โครงงานท 19/2562 (วศบ.อตสาหการ)

การประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IOT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอร

ไฟฟา

นายภทรเชษฐ สจรานนท รหสนกศกษา 590610319 นายศภวชญ สถตวาณช รหสนกศกษา 590610345

โครงงานนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรบณฑต

ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม

ปการศกษา 2562

ข

หวขอโครงงาน การประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IoT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา โดย นายภทรเชษฐ สจรานนท รหสนกศกษา 590610319 นายศภวชญ สถตวาณช รหสนกศกษา 590610345 ภาควขา วศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม อาจารยทปรกษา ผศ.ดร.วรพจน เสรรฐ ปการศกษา 2562

ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม อนมตใหนบ

โครงงานน เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรบณฑต

กรรมการสอบโครงงาน

......................................................... ประธานกรรมการ

(ผศ.ดร.วรพจน เสรรฐ)

......................................................... กรรมการ

(รศ.ดร.วสสนย วรรธนจฉรยา)

......................................................... กรรมการ

(ผศ.ดร.อลงกต แกวโชตชวงกล)

ค

กตตกรรมประกาศ

การทำโครงงานวจยเรอง การประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IoT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา สามารถดำเนนไปไดดวยด เนองจากไดรบความอนเคราะหและสนบสนนจากหลาย ๆ ฝายซงหากไมมบคคลเหลานโครงงานวจยนอาจไมประสบความสำเรจ

ขอขอบพระคณ ผศ.ดร.วรพจน เสรรฐ ซงเปนอาจารยทปรกษาโครงงานทไดใหคำแนะนำ ความร เสนอแนวทางในการแกไขปรบปรง ตลอดจนคอยใหคำปรกษาตลอดมา

ขอขอบพระค ณคณาจารย ภาคว ชาว ศวกรรมอตสาหการ คณะว ศวกรรมศาสต รมหาวทยาลยเชยงใหม ทไดใหความรแกผวจย ตลอดจนบคลากรทกทานทคอยใหความชวยเหลอใน การทำโครงงานวจยตลอดมา

ขอขอบพระคณ นายเกยรตวฒ ทองหวาน นกศกษาภาควชาวศวกรรมระบบสารสนเทศและเครอขาย คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม ทไดใหความรเรองการเขยนโคดบนโปรแกรมArduino IDE ชวยในการพฒนาดจตอลมเตอรใหสามารถรบ-สงขอมลได

ขอขอบพระคณ ณ โอกาสนดวย สดทายนทางผจดทำโครงงานวจยหวงเปนอยางย งวา

โครงงานวจยเลมนจะเปนประโยชนตอผท สนใจ หากโครงงานวจยเลมน บกพรองหรอผดพลาด

ประการใด ทางผจดทำตองขออภยและขอนอมรบขอเสนอแนะทเปนประโยชนทกประการ

ภทรเชษฐ สจรานนท

ศภวชญ สถตวาณช

ง

หวขอโครงงาน การประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IoT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา โดย นายภทรเชษฐ สจรานนท รหสนกศกษา 590610319 นายศภวชญ สถตวาณช รหสนกศกษา 590610345 ภาควขา วศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม อาจารยทปรกษา ผศ.ดร.วรพจน เสรรฐ ปการศกษา 2562

บทคดยอ

งานวจยนมงเนนในการศกษาหาวธการประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IoT (Internet of

Things) ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา เพอใหเกดความแมนยำมากขนในขนตอนการจด

บนทกหนวยไฟฟาทใชไปและชวยลดเวลาในขนตอนการจดบนทกหนวยไฟฟาทใชไปในแตละจด

โดยในการศกษานนจะทำการหาขอมลและขอจำกดของโปรแกรมและอปกรณสญญาณไร

สายตางๆ หลงจากนนทำการวางแผนและออกแบบรปแบบการทำงาน โดยจะใชดจตอลมเตอรไฟฟาท

รองรบระบบ RS-485 รน DDS238-4 W ซงเปนมาตรฐานการสอสารขอมลดจตอลแบบอนกรมซง

สามารถนำไปประยกตใชกบแผงบอรดควบคม Arduino UNO R3 ได โดยตองใชบอรดรองรบระบบ

RS-485 ชวย ควบคกบอปกรณรบ-สงสญญาณ XBee รน Pro S2B และ S2C เพอใหอปกรณทงสอง

ชนนทำงานรวมกนได จะตองใชบอรดขยาย Arduino XBee ในการเชอมระหวางอปกรณทงสองชน

และใชถานขนาด 9 V. ในการจายไฟใหกบบอรด Arduino เพอใหบอรด Arduino สามารถทำงานรบ-

สงขอมลหนวยไฟฟาทใชไปจากดจตอลมเตอรไฟฟามายงคอมพวเตอรแบบไรสายในระยะไกลได

จากผลการทดลองพบวา แผงบอรดควบคม Arduino กบ XBee สามารถใชงานรวมกนกบดจตอลมเตอรไฟฟาไดตามทฤษฏ โดยแบงการทดลองออกเปน 2 แบบ คอ 1. Point to Point 2. แบบ Clustle Tree ซงทง 2 แบบนนมความแมนยำในการอานคาหนวยไฟฟาเทากน แตมความแตกตางกนตรงท แบบท 1 จะมประสทธภาพในการรบ-สงขอมลมากกวาแบบท 2 และแบบท 2 สามารถรบ-สงขอมลไดระยะทางทไกลกวา แบบท 1 ซงการจะนำไปใชงานจรงนนผจดทำมความเหนวาควรคำนงถงความเหมาะสมและขอจำกดตาง ๆ ของรปแบบงานทจะนำไปใช

จ

Project Title Application of IoT Wireless Signal Device to Recording Data of Digital Electrical Meter

Name Pattarachet Sujiranon Code 590610319 Supavich Satitvanich Code 590610345 Department Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Chiang Mai University Project Advisor Assistant Professor Dr. Worapod Sereerat Academic Year 2019

Abstract

This research focuses on the study of the method of applying an IOT wireless device to record digital electric meter data in order to be more accurate in taking notes of the electric units used and reduce the time required for recording of electric units used at each point.

In this study, it will find information and limitations of programs and various wireless signal devices. After that, make plans and design work patterns. It will use a digital power meter that supports the RS-485 model DDS238-4 W, which is a serial digital data communication standard, which can be applied to the Arduino UNO R3 control panel. The board supports RS-485. Coupled with the XBee Pro S2B and S2C transceiver devices so that both devices can work together Will need an Arduino XBee expansion board to connect the two devices And use a size of 9 V. to supply power to the Arduino board so that the Arduino board can work to send and receive data of the electrical units used from digital electricity meter to wireless computers at a distance.

From the experiment, it is found that the Arduino and XBee control panel can be combined with digital current measurement by dividing the experiment into 2 types which are 1. Point to Point 2. Both types of clustle trees have the same accuracy of electrical readings. But there are many different types. Type 1 will be more proficient in data transmission. Type 2 and Type 2 can send and receive data at greater distances than type 1 Should consider the suitability and limitations of the type of work to be used.

สารบญ

หนา

กตตกรรมประกาศ บทคดยอภาษาไทย บทคดยอภาษาองกฤษ สารบญตาราง สารบญภาพ บทท 1 บทนำ 1.1 ความสำคญ และทมาของปญหาททำโครงงาน 1.2 วตถประสงค 1.3 ขอบเขตการศกษา 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ บทท 2 หลกการและทฤษฎทเกยวของ 2.1 ความหมายของ IoT 2.2 ระบบเครอขายเซนเซอรไรสาย (WSN) 2.3 XBee 2.4 Arduino 2.5 โปรแกรม X-CTU บทท 3 ระเบยบวธการทำวจย

3.1 ศกษาวธการตงคาอปกรณและเชอมตอระหวาง XBee 3.2 ทำการเชอมตอระหวาง XBee 3.3 ทำการเชอมตอแบบไรสายระหวาง Arduino กบ Arduino โดยม XBee เปนตวกลางในการรบ-สงคำสงหรอขอมล สำหรบเปด-ปดไฟ

3.4 ทำการออกแบบการเชอมตอไรสายระหวาง Arduino + XBee กบ Digital Meter

3.5 ทดสอบการใชงานในรปแบบตางๆ 3.6 ทำการบนทกผลในการทดสอบ 3.7 สรปผลและจดทำรายงาน

ค ง จ 1 3 3 3 4 5 5 6 8

10 18 22

24

31 31 31

สารบญ (ตอ)

หนา

บทท 4 ผลการดำเนนงาน 4.1 การทดสอบประสทธภาพของการรบ-สงขอมลไรสาย 4.2 การทดสอบความแมนยำของการรบ-สงขอมลไรสาย 4.3 การทดสอบระยะของการรบ-สงขอมลไรสาย บทท 5 สรปผล และขอเสนอแนะ 5.1 อภปรายผลการทดลอง 5.2 สรปผลการดำเนนงาน 5.3 ขอเสนอแนะ 5.4 ปญหาและแนวทางแกไข บรรณานกรม ภาคผนวก ภาคผนวก ก การทดสอบการใชงานจรง ภาคผนวก ข คาทอานไดบน Arduino IDE เทยบกบดจตอลมเตอรไฟฟา ประวตผเขยน

37 38 39

41 42 46 47 48

50 52 54

สารบญตาราง

ตาราง หนา

1.1 ขอด-ขอเสย เมอนำระบบไรสายมาแทนระบบเดม 3.1 รายการอปกรณทงหมด

4.1 การทดสอบประสทธภาพของการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point 4.2 การทดสอบประสทธภาพของการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree 4.3 การทดสอบความแมนยำของการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point 4.4 การทดสอบความแมนยำของการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree 4.5 การทดสอบระยะของการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point 4.6 การทดสอบระยะของการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree 5.1 แบบฟอรมในการจดบนทกขอมลหนวยไฟฟาทใชไป 5.2 ปญหาและแนวทางการแกไข

