เยือนเนคเทคชม "สมองกลฝังตัว" เปลี่ยนรถดีเซลเป็นเอ็นจีวี

เนคเทคเปิดบ้านโชว์ของ "สมองกลฝังกล" ประยุกต์ทำรถยนต์เอ็นจีวีจากรถเครื่องยนต์ดีเซล เปลี่ยนรถมอเตอร์ไซค์ ไปใช้เอทานอลด้วยอุปกรณ์อัจฉริยะ พัฒนาระบบตรวจวัดสิ่งแวดล้อมในการเกษตร พร้อมระบบบรอดแบนด์สำหรับชนบทที่ห่างไกล รวมถึงระบบควบคุมในหม้อหุงข้าว

ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) เปิดให้ผู้จัดการวิทยาศาสตร์พร้อมด้วยสื่อมวลชนอื่นๆ เข้าชมผลงานจากหน่วยงานปฏิบัติการวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีสมองกลฝังตัว (Embedded System Technology Laboratory) ณ อาคารเนคเทค อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย เมื่อวันที่ 29 ก.ค.51 โดยมีนายเสกสรรค์ ศาสตร์สถิต ผู้อำนวยการฝ่ายหน่วยปฏิบัติวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีสมองกลฝังตัวแนะนำผลงานของหน่วยปฏิบัติการวิจัย

นายเสกสรรค์อธิบายว่า ระบบสมองกลฟังตัว (Embedded System) คือระบบคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วที่ใช้อุปกรณ์ควบคุม ได้แก่ ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือไมโครโพรเซสเซอร์ที่นำไปฝังในอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ไฟฟ้า และเครื่องเล่นอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

ทั้งนี้เพื่อเพิ่มความสามารถให้กับอุปกรณ์เหล่านั้นโดยอาศัยซอฟต์แวร์ที่ฝังอยู่ภายในระบบคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋ว และปัจจุบันหน่วยปฏิบัติการได้วิจัยสนองความต้องการประเทศใน 4 ด้าน คือ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ อุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้า การเกษตรและสิ่งแวดล้อม และการสื่อสารข้อมูล

ทางด้านอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์นั้นเนคเทคได้พัฒนาระบบสมองกลฝังตัวที่เปลี่ยนเครื่องยนต์ดีเซลให้สามารถใช้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติ โดยนายถนัด เหลืองนฤทัย หัวหน้าโครงการระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับอุปกรณ์ก๊าซธรรมชาติ อธิบายกับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่า เครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติหรือเอ็นจีวีนั้นแบ่งเป็น 2 ระบบ คือ ระบบเชื้อเพลิงเดี่ยวและระบบเชื้อเพลิงร่วม

สำหรับระบบเชื้อเพลิงเดี่ยวนั้นมีหลักการทำงานคือ เปลี่ยนการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลให้เป็นการทำงานในแบบเดียวกับเครื่องยนต์เบนซินโดยลดกำลังอัดให้น้อยลง แล้วใส่หัวเทียนเข้าไปเพื่อเปลี่ยนแปลงเครื่องยนต์ให้มีสมบัติคล้ายกัน

เนคเทคได้พัฒนาบอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมีระบบสมองกลฝังตัวสำหรับควบคุมการจุดระเบิดของหัวเทียน ซึ่งทำงานควบคู่กับอีกบอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการจุดระเบิดของก๊าซธรรมชาติ

ส่วนการทำงานของรถยนต์เอ็นจีวีระบบเชื้อเพลิงร่วมนั้น นายถนัดอธิบายว่า เป็นระบบที่เสริมการทำงานของระบบจ่ายเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติเข้าไปในระบบเครื่องยนต์ดีเซลเดิมที่ทำงานเป็นปกติอยู่แล้ว โดยทั้งระบบเครื่องยนต์ดีเซลและระบบเครื่องยนต์ก๊าซธรรมชาติจะทำงานพร้อมกันตามสัดส่วนที่กำหนด เช่น 60:40 เป็นต้น ซึ่งช่วยประหยัดน้ำมันได้

"ไม่ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์ แค่ใส่เครื่องยนต์ก๊าซธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์ก๊าซธรรมชาติและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าไป" นายถนัดกล่าวถึงการพัฒนารถยนต์ระบบเชื้อเพลิงร่วมสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล และเผยว่าเนคเทคได้ร่วมกับภาคเอกชน 2 รายพัฒนาระบบสมองกลฝังสำหรับรถยนต์เอ็นจีวีทั้ง 2 ระบบ โดยอุปกรณ์สำหรับรถยนต์เชื้อเพลิงเดี่ยวได้ออกมาเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว ส่วนระบบเชื้อเพลิงร่วมกำลังอยู่ระหว่างทดสอบภาคสนาม

นอกจากนี้ยังมีระบบสมองกลฝังตัวที่เนคเทคได้พัฒนาสำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ผู้จัดการวิทยาศาสตร์มีโอกาสได้เยี่ยมชม อาทิ ระบบอิเล็กทรอนิกส์ควบคุมการจ่ายเชื้อเพลิงเอทานอลสำหรับรถจักรยานยนต์ ซึ่งอุปกรณ์ปรับอัตราการจ่ายเชื้อเพลิงให้เหมาะสม ทำให้เครื่องยนต์เปลี่ยนการใช้เชื้อเพลิงเบนซินไปเป็นเอทานอลได้

"อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะควบคุมหัวฉีด ซึ่งจะปรับอัตราการจ่ายเชื้อเพลิงให้เหมาะสม และใช้ง่ายกว่าระบบก๊าซธรรมชาติซึ่งต้องมีทั้งอุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์" นายรักษิต ฐิติพัฒนพงศ์ ผู้ช่วยนักวิจัยแห่งเนคเทค ผู้พัฒนาอุปกรณ์สำหรับรถจักรยานยนต์นี้กล่าวกับผู้จัดการวิทยาศาสตร์

ยังมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการหุงข้าวของหม้อหุงข้าวไฟฟ้า ซึ่งนายวิทยา ปล้องไหม ผู้ช่วยนักวิจัยจากเนคเทค อธิบายกับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่า บอร์ดอิเล้กทรอนิกส์จะควบคุมการจ่ายไฟฟ้าให้กับหม้อหุงข้าว โดยในช่วง 2-3 นาทีแรกจะวิเคราะห์ว่ามีปริมาณข้าวมากหรือน้อย หากมีปริมาณข้าวมากก็ควบคุมให้ป้อนกระแสไฟฟ้ามากแต่หากมีข้าวน้อยก็ควบคุมให้ป้อนกระแสไฟฟ้าน้อย โดยมีหลักการว่า หากมีปริมาณข้าวมากในช่วงเวลาดังกล่าวอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นน้อยและตรงข้ามหากข้าวน้อยอุณหภูมิก็จะเพิ่มขึ้นมาก

"ข้อดีของหม้อหุงข้าวที่ควบคุมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์คือข้าวก้นหม้อไม่ไหม้" นายวิทยากล่าวและอธิบายการทำงานของหม้อหุงข้าวที่ไม่มีระบบสมองกลฝังตัวว่า หากยังมีน้ำในหม้อหุงข้าวอุณหภูมิก็จะค่อนข้าวคงที่และเมื่อน้ำหมดอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเซนเซอร์ที่ใช้วัดอุณหภูมิคือเทอร์โมแซท (thermosat) จะตัดการจ่ายกระแสไฟฟ้า

ระบบตรวจวัดสภาพแวดล้อมในพื้นที่เกษตรซึ่งเนคเทคได้พัฒนาระบบเซนเซอร์ตรวจวัดปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการเพาะปลูกทางการเกษตร ได้แก่ ความชื้นในอากาศ ความชื้นในดิน ความเร็วลม ปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิ ความดันและความเข้มแสง และยังมีระบบควบคุมเอนกประสงค์ซึ่งปัจจุบันได้พัฒนาระบบที่สามารถควบคุมอุณหภูมิภายในโรงเรือนและระบบควบคุมความชื้นในดิน โดยทั้งระบบเซนเซอร์และระบบควบคุมจะเชื่อมต่อสัญญาณไปยังระบบเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตเพื่อส่งข้อมูลต่างๆ ดังกล่าวไปยังเซิร์ฟเวอร์ได้ ซึ่งตอนนี้ยังมีเพียงเอกชนเจ้าของพื้นที่ที่เข้าถึงข้อมูลดังกล่าวได้ แต่จะได้เผยแพร่ข้อมูลแก่สาธารณะต่อไป

ส่วนผู้อยู่ในพื้นที่ชนบทห่างไกลก็มีระบบบรอดแบนด์ไร้สายที่เนคเทคพัฒนาขึ้น ซึ่งเนคเทคได้นำร่องลงพื้นที่ใน จ.ลำปาง เพื่อให้ประชาชนได้มีอินเทอร์เน็ตและโทรศัพท์ใช้ โดยอุปกรณ์บรอดแบนด์ไร้สายสำหรับชุมชนชนบทหรือ RWBA (Rural Wireless Broadband Access) ที่เนคเทคพัฒนาขึ้นจะทำหน้าที่รับข้อมูลจากดาวเทียมไอพีสตาร์ (iPStar) และส่งสัญญาณต่อไปยังตัวรับที่ติดตั้งตามบ้านเรือน โดยอุปกรณ์ดังกล่าวส่งสัญญาณได้ไกลถึง 3 กิโลเมตรซึ่งครอบคลุมพื้นที่ให้บริการ 1 หมู่บ้าน.