DOI: 10.14457/tu.the.2015.60
title: ระบบควบคุมไฟฟ้าในโรงแรมขนาดเล็กแบบเครือข่ายไร้สายโดยใช้ซิกบีร่วมกับบอร์ดรีเลย์

description: พลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญในการดำเนินชีวิตของคนเป็นอย่างมากนับได้ว่าไฟฟ้าเป็นสาธารณูปโภคหลักของการดำรงชีวิต ทั้งในบ้านเรือน บริษัท รวมไปถึงโรงงานต่างๆ ด้วยประชากรที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ทุกปี ทำให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นปริมาณมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง มีการใช้พลังงานในการประกอบกิจกรรมหรือการปฏิบัติงานต่าง ๆ มากขึ้นซึ่งเป็นเหตุทำให้มีการผลิตพลังงานไฟฟ้ามากขึ้นเพื่อให้เพียงพอต่อการใช้งานของผู้บริโภคเช่นกัน การดำเนินชีวิตของคนในยุคปัจจุบันนั้นมีสิ่งอำนวยความสะดวกอยู่รอบตัว ซึ่งสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านั้นส่วนใหญ่มักเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าเป็นหลักอาทิเช่น เครื่องปรับอากาศ โทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์หุงต้ม หรืออุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ภายในบ้านและด้วยพฤติกรรมการดำเนินชีวิตของคนในยุคปัจจุบันที่มักจะดำเนินชีวิตไปด้วยความเร่งรีบ ทำให้บางครั้งความรีบร้อนอาจก่อให้เกิดความประมาท หลงลืมเปิดไฟฟ้าทิ้งไว้ส่งผลให้เกิดการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างสิ้นเปลืองจากการลืมปิดอุปกรณ์เหล่านั้นและอาจก่อให้เกิดเหตุการณ์ที่คาดไม่ถึงตามมาได้ ยิ่งหากเป็นกรณีของที่พักให้เช่า เช่น โรงแรมผู้เช่าอาจไม่ได้สนใจที่จะปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ทำให้เกิดความสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าและอาจเกิดความเสียหายได้กว้างขวางขึ้นก่อให้เกิดอัคคีภัยและการระเบิดได้แนวคิดหนึ่งที่จะช่วยลดความสุญเสียและความเสียหาย จากการลืมปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าในห้องพัก ได้แก่ การใช้ระบบควบคุมไฟฟ้าอัตโนมัติผ่านระบบเครือข่าย ซึ่งในปัจจุบันมักใช้การเดินสายเชื่อมต่อจากเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นตัวควบคุมไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าในห้องพักต่างๆ ซึ่งระบบจะมีปัญหาในเรื่องค่าใช้จ่ายของสาย ความไม่สะดวกในการติดตั้งในบางพื้นที่และความสวยงาม จึงมีแนวคิดที่จะพัฒนาระบบควบคุมไฟฟ้าแบบไร้สาย (Wireless) ขึ้นระบบการประหยัดพลังงานไฟฟ้าผ่านระบบเครือข่ายไร้สายถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเพิ่มความสะดวกสบายและลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง ลดภาระในการเดินสายไฟ การควบคุมระบบไฟฟ้าในอาคารต่าง ๆ ซึ่งระบบนี้จะมีประโยชน์มากในบางพื้นที่ เช่น พื้นที่ที่มีการติดตั้งยากการจำกัดงบประมาณการติดตั้งอุปกรณ์ เป็นต้น อีกทั้งยังลดข้อผิดพลาดจากหลายสาเหตุ เช่น สายไฟเกิดการชำรุด หนูหรือแมลงกัดสายขาด และสายเสื่อมสภาพจากการใช้งานเนื่องจากไม่มีการเดินสายไฟระบบจะถูกควบคุมผ่านระบบเครือข่ายไร้สายแทน ในงานวิจัยนี้เราได้ทำการออกแบบระบบบนเครือข่ายไร้สายเพื่อควบคุมไฟฟ้าโดยทำการออกแบบในแต่ละขั้นตอนของการทำงานของระบบเพื่อที่จะสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด และคำนึงถึงความสำคัญของการใช้พลังงานและทรัพยากรให้น้อยที่สุด ระบบที่พัฒนาขึ้นเป็นระบบควบคุมไฟฟ้าไร้สายโดยผ่านโมดูลรับส่งสัญญาณซิกบี (Zigbee Wireless Sensor Network) โดยจะทำงานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์อาร์ดูอิโน่และรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย  โดยมีการเชื่อมต่อกับซิกบีตัวรับผ่านทางพอร์ตอาร์เอสสองสามสอง (RS232) ซึ่งจะใช้อุปกรณ์บอร์ดรีเลย์เข้ามาควบคุมในการสั่งงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าแทนการใช้อุปกรณ์ซิกบีที่ต่อเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อลดค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ในการควบคุมการใช้ไฟฟ้าแบบไร้สายผู้วิจัยได้ทำการทดลองการในรูปแบบสามสถานการณ์ ได้แก่ การควบคุมไฟฟ้าแบบใช้สาย การควบคุมไฟฟ้าแบบไร้สายโดยใช้ซิกบีหลายตัวในการควบคุมการส่งสัญญาณ และการควบคุมไฟฟ้าแบบไร้สายโดยใช้ซิกบีร่วมกับบอร์ดรีเลย์ในการควบคุมการส่งสัญญาณ ผลการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำงานของระบบพบว่า มีความแตกต่างกันไม่มากนัก แสดงให้เห็นว่าการทำงานทั้งสองรูปแบบนี้สามารถใช้ทดแทนการทำงานกันได้ โดยระบบที่ผู้วิจัยได้พัฒนาขึ้นจะใช้อุปกรณ์บอร์ดรีเลย์แทนการใช้อุปกรณ์ซิกบีบางตัว จึงทำให้สามารถลดต้นทุนของอุปกรณ์ได้แต่มีประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมไม่แตกต่างจากเดิม และจากผลการเปรียบเทียบปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าพบว่า ระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถลดพลังงานการใช้ไฟฟ้าได้ดีกว่า เมื่อไม่ใช้ระบบควบคุมเลยถึงกว่า 40 %