แนะนำ MiniLink IIoT Node
ลงไม้ลงมือ : “แนะนำโปรดักส์ใหม่ MiniLink IIoT Node”
บทความ โดย… วิสิทธิ์ เวียงนาค
MiniLink IIoT Node สามารถนำไปประยุกต์ใช้ควบคุมและเฝ้าระวังอุปกรณ์ต่างๆ โหนดรองรับการสื่อสารข้อมูลทางไกลได้หลายช่องทาง
ก่อนหน้าน้ัน ในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะ หรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ นิยมใช้ PLC เป็นโหนด Controller ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร ตรวจสอบสถานะอุปกรณ์เซ็นเซอร์และระบบการทำงานต่างๆ โดยใช้ระบบ SCADA วิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทน์และควบคุมการทำงาน หรือบางระบบมี OPC Server ไว้ช่วยสื่อสารรับส่งข้อมูลระหว่าง SCADA และ PLC ระบบนี้ทำงานได้เป็นอย่างดี มีความสเถียรและเป็นที่ยอมรับ แต่การเฝ้าระวังระบบทางไกลยังเป็นสิ่งที่ต้องลงทุนสูงอยู่และมีความซับซ้อนต้องอาศัยผู้ชำนาญการในการพัฒนาระบบ
มาของ IoT และ Cloud เป็นกระแสที่ได้รับความสนใจกันอย่างรวดเร็ว เพราะผู้ใช้งานสามารถเข้าถึงระบบทางไกลผ่านอินเตอร์เนตโดยสมาร์ทโฟน หรือทางเว็ปแอพพลิเคชันได้ นอกจากนั้นยังสามารถนำออกข้อมูลเพื่อนำมาวิเคราะห์แนวโน้มพฤติกรรมต่างๆ (Data Analytic) ตั้งค่าการแจ้งเตือนผ่านช่องทางโซเชียลมีเดียและอื่นๆ (Notification) มีกระดานแสดงผล (Dashboard) ที่สวยงาม ใช้งานง่าย เป็นมิตรกับผู้ใช้และมีค่าใช้จ่ายในการพัฒนาระบบไม่สูงมาก จึงมีการพูดถึงการนำ IoT ไปประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะ หรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ กันมากขึ้น
แต่การนำ IoT มาประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมในช่วงแรกนั้น ยังมีอุปสรรค์อยู่มาก เพราะอุปกรณ์ IoT ไม่ได้ถูกออกแบบมาใช้งานเฉพาะทาง ไม่มีพอร์ตสื่อสาร เช่น RS485 ไว้สื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆ การสื่อสารกับระบบภายนอก มีช่องทางให้เลือกน้อย ไม่รองรับกับระบบจ่ายไฟ 24VDC จากปัญหาดังกล่าวทาง บริษัท ใส่ใจ เทค จำกัด จึงได้พัฒนาอุปกรณ์คอนโทลเลอร์ที่มีชุดสื่อสารในตัวขึ้นมาเรียกว่า “MiniLink IIoT Node” เพื่อการนำไปประยุกต์ใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะหรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ
MiniLink IIoT node คืออะไร?
MiniLink เป็นโหนด IIoT ที่มีราคาย่อมเยา สามารถเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานและมีโมดูลสื่อสารในตัว มีให้เลือกอยู่สองรุ่นหลัก คือ รุ่นแรกใช้หน่วยประมวลผล ESP32 หรือ รุ่นที่สองใช้หน่วยประมวลผล Arm Cortex M0+ โดยรุ่นที่ใช้ ESP32 รองรับการพัฒนาโปรแกรมโดย Arduino IDE , ESP-IDF, MocroPython , JavaScript และ Lua ส่วนรุ่นที่ใช้ Arm Cortex M0+ จะรองรับการพัฒนาโปรแกรมโดย Arduino IDE , MPLAB X IDE , Atmel Studio 7 IDE และ CircuitPython
MiniLink มีโมดูล LoRaWAN ของ ACER และพอร์ต RS485 มาพร้อมอยู่บนบอร์ดมีเคสเป็นกล่องพลาสติกแบบ DIN RAIL พร้อมไฟ LED แสดงสถานะมีสายอากาศแบบพลาสติกอยู่ในกล่อง พร้อมทั้งมีคอนเน็กเตอร์ถอดเข้าออกได้ ทำให้สะดวกต่อการเชื่อมต่อกับเซนเซอร์และแหล่งจ่ายพลังงาน มีขนาดเล็กกระทัดรัด
- มีพอร์ต RS485 หรือ I2C/UART (เลือกโหมดที่จั๊มเปอร์)
- มีพอร์ต NTC (Negative Temperture Coefficient) ต่อกับเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ
- หลอดไฟ LED แสดงสถานะ
- กล่องพลาสติกแบบ DIN RAIL
ฟีเจอร์หลัก MiniLink IIoT Node คืออะไร?
ฟีเจอร์หลัก :
- มีโมดูล LoRaWAN ของ ACER รุ่น AS923 มาพร้อมบอร์ด
- มี WiFi และ Bluetooth 4/BLE มาพร้อมบอร์ด (*เฉพาะรุ่น ESP32)
- มีพอร์ต RS485/UART/I2C (สามาถเลือกจั๊มเปอร์ได้)
- รองรับแหล่งจ่ายพลังงาน 5–24VDC
- มี USER SWITCH ที่สามารถเขียนโปรแกรมควบคุมได้
- สามารถเพิ่มพอร์ต RS485 ได้เป็นสองพอร์ต
- มีบอร์ดเสริม (Shield) หลายประเภทให้เลือกใช้
บอร์ดเสริม (Shield)
1.โมดูลสื่อสาร LoRa PtP ของ ACER รุ่น AS923
เลือก firmware โหมด LoRaWAN หรือ LoRa PtP ได้
Standard: IEEE 802.15.4g
Frequency 920–925MHz, AS923
Power: 19dBm
Port RS485
2.โมดูลสื่อสาร NB-IoT ของ SIMCOM รุ่น SIM7020E
รองรับความถี่ใช้งานในประเทศไทย
Frequency band: FDD-LTE B1/B3/B5/B8/B20/B28
Data rate: Uplink≤62.5Kbps, Downlink≤26.15Kbps
Port RS485
3. โมดูลสื่อสาร NB-IoT ของ QUECTEL รุ่น BC95-G
รองรับความถี่ใช้งานในประเทศไทย
Frequency bands: B1/B3/B8/B5/B20/B28
Max. 125Kbps downlink / 150Kbps uplink
eSIM support
4.โมดูลสื่อสาร 3G/LTE/GNSS ของ SIMCOM รุ่น SIM7600E
รองรับความถี่ใช้งานในประเทศไทย
Multi-Band LTE-TDD/LTE-FDD/HSPA+
LTE CAT4
– Uplink up to 50Mbps
– Downlink up to 150Mbps
GPS/BeiDou/Glonass/LBS
5.โมดูล GNSS QUECTEL รุ่น L86
High precision
High sensitivity: -165 dBm (tracking)
Low power consumption
99 acquisition channels
33 tracking channels
ตัวอย่างการนำ MiniLink IIoT Node ไปใช้งานจริง
Energy Meter Monitoring
การนำบอร์ด MiniLink IIoT Node ไปประยุกต์ใช้สำหรับการวัดค่าทางไฟฟ้าร่วมกับอุปกรณ์ Energy Meter เชื่อมต่อด้วยพอร์ต RS485 สื่อสารข้อมูลด้วยโปรโตคอล Modbus RTU
Power Meter Monitoring
การนำบอร์ด MiniLink IIoT Node ใช้สำหรับการวัดค่าทางไฟฟ้าร่วมกับอุปกรณ์ Power Meter เชื่อมต่อด้วยพอร์ต RS485 สื่อสารโดยโปรโตคอล Modbus RTU สามารถนำค่าการวัดทางไฟฟ้ามาแสดงในรูปแบบของกระดานแสดงผล คำนวณค่าการใช้ไพลังงานไฟฟ้าแสดงเชิงสถิติแบบรายวัน รายเดือน รายปี
Water Quality Monitoring
การนำบอร์ด MiniLink ใช้สำหรับการวัดค่าคุณภาพของน้ำ เช่น วัดค่าความเป็นกรด-ด่าง (PH) , วัดค่าความขุ่นของน้ำ (Turbidity) หรือวัดค่าออกซิเจนในน้ำ (DO) เป็นต้น ทำงานร่วมกับอุปกรณ์วัดคุณภาพน้ำของ Saijai Tech
บอร์ดหลัก MiniLink IIoT Node
รายละเอียด PIN OUT
สายอากาศสำหรับ MiniLink IIoT Node
ประเภทสายอากาศ แบบสติ๊กเกอร์
ขนาด 70.5×20.5 มม สายมีความยาว 115 มม
หัวคอนเนกเตอร์แบบ IPEX RG113
ช่วงอุณหภูมิทำงาน -40C to ~80C
ช่วงความชื้นทำงาน 10% to ~95%
ช่วงความถี่ 820~960 MHz
เกณฑ์ขยาย 2dB
ขนาดกล่อง MiniLink
Schematic บอร์ด MiniLink IIoT Node
ตัวอย่างการเขียนโปรแกรมบน Arduino IDE