2 19 37 38 38 39 39 40 45 47

สารบญภาพ

ภาพ หนา

1.1 ผจดคาไฟฟาทหนาเครองมเตอรไฟฟา 1.2 การรบสงสญญาณของ XBee 1.3 XBee แบบ Mesh Network 1.4 XBee แบบ Cluster Tree 2.1 แสดงถงความหลากหลายในการประยกตใช IOT 2.2 แสดงใหเหนหนาทตาง ๆ ของ Zigbee 2.3 บอรด Arduino รน UNO 2.4 หนาตางของโปรแกรม Arduino 2.5 โปรแกรม X-CTU 3.1 ขนตอนการดำเนนการวจย 3.2 Firmware รนตางๆ ของ XBee 3.3 รหส Firmware ของ XBee 3.4 XBee 3.5 Mini XBee USB Dongle V2 3.6 วธสแกนหา XBee (ก) 3.7 วธสแกนหา XBee (ข) 3.8 วธสแกนหา XBee (ค) 3.9 วธสแกนหา XBee (ง) 3.10 หนาทการทำงานของ XBee 3.11 วธตงคาหนาทของ XBee (ก) 3.12 วธตงคาหนาทของ XBee (ข) 3.13 หนาตางทใชในการตงคาเครอขาย XBee 3.14 เครอขายแบบ Point to Point 3.15 การกำหนดคา PAN ID ,SH ,SL, DH, DL 3.16 คา DH ,DL ดานหลง XBee

2 2 2 2 4 5 7 7 8 9 10 10 11 11 11 12 12 13 13 14 15 15 16 17 17

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพ หนา

3.17 ตรวจสอบการจบคของ XBee 3.18 ทำการใส Adress ปลายทาง (ก) 3.19 ทำการใส Adress ปลายทาง (ข) 3.20 ทำการใส Adress ปลายทาง (ค) 3.21 ทำการใส Adress ปลายทาง (ง) 3.22 เรมทำการรบ-สงขอมล 3.23 หนาตางของ XBee Router 3.24 หนาตางของ XBee Coordinator 3.25 หนาตางของ XBee Coordinator 3.26 หนาตางของ XBee Router 3.27 แสดงแผง Arduino ททำหนาทสงคำสง (ก) รบคำสง (ข) 3.28 Wiring Diagram ของบอรด Arduino กบหลอดไฟ 3.29 โคดสำหรบทำการทดสอบ 3.30 ทำการสงเปดไฟ 3.31 ทำการสงปดไฟ 3.32 แสดงการออกแบบและตอวงจร 3.33 อปกรณทใช 3.34 ประกอบอปกรณตาง ๆ เขาดวยกน 3.35 แสดงการเชอมตอของอปกรณกลม 1 3.36 แสดงการเชอมตอของอปกรณกลม 2 3.37 แสดงการเชอมตอของอปกรณกลม 3 3.38 Wiring Diagram ของอปกรณกลม 3 3.39 แสดงโคดทใชในการสงการแผงควบคม Arduino 3.40 เครอขายแบบผาน XBee ตวกลาง 4.1 แบบ Point to Point 4.2 แบบ Cluster Tree

18 19 19 20 20 21 21 21 22 22 23 23 24 24 24 25 28 28

28 28 29 30 30 31 32 32

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพ หนา

4.3 เครอขายแบบ Point to Point 4.4 เครอขายแบบ Cluster Tree 4.5 Code of Coordinator 4.6 Code of Router 4.7 Code of End Device 4.8 แบบจำลองการทดสอบแบบ Cluster Tree 5.1 กราฟเปรยบเทยบขอมลจากการทดสอบรปแบบตาง ๆ ระหวางเครอขายแบบ Point to Point กบแบบ Cluster Tree 5.2 ภาพจำลองการนำแบบ Point to Point มาใชในชมชน 5.3 ภาพจำลองการนำแบบ Cluster Tree มาใชในหอพก 5.4 ภาพจำลองแบบผสมระหวาง Point to Point กบ Cluster Tree ในแตละหมบาน

33 33 34 35 36 37 42

43 44 45

บทท1

บทนำ

1.1 ความสำคญ และทมาของปญหาททำโครงงาน

ในปจจบนนการจดบนทกหนวยไฟฟาท ใชไปน นมความย งยากมากดงภาพ 1.1 โดยผดำเนนการตองไปทบรเวณหนามเตอรเพออานคา ซงในหนงวนนนจะสามารถจดบนทกคาทอานไดจากมเตอรไดนอยคาและ ในกรณทเปนหอพก คอนโด หรอในบรเวณทมมเตอรเปนจำนวนมาก ๆ จะสงผลใหใชเวลาในการจดบนทกคาเปนเวลานานและยงมโอกาสทจะเกดการจดบนทกคาผดพลาดอกดวย จงควรหาแนวทางใหมๆ ระบบสอสารเครอขายแบบไรสายเปนระบบทไดรบความนยมมากในปจจบนและไดเขามาแทนทระบบสอสารแบบมสายและไดถกนำไปใชงานอยางกวางขวาง ทงในหนวยงานองคกรตาง ๆ หรอนำไปใชในชวตประจำวนเพอทชวยอำนวยความสะดวกสบายตาง ๆ จงไดมการพฒนานวตกรรมทเรยกวา การบนทกขอมลดจตอลมเตอรแบบไรสายเพอทจะพฒนาใหเราสามารถจดบนทกคาไดอยางรวดเรวและแมนยำยงขนเพอลดขนตอนการทำงานของผดำเนนการ เชน การนำระบบไรสายมาประยกตใชกบมเตอรทเปนแบบดจตอล โดยผานตว XBee ทเปนเหมอนตวรบและตวสงสญญาณเพอทจะเอาคาทรบมาแสดงผลบนหนาจอคอมพวเตอร โดยทไมจำเปนตองไปทหนามเตอรเพออานคาอกตอไปและเมอคามาถงทคอมพวเตอรแลวดงภาพ 1.2 ซง XBee นนสามารถเชอมตอเครอขายใหสามารถรบ-สงขอมลไดหลายรปแบบดงภาพ 1.3 และ 1.4 กอนจะเขาสขนตอนการประมวลผลเพอคำนวณหาคาไฟฟาทผบรโภคตองชำระ ตามหมายเลขมเตอรของแตละท แลวพมพใบเสรจสงไปยงทอยนน ๆ ซงจะสามารถชวยลดขอจำกดตาง ๆ ไดอกมากมายดงตาราง 1.1

2

ภาพ 1.1 ผจดคาไฟฟาทหนาเครองมเตอรไฟฟา ภาพ 1.2 การรบสงสญญาณของ XBee

ภาพ 1.3 XBee แบบ Mesh Network ภาพ 1.4 XBee แบบ Cluster Tree

ตาราง 1.1 ขอด-ขอเสย เมอนำระบบไรสายมาแทนระบบเดม

ขอด ขอเสย

1. ใชคนในการทำงานนอยลง 1. เสยคาจดสงใบแจงชำระคาไฟ 2. มความแมนยำมากขน 2. มคาใชจายในการเปลยนอปกรณระบบใหม

3. ลดปญหาการอานคามเตอรในทสง

4. ประหยดเวลาและคาใชจายในกระบวนการทำงาน

3

1.2 วตถประสงค

1.2.1 เพอใหเกดความแมนยำมากขนในขนตอนการจดบนทกหนวยไฟฟาทใชไป

1.2.2 เพอลดเวลาในขนตอนการจดบนทกหนวยไฟฟาทใชไปในแตละจด

1.3 ขอบเขตการศกษา

1.3.1 สถานทศกษา ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลย

เชยงใหม

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1.4.1 สามารถลดขนตอนในการบนทกหนวยไฟฟาทใชไปไดอยางรวดเรวมากขนและลด

ตนทนในการดำเนนงานในแตละครง

1.4.2 สามารถรบคาไดทละหลาย ๆ เครองมเตอรพรอมกนและมความแมนยำกวาระบบเดม

ทใชคนในการจดบนทกคา

บทท 2

หลกการและทฤษฎทเกยวของ

2.1 ความหมายของ IoT

อนเตอรเนตในทกสง (IoT) หมายถง เทคโนโลยอนเทอรเนตทเชอมตออปกรณและเครองมอ

ตางๆ เขาไวดวยกน โดยสามารถเชอมโยงและสอสารกนไดโดยผานระบบอนเทอรเนตสามารถสงการ

การทำงานของโปรแกรมหรอสงการควบคมการใชงานอปกรณผานทางเครอขายอนเทอรเนต ดงภาพ 2.1 ปจจบนมการพฒนาอปกรณใหสามารถทำงานบนแนวคดของอนเตอรเนตในทกสง (IoT) เพมมาก

ขน โดยนำมาประยกตใชงานมากขน เชน การประยกตใชงานในเกษตรอจฉรยะ (Smart Farm) คอการนำเทคโนโลยทมอยมาประยกตใชงานกบระบบโรงเรอนหรอในแปลงปลกใหมผลผลตและคณภาพทดขน

ภาพ 2.1 แสดงถงความหลากหลายในการประยกตใช IoT

5

2.2 ระบบเครอขายเซนเซอรไรสาย (WSN)

มการใชงานอยางแพรหลายในปจจบนมการนำไปประยกตใชงานในหลายๆดาน เชน ดานสขภาพดานการทหาร ดานการเกษตรกรรม เครอขายเซนเซอรไรสายประกอบดวยอปกรณททำหนาทเปนโหนดเซนเซอร (Sensor Node) และโหนดสถานฐาน (Base Station Node) โหนดเซนเซอรทำหนาทในการสงขอมลทวดจากเซนเซอรไปยงโหนดสถานฐานผานทางคลนวทย สวนโหนดสถานฐานจะทำหนาทในการตดตอสอสารระหวางเครอขายเซนเซอรไรสายกบ คอมพวเตอรผานทางพอรตอนกรม (Serial Protocol) โดยการตดตอสอสารในเครอขายไรสายสามารถตดตอกนไดทงรปแบบ Single-Hop และรปแบบ Multihop

