Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
CUD Smart Plug (ปลั๊กพ่วงไฟฟ้าอัจฉริยะ), ไฟฟ้าบ้านเรือนเบื้องต้น - Coggle…
CUD Smart Plug (ปลั๊กพ่วงไฟฟ้าอัจฉริยะ)
อินเทอร์เน็ตของทุกสรรพสิ่ง (Internet of Things: IoT)
หมายถึง ระบบที่ควบคุมอุปกรณ์ หรือ สิ่งของต่างๆ โดยอุปกรณ์สามารถเชื่อมต่อและสื่อสารกันผ่านอินเทอร์เน็ต ได้เอง มีเป้าหมายเพื่ออํานวยความสะดวกสบายให้กับผู้ใช้งาน นอกจากนี้ด้วยสาเหตุที่ว่า อุปกรณ์สามารถสื่อสารกัน ได้ทันที ทําให้แก้ปัญหาเรื่องขีดจํากัดของสถานที่ และสามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เทคโนโลยีในอินเทอร์เน็ต ของทุกสรรพสิ่งแบ่งเป็น
เทคโนโลยีที่ช่วยให้สรรพสิ่งประมวลผลข้อมูล: ทําหน้าที่ประมวลผลข้อมูล (Embedded device) จะรับค่าจากเซนเซอร์มาประมวลผล เช่น Node MCU เป็นต้น
เทคโนโลยีที่ช่วยให้สรรพสิ่งสามารถสื่อสารกัน: ทําหน้าที่เชื่อม Embedded device เข้าด้วยกัน (Connecting) มีทั้งในรูปแบบมีสาย และไร้สาย (Wiring and Wireless) เช่น RS-485 (มีสาย), Bluetooth ไร้สาย) เป็นต้น
เทคโนโลยีที่ช่วยให้สรรพสิ่งรับรู้ข้อมูล: ทําหน้าที่รับค่าข้อมูล
เทคโนโลยีที่แสดงผลจากการประมวลผลของสรรพสิ่ง: ทําหน้าที่แสดงผลข้อมูลที่ผ่านการประมวลผล (Monitoring)
เน็ตพาย (NETPIE)
เป็น Cloud Platform ที่เปิดให้บุคคลทั่วไปใช้งาน มีเว็บท่า (Web portal) ที่สามารถลงทะเบียน และจัดการ ตัวตนกับสิทธิ เน็ตพายเป็น Middleware ซึ่งทําหน้าที่ให้อุปกรณ์ต่างๆรับ-ส่งข้อมูล โดยขยายตัวได้อย่างอัตโนมัติ (Auto-Scale) สามารถดูแล และซ่อมแซมตัวเองได้อัตโนมัติ ไมโครเกียร์ (Microgear) คือ ซอฟต์แวร์ไลบรารีของเน็ตพายที่ติดตั้งอยู่บนอุปกรณ์ที่ต้องการ เชื่อมต่อสื่อสารผ่านคลาวด์ของเน็ตพายไมโครเกียร์ (NETPIE Microgear) ทําหน้าที่ดูแลการเชื่อมต่อ
App Inventor
โปรแกรม MIT APP Inventor เป็นโปรแกรมสําหรับสร้างแอปพลิเคชันบนโทรศัพท์มือถือ Android และ แท็บเล็ต ที่อํานวยความสะดวกให้กับนักพัฒนาในรูปแบบของการประกอบแบบลอจิคัลบล็อก (Logical Block) ลักษณะเดียวกับโปรแกรมภาษา Scratch Visual Programming Language ซึ่งเป็นการนําวิชวลบล็อก (Visual Blocks) มาประกอบเป็นคําสั่งแทนการเขียนโค้ดที่เป็นคําสั่งภาษาอังกฤษเหมือนภาษาคอมพิวเตอร์ทั่วๆไป ทําให้ ผู้ที่สนใจจะพัฒนาซอฟต์แวร์บนอุปกรณ์โทรศัพท์ Android ไม่จําเป็นต้องมีความรู้เรื่องการโปรแกรมภาษามาก่อน ก็สามารถเริ่มต้นการพัฒนาซอฟต์แวร์สําหรับโทรศัพท์ Android ได้โดยง่าย
ไฟฟ้าบ้านเรือนเบื้องต้น
NodeMCU ESP-32S Development Board (ESP-WROOM-32)
