“AI โดรนวัดความหวานไร่อ้อย” ชูนวัตกรรมการเกษตรไทยอัจฉริยะ ยกมาตรฐานก้าวไกลระดับสากล

มหาวิทยาลัยขอนแก่นจับมือรัฐและเอกชนคิดค้นพัฒนาอากาศยานไร้คนขับ เพื่อประเมินความหวานอ้อย และประเมินผลผลิตอ้อย ในภายใต้โครงการ "Field Practice Solutions (FPS)

นำโดย รศ.นพ.ชาญชัย พานทองวิริยะกุล รักษาการอธิการบดีมหาวิทยาลัยขอนแก่น และรศ.ดร.ขวัญตรี แสงประชาธนารักษ์ หัวหน้าโครงการ เปิดตัวนวัตกรรมโดรนวัดความหวานไร่อ้อย โดยมีเป้าหมายเพื่อการพัฒนาแพลตฟอร์มต้นแบบที่จะช่วยลดต้นทุน เพิ่มผลผลิต และพัฒนาคุณภาพในวงการอุตสาหกรรมการเกษตรไทยให้ดียิ่งขึ้น

“โครงการโดรนวัดความหวานอ้อย” เป็นโครงการแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ และยานพาหนะไร้คนขับ สำหรับการเกษตรที่มีความแม่นยำ เพื่อสร้างฟาร์มขนาดใหญ่เสมือน ภายใต้แผนงาน spearhead ด้านเศรษฐกิจ ของสำนักงานสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ (สอวช.) และ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับมหาวิทยาลัยขอนแก่นและเอกชน ในการพัฒนาอากาศยานไร้คนขับ ร่วมมือกับ บริษัท HG Robotics และ บริษัท Global crop ในการพัฒนาเทคโนโลยี และมี บริษัท อุตสาหกรรมน้ำตาลบ้านไร่ บริษัท น้ำตาลสระบุรี จำกัด และบริษัท เกษตรไทย อินเตอร์เนชั่นแนล ชูการ์ คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน)

รศ.ดร.ขวัญตรี แสงประชาธนารักษ์ หัวหน้าโครงการ Field Practice Solutions (FPS)

รศ.นพ.ชาญชัย พานทองวิริยะกุล รักษาการอธิการบดีมหาวิทยาลัยขอนแก่น กล่าวว่า “มหาวิทยาลัยขอนแก่น ได้ตระหนักถึงความสำคัญในการพัฒนาผลงานด้านนวัตกรรม และการส่งเสริมวิสาหกิจให้เกิดความก้าวหน้าทางด้านวิชาการ ต่อยอดและร่วมมือกับหน่วยงานต่าง ๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน เพื่อพัฒนาผลงานนวัตกรรมเชิงพาณิชย์ให้เป็นที่ยอมรับในระดับประเทศและระดับสากล ในขณะที่เรามีต้นทุนการผลิตในภาคเกษตรสูงกว่าประเทศอื่น ๆ การลดต้นทุนการผลิตจึงจำเป็นต้องมี solution หรือวิธีการแก้ปัญหาในการบริหารทรัพยากรให้มีประสิทธิภาพสูงสุด”

การพัฒนาโดรนวัดความหวานไร่อ้อยนี้ เป็นศักยภาพที่จะผลักดันให้เกิด New S-curve ในการลดต้นทุนการผลิตและยกระดับการจัดการในการเกษตรของไทยได้ ซึ่งในช่วงปี พ.ศ. 2559 ทางห้องวิจัยของมหาลัยขอนแก่นเห็นความสำคัญของการเตรียมความพร้อมในการนำเทคโนโลยีเกษตรแม่นยำมาใช้จริง ทั้งการพัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถใช้ได้จริงในประเทศไทย และการพัฒนาบุคคลากรด้านเกษตรแม่นยำ จึงได้เริ่มทำงานวิจัยเพื่อทำนายผลผลิตจากภาพถ่ายจากโดรน

รศ.นพ.ชาญชัย พานทองวิริยะกุล รักษาการอธิการบดีมหาวิทยาลัยขอนแก่น

ประกอบกับบริษัท เอชจี โรโบติกส์ จำกัดซึ่งเป็นบริษัทผู้พัฒนาระบบอากาศยานไร้คนขับทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ และบริษัท โกลบอล ครอปส์ จํากัด ซึ่งเป็นผู้จำหน่ายและบริการด้านเคมีเกษตร ซึ่งทั้งสองบริษัทได้ร่วมกันพัฒนาโดรนสำรวจและโดรนฉีดยา และได้เริ่มความร่วมมือทางวิชาการกับห้องวิจัย ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2560

