InSensor

InSensor เหมาะกับงานที่ต้องอ่านค่าเซนเซอร์หลายชนิดที่จุดติดตั้งที่อยู่ห่างไกลและไม่มีคนประจำ แล้วส่งข้อมูลขึ้นระบบกลางเอง เช่น สถานีวัดระดับน้ำ สถานีตรวจอากาศ หรือจุดเก็บข้อมูลเครื่องจักร InSensor อ่านสัญญาณ Analog, RS-485 และดิจิทัลผ่านบอร์ดเสริม ส่งข้อมูลด้วย MQTT และตัดไฟรีบูตตัวเองเมื่อเฟิร์มแวร์ค้าง

งานเก็บข้อมูลภาคสนามมักมีข้อจำกัด 3 ข้อ คือ ต้องต่อเซนเซอร์หลายชนิดในตู้เดียว จุดติดตั้งไม่มีคนเฝ้าและอาจไม่มีไฟฟ้าจากสายส่ง และเมื่ออุปกรณ์ค้างต้องส่งคนไปรีเซ็ตถึงที่ PLC ที่ใช้อยู่มักไม่ได้ออกแบบมาให้ส่งข้อมูลขึ้นระบบกลางหรือประมวลผลที่หน้างาน InSensor รวมการอ่านเซนเซอร์ การประมวลผล และการส่งข้อมูลไว้ในชุดเดียว

ผู้ใช้ InSensor

• ผู้รวมระบบ (System Integrator) และผู้รับเหมาติดตั้ง IoT ที่ต้องการคอนโทรลเลอร์ภาคสนามซึ่งจัดชุดบอร์ดได้ตามงาน
• หน่วยงานด้านน้ำ ชลประทาน และสิ่งแวดล้อม ที่ต้องตั้งสถานีวัดระยะไกลซึ่งใช้ไฟโซลาร์
• OEM และนักออกแบบเครื่องจักร ที่ต้องเก็บสัญญาณความถี่สูงหรือพัฒนางาน Predictive Maintenance (บำรุงรักษาเชิงคาดการณ์) ที่ตัวเครื่อง
• โรงงานที่ต้องการเก็บข้อมูลเครื่องจักรที่หน้างาน (Edge Data Acquisition) แล้วส่งขึ้นระบบกลาง
• นักวิจัยและผู้พัฒนาระบบเก็บข้อมูลภาคสนาม ที่ต้องการบอร์ดซึ่งเขียนโปรแกรมต่อเองได้

InSensor ทำงานเป็น 3 ชั้น คือ เซนเซอร์ต่อเข้าบอร์ดเสริม X1 Board อ่านและประมวลผลค่า แล้วส่งข้อมูลผ่าน MQTT ขึ้นระบบกลาง ในเฟิร์มแวร์อ้างอิง ชิป K210 แบ่งงานให้สองคอร์ (AMP — Asymmetric Multi-Processing): คอร์ 0 ดูแลความปลอดภัยและเครือข่าย ส่วนคอร์ 1 รองรับงานประมวลผลที่พัฒนาตามโจทย์

1. 1

   เลือกบอร์ดเสริมตามเซนเซอร์

   คุณส่งรุ่นเซนเซอร์ ชนิดสัญญาณ และจำนวนช่องให้เรา เราจับคู่บอร์ดเสริม Analog, RS-485 หรือดิจิทัลกับ X1 Board ก่อนออกใบเสนอราคา

2. 2

   ต่อเซนเซอร์และไฟเลี้ยง

   ต่อเซนเซอร์เข้าบอร์ดเสริมในตู้ แล้วจ่ายไฟ 12–24 VDC ให้บอร์ด ใช้ไฟจากโซลาร์และแบตเตอรี่ได้

3. 3

   ตั้งค่าเครือข่ายและ MQTT

   ต่อสายแลนหรือเราเตอร์ 4G ภายนอก แล้วตั้งให้บอร์ดและระบบกลางใช้ MQTT Broker (ตัวกลางรับส่งข้อมูล IoT) ตัวเดียวกัน

4. 4

   ดูค่าและดูแลจากระยะไกล

   เปิดหน้าเว็บบนบอร์ดผ่าน LAN เพื่อดูค่าและตั้งค่า หรือดูทุกสถานีบน X1 Station Manager และสั่งรีเลย์จากระยะไกล

X1 Board และบอร์ดเสริมภายใน InSensor

InSensor แยกหน้าที่เป็นบอร์ดหลักและบอร์ดเสริม คุณเลือกผสมเฉพาะบอร์ดที่งานต้องใช้ จึงไม่ต้องซื้อช่องสัญญาณเกินจำเป็น เมื่องานเปลี่ยน คุณเปลี่ยนหรือเพิ่มบอร์ดเสริมได้โดยไม่ต้องออกแบบบอร์ดใหม่

สัญญาณและบัสที่รองรับ

• Analog 24-bit แบบ differential ผ่านบอร์ด Analog
• RS-485 / Modbus เช่น เรดาร์วัดระดับน้ำ ตัวควบคุมประจุโซลาร์ และเซนเซอร์อากาศ
• Digital I/O แบบแยกกราวด์ 5–24V ผ่านบอร์ด SSR
• I2C เช่น เซนเซอร์วัดการสั่นสะเทือน ADXL345
• SPI, UART และ CAN

เฟิร์มแวร์อ้างอิง V6.9 สำหรับสถานี DoRare ทำอะไรบ้าง

เฟิร์มแวร์อ้างอิง V6.9 สำหรับสถานี DoRare ให้ X1 Board อ่านเรดาร์วัดระดับน้ำผ่าน RS-485 อ่านสถานะแบตเตอรี่และโซลาร์จากตัวควบคุมประจุ และอ่านเซนเซอร์อากาศตามรุ่นที่ติดตั้ง บนระบบปฏิบัติการ RT-Thread รายการด้านล่างมาจากคู่มือเฟิร์มแวร์ของบอร์ดอ้างอิง ไม่ใช่การยืนยันรุ่นเฟิร์มแวร์ของทุกสถานี

• ควบคุมรีเลย์ 4 ช่อง: กล้อง, เราเตอร์ 4G, ไฟเลี้ยงเซนเซอร์ และพัดลมตู้ (เปิดที่ 45°C ปิดที่ 40°C)
• ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง บอร์ดทดสอบพัดลมตู้ 5 วินาทีