กรุงเทพฯ--5 ม.ค.--มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
อจ. มทร. สุวรรณภูมิฯ สร้างเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีตรวจสอบโบราณสถานชิ้นแรกของไทย คว้ารางวัลเหรียญทองสิ่งประดิษฐ์งาน"SIIF 2017" ประเทศเกาหลี
"มัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัว (The Embedded Type Multi-Sensors RFID)" เป็นผลงานของอาจารย์ ดร. สมพร ศรีวัฒนพล หัวหน้าศูนย์นวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์และงานสร้างสรรค์ และอาจารย์ประจำสาขาวิชาอิเล็กทรอนิกส์และโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ ศูนย์นนทบุรี เป็นผู้ที่มีแนวคิดประยุกต์ใช้มัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัวกับงานสถาปัตยกรรมด้านโบราณสถานของประเทศไทยด้วยการ ตรวจวัดของเซนเซอร์สำหรับตรวจสอบโบราณสถานโบราณวัตถุ ที่มีอายุเก่าแก่ เพื่อการอนุรักษ์ของประเทศไทยให้คงสืบอยู่ต่อไปได้นานๆ การันตีด้วยรางวัลเหรียญทอง (GOLD PRIZE) ประเภทสิ่งประดิษฐ์ Security / Rescue / Alarm จากที่ประเทศเกาหลี โดยมีนักวิจัยและนักประดิษฐ์ กว่า 633 ผลงาน จากทั่วโลก เข้าร่วมประกวดและแสดงนิทรรศการ ในงาน Seoul International Invention Fair 2017 (SIIF 2017) ระหว่างวันที่ 30 พฤศจิกายนถึง 3 ธันวาคม 2560 ที่ผ่านมา ณ กรุงโซล ประเทศสาธารณรัฐเกาหลี เป็นผลงานของคนไทยที่ได้รับความสนใจจากนักวิจัย นักประดิษฐ์ ในงานดังกล่าวไม่น้อย ด้วยมีแนวคิดที่สามารถบูรณาการงานวิจัยที่นำเอาระบบมัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัวมาใช้งานเพื่อตรวจสอบโบราณสถานเกี่ยวกับอุณหภูมิอากาศ อุณหภูมิวัสดุ ความชื้นสัมพัทธ์ ตำแหน่งเคลื่อนตัว X-Y-Z และความชื้นภายในวัสดุระยะลึก 1-10 เมตร มีรูปแบบโครงข่ายระบุตัวตนฝังตัว ด้วยวิธีการทางคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุได้อย่างแม่นยำ ขณะนี้ผลงานดังกล่าวอยู่ระหว่างการยื่นขอจดทะเบียนทรัพย์สินทางปัญญา "อนุสิทธิบัตร"
อาจารย์ ดร. สมพร เล่าให้ฟังว่า "การใช้มัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัว" มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นเครื่องมือสำหรับเก็บข้อมูลความชื้นในวัสดุ ดินหรืออิฐ ข้อมูลอุณหภูมิวัสดุ อากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ ตำแหน่งการเคลื่อนตัว เกิดมีแนวคิดจากสภาพโบราณสถานและโบราณวัตถุของประเทศไทยที่มีอายุหลายร้อยปี เกิดการ เปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างซึ่งจำเป็นต้องหาที่มาสาเหตุให้ตรงและไม่ควรที่จะใช้เครื่องมือที่ทำให้เกิดการกระทบให้เกิดความเสียหาย ลักษณะงานวิจัยสิ่งประดิษฐ์นี้มุ่งเน้น การใช้คลื่นความถี่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผ่านไปในวัสดุโดยการออกแบบ ดีไซน์ชิ้นงานและองค์ประกอบที่ใช้สำคัญประกอบด้วยอุปกรณ์วงจรเซนเซอร์หลายประเภทได้แก่ เซนเซอร์ อุณหภูมิอากาศ อุณหภูมิวัสดุ ความชื้นสัมพัทธ์ ตำแหน่งเคลื่อนตัว X-Y-Z และเซนเซอร์ความชื้นภายในวัสดุระยะลึก 1-10 เมตร มีรูปแบบการจัดวางแต่ละตัวแบบโครงข่ายระบุตัวตนฝังตัว หลายจำนวนไอดีซึ่งรายงานผลผ่านระบบสารสนเทศบนเว็บไซต์ต่อชั่วโมง 2-4 รอบฝน นำไปใช้งานสำหรับคาดการณ์การเปลี่ยนความชื้นของวัสดุและการเคลื่อนตัวของพื้นที่ภายใต้โครงข่ายเซนเซอร์ นอกจากนี้อุปกรณ์ยังมีขนาดกะทัดรัดสะดวกต่อการ ขนย้ายและติดตั้งสะดวก ต้นทุนไม่แพง ด้วยเหตุนี้ ผมจึงคิด "นอกกรอบ" และมีจุดเริ่มต้นจากแนวคิดที่ต้องการสร้างนวัตกรรมที่ออกแบบสำหรับอนุรักษ์โบราณสถานและโบราณวัตถุของประเทศไทย ซึ่งถือเป็นจุดกำเนิดของงานวิจัยชิ้นนี้ โดยได้นำไปติดตั้งใช้จริงที่ องค์พระพุทธรูปวัดโปรดเกศเชษฐาราม จ.