รศ.ดร.ขวัญตรี เปิดเผยว่า “จากประสบการณ์ในการนำเทคโนโลยีไปใช้จริง ปัญหาสำคัญคือ การที่จะนำภาพถ่ายจากโดรนมาใช้จริงเพื่อจะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร มีความจำเป็นต้องมีระบบที่ช่วยประมวลผลภาพ รวมถึงจัดการข้อมูลจำนวนมาก (Big data) ให้กลายเป็นข้อมูลที่ใช้ประกอบการตัดสินใจ (decision making data) เพื่อให้ทั้งเกษตรกรและบุคคลที่เกี่ยวข้องสามารถเข้าใจ และนำไปใช้ตัดสินใจ เช่น การให้ปุ๋ย การจัดการน้ำ และการจัดตารางการเก็บเกี่ยวเพื่อให้ได้ผลผลิตสูง ในขณะที่มีต้นทุนต่ำ เป็นต้น”

การประเมินผลผลิตอ้อย (Field Practice Solutions : FPS) จะช่วยลดต้นทุน คุ้มค่า และมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งโครงการ FPS นับเป็นการพัฒนาอากาศยานไร้คนขับ เพื่อประเมินความหวานอ้อย มีราคาต้นทุนต่ำกว่าบริการคู่แข่งในต่างประเทศมากถึง 20 เท่า และมีความหวานแม่นยำมากกว่าบริการปัจจุบันเพียงบวกลบหนึ่ง การนำอากาศยานไร้คนขับหรือโดรน มาพัฒนากับซอฟแวร์ภาพถ่ายดาวเทียมของเอกชน เพื่อวิเคราะห์ค่าความหวาน การเติบโตของพืช การวิเคราะห์โรคพืช โดยสามารถวิเคราะห์ข้อมูลไร่อ้อยเป็นแสน ๆ ไร่ในเวลาอันรวดเร็วและแม่นยำ

รศ.ดร.ขวัญตรี แสงประชาธนารักษ์ หัวหน้าโครงการพัฒนาอากาศยานไร้คนขับ อธิบายว่า “นักวิชาการมหาวิทยาลัยขอนแก่น มีหน้าที่นำภาพถ่ายดาวเทียม มาวิเคราะห์อัลกอริทึม หรือวิธีขั้นตอนกระบวนการ วิเคราะห์ ค่าสะท้อนแสงของใบพืช ค่าการดูดกลืนของน้ำ ในใบพืช แสดงผลเป็น ความเข้มของสี แสดงความหวานที่เหมาะสม บวกลบไม่เกิน 1 คือมีความแม่นยำสูงมาก ด้วยหุ่นยนต์อัตโนมัติ (AI) ทำให้เห็นว่า พื้นที่ตรงไหนเป็นอ้อย ตรงไหนคือดิน ความสูงของอ้อยเท่าไหร่ คิดเป็นความหวานเท่าไหร่ สุขภาพดีไหม อ้อยโตหรือยัง โดยอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์เทคโนโลยีอัตโนมัติ AI”

ในส่วนของการตอบรับจากทางโรงงานน้ำตาลในไทยและเกษตรกรที่มีต่อโดรนวัดความหวาน รศ.ดร.ขวัญตรี เผยว่า “เป็นไปในทิศทางเดียวกันคือ มีความสนใจในนวัตกรรม สาเหตุสืบเนื่องมาจากปัญหาเรื่องราคาอ้อยเเละการคาดการณ์ช่วงเวลาการเก็บเกี่ยวผลผลิต เพราะปัญหาต้นทุนการเก็บเกี่ยวสูงมากเมื่อเทียบกับต่างประเทศ ดังนั้น ทุกฝ่ายจึงมีความสนใจเเละต้องการที่จะหาเทคโนโลยีใหม่เพื่อมาเเก้ไขปัญหาเหล่านี้ เพื่อให้ต้นทุนค่าใช้จ่ายลดลง เเละเพิ่มกำไรให้เเก่ทั้งตัวโรงงานเเละเกษตรกรเอง”

โดยเป้าหมายของโครงการ Field Practice Solutions (FPS) จะให้บริการ 3 แบบด้วยกัน ซึ่งเป็นบริการที่สามารถจ่ายได้เป็นรายปีในเร็วๆนี้ และจะมีข้อมูลส่งตรงไปยังมือถือ โดยบริการระยะแรกจะเป็น Farm Monitoring and Mapping Service (FMMS) คือ การให้บริการตรวจวัดสภาพไร่ด้วยภาพถ่ายทางอากาศจากโดรน โดยตรวจวัด 4 ด้าน ได้แก่ ปริมาณผลผลิต ความหวาน โรคใบขาว และความต้องการปุ๋ยของอ้อย

บริการระยะที่สองคือ Farm Robotic Solution Services (FRS) ในส่วนนี้จะเป็นบริการออกแบบและติดตั้งระบบควบคุมอัตโนมัติ หรือกึ่งอัตโนมัติของเครื่องจักรในแปลง และพัฒนา AI สำหรับสั่งการ

และบริการระยะที่สามคือ Farm Business Intelligent Services (FBI) คือการให้ระบบอัจฉริยะสำหรับวางแผนงานและปรับแผนงานตามสถานการณ์ปัจจุบันโดยอัตโนมัติ เช่น แผนการเก็บเกี่ยวและขนส่ง แผนการส่งเสริมการให้ปุ๋ย เป็นต้น

และในส่วนของงานวิจัยตัวอื่นที่กำลังทำการพัฒนานวัตกรรม AI เพื่อใช้ในไร่อ้อย รศ.ดร.ขวัญตรีกล่าวว่า “ปัจจุบันมหาวิทยาลัยขอนแก่น มีงานวิจัยที่กำลังพัฒนาโดยใช้พัฒนานวัตกรรม AI สำหรับการประเมินผลผลิตอ้อย (ตัน/ไร่) การตรวจสอบหาโรคใบขาวอ้อย และการตรวจวัดคุณภาพธาตุอาหารในดิน เพื่อการจัดการดูแลอ้อยตั้งแต่ ก่อนปลูกจนกระทั่งเก็บเกี่ยวผลผลิตอ้อย เพื่อให้ทางโรงงานจัดการคิวรถตัด รถบรรทุก สำหรับนำอ้อยส่งเข้าโรงงาน เพื่อให้ได้กำไรทั้ง เกษตรกร และโรงงาน ”

ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยแรงสนับสนุนและผลักดันทั้งจากภาครัฐและเอกชน โดยผู้วิจัยและพัฒนา มีเป้าหมายเพิ่มเติมที่จะพัฒนาเทคโนโลยีวัดความหวาน ที่ไม่ใช่แค่การใช้ในอ้อยเท่านั้น แต่หากเป็นการใช้เทคโนโลยี AI นี้ เพื่อเป็นต้นแบบที่จะนำไปใช้ได้กับทุกพืช ทุกผลผลิต ทางการเกษตรของโลก เช่น ไร่ข้าวโพด ไร่มันสำปะหลัง หรือนาข้าว เพื่อให้เทคโนโลยี AI ก้าวไกลสู่ระดับสากล

ดังนั้นการส่งเสริมวิสาหกิจให้เกิดความก้าวหน้าทางด้านวิชาการ ทั้งต่อยอดและร่วมมือกับหน่วยงานต่าง ๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน โครงการField Practice Solutions (FPS) จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อชาติ ในการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมที่จะเกิดขึ้นในอนาคตทั้งในระบบ 5G และระบบ AI ที่กำลังมาถึงในไม่ช้านี้ โดยมีแนวโน้มว่าเกษตรกรจะสามารถปลูกอ้อยและจัดการอ้อยเป็นร้อยไร่ได้เพียงคนเดียว โดยระบบหุ่นยนต์ปัญญาประดิษฐ์จะกลายเป็นสิ่งที่จับต้องได้และอาจจะได้รับความนิยมมากขึ้นในอนาคต และการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดจะพร้อมมากขึ้นในหลากหลายมิติ

รศ.ดร.ขวัญตรี แสงประชาธนารักษ์
หัวหน้าโครงการ Field Practice Solutions
ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
โทร: 043-362148 E-mail: khwantri@kku.ac.th