2.3 XBee

เปนโมดลสอสารไรสายความถ 2.4 เฮรตซ ทมความสามารถเปนไมโครคอนโทรลเลอรในตว สามารถเชอมตอกนเปนเครอขายโดยใชโปรโตคอลสอสาร Zigbee (หรออาจจะเปนโปรโตคอลอนๆกได) แตการทจะใชงานเปนเครอขายนนตองมการกำหนดหนาทการทำงานของแตละโมดลเพอใหทำงานสอดคลองกน โดยการกำหนดหนาทการทำงานนนจะขนอยกบความเหมาะสมของการนำไปใช ดงภาพ 2.2

ภาพ 2.2 แสดงใหเหนหนาทตางๆของ Zigbee

2.3.1 Coordinator - เปนผเรมตนและจดการเครอขายภายในหนงเครอขายจะม Coordinator เพยงตวเดยวเสมอ - Coordinator ไมสามารถเขาสโหมด Sleep Mode ได จะตองพรอมทำงานอยเสมอ

6

- กำหนด Channel และ PAN ID ของเครอขายอนญาตให Router และ End Device สามารถเขามา Join เครอขายได อกทงยงเปนตวจดหาเสนทางถายโอนขอมลและสามารถเปนทพกขอมลทรบสงกนภายในเครอขาย สำหรบกรณทมโหนดลกขายใดๆ อยใน Sleep Mode 2.3.2 Router

- รบ/สง และถายทอดขอมลจากทอยตนทางไปปลายทางได - อนญาตให Router อนๆ และ End Device เขา Join กบตวเองได - สามารถทำหนาทพกขอมลใหกบโหนดลกขายใดๆทอยใน Sleep Mode ได 2.3.3 End Device - ทำหนาทเปนลกขายสามารถเขารวมกบเครอขายใดๆ ทมอยได แตไมอนญาตใหโมดลอนๆ เขา มา Join เปนลกขายของตวเองได - รบ/สง ขอมลได แตไมสามารถเปนตวถายทอดขอมลไปยงโหนดอนๆได - สามารถใชงาน Sleep Mode เพอประหยดพลงงานได

2.4 Arduino

เปนแพลตฟอรมตนแบบดานอเลกทรอนกสแบบโอเพนซอรส ซงใชฮารดแวรและซอฟทแวรท

ยดหยนและใชงานงาย มไวสำหรบศลปนนกออกแบบงานอดเรกและทกคนทสนใจในการสรางวตถเชง

โตตอบหรอสภาพแวดลอม การเขยนโคดโปรแกรมควบคมการทำงานของ Arduino มความงายและ

ยดหยนสามารถใชงานในระดบสงไดอกดวย เครองมอทใชสำหรบเขยนโคดควบคมมเวอรชนทสามารถ

รนไดในทกระบบปฏบตการ เชน ระบบแมคอนทอช วนโดวส ลนกซ ทำใหไดรบความนยมเปนอยาง

สง แพลตฟอรม Arduino ประกอบไปดวย ฮารดแวร และซอฟตแวร

- ฮารดแวร (Hardware) เปนบอรดอเลกทรอนกสขนาดเลกทมไมโครคอนโทรลเลอรเปนชนสวนหลกประกอบรวมกบอปกรณอเลกทรอนกสอนๆ ดงภาพ 2.3 โดยในแตละรนอาจมความ

แตกตางกนในเรองของขนาดของบอรดหรอคณสมบต เชน จำนวนของขารบ-สงสญญาณ แรงดนไฟทใช ประสทธภาพของ MCU

7

ภาพ 2.3 บอรด Arduino รน UNO - ซอฟตแวร (Software) ภาษาทใชเขยนโคด ควบคมบอรด Arduino เปนภาษาสำหรบเขยน

โปรแกรมควบคมทมไวยากรณ แบบเดยวกบภาษา C/C++ และ Arduino IDE เปนเครองมอสำหรบ

เขยนโคดโปรแกรม การคอมไพลโปรแกรม (การแปลงไฟล ภาษาซใหเปนภาษาเครอง) และอปโหลด

โปรแกรมลงบอรดดงภาพ 2.4

ภาพ 2.4 หนาตางของโปรแกรม Arduino

8

2.5 โปรแกรม X-CTU

X-CTU เปนการตดตอประสานระหวางเครองคอมพวเตอรกบผใช (Software Interface)

บนคอมพวเตอรท จะชวยในการอพเดท Firmware หรอทดสอบการใชงานหรอปรบคาตวแปร

ตาง ๆ กบ XBee ซงมหนาตางโปรแกรม ดงภาพ 2.5

ภาพ 2.5 โปรแกรม X-CTU

บทท 3

ระเบยบวธการทำวจย

ในการศกษาการประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IOT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา ผวจยเลงเหนวาวธการดงกลาวมประโยชนในการนำมาประยกตกบการจดบนทกหนวยไฟฟาทใชไปบนมาตรวดมเตอรทตองใชเจาหนาทในการดำเนนการเปนหลก ซงสงผลใหมตนทนทสงและเกดการเคลอนทมากจนเกนไป การดำเนนงานวจย การประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IOT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา มขนตอนดงภาพ 3.1

ภาพ 3.1 ขนตอนการดำเนนการวจย

3.1 ศกษาวธการตงคาอปกรณและเชอมตอระหวาง XBee

3.2 ทำการเชอมตอระหวาง XBee กบ XBee

3.3 ทำการเชอมตอแบบไรสายระหวาง Arduino กบ Arduino โดยม XBee เปนตวกลาง

ในการรบ-สงคำสงหรอขอมล

3.4 ทำการออกแบบการเชอมตอไรสายระหวาง Arduino + XBee กบ Digital Meter

3.6 ทำการบนทกผลในการทดสอบ

3.7 สรปผลและจดทำรายงาน

3.5 ทดสอบการใชงานในรปแบบตางๆ

10

3.1 ศกษาวธการตงคาอปกรณและเชอมตอระหวาง XBee

3.1.1. การ Set คา Firmware ใหตรงกนกบโปรแกรม X-CTU สำหรบ XBee นน ในแตละ

รน จะม Firmware เฉพาะรน ซงไดโปรแกรมมาแลวจากทางโรงงาน ซงการเลอก Firmware ให

ถกตองจะสงผลใหอปกรณของเราทำงานไดอยางเตมประสทธภาพ ซงสามารถด Firmware ไดจาก

ดานหลงของตวอปกรณ XBee ดงภาพ 3.2 และ 3.3

ภาพ 3.2 Firmware รนตางๆ ของ XBee ภาพ 3.3 รหส Firmware ของ XBee

การต งคาจะใชอปกรณ Mini XBee USB Dongle V2 สำหรบเสยบอปกรณ XBee กบคอมพวเตอร (การตงคาจะตองใชอปกรณเปนคๆ ดงนนตองใช XBee Pro S2B และ Mini XBee USB Dongle V2 ทงหมด 2 ชด) ดงภาพ 3.4 และ 3.5 หลงจากนนทำการเปดโปรแกรม X-CTU 2 หนาตาง แลวไปทหนา Tab Modem Configuration เพอเลอก Firmware ใหตรงกบรนอปกรณทใช แลวกด Read จะพบวา X-CTU จะทำการ Load Firmware ของ XBee Pro S2B ออกมาซงจะเปนคาท Set ไวแบบ Default

11

ภาพ 3.4 XBee ภาพ 3.5 Mini XBee USB Dongle V 2

3.1.2 ขนตอนการตงคา XBee ดวย X-CTU มขนตอน 4 ขนตอนดงน 1. เปดโปรแกรม X-CTU ใน PC Settings Tab หนาตาง Select Com Port จะ

แสดง Port ตางๆทเชอมตออยกบคอมพวเตอร ในทนจะเลอก Port COM 6 และ COM 8 ทเปน

Port ทเชอมตออยกบ XBee ดงภาพ 3.6 แลวกดปม Next

ภาพ 3.6 วธสแกนหา XBee (ก)

12

2. หลงจากนนกดปม Finish ดงภาพ 3.7

ภาพ 3.7 วธสแกนหา XBee (ข)

3. รอโปรแกรม ตรวจหา XBee ดงภาพ 3.8

ภาพ 3.8 วธสแกนหา XBee (ค)

13

4. ตอมาทำการ Read เพ อบ นทกคาล าส ดท ได ทำการต งค าและรอจนจบ

กระบวนการ จะปรากฏคาตาง ๆ ทจะใชแกไข XBee Module ดงภาพ 3.9

ภาพ 3.9 วธสแกนหา XBee (ง)

3.1.3 กำหนดหนาทการทำงาน XBee ใหเหมาะกบการใชงาน ดงภาพ 3.10

ภาพ 3.10 หนาทการทำงานของ XBee

XBee สามารถทำหน าท ได 3 แบบ ได แก 1 . แบบ Coordinator 2. แบบ Router

3. แบบ End Device ซงควรเลอกหนาทการทำงานใหเหมาะกบการนำไปใชงาน ซงมรายละเอยด

ดงน

14

แบบท 1 คณสมบตของหนาท Coordinator

- เปนผเรมตนและจดการเครอขายภายในหนงเครอขายจะม Coordinator เพยงตวเดยวเสมอ

- Coordinator ไมสามารถเขาสโหมด Sleep Mode ได จะตองพรอมทำงานเสมอ - กำหนด Channel และ PAN ID ของเครอขายอนญาตให Router และ End

