกสวนปา

ไมวาจะเปนสวนปาสกหรอไมชนดอนกสามารถน�าไป

ประยกตใชได โดยอปกรณดงกลาวจะถกพฒนาใหงาย

ตอการใชงาน พกพาสะดวก และมราคาทไมแพง ควร

พฒนาระบบใหอยในลกษณะอปกรณพกพาขนาดเลก

(compact unit device) ทสะดวกและงายตอการใชงาน

ทงนจ �าเปนจะตองอาศยความรวมมอจากหลายภาคสวน

และบรณาการความรรวมกบศาสตรดานอนดวย นอกจากน

ควรเพมระบบแจงเตอนอตโนมตหากตนไมใดมความ

ผดปกตทางความโต (warning or alert system) เพอท

จะไดเขาไปตรวจสอบไดทนทวงท และอาจเพมฟงกชน

การจดการสวนปาวาตนไมใดควรจะตดออกในชวงเวลาใด

หากพฒนาไดเชนนจะเปนประโยชนอยางมากในแงของ

การบรหารจดการสวนปาอยางมประสทธภาพ

ค�านยม

โครงการวจยนไดรบเงนทนสนบสนนจาก

ส�านกงานคณะกรรมการการวจยแหงชาต ทนสนบสนน

การวจยภายใตแผนงานสงเสรมสรางศกยภาพและ

พฒนานกวจยรนใหม ตามทศทางยทธศาสตรการวจย

และนวตกรรม ประเภทบณฑตศกษา ประจ�าป 2562

ขอขอบพระคณ คณเสดจ อยอวน หวหนา

สวนปาทองผาภม คณประชา ภญโญ ผชวยหวหนา

สวนปาทองผาภม องคการอตสาหกรรมปาไม จงหวด

Page 12: การประยุกต์เทคโนโลยีสมัยใหม่เพื่อการติดตามการเติบโตของ ...frc.forest.ku.ac.th/frcdatabase/bulletin/fforjournal/20200109_103658.… ·

82 Thai J. For. 38 (2) : 71-82 (2019)

กาญจนบร ซงเปนผใหความอนเคราะหสถานทในการ

ศกษาวจย ตลอดจนทพก และการเดนทางเขาพนท และ

คณกญญรตน อนตาพวก คณองคณา ทองค�า คณณชมน

ปลอดชม ทใหความชวยเหลอในการเกบขอมลภาคสนาม

REFERENCES

Anemaet, E.R. and B.A. Middleton. 2013. Dendrometer

bands made easy: Using modified cable ties

to measure incremental growth of trees.

Applications in Plant Sciences 1(9): 1300044.

Bobby, D. 2015. Installation of Traditional Dendrometer

Bands. Available Source: https://www.nwrc.

usgs.gov/topics/Dendrometer, July 1, 2018.

Forest Industry Organization. n.d. Forest Plantation

Survey of the Forest Industry Organization.

Forest Industry Organization, Bangkok.

Mahasak, K. n.d. Internet of Things (IoT). Available

Source: http://203.155.220.230/bmainfo/

data_DDS/document/internet-of-things.pdf,

August 20, 2017.

Mäkinen, H., J.W. Seo, P. Nöjd, U. Schmitt and R.

Jalkanen. 2008. Seasonal dynamics of wood

formation: a comparison between pinning,

microcoring and dendrometer measurements.

European Journal of Forest Research

127(3): 235-245.