สมุทรปราการ และปาติมากรรมลายก้านขดและยักแคระ ณ เขาคลังใน อุทยานประวัติศาสตร์ศรีเทพ จ.เพชรบูรณ์ ด้วยความร่วมมือจากกลุ่มวิทยาศาสตร์เพื่อการอนุรักษ์สังกัดกรมศิลปากร และเป็นผลสำเร็จที่ล้ำยิ่งกว่า จึงกลายมาเป็นแนวคิดของการประดิษฐ์ ใช้งบประมาณจำนวนโครงข่าย 15 ไอดีรวมชุดส่งข้อมูล IOT 88,000 บาท โดยได้รับทุนสนับสุนุนวิจัยจากกองทุนส่งเสริมงานวิจัยประจำปีมหาวิทยาลัย และจากคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ระยะเวลาในการสร้างสิ่งประดิษฐ์ 18 เดือน
ลักษณะเด่นของมัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัว คือการออกแบบให้เหมาะกับการนำไปใช้งานและการใช้รูปแบบโครงข่ายระบุตัวตนฝังตัวผ่านระบบไอโอที ด้วยวิธีการส่ง-รับทางคลื่นความถี่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านวัสดุแปรผลเป็นความชื้นซึ่งมีคุณสมบัติด้านไม่ทำลายวัสดุ รวมถึงไม่มีผลกระทบต่อโครงสร้างโบราณสถานและโบราณวัตถุ โดยเมื่อนำข้อมูลความชื้นที่ต่อเนื่องในช่วงเวลาระบุ (1เดือน-4ปี) ร่วมกับ ข้อมูลจากเซนเซอร์มาตรฐานหลายชุด ของแต่ละตำแหน่งการวางกล่องเซนเซอร์(1กล่อง=1ID) จะทำให้ได้ข้อมูลการเคลื่อนตัวทางความชื้นใต้ดินที่ผนวกกับข้อมูลสภาพแวดล้อมสามารถที่จะคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนตัวของโบราณสถานและโบราณวัตถุ เช่น กรณีการตรวจสอบปริมาณความชื้นที่ระเหยออกจากองค์พระที่น้อยกว่า 12% จะมีความพร้อมสำหรับการบูรณะเคลือบผิวใหม่ได้อย่างสมบูรณ์มีอายุทนต่อการเสื่อมสภาพได้อีกยาวนาน และในกรณีของการโก่งตัวส่วนฐานของเขาคลังใน ที่พบสาเหตุจากการสะสมปริมาณน้ำภายใน ผนวกกับอากาศที่ร้อนอย่างต่อเนื่องทำให้ปริมาณน้ำภายในระเหยออกมาโดยนำอินทรีย์สาร เช่น เกลือออกมาด้วยเป็นเหตุให้มีการเคลื่อนตัวอย่างเด่นชัด หากมีการทราบถึงตำแหน่งเส้นทางเดินของความชื้นภายในย่อมหมายถึงการทราบตำแหน่งที่จะระบายความชื้นจุดนั้นออกมาภายนอกได้ตำแหน่ง ทั้งนี้ ในส่วนของการเคลื่อนตัวแต่ละไอดีมีเซนเซอร์ตำแหน่ง x-y-z (Accelerometer/Gyroscope) สำหรับประเมินการโน้มเอียงของจุดพื้นที่นั้น ๆ ได้ โดยการแก้ไขเหตุการดังกล่าวสามารถทำได้ด้วยกระบวนการทางเทคนิคของหน่วยวิทยาศาสตร์ เพื่อการอนุรักษ์ ทำให้โบราณสถานนั้นมีสภาพความคงทนนานเท่านาน
สำหรับผมแล้ว มีมุมมองและใช้เทคนิคที่เป็นองค์ความรู้หลายๆ ด้าน เพื่อบูรณาการการออกแบบสิ่งประดิษฐ์ โดยเริ่มจากความรู้ในการเรียนการสอนที่สะสมมาด้านเทคโนโลยีทางคลื่นความถี่สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจนเป็นชิ้นงานซึ่งอาศัยศาสตร์ความรู้ทั้งด้านวิศวกรรมโทรคมนาคม วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรมโยธา งานสถาปัตยกรรม และเทคนิคการศึกษาแก้ปัญหาของหน่วยวิทยาศาสตร์ในพื้นที่โบราณสถานแต่ละพื้นที่ ให้มีความสอดคล้องกับลักษณะการทำงานของงานวิจัยที่ตอบโจทย์ของหน่วยงานที่จะนำไปใช้ประโยชน์ สำหรับในด้านความถูกต้องแม่นยำของผลการวัดทดสอบแบ่งเป็นการเลือกใช้โมดูลเซนเซอร์มาตรฐานแบบสำเร็จรูปซึ่งมีราคาไม่สูงและมีผลตัวเลขการตรวจวัดแม่นยำ โดยที่สำคัญคือเรื่องความชื้นวัสดุ ซึ่งไม่มีการผลิตเป็นเชิงพานิช และต้องออกแบบเฉพาะทางโดยผม "ใช้มาตรฐานการตรวจสอบค่าความชื้นบนพื้นฐานเปียกร่วมกับการใช้ห้องปลอดคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าย่านความถี่สูง" สำหรับปรับแต่งเซนเซอร์คลื่นความถี่สนามแม่เหล็กไฟฟ้า ทั้งนี้ ต้นแบบมัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัวได้มีการสร้างเป็น 2 รุ่น แบ่งเป็นรุ่นบันทึกข้อมูลลงหน่วยความจำแบบการ์ดขนาดเล็ก และรุ่นบันทึกและแสดงกราฟการเปลี่ยนแปลงข้อมูลบนเครื่องบริการเว็บ (Web server) ในการทดสอบผลได้นำไปใช้ติดตั้งกับโบราณสถานเพื่อการเก็บข้อมูลไปอยู่ 3 พื้นที่เพื่อเก็บข้อมูลได้แก่ (1) พระปรางค์องค์ใหญ่ที่ตำแหน่งทำพิธี ณ วัดไชยวัฒนาราม จ.อยุธยา กรกฎาคม 2559 (2) วัดโปรเกศเชษฐาราม จ.สมุทรปราการ กุมภาพันธ์ 2560 และ (3) การนำมัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัวไปใช้หาตำแหน่งการเดินทางความชื้นบริเวณฐานเขาคลังใน อุทยานประวัติศาสตร์ศรีเทพ จ.เพชรบูรณ์ สิงหาคม 2560
ประโยชน์จากงานวิจัย สามารถตอบโจทย์ทางการตลาดในยุคปัจจุบัน หรือยุค 4.0 ไทยแลนด์ได้อย่างดี เป็นการบูรณาการโบราณสถานและโบราณวัตถุของประเทศไทย เข้ากับเทคนิควิธีการของการคุณสมบัติอุปกรณ์มัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัวด้วยวิธีการทางคลื่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุ นำไปใช้งานสำหรับคาดการณ์การเปลี่ยนความชื้นของวัสดุและการเคลื่อนตัวของพื้นที่ภายใต้โครงข่ายเซนเซอร์ และหากนำไปพัฒนาต่อยอดหรือทำในเชิงพาณิชย์ พร้อมๆ กับ "การได้รับโอกาสที่ดีจากหน่วยงานต่าง ๆ งานวิจัยหรือสิ่งประดิษฐ์ก็สามารถนำไปสู่สินค้าเชิง "นวัตกรรม" ที่สามารถขับเคลื่อนประเทศด้วยภาคอุตสาหกรรม ไปสู่การขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยี ความคิดสร้างสรรค์ นวัตกรรม วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รวมถึงการวิจัยและพัฒนา แล้วต่อยอดในกลุ่มเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมเป้าหมายได้เช่นกัน ผมเชื่อว่าทิศทางไปได้อีกไกล"
"การใช้มัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัว" เป็นสร้างเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีตรวจสอบโบราณสถานและโบราราณวัตถุชิ้นแรกของไทย ยังเป็นการอนุรักษ์โบราณสถานและโบราณวัตถุ ซึ่งเป็นหลักฐานประวัติศาสตร์ประเภทหนึ่ง ที่บอกความเป็นมาของบรรพบุรุษเราที่อยู่ในสังคมระดับต่างๆ ของประเทศชาติ บ่งบอกร่องรอยของโบราณสถานและโบราณวัตถุที่แสดงความเจริญรุ่งเรืองในแต่ละยุคแต่ละสมัยที่มีพัฒนาการมาอย่างต่อเนื่อง สำหรับการอนุรักษ์สิ่งเหล่านั้นไว้ใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่นั้นในปัจจุบันยังต้องอาศัยเครื่องมือต่างๆ ร่วมบูรณาการในหลายภาคส่วน รวมถึงมัลติเซนเซอร์อาร์เอฟไอดีแบบฝังตัวที่จะทำหน้าที่ไปการคาดการณ์การเปลี่ยนความชื้นของวัสดุและการเคลื่อนตัวของพื้นที่ภายใต้โครงข่ายเซนเซอร์ โดยได้นำไปติดตั้งใช้จริง เพื่อการ "อนุรักษ์" และการ "พัฒนา" การบำรุงรักษาการบูรณะ รวมถึงการปฏิสังขรณ์โบราณสถานและโบราณวัตถุ ทั้งนี้ เพื่อรักษาคุณค่าทางประวัติศาสตร์ ศิลปกรรม และความเป็นโบราณสถานและโบราณวัตถุให้คงคุณค่าอยู่สืบทอดไปสู่คนรุ่นต่อๆ ไป
สอบถามรายละเอียดได้ที่ อาจารย์ ดร. สมพร ศรีวัฒนพล หัวหน้าศูนย์นวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์และงานสร้างสรรค์อาจารย์ประจำภาควิชาอิเล็กทรอนิกส์และโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ ศูนย์นนทบุรี โทรศัพท์ 089-045-0798 หรืออีเมล์ somporn.s@rmutsb.ac.th