Device สามารถเขามา Join เครอขายได อกทงยงเปนตวจดหาเสนทางถายโอนขอมลและสามารถ

เปนทพกขอมลทรบสงกนภายในเครอขาย สำหรบกรณทมโหนดลกขายใด ๆ อยใน Sleep Mode

แบบท 2 คณสมบตของหนาท Router

- รบ/สง และถายทอดขอมลจากทอยตนทางไปปลายทางได - อนญาตให Router อนๆ และ End Device เขา Join กบตวเองได - สามารถทำหนาทพกขอมลใหกบโหนดลกขายใดๆทอยใน Sleep Mode ได

แบบท 3 คณสมบตของหนาท End Device

- ทำหนาทเปนลกขายสามารถเขารวมกบเครอขายใด ๆ ทมอยได แตไมอนญาตใหโมดลอนๆ เขา มา Join เปนลกขายของตวเองได

- รบ/สง ขอมลได แตไมสามารถเปนตวถายทอดขอมลไปยงโหนดอน ๆ ได - สามารถใชงาน Sleep Mode เพอประหยดพลงงานได

มขนตอนในการตงคาดงน 1.เขาท Update เพอทำการเลอกหนาทของ XBee แตละตว ดงภาพ 3.11

ภาพ 3.11 วธตงคาหนาทของ XBee (ก)

15

2. เลอกหนาททตองการให XBee ตวนน ๆ และกดปม Update ดงภาพ 3.12

ภาพ 3.12 วธตงคาหนาทของ XBee (ข)

จากภาพ 3.12 จะสงเกตไดวามใหเลอกอย 2 โหมด คอโหมด API และโหมด AT ซง

ทง 2 โหมดมรายละเอยด ดงน 1. โหมด AT (Application Transparent Mode) เปนโหมดการทำงานทตวโมดล

จะทำการสงผานขอมลทไดรบไปยงทอยปลายทาง ตวอยางเชน ถาหากตวไมโครคอนโทรลเลอร สงขอความผาน Serial Interface ไปยงโมดล XBee โมดล A วา "Hello" ตวโมดล A กจะรบขอความนน ๆ และทำการสงตอไปยงโมดล B ทอยระยะหางออกไป ฝงโมดล B เมอไดรบขอความ กจะทำการสงขอความนน ๆ ผานออกไปทาง Serial Interface ไปยงอปกรณตอพวงทตออยกบตวมนเอง พดอกอยางหนงคอ โมดล XBee ทำหนาทเปนเหมอนสายสงขอมล Serial Interface นนเอง

2. โหมด API (Application Programming Interface) เป นโหมดการส อสารทขอมลทรบ-สงกนจะถกจดแจงใหอยในรปของกลมขอมล (Packet) ขอมลทมการกำหนดคาตาง ๆ วธน จะชวยทำใหผ ใชงานสามารถรบ-สงขอมลกนระหวางโมดลไดในรปแบบทซบซอนมากย งขน ตวอยางเชน เมอฝงสง A ตองการสงขอมลไปยงฝงรบ B ฝงสงจะทำการแปลงขอมลทตองการสงใหอยในรปของ Packet ขอมล ซงจะประกอบไปดวย ทอยผรบ ทอยผสง ประเภทของขอมลทตองการนำสง ขอความทตองการนำสง บทตรวจสอบความถกตอง เปนตน เมอกลมขอมล (Packet) ขอมลถกประกอบขนเรยบรอย ตวโมดล A จะทำการสงขอมลไปยงโมดล B เมอโมดล B ไดรบ กจะสงขอมลไปยงอปกรณตอพวง ซงอาจจะเปนคอมพวเตอร หรอบอรดไมโครคอนโทรลเลอรใด ๆ จากนนกจะเขาสกระบวนการถอด Packet ขอมลออก นำขอความจรง ๆ ทตองการไปใชงาน

16

ซงในการทดลองในครงนจะเลอกใชโหมด API เนองจากเปนระบบทรบ-สงขอมล

หนงครง สามารถรบสงขอมลไปยงปลายทางเดยวหรอหลาย ๆ ปลายทางได และกลมขอมล (Packet)

ขอมลทไดรบสามารถบงบอกไดวาสงมาจากใคร และยงตรวจสอบไดวาการรบสงลมเหลวหรอสมบรณ

ซงแบบ AT ทำไมได

3. จะปรากฏหนาตางทใชในการตงคาการเชอมตอแบบเครอขาย ดงภาพ 3.13

ภาพ 3.13 หนาตางทใชในการตงคาเครอขาย XBee

ในการเรมทำการทดสอบนนจะเรมจากการทดสอบการรบ-สงคำสงหรอขอมล

สำหรบเปด-ปดไฟ จะใชเครอขายแบบ Point to Point ซ งเปนการเช อมตอแบบตวตอตว โดย

กำหนดใหตวแรกเปน Coordinator สวนอกตวกำหนดเปน Router ดงภาพ 3.14

ภาพ 3.14 เครอขายแบบ Point to Point

17

3.1.4 การตงคา Point-to-point (จด-จด) โดยคา ID เหมอนกนถาอยในเครอขายเดยวกน

ในทน กำหนดให PAN ID มคาเทากบ 1234 และ คา DH DL ใชกำหนดอปกรณปลายทางทตองการ

ตดตอ ใหกำหนดคา DH DL ของ Node หนง (ของตว Router) ใหเหมอนกบ SH SL ของอก Node

หนง (ของตว Coordinator) ดงภาพ 3.15

ภาพ 3.15 การกำหนดคา PAN ID SH SL DH DL

ซงคา DH DL ทจะนำไปใชนนสามารถดไดจากดานหลงของอปกรณ XBee ดงภาพ 3.16

ภาพ 3.16 คา DH DL ดานหลง XBee

18

3.1.5 ทำการตรวจสอบวา XBee ทงสองตว ตงคาถกตองหรอไม ถาถกตองจะสามารถจบค

กนได ซงทราบไดจากการใช Network woking mode (หมายเลข 1) และทำการ Scan (หมายเลข

2) ดงภาพ 3.17 แลวรอซกคร

ภาพ 3.17 ตรวจสอบการจบคของ XBee

จากภาพ 3.17 จะเหนไดวาเมอทำการ Scan แลว จะปรากฏ XBee ขนมาทง 2 ตว ทงตวท

ทำหนาทเปน Coordinator และ ตวททำหนาทเปน Router และมลกศรสองหวเชอมอยระหวาง

กลาง ซงหมายถงการท XBee ทงสองตวนพรอมทจะทำงานรวมกนแลว และพรอมสำหรบดำเนนการ

ในขนตอนตอไป

3.2 ทำการเชอมตอระหวาง XBee

ในข นตอนนจะใชโปรแกรม X-CTU โหมด Console Working Mode ในการทดสอบวา

XBee แตละตวสามารถรบ-สงขอมลกนไดหรอไม ซงมขนตอน 5 ขนตอนดงน

3.2.1 ทำการสแกนหา XBee ทง 2 ตว

3.2.2 เขาท Console Working Mode

3.2.3 กดปม Connect เพอให XBee ทง 2 ตว พรอมทำงาน

19

3.2.4 ทำการ Copy MAC Address ของตวทตองการรบ-สงขอมล นำไปใสใน Address

ปลายทางตามขนตอน ดงภาพ 3.18 3.19 3.20 และ 3.21

ภาพ 3.18 ทำการใส Adress ปลายทาง (ก)

ภาพ 3.19 ทำการใส Adress ปลายทาง (ข)

20

จากภาพ 3.19 จะใช Transmit Request เพอใชในการสงคำขอขอมลจาก XBee ท

ทำหนาทเปน Coordinator ไปยง XBee ททำหนาทเปน Router และใหสงขอมลกลบมาท XBee ท

ทำหนาทเปน Coordinator ซงเหมอนกนกบตอนทนำไปใชงานจรง

ภาพ 3.20 ทำการใส Adress ปลายทาง (ค)

จากภาพ 3.20 ในการใส Adress นนจะตองใชคาทอยดานหลงของ XBee ตวท

ตองการจะสงขอมลไป โดยกรอกคา Adress ลงในชอง 64-bit dest. Address ซงคา 8 ตวแรกนนจะ

เปนคา DH และ คา 8 ตวหลงนนจะเปนคา DL

หลงจากนนทำการ Add Frame เพอบนทกคาขอมลทงหมดทไดทำการตงคาไว ดง

ภาพ 3.21 และเตรยมดำเนนการรบ-สงขอมลในขนตอนตอไป

ภาพ 3.21 ทำการใส Adress ปลายทาง (ง)

21

3.2.5 ทำการรบ-สงขอมล

ในการรบ-สงขอมลนน สามารถตงคาได 2 คา คอ 1. คาระยะหางเวลาในการสงขอมล

(หมายเลข 1) 2. สามารถกำหนดจำนวนครงในการสงขอมลไดหรอเลอกทจะใหสงขอมลไปเรอยๆ

จนกวาผใชจะสงหยด (หมายเลข 2) และมปมคำสงเรมทำการสง (หมายเลข 3) ดงภาพ 3.22

ภาพ 3.22 เรมทำการรบ-สงขอมล

- จาก XBee Router ไปยง XBee Coordinator จากภาพ 3.23 จะสงเกตไดวาตว

XBee Router ทำการสงขอความ “Hello co” ไปยง XBee Coordinator ตอนเวลา 13:56:27 น.

จากภาพ 3.24 จะสงเกตไดวา ขอความทถกสงมาจากตว XBee Router มาถง XBee Coordinator

ตอนเวลา 13:56:27 น. ซงมขอความวา “Hello co” เหมอนกน

ภาพ 3.23 หนาตางของ XBee Router ภาพ 3.24 หนาตางของ XBee Coordinator

22

- จาก XBee Coordinator ไปยง XBee Router จากภาพ 3.25 จะสงเกตไดวา ตว XBee Coordinator ไดทำการสงขอความ “hi ro” ไปยง XBee Router ตอนเวลา 13:57:49.58 น. จากภาพ 3.26 จะสงเกตไดวา ขอความทถกสงมาจากตว XBee Coordinator มาถง XBee Router ตอนเวลา 13:57:49.6 น. ซงมขอความวา “hi ro” เหมอนกน

ภาพ 3.25 หนาตางของ XBee Coordinator ภาพ 3.26 หนาตางของ XBee Router

ดงนนจงสรปไดวา XBee ทงสองตวตงคาไดอยางถกตองและสามารถรบ-สงขอมลกนได

หลงจากนนจะนำเอา XBee ทงสองตวไปใชในขนตอนตอไป

3.3 ทำการเชอมตอแบบไรสายระหวาง Arduino กบ Arduino โดยม XBee เปนตวกลางในการ

รบ-สงคำสงหรอขอมล สำหรบเปด-ปดไฟ

ในขนตอนนจะทำการประกอบ XBee เขากบแผง Arduino ทง 2 ชด โดยใชบอรดสำหรบ

Arduino XBee เปนตวกลางในการเชอมอปกรณทงสองชนเขาดวยกน ดงภาพ 3.27 และ 3.28

เพอทำการสงคำสงจากบอรด Arduino + XBee ททำหนาทเปน Coordinator ไปยงบอรด Arduino

+ XBee ททำหนาทเปน Router และรอดการตอบสนองของ XBee

โดยการทดสอบขนนจะทำการสงปด-เปดไฟแบบไรสาย เพอตรวจสอบวา บอรด Arduino

และ XBee สามารถทำงานรวมกนไดหรอไมและตรวจสอบการทำงานของ XBee อกคร งวายง

สามารถทำการรบ-สงคำสงหรอขอมลไดอยหรอไม

23

(ก) (ข)

ภาพ 3.27 แสดงแผง Arduino ททำหนาทสงคำสง (ก) รบคำสง (ข)

ภาพ 3.28 Wiring Diagram ของบอรด Arduino กบหลอดไฟ

24

หลงจากนนทำการเสยบสาย USB ทตอจากบอรด Arduino เขากบคอมพวเตอร 2 เครอง โดยคอมพวเตอร 1 เครองจะเชอมตอกบชด Arduino + XBee เพยง 1 ชดเทานน และเมอทำการเชอมตอเรยบรอยแลวจะทำการเขาโปรแกรม Arduino IDE เพอทำการเขยนโคด ดงภาพ 3.29 เพอให XBee กบบอรด Arduino สอสารกนได แลวจงทำการทดสอบรบ-สงคำสงหรอขอมล โดยเรมจากใชคอมพวเตอรตวท 1 สงขอมลไปยงคอมพวเตอรตวท 2

ภาพ 3.29 โคดสำหรบทำการทดสอบ

ทำการทดสอบสงใหหลอดไฟทำงานและหยดทำงาน ดงภาพ 3.30 และ 3.31

ภาพ 3.30 ทำการสงเปดไฟ ภาพ 3.31 ทำการสงปดไฟ

25

ดงนนจงสรปไดวา บอรด Arduino กบ XBee สามารถใชงานรวมกนไดและสามารถนำไปทดสอบและพฒนาในขนตอนตอไปได

3.4 ทำการออกแบบการเชอมตอไรสายระหวาง Arduino + XBee กบ Digital Meter ในขนตอนนจะทำการเปลยนจากการเชอมตอแผง Arduino + XBee เขากบหลอดไฟเปน

เชอมตอแผง Arduino + XBee เขากบดจตอลมเตอรไฟฟา โดยเชอมตอผานระบบ RS-485 และใช

บอรดขยาย RS-485 และ XBee เปนตวกลางในการเช อมตอระหวางแผง Arduino กบ ดจตอล

มเตอรไฟฟา ดงภาพ 3.32

ภาพ 3.32 แสดงการออกแบบและตอวงจร

โดยเครองใชไฟฟา (1) เปนภาระไฟฟาเชอมตอกบดานหลงของเครองมเตอรไฟฟาดจตอล

แบบไรสาย มาตรฐาน RS-485 (2) (End Device) ซงเปนตวบนทกคาหนวยของไฟฟาทใช ซงมหนวย

เปน กโลวตตชวโมง ซงในการทำงานเพอทจะไดคาหนวยของไฟฟาทใชออกมานน จะตองมการตดตง

ตวแผงควบคม Arduino รน UNO (3) เสรมเขาไปเพอดงขอมลคาหนวยของไฟฟาทใชออกมาแลวสง

ตอไปยงตวรบคาทมช อวา XBee (4.1) (Router) โดยผานคลนสญญาณ Wi-Fi ทตว XBee ปลอย

ออกมาและสามารถสงขอมลคาหนวยไฟฟาทใชไปยงตว XBee (4.2) (Router) ทอยใกลเพอทจะสง

ตอขอมลไปยงคอมพวเตอรเพอทำการประมวลผลหาคาไฟฟาทผบรโภคตองชำระ โดยขอม ลทได

รบมานนจะมทงหมายเลขเครองแตละตวพรอมกบคาหนวยไฟฟาทใชของมเตอรตวทตดกบ XBee ตว

นนๆ ซงสามารถเรยกดขอมลไดทละหลาย ๆ เครองมเตอรตามทผดำเนนการตองการอปกรณทงหมด

ในการทำการทดสอบ ดงตาราง 3.1

26

ตาราง 3.1 รายการอปกรณทงหมด รายการ อปกรณ จำนวน

1

XBee Pro S2B หรอ S2C

4 ตว

2

แผงควบคม Arduino รน UNO R3

4 ชด

3

บอรดขยาย Arduino XBee

4 ชด

4

บอรดรองรบระบบ RS-485

2 อน

27

ตาราง 3.1 รายการอปกรณทงหมด (ตอ)

ในการทำการทดสอบจะแบงอปกรณออกเปน 3 กลม

อปกรณกลม 1 จะเชอมตออยกบคอมพวเตอร ดงภาพ 3.33 3.34 3.35 โดยควบคมผาน

โปรแกรม Arduino IDE จะทำหนาทเปน Coordinator ซงเปนตวเรมตนของเครอขาย ทำการขอ-รบ

คาขอมลจากอปกรณกลม 2 มอปกรณดงน

1. XBee Pro S2B 1 ตว

2. แผงควบคม Arduino UNO 1 แผง

3. บอรดขยาย Arduino XBee 1 อน

รายการ อปกรณ จำนวน

5

ดจตอลมเตอรไฟฟา รน DDS238-4W

2 ตว

6

ถาน 9 V.