NodeMCU ESP-32S เป็นบอร์ดที่สร้างขึ้นตามรูปแบบ NodeMcu ที่ใช้โมดูล ESP-WROOM-32 ซึ่งเป็น ไมโครคอนโทรลเลอร์ชนิด ESP32 ของบริษัท Espressif มาออกแบบเป็นบอร์ด ซึ่งมี Wif บลูทูท อินเทอร์เน็ตและ รองรับการใช้พลังงานต่ําในชิปตัวเดียว จึงช่วยในการสร้างงานอินเทอร์เน็ตของทุกสรรพสิ่ง มีลักษณะคล้ายอาร์ดูโน่ (Arduino) โดยมี พอร์ต (Port) อินพุต (Input) และเอาต์พุต (Output) ในตัว ทําให้สามารถเขียนโปรแกรมควบคุม โดยไม่ต้องผ่านอุปกรณ์อื่นๆ สามารถใช้ NodeMCU ร่วมกับโปรแกรม Arduino IDE ซึ่งทําให้สามารถเขียนโปรแกรม ได้หลากหลาย และใช้งานได้ง่ายขึ้น
Non-invasive Current Sensor
Non-invasive Current sensor เป็นเซนเซอร์วัดกระแสสําหรับวัดไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) แบบแคลมป์คล้องสาย สามารถวัดกระแสได้สูงสุด 100 A ให้เอาต์พุตเป็นแรงดันผ่านคอนเน็ตเตอร์แจ็คแบบหูฟังขนาด 3.5 มิลลิเมตร โดยให้ค่า แรงดันสูงสุดที่ 1V เมือวัดกระแสได้ 100 A ในการใช้งานกับไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องต่อผ่านวงจรขยายแรงดันก่อนต่อ เข้าอ่านค่าด้วย Analog Input สามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ -25 ถึง 70 องศาเซลเซียส ในการ เชื่อมต่อเซนเซอร์ CT กับ Arduino สัญญาณเอาต์พุตจากเซนเซอร์ CT ต้องถูกปรับสภาพเพื่อให้เป็นไปตามข้อกําหนด อินพุตของอินพุตแอนะล็อก Arduino เช่นแรงดันไฟฟ้าบวกระหว่าง 0 V และแรงดันอ้างอิง ADC ภาพที่ 3 แสดงลักษณะ ของ Non-invasive sensor และวงจรการต่อ
:
โมดูลรีเลย ์ (Relay Module)
รีเลย์ประกอบไปด้วยขดลวด วงจรควบคุมการทํางาน และหน้าสัมผัสที่ทําหน้าที่เหมือนสวิตช์สําหรับ ตัด/ต่อ วงจร ซึ่งประกอบไปด้วยหน้าสัมผัสแบบปกติปิด (Normally Close หรือ NC) และหน้าสัมผัสปกติเปิด (Normally Open หรือ NO) ซึ่งปกติทั้งสองขาจะต่อกับขาร่วม (Com หรือ Common) บอร์ดรีเลย์ขนาด 2 ช่องมีตัวต่อเอาต์พุท ที่สามารถใช้ขับโหลดได้ ทั้งแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และกระแสสลับ (AC) โดยใช้สัญญาณทรานซิสเตอร์ลอจิก (TTL) ในการควบคุมการทํางานด้วย เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด ขดลวดจะเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจะไป ดึงดูดหน้าสัมผัสทั้งสองให้มาแตะกัน ซึ่งจะทําให้เกิดวงจรปิด ในการใช้งานต้องระวังไม่ใช้แรงดันมากกว่าที่ระบุไว้ เนื่องจากขดลวดภายในอาจขาดได้ หรือ หากใช้แรงดันต่ำมาก รีเลย์จะไม่ทํางาน
ภาพ แสดงลักษณะรีเลย์และ โครงสร้างภายใน
การประมวลผลแบบกลุ่มเมฆ (Cloud Computing)
หมายถึง ระบบคอมพิวเตอร์ที่ประมวลผลในระบบอินเทอร์เน็ตบนรูปแบบโครงสร้างการประมวลผลขนาดใหญ่ โดยผู้ใช้สามารถเข้าถึงการประมวลผล และแบ่งปันทรัพยากรร่วมกันผ่านบริการระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ปัจจุบัน เทคโนโลยีการประมวลผลกลุ่มเมฆเป็นปัจจัยสําคัญในการบริหารธุรกิจในหลายๆด้าน ทั้งการจัดการต้นทุน และ การสารสนเทศต่างๆ เนื่องจากการเข้าถึงบริการระบบประมวลผลกลุ่มเมฆทําได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และมีอุปกรณ์ รองรับระบบที่มีประสิทธิภาพสูง
ระบบปฏิบัติการแอนดรอย (Android)
Android OS คือ ระบบปฏิบัติการสําหรับอุปกรณ์พกพาที่ทํางานบน Linux Kernel เริ่มพัฒนาโดยบริษัท Android จากนั้นบริษัท Android ถูกซื้อโดยบริษัทกูเกิ้ล และถูกพัฒนาต่อด้านลิขสิทธิ์ของโค้ด ในลักษณะของซอฟต์แวร์ เสรี หรือ ซอฟต์แวร์ที่เปิดเผย (Open Source) ทําให้นักพัฒนาสามารถแก้ไข ดัดแปลงโค้ด Android ได้อย่างอิสระ
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการออกแบบระบบปลั๊กอัจฉริยะ (Smart Plug System)
ระบบไฟฟ้า แบ่งออกได้เป็น 2 ระบบ ดั้งนี้
1.1 ระบบไฟฟ้า 1 เฟส คือระบบไฟฟ้าที่มีสายไฟจำนวน 2 เส้น โดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สำหรับบ้านพักอาศัยทั่วไปมีขนาด 220 v
1.2 ระบบไฟฟ้า 3 เฟส คือ ระบบไฟฟ้าที่มีสายไฟจำนวน 3 เส้น และสายนิวทรอลอีก 1เส้น สามารถจ่ายไฟได้มากกว่าระบบ 1 เฟส 3 เท่า เหมาะสำหรับสถานที่ที่ต้องการใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก
ความต้านทานไฟฟ้า (R) เป็นคุณสมบัติเฉพาะของตัวกลาง ซึ่งสามารถระบุประสิทธิภาพในการ นำไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระอย่างไม่เป็นระเบียบได้ ในกรณีที่ตัวกลางมีความต้านทานมาก หมายความว่า อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ลำบาก กระแสไฟฟ้าจึงมีน้อย
กำลังไฟฟ้า (P) คือ อัตราการใช้พลังงานต่อหน่วยเวลา มีหน่วย วัตต์ (W)
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการออกแบบระบบปลั๊กอัจฉริยะ (Smart Plug System)
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการออกแบบระบบปลั๊กอัจฉริยะ (Smart Plug System)
ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการออกแบบปลั๊กอัจฉริยะ คือ กำลังไฟฟ้าที่ให้มากสุดหรือรองรับการใช้งานมากสุด (ปลั๊กรองรับเครื่องใช้ไฟฟ้ามากสุดพร้อมกันกี่วัตต์) มีจำนวนเต้าเสียบ เต้าเสียบแต่ละตัวรูปร่างอย่างไร เต้าเสียบ เรียงตัวอย่างไร รูปร่างของ NodeMCU รูปร่างและน้ำหนักของส่วนประกอบต่างๆ ภายในปลักอัจฉริยะ วิธีคำวณ ค่าการใช้ไฟฟ้าทำอย่างไร วิธีส่งข้อมูลไปเก็บบนคลาวด์ทำอย่างไร วิธีอ่านข้อมูลจากคลาวด์ทำอย่างไร วิธีคำนวณ และรายงานผลเป็นอย่างไร และวิธีการควบคุมผ่าน App ทำอย่างไร ซึ่งปัจจัยต่างๆ ตามที่กล่าวมานี้ยังส่งผลไปยัง ปัจจัยอื่นๆ และจะส่งผลสุดท้ายไปที่ผู้ใช้ ทั้งนี้เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ทำให้ผู้ใช้เกิดความตระหนัก และเกิดพฤติกรรม ประหยัดการใช้ไฟฟ้า
ไฟฟ้าบ้านเรือนเบื้องต้น