1) การส่ง uplink payload โดย LoRaWAN
MiniLink Library ทำให้การเขียนโปรแกรมควบคุมโมดูล LoRaWAN เป็นเรื่องง่ายๆ ใช้เวลาเรียนรู้ไม่มาก แต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงได้
2) การส่ง uplink payload โดย LoRa PtP
MiniLink Library ทำให้การเขียนโปรแกรมควบคุมโมดูล LoRa PtP เป็นเรื่องง่ายๆ สามารถตั้งค่าการสื่อสารของโมดูลได้ สอดคล้องกับข้อกำหนดในประเทศไทย ใช้เวลาเรียนรู้ไม่มาก แต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงได้
3) การอ่านค่าเซนเซอร์ผ่านพอร์ต RS485 โดยโปรโตคอล Modbus RTU
MiniLink สามารถสื่อสารระหว่างโหนด PLC หรือเซนเซอร์ต่างๆ ผ่านทางพอร์ต RS485 ได้เลย เพราะมีพอร์ตมาให้พร้อมใช้บนบอร์ด สะดวกสบายไม่ต้องไปหาเพิ่ม ใช้งานได้ทันที
Diagram ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ Minilink
1.ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าสถานีวัดสภาพอากาศแล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน LoRaWAN
2.ใช้โหนด MiniLink IIoT ควบคุมปั๊มน้ำหลายตัวทางไกลผ่าน 3G/LTE
3) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าสมาร์มิเตอร์แล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน NB-IoT
4) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าสมาร์มโฟลว์มิเตอร์หลายตัวโดย LoRa PtP แล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน NB-IoT
5) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าเซนเซอร์วัดความชื้นในดินหลายตัวโดย LoRa PtP แล้วอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน LoRaWAN
6) ใช้โหนด MiniLink IIoT ควบคุมโคมไฟถนนหลายตัวโดย LoRa PtP สั่งการทางไกลผ่าน 3G/LTE
7) ใช้โหนด MiniLink IIoT อ่านค่าเซนเซอร์วัดสภาพอากาศโดย WiFi หรือ Bluetooth แล้วส่งอัพลิงค์ข้อมูลผ่าน WiFi
MiniLink IIoT Node สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมเกษตร โรงเรือนเกษตรอัจฉริยะหรือโครงการอัจฉริยะต่างๆ ได้เป็นอย่างดี มีความยืดหยุ่นสูง สามารถผสมผสานรูปแบบการรับส่งข้อมูลข้ามโปรโตคอลได้ อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ปรับแต่งการใช้งานตามลักษณะได้ อุปกรณ์ถูกต้องแบบไว้เป็นอย่างดี สามารถนำไปพัฒนาใช้งานจริงๆได้ ใครที่กำลังมองหาโหนด IIoT อยู่ แนะนำอุปรณ์ตัวนี้เลยครับ
Web site: http://www.saijai-tech.com/minilink/
ผู้เขียนมีความตั้งใจที่จะนำเสนอการใช้ IoT-LoRaWAN-NBIOT สำหรับพัฒนา SMART CITY เพื่อให้ผู้ที่สนใจนำไปพัฒนาต่อยอดสร้างนวตกรรมใหม่ๆ ขอเป็นส่วนหนึ่งเล็กๆ น้อยๆ ช่วยผลักดันประเทศของเราให้เข้าสู่ยุคดิจิตอล Thailand 4.0 อย่างแท้จริง
ติดตามข่าวสารทาง facebook ได้ที่ลิงค์นี้
Facebook กลุ่ม IoT-SmartCity