2 กอน

7

ปลกพวง

2 อน

28

ภาพ 3.33 อปกรณทใช ภาพ 3.34 ประกอบอปกรณตาง ๆ เขาดวยกน

ภาพ 3.35 แสดงการเชอมตอของอปกรณกลม 1

12 อปกรณกลม 2 จะเปนตวกลางอยระหวางดจตอลมเตอรไฟฟากบคอมพวเตอร ทำหนาทเปน

ตวกลางคอยรบ-สงขอมลระหวางกลมท 1 และกลมท 3 ซงจะมอปกรณดงภาพ 3.36 ดงน

1. XBee Pro S2C 1 ตว

2. แผงควบคม Arduino UNO 1 แผง

3. บอรดขยาย Arduino XBee 1 อน

ภาพ 3.36 แสดงการเชอมตอของอปกรณกลม 2

29

อปกรณกลม 3 จะอยกบดจตอลมเตอรไฟฟา ซงเปนปลายทางของเครอขาย ดงนนเราจง

สามารถตงคาให XBee ของกลมท 3 ทำหนาทเปนไดทง 2 แบบ คอ Router หรอ End device กได

ซงจะเปนตวรบ-สงคำขอและขอมลจากอปกรณกลมท 2 กลมนจะใชดจตอลมเตอรไฟฟามอยทงหมด

2 ชด มอปกรณ ดงภาพ 3.37 ดงน

1. XBee Pro S2B ชดละ 1 ตว

2. แผงควบคม Arduino รน UNO ชดละ 1 แผง

3. ดจตอลมเตอรไฟฟา รน DDS238-4W ชดละ 1 ตว

4. บอรดรองรบระบบ RS-485 ชดละ 1 อน

5. ถาน 9V. ชดละ 1 กอน

6. ปลกพวง ชดละ 1 อน

ภาพ 3.37 แสดงการเชอมตอของอปกรณกลม 3

สรปการทำงาน โดยเรมจากอปกรณกลมท 1 ทำการสงคำขอขอมลไปยงอปกรณกลมท 2

และกลมท 2 จะทำการทำซำคำขอขอมลจากอปกรณกลมท 1 สงไปยงอปกรณกลมท 3 เมอคำขอ

ขอมลสงมาถงอปกรณกลมท 3 กจะสงคาหนวยไฟฟาทใชไปกบมาทอปกรณกลมท 2 และอปกรณ

กลมท 2 กจะทำการทำซำสงคาขอมลหนวยไฟฟาไปยงอปกรณกลมท 1 และเมอขอมลมาถงอปกรณ

กลมท 1 แลว ขอมลเลขหนวยไฟฟาทใชไปกจะมาปรากฏบนหนาตางของโปรแกรม Arduino IDE

บนคอมพวเตอร

30

ซงการเชอมตอสายไฟสามารถทำไดดงภาพ 3.38

ภาพ 3.38 Wiring Diagram ของอปกรณกลม 3

หลงจากนนทำการเขยนโคดบนโปรแกรม Arduino IDE ดงภาพ 3.39 เพอทำการทดลองการ

รบ-สงขอมล

ภาพ 3.39 แสดงโคดทใชในการสงการแผงควบคม Arduino

31

3.5 ทดสอบการใชงานในรปแบบตางๆ

ในการทดสอบการใชงานนำคาสองคาทไดรบจากมเตอรไฟฟามาเปรยบเทยบ ระหวาง มาตร

วดมเตอร กบ ผลทแสดงบนหนาจอคอมพวเตอร ทผาน XBee วาตรงกนหรอไม โดยมรปแบบดง

ภาพ 3.40

ภาพ 3.40 เครอขายแบบผาน XBee ตวกลาง

โดยการทดสอบจะใชโปรแกรม Arduino IDE ในการควบคมระบบซงในการทดสอบจะ

มงเนนความแมนยำเปนหลก โดยจะทำการทดสอบรบ-สงขอมล เปนรอบ รอบละ 20 ครง

3.6 ทำการบนทกผลในการทดสอบ

เพอนำขอมลทไดนนนำไปวเคราะหเพอหาขอสรปตอไป

3.7 สรปผลและจดทำรายงาน

วเคราะหผลทไดจากการจดบนทกระหวางบนมาตรวดบนดจตอลมเตอรไฟฟากบคาทแสดง

บน Arduino IDE ทำการเปรยบผลและสรปผล

บทท 4

ผลการดำเนนงาน

ในบทนจะแสดงผลการดำเนนงานทไดจากการทดลอง โดยจะแสดงผลความแมนยำในการ

รบ-สงขอมลแบบ Point to Point คอการไมผาน XBee ตวกลางและแบบ Cluster Tree คอการผาน

XBee ตวกลางดวยการตดตง XBee กบ Arduino เปนตวกลางในการรบ-สงขอมลทำไดดวยการเขยน

โคดลง Arduino IDE โดยผานโปรแกรม Arduino และทำการทดสอบการรบ-สงของขอมล ดงภาพ

4.1 และ 4.2

ภาพ 4.1 แบบ Point to Point ภาพ 4.2 แบบ Cluster Tree

โดยทหมายเลข 1 คอดจตอลมเตอรไฟฟา และ (E) คอบอรด Arduino ทมการตดตง XBee ททำหนาทเปน End Device ในการรบ-สงสญญาณและเชอมตอกบดจตอลมเตอรไฟฟา และ (C) คอบอรด Arduino ทมการตดต ง XBee ททำหนาท เปน Coordinator ในการรบ-สงสญญาณและเชอมตอกบคอมพวเตอรเพอแสดงคาบนจอภาพ ซงใชในการดคาทสงมาและเปรยบเทยบคากบหนาจอบนดจตอลมเตอรไฟฟา สวน (R) คอบอรด Arduino ทมการตดตง XBee ททำหนาทเปน Router ในการรบ-สงสญญาณใชเปนตวกลางในการรบสงขอมลระหวาง XBee (Coordinator และ End Device) ทง 2 ตว เพอเพมระยะในการรบ-สงสงสญญาณขอมล

33

การเชอมตอเครอขายแบบ Point to Point เปนการเชอมตอแบบตวตอตว โดยกำหนดใหตว

หนงเปน Coordinator และอกตวหนงเปน Router หรอ End Device กได ดงภาพ 4.3

ภาพ 4.3 เครอขายแบบ Point to Point

การเชอมตอเครอขายแบบ Cluster Tree เปนการรบสงขอมลแบบสงผานหรอสงตอ เชน

A ตองการตดตอกบ C แต C อยไกลจาก A จน A ไมสามารถตดตอกบ C ไดโดยตรง แตเนองจากม B

อยระหวาง A กบ C ดงนน Cluster Tree จะใช B เปนเหมอน ตวกลางเชอมการตดตอ (Repeater)

ระหวาง A กบ C ดงภาพ 4.4

ภาพ 4.4 เครอขายแบบ Cluster Tree

34

ในการทดสอบโดยการเขยนโคดผานโปรแกรม Arduino IDE อปโหลดลงบอรด Arduino จะ

มด วยกนท งหมด 3 โค ด ซ งจะแบงเป นโค ดของ Coordinator , Router และ End Device

ดงภาพ 4.5 4.6 และ 4.7 โดยท โคด Coordinator จะอปโหลดลงบอรด Arduino ทเช อมตอกบ

คอมพวเตอร สวนโคด Router จะอปโหลดลงบอรด Arduino ทอยระหวางกลางของดจตอลมเตอร

ไฟฟาคอมพวเตอรในการรบ-สงขอมลไรสายและโคด End Device จะอปโหลดลงบอรด Arduino

ทเชอมตอกบดจตอลมเตอรไฟฟา

ภาพ 4.5 Code of Coordinator

โคด Coordinator ทำงานโดยการสงคาหรอขอความวา “GIVE-ME-MESSAGE” ไปยง

XBee ทกำหนดไวเพอกระตนให XBee ตวนนสงคาทตองการกลบมาแสดงผลบนหนาจอคอมพวเตอร

ซงในทน XBee ตวนนคอ ตวททำหนาทเปน Router

35

ภาพ 4.6 Code of Router

โคด Router ทำงานเปนตวกลางในการรบ-สงขอมล โดยการรบคาจาก End Device แลวสงไปยง Coordinator เพอไปแสดงผลบนหนาจอคอมพวเตอร

36

ภาพ 4.7 Code of End Device

โคด End Device จะทำงานโดยการรบคาจากดจตอลมเตอรไฟฟาสงไปยงตวกลาง XBee ท

ทำหนาทเปน Router หลงจากนน ตวกลาง XBee ททำหนาทเปน Router กจะสงขอมลไปยง XBee

Coordinator เพอทจะไดสามารถอานคาบนโปรแกรม Arduino IDE บนหนาจอคอมพวเตอรได

37

4.1 การทดสอบประสทธภาพของการรบ-สงขอมลไรสาย

การทดสอบในแตละคร งสำหรบการสงขอมลสามรถรบคาไดหรอไม เพ อว เคราะหประสทธภาพของระบบ โดยจะทดสอบอย 2 แบบคอแบบ Point to Point เปนการรบ-สงของขอมลไรสายแบบทมแค Coordinator กบ End Device หรอจะเปน Router กไดซงจะไมมตวกลางตวอนระหวางของตวนและแบบ Cluster Tree เปนการรบ-สงขอมลโดยม Router เปนตวกลางอยระหวาง Coordinator กบ End Device โดยในการทดสอบแตละรปแบบในหนงรอบการทดลองจะทำการรบ-สงขอมล 20 ครงแลวแสดงผลตามตาราง 4.1 และ 4.2

ตาราง 4.1 การทดสอบประสทธภาพของการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point

แบบจำลองการทดสอบแบบ Cluster Tree ดงภาพ 4.8

ภาพ 4.8 แบบจำลองการทดสอบแบบ Cluster Tree

รอบ จำนวนในการสงขอมล (ครง)

จำนวนการไดรบขอมล (ครง)

ประสทธภาพ (เปอรเซนต)

1 20 20 100 2 20 20 100 3 20 20 100 4 20 20 100 5 20 20 100 6 20 20 100 7 20 20 100 8 20 20 100 9 20 20 100 10 20 20 100

38

ตาราง 4.2 การทดสอบประสทธภาพของการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree

จากการวเคราะหพบวาการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point มประสทธภาพในการรบ-สงขอมล 100 เปอรเซนต ซ งดกวาแบบ Cluster Tree ทมประสทธภาพในการรบ-สงขอมลเพยง 44.5 เปอรเซนต มประสทธภาพสงกวาเนองจากไมตองรบ-สงขอมลผานตวกลางทำใหเปนความเสถยรมากกวาในการรบ-สงขอมล

4.2 การทดสอบความแมนยำของการรบ-สงขอมลไรสาย

การทดสอบความแมนยำทำโดยการเปรยบเทยบคาทรบกบคาทสงมาตรงกนหรอไม เพอวเคราะหความแมนยำของระบบ โดยจะทดสอบอย 2 แบบคอแบบ Point to Point และแบบ Cluster Tree โดยในการทดสอบแตละรปแบบในหนงรอบการทดลองจะทำการรบ-สงขอมล 20 ครงแลวแสดงผลตามตาราง 4.3 และ 4.4

ตาราง 4.3 การทดสอบแมนยำของการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point

รอบ จำนวนการทดลอง (ครง) ความแมนยำ (เปอรเซนต) 1 20 100 2 20 100 3 20 100 4 20 100 5 20 100

รอบ จำนวนในการสงขอมล (ครง)

จำนวนการไดรบขอมล (ครง)

ประสทธภาพ (เปอรเซนต)

1 20 8 40 2 20 9 45 3 20 9 45 4 20 10 50 5 20 8 40 6 20 9 45 7 20 10 50 8 20 8 40 9 20 9 45 10 20 9 45

39

ตาราง 4.4 การทดสอบแมนยำของการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree รอบ จำนวนการทดลอง (ครง) ความแมนยำ (เปอรเซนต) 1 20 100 2 20 100 3 20 100 4 20 100 5 20 100

จากการวเคราะหพบวาคาความแมนยำในการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point และแบบ

Cluster Tree มความแมนยำอยท 100 เปอรเซนต 4.3 การทดสอบระยะของการรบ-สงขอมลไรสาย ในการทดสอบระยะสญญาณการรบ-สงขอมลเพอหาระยะเฉลยในการรบ-สงขอมล เพอวเคราะหความแมนยำของระบบโดยจะทำการทดสอบทงหมด 10 ครง ซงจะแบงการทดสอบออกเปน 2 แบบคอแบบ Point to Point และแบบ Cluster Tree สามารถสรปผลไดดงตาราง 4.5 และ 4.6 ตาราง 4.5 การทดสอบระยะของการรบ-สงขอมลแบบ Point to Point

รอบ ระยะสญญาณ (เมตร) 1 250 2 260 3 250 4 270 5 265 6 260 7 260 8 265 9 250 10 255

