การพัฒนาระบบควบคุมบ้านอัจฉริยะต้นทุนต่ำบนสถาปัตยกรรมอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งด้วย Raspberry Pi และ Node-RED Dashboard
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาต้นแบบระบบควบคุมบ้านอัจฉริยะต้นทุนต่ำบนสถาปัตยกรรมอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง โดยใช้ Raspberry Pi 3 เป็นหน่วยควบคุมหลักร่วมกับ Node-RED Dashboard เพื่อควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า ตรวจวัดสภาพแวดล้อม และแสดงผลข้อมูลแบบเรียลไทม์ ระบบที่พัฒนาขึ้นประกอบด้วย DHT11 Sensor สำหรับตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้น OLED Display สำหรับแสดงผลข้อมูล LED จำนวน 4 ดวงสำหรับจำลองระบบแสงสว่าง DC Motor สำหรับจำลองพัดลม Servo Motor สำหรับจำลองการเปิด–ปิดประตู และ Maker Drive สำหรับควบคุมการทำงานของมอเตอร์ วิธีดำเนินการวิจัยเริ่มจากการออกแบบสถาปัตยกรรมระบบ การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ การพัฒนา Node-RED Dashboard และโฟลว์ควบคุม จากนั้นทดสอบการทำงานของระบบใน 3 ด้าน ได้แก่ การควบคุมอุปกรณ์ผ่าน Dashboard การตรวจวัดและแสดงผลข้อมูล และการควบคุมพัดลมอัตโนมัติตามเงื่อนไขอุณหภูมิ ผลการทดลองพบว่า ระบบสามารถควบคุม LED ทั้ง 4 ดวง และควบคุมประตูจำลองผ่าน Servo Motor ได้ตรงตามคำสั่ง สามารถอ่านค่าอุณหภูมิและความชื้นจาก DHT11 Sensor และแสดงผลผ่าน Node-RED Dashboard และ OLED Display ได้อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ ระบบสามารถสั่งให้พัดลมจำลองทำงานเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 30 องศาเซลเซียส และหยุดทำงานเมื่ออุณหภูมิลดลงเท่ากับหรือต่ำกว่า 30 องศาเซลเซียส ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า Raspberry Pi 3 และ Node-RED Dashboard สามารถใช้พัฒนาระบบบ้านอัจฉริยะต้นทุนต่ำได้อย่างเหมาะสมในระดับต้นแบบ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นสื่อการเรียนรู้ด้าน IoT ระบบสมองกลฝังตัว และระบบควบคุมอัตโนมัติได้
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Cui, J., Du, Z., Liu, K., & Cao, J. (2023). The simulation design of smart home system based on Internet of Things. Journal of Cyber Security and Mobility, 23(6). https://doi.org/10.3233/JCM-226995
Kim, H. (2023). Machine learning-based cost-effective smart home data analysis and forecasting for energy saving. Buildings, 13(9), 2397. https://doi.org/10.3390/buildings13092397
Raspberry Pi Ltd. (n.d.). Raspberry Pi 3 Model B. Raspberry Pi. https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-3-model-b/
OpenJS Foundation. (n.d.). Node-RED: Low-code programming for event-driven applications. Node-RED. https://www.node-red.dev/
Stolojescu-Crisan, C., Crisan, C., & Butunoi, B.-P. (2021). An IoT-based smart home automation system. Sensors, 21(11), 3784. https://doi.org/10.3390/s21113784
Yar, H., Imran, A. S., Khan, Z. A., Sajjad, M., & Kastrati, Z. (2021). Towards smart home automation using IoT-enabled edge-computing paradigm. Sensors, 21(14), 4932. https://doi.org/10.3390/s21144932
Thomas, L., MV, M. K., SL, S. D., & BS, P. (2023). Towards comprehensive home automation: Leveraging the IoT, Node-RED, and wireless sensor networks for enhanced control and connectivity. Engineering Proceedings, 59(1), 173. https://doi.org/10.3390/engproc2023059173
Chen, C.-Y., Wu, S.-H., Huang, B.-W., Huang, C.-H., & Yang, C.-F. (2024). Web-based Internet of Things on environmental and lighting control and monitoring system using Node-RED, MQTT and Modbus communications within embedded Linux platform. Internet of Things, 27, 101305. https://doi.org/10.1016/j.iot.2024.101305
lam, T., Rokonuzzaman, M., Sarker, S., Abadin, A. F. M. Z., Debnath, T., & Hossain, M. I. (2024). Internet of Things-based home automation with network mapper and MQTT protocol. Computers and Electrical Engineering, 120, 109807. https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2024.109807
Bahmanyar, D., Razmjooy, N., & Mirjalili, S. (2022). Multi-objective scheduling of IoT-enabled smart homes for energy management based on Arithmetic Optimization Algorithm: A Node-RED and NodeMCU module-based technique. Knowledge-Based Systems, 247, 108762. https://doi.org/10.1016/j.knosys.2022.108762
La Tona, G., Luna, M., Di Piazza, A., & Di Piazza, M. C. (2019). Towards the real-world deployment of a smart home EMS: A DP implementation on the Raspberry Pi. Applied Sciences, 9(10), 2120. https://doi.org/10.3390/app9102120
Irugalbandara, C., Naseem, A. S., Perera, S., Kiruthikan, S., & Logeeshan, V. (2023). A secure and smart home automation system with speech recognition and power measurement capabilities. Sensors, 23(13), 5784. https://doi.org/10.3390/s23135784