ระยะสญญาณเฉลย 258.5

40

ตาราง 4.6 การทดสอบระยะของการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree รอบ ระยะสญญาณ (เมตร) 1 350 2 340 3 350 4 355 5 345 6 350 7 355 8 350 9 340 10 350

ระยะสญญาณเฉลย 348.5 จากการวเคราะหพบวาระยะสญญาณในการรบ-สงขอมลแบบ Cluster Tree มระยะไกลมากกวาแบบ Point to Point เนองจากมตวกลางทำใหสามารถเพมระยะทางใหไกลขนเฉลยอยท 110 เมตรสำหรบการรบ-สงขอมล

บทท 5

สรปผลการดำเนนงาน

งานวจยนไดศกษาเกยวกบการประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IoT ในการบนทกขอมลดจตอลมเตอรไฟฟา โดยมจดมงเนนในการพฒนาใหเราสามารถจดบนทกคาไดอยางรวดเรวและแมนยำยงขนเพอลดขนตอนการทำงานของผดำเนนการ เชน การนำระบบไรสายมาประยกตใชกบมเตอรทเปนแบบดจตอล โดยผานตว XBee ทเปนเหมอนตวรบและตวสงสญญาณเพอทจะเอาคาทรบมาแสดงผลบนหนาจอคอมพวเตอร โดยทไมจำเปนตองไปทหนามเตอรเพออานคาอกตอไป ซงในบทนจะกลาวถงการสรปผลทไดจากการดำเนนงาน ปญหาทพบจากการดำเนนงานและขอเสนอแนะในการทำโครงงาน

5.1 อภปรายผลการทดลอง จากผลการทดลองพบวา การสรางระบบสญญาณไรสายเพอใชในการรบ -สงขอมลจากดจตอลมเตอรไฟฟาไปยงคอมพวเตอร สามารถนำมาประยกตใชใหเปน IoT (Internet of Things) ได โดยการใชบอรดควบคม Arduino และ XBee ซงใชงานรวมกนกบดจตอลมเตอรไฟฟาไดตามทฤษฏ โดยการรบ-สงขอมลนนสามารถทำได 2 รปแบบ ดงน 1. แบบ Point to Point 2. แบบ Cluster Tree ซงทง 2 แบบนนสงขอมลไดแมนยำทกครง โดยวเคราะหจากการทดสอบความแมนยำในการรบ-สงขอมล และระบบทง 2 แบบ มการรบ-สงขอมลแบบไรสายไดอยางมประสทธภาพ โดยการทดสอบประสทธภาพในการรบ-สงขอมล อยางไรกตามตวกลางและระยะหางของแหลงรบกบแหลงสงขอมลมผลโดยตรงกบประสทธภาพในการรบ-สงขอมลของระบบไรสายโดยผานตวรบ-สงสญญาณ XBee และสงทมผลตอผลการทดสอบมากทสด คอ การทมตวกลางระหวางแหลงรบขอมลกบแหลงสงขอมล

42

5.2 สรปผลการดำเนนงาน

จากผลการทดสอบสรปไดวาการเชอมตอแบบไรสายระหวางคอมพวเตอรกบดจตอลมเตอรไฟฟา ผานอปกรณรบ-สงสญญาณ XBee ซงนำมาประยกตใชรวมกบแผงบอรด Arduino สามารถใชงานไดจรงและเครอขายทง 2 แบบ มความแมนยำ 100 เปอรเซนต สามารถทำงานรบ-สงขอมลไดเปนทอด ๆ แบบเครอขายซงมประสทธภาพ ดงน แบบเครอขาย Point to Point และแบบ Cluster Tree มประสทธภาพการรบ-สงขอมล 100 เปอรเซนต และ 44.5 เปอรเซนต ตามลำดบ และมระยะเฉล ยในการรบ-สงขอมล แบบ Point to Point และแบบ Cluster Tree อย ท 258.5 เมตรและ 348.5 เมตรตามลำดบ ซ งคาท งหมดถกนำมาเปรยบเทยบดงภาพ 5.1 จงสรปไดวาบอรดและโปรแกรม Arduino XBee มประโยชนเปนอยางมากในการทจะรบ-สงขอมลในระยะไกล เหมาะทจะนำไปใชงานในชว ตจรงและผลจากการทดสอบแสดงใหเหนวาขอมลท ไดมาน นไมเกดความคลาดเคลอนเลยแมแตนอย จงเปนทางเลอกใหมอกทางเลอกหนงทจะหนมาใชวธน

ภาพ 5.1 กราฟเปรยบเทยบขอมลจากการทดสอบรปแบบตาง ๆ ระหวางเครอขายแบบ Point to Point กบแบบ Cluster Tree

100 100

258.5

100

44.5

348.5

0

50

100

150

200

250

300

350

400

ความแมนย าในการรบ-สง (เปอรเซนต)

ประสทธภาพในการรบ-สง (เปอรเซนต)

ระยะหาง (เมตร)

เครอขายแบบ Point to Point เครอขายแบบ Cluster Tree

43

ภาพตวอยางการจำลองการนำการเช อมตอด จ ตอลมเตอรแบบไรสายไปใช งานใน

ชวตประจำวนสามารถทำได 3 แบบ ดงน

1. แบบ Point to Point เหมาะกบการนำไปใชในทสาธารณะ ดงภาพ 5.2

ภาพ 5.2 ภาพจำลองการนำแบบ Point to Point มาใชในชมชน

จากภาพ 5.2 สามารถอธบายไดดงน ยานพาหนะทใชในการบนทกหนวยไฟฟาทใชไปนน

จะตองมคอมพวเตอรทมอปกรณกลม 1 (บอรด Arduino และ XBee หนาท Coordinator) เชอมตอ

อย เพอทำการสงคำขอขอมลจากดจตอลมเตอรทอยในบรเวณบานแตละหลง ซงดจตอลมเตอรน น

จะตองเชอมอยกบอปกรณกลม 3 (บอรด Arduino และ XBee หนาท Router / End Device) ซง

เปนตวท ทำใหสามารถสงขอมลกลบไปยงยานพาหนะท ใชในการบนทกหนวยไฟฟาได และ

ยานพาหนะทใชไมควรมความเรวมากจนเกนไป ควรใชความเรวไมเกน 40 กโลเมตรตอชว โมง

หลงจากนนจะนำเอาขอมลทไดไปคำนวณคาไฟทผบรโภคตองชำระตอไป

44

2. แบบ Cluster Tree เหมาะกบการนำไปใชในคอนโด อาคาร หรอหอพกดงภาพ 5.3

ภาพ 5.3 ภาพจำลองการนำแบบ Cluster Tree มาใชในหอพก

จากภาพ 5.3 สามารถอธบายไดดงน คอนโด อาคาร หรอหอพกตาง ๆ ทมความสงมากและ

ในแตละชนนนมหองอยเปนจำนวนมาก ซงถาใชการเชอมตอแบบ Point to Point นน ในกรณทม

ออฟฟศอยชนลางสดแนนอนวาขอมลจากชนบนๆจะไมสามารถรบ -สงขอมลได เนองจากขอจำกด

ทางดานความไกลของการรบ-สงสญญาณอปกรณ XBee จงควรมการเพมตวกลางในการชวยขยาย

สญญาณใหสามารถรบ-สงขอมลไดไกลยงขน โดยการใชอปกรณกลม 2 (บอรด Arduino และ XBee

หนาท Router) โดยจะออกแบบใหตวกลางนนรวบรวมขอมลจากดจตอลมเตอรไฟฟา เพอนำขอมล

หนวยไฟฟาทใชไปของทงชน สงขอมลไปยงออฟฟศชนลาง เพอคำนวณคาไฟทผบรโภคตองชำระแยก

เปนหอง ๆ

45

3. แบบผสมระหวาง Point to Point กบ Cluster Tree เหมาะกบการนำไปใชกบคอนโด

อาคาร หรอหอพก และในทสาธารณะตามความเหมาะสม ดงภาพ 5.4

ภาพ 5.4 ภาพจำลองแบบผสมระหวาง Point to Point กบ Cluster Tree ในแตละหมบาน

จากภาพ 5.4 สามารถอธบายไดดงน บานทง 4 หลงเปรยบเสมอนหมบานเชอมตอกบบาน

ศนยกลางแบบ Cluster Tree และ บานศนยกลางเชอมตอกบบานหลงสเขยวแบบ Point to Point

ซงเราสามารถทำใหบานสเขยวเชอมตอกบบานหลงถด ๆ ไปไดตามความเหมาะสมของบรเวณนน

ในการบนทกขอมลนนควรมแบบฟอรมในการบนทกขอมล ดงตาราง 5.1 ดงน

ตาราง 5.1 แบบฟอรมในการจดบนทกขอมลหนวยไฟฟาทใชไป

วน-เวลา ชอมเตอร หนวยไฟฟาทใชไป (KW) หมายเลขรถ Ex.

15/3/2563 14.53 น. 12345678 2550 2 15/3/2563 14.55 น. 12345679 1234 2

จากตาราง 5.1 จะเหนไดวา มขอมลทสำคญอยทงหมด 4 ขอมล ไดแก 1. วน-เวลาทบนทก

2. ชอมเตอร 3.หนวยไฟฟาทใชไป 4. หมายเลขรถททำการบนทกขอมล ซงหนวยไฟฟาทบนทกมาได

นนจะถกนำไปเปรยบเทยบกบขอมลหนวยไฟฟาทใชไปของเดอนทผานมา เพอคำนวณหาวาในเดอน

ปจจบนนน ผบรโภคไดใชไฟฟาไปทงหมดกหนวย แลวนำหนวยไฟฟาสทธทใชไปคำนวณคาไฟฟาท

ผบรโภคตองชำระ ซงการทจะแจงใหผบรโภคทราบนน จะใชวธการสงจดหมายไปทบาน หลงจากนน

ใหผบรโภคตองดำเนนการชำระเงนภายในวนทกำหนด

46

5.3 ขอเสนอแนะ 5.3.1 ในการศกษาการประยกตใชอปกรณสญญาณไรสาย IOT ในการบนทกขอมลดจตอล

มเตอรไฟฟานนอาจใชอปกรณรบ-สงสญญาณอนนอกเหนอจาก โปรโตคอล Zigbee ได เชน Z-Wave ซงมาตรฐานปดโดย ilicon Labs ซงไมจำเปนตองใช Device Hub เขามาชวย (ทำใหอปกรณตางมาตรฐาน ยหอ หรอตางชนดสามารถทำงานเชอมตอกนได) โดยอปกรณทใช Z-wave จะตองไดตาม มาตรฐานทกำหนดไวเพอหลกเลยงปญหาทเกดขนกบ อปกรณใน Zigbee ทไมยอมคยกน

5.3.2 ZigBee จะใชยานความถ 2.4 GHz ในขณะท Z-Wave จะใชยานความถแตกตางกนไปในแตละประเทศซงกกลายเปนขอดเพราะสญญาณจะไมไปรบกวนกบการใชงานอน ดงนนหากเราไมมการนำอปกรณเหลานนขามประเทศ Z-Wave จะเหมาะสมกวา

5.3.3 อปกรณทใชนนเปนอปกรณอเลกทรอนกส ซงเสยหายไดงาย ควรมอปกรณปองกน เชน หากลองมาใส เพอปองกนละอองนำ ความชน ความรอน และปจจยอนๆ

5.3.4 ในการทดสอบทง 3 รปแบบนนไมสามารถทำใหบอรด Arduino กบ XBee อยใน Sleep Mode ได เพราะฉะนน จะเกดการรบ-สงขอมลกนอยตลอดเวลาซงเหมาะกบการทำจะนำไปใชในกลมหอพกหรออาคารตางๆ ทตองการทราบวาหองใดใชไฟมากนอยเพยงใด แตถาเปน Sleep Mode การรบ-สงขอมลจะเกดแคเพยงตอนทผใชตองการทจะทราบขอมลเทานน ซงจะเหมาะกบกลมเจาหนาทอานมาตรวดการไฟฟา ซงตองการขอมลแคชวงสนเดอนเพยงครงเดยว

5.3.5 อปกรณบอรด Arduino กบ XBee ทใชในการทดสอบนนใชแหลงจายไฟเปนถานขนาด 9 V. ซงใชงานไดไมนานเทาทควร ประกอบกบตวบอรดไมไดทำการ Sleep Mode ดวยจงสงผลใหใชพลงงานเยอะ จงควรหาแหลงจายไฟใหมใหกบบอรด Arduino เชน แปลงไฟจากตวดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานซงใชงานไดไมนานเทาทควร ประกอบกบตวบอรดไมไดทำการ Sleep Mode ดวยจงสงผลใหใชพลงงานเยอะ จงควรหาแหลงจายไฟใหมใหกบบอรด Arduino เชน แปลงไฟจากตวดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะชวยลดปญหาการทำงานมากขนจากในการเปลยนถานบอยๆดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถานดจตอลมเตอรตอเขากบบอรด Arduino ซงจะลดการทำงานในการเปลยนถาน

47

5.4 ปญหาและแนวทางการแกไข ปญหาทพบและวธการดำเนนการแกไขสามารถสรปไดดงตาราง 5.2

ตาราง 5.2 ปญหาและแนวทางการแกไข

ปญหาอปสรรค แนวทางการแกไข 1. XBee Coordinator สามารถสงขอมลจากโปรแกรม Arduino IDE ไปยง XBee Router ได แตไมสามารถรบขอมลจาก XBee Router กลบมาได

ทำการตรวจสอบคาตางๆทสำคญใน XBee ทงสองตว เชน คา Pan ID , DH, DL ในโปรแกรม X-CTU อกครง

2. โปรแกรม Arduino IDE ไดร บขอมลจากดจตอลมเตอรไฟฟา ไดเพยงบางครงจากการเรยกขอขอมลหลาย ๆ ครง

ทำการศกษาจงพบวาตวขอรบขอมลกบตวสงขอมล มคาความถเกนไปจงสงผลให คำขอรบขอมลจาก Coordinator ชนกบตวสงขอมลของ Router

3. XBee ตำแหนงกลาง(ระหวางคอมพวเตอรกบดจตอลมเตอร) ทเพมเขามาภายหลง เพอเพมระยะในการรบ-สงขอมล มความบกพรองสงผลใหชอมลมคาทผดเพยนไป

สลบพอรทบนบอรดทงสองพอรทจาก USB ใหเปน XBee

4. ไมสามารถต งคาให บอรด Arduino และ XBee อย ใน Sleep Mode ได เน องจากไมทราบข นตอนในการปลกใหบอรด Arduino และ XBee กบมาทำงานได หลงจากททำการ Sleep Mode ไปแลว

48

บรรณานกรม

ณฐกณฑ ชมพพทธพงศ. (2562). ความแตกตางระหวางโปรโตคอล ZigBee และ Z-Wave. ภาควชา

วศวกรรมคอมพวเตอร คณะวศวกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหาร

ลาดกระบง

ทวป ตรหะจนดารตน ทศพร ปนจาด และปวรชฎ คชรนทร. (2559). เรองอนเตอรเนตกบทกสงของสวนอจฉรยะ มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ

ประภาส สวรรณเพชร. (2560). เรยนรและลองเลน Arduino เบ องตน วทยาลยเทคนคชยภม “พนฐานการสอสารดวยโมดล Xbee” [ระบบออนไลน]. แหลงทมา http://www.arduino .codemobiles.com/article/13/พนฐานการสอสารดวยโมดล-xbee-part1-เรมตนกบ-xbee-2 (03/09/2562)

ภาณพงศ คงประเสรฐ , พชามญช บญประคอง, ศภลกษณ ศรสมบต, พรเทพ เจกคา. (2556). การออกแบบและสรางเครองมอวดไฟฟาโดยใชโปรแกรม LabVIEW มหาวทยาลยสยาม

ภาคภม มโนยทธ มลลกา อณหววรรธน และ วรรณรช สนตอมรทต. 2553. ระบบเครอขายเซนเซอร ไรสายและการตออปกรณเสรมเพ อใชในสวนยางพารา. ภาควชาวศวกรรมคอมพวเตอร คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

สวทย ภมฤทธกลและปานวทย ธวะนต.2559. Internet of Thing เพอการเฝาระวงและเตอนภยตอ

สขภาพของมนษย และการวเคราะหขอมลทไดโดยใชโปรแกรม Hadoop หลกสตรวทยาศาสตร

บณฑต สาขาวชาเทคโนโลยสารสนเทศ สถาบนเทคโนโลยปทมว น และคณะเทคโนโลย

สารสนเทศ สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง.

“Arduino Sleep Modes and How to use them to Save the Power” [ร ะบบออน ไล น ] .

แหลงท มา https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/arduino-sleep-modes

(12/01/63)

“Xbee Basic Configuration in Network Application” [ร ะ บ บ อ อ น ไ ล น ]. แ ห ล ง ท ม า

https://www.thaieasyelec.com/article-wiki/embedded-electronics-

application/xbee-basic-configuration-in-network-application.html (10/12/62)

“XBee-PRO Article (Thai) Chapter 1” [ร ะบบออน ไลน ]. แหล ง ท ม า https://issuu.com

/innovativeexperiment/docs/tpe_xbee-pro/3 (10/12/62)

ภาคผนวก ก

การทดสอบการใชงานจรง

50

ภาพ ก-1 อานคาทถกสงจากดจตอลมเตอรไฟฟามายงคอมพวเตอร

ภาพ ก-2 XBee ตวกลางถกนำมาตอเขากบแหลงจายไฟชวคราว (คอมพวเตอร)

ภาคผนวก ข

คาทอานไดบนArduino IDE เทยบกบดจตอลมเตอรไฟฟา

52

ข-1 คาทแสดงบนมาตรวดมเตอรไฟฟา

ข-2 คาทแสดงบนโปรแกรม Arduino IDE ของ XBee ตำแหนงตวกลาง

53

ข-3 คาทแสดงบนโปรแกรม Arduino IDE บนคอมพวเตอร

54

ประวตผเขยน

ชอสกล : นายภทรเชษฐ สจรานนท

รหสนกศกษา : 590610319

วน เดอน ป เกด : 4 สงหาคม 2539

ประวตการศกษา : กำลงศกษาระดบอดมศกษา คณะวศวกรรมศาสตร

สาขาวศวกรรมอตสาหการ มหาวทยาลยเชยงใหม

สำเรจการศกษามธยมศกษาตอนปลาย โรงเรยนจกรคำคณาทร จงหวดลำพน

สำเรจการศกษามธยมศกษาตอนตน โรงเรยนจกรคำคณาทร จงหวดลำพน

ทอยปจจบน : 162/4 หม 6 ตำบล เหมองงา อำเภอ เมอง จงหวด ลำพน 51000

อเมล : pattarachet.s@gmail.com

ชอสกล : นาย ศภวชญ สถตวาณช

รหสนกศกษา : 590610345

วน เดอน ป เกด : 24 กรกฏาคม 2540

ประวตการศกษา : กำลงศกษาระดบอดมศกษา คณะวศวกรรมศาสตร สาขาวศวกรรมอตสาหการ มหาวทยาลยเชยงใหม สำเรจการศกษามธยมศกษาตอนปลาย โรงเรยนสามคควทยาคม จงหวดเชยงราย สำเรจการศกษามธยมศกษาตอนตน โรงเรยนสามคควทยาคม จงหวดเชยงราย ทอยปจจบน : 386 หม 8 บานหวยหมอเฒา ตำบล เจดยหลวง อำเภอ แมสรวย จงหวด เชยงราย

57180

อเมล : supavich_s@cmu.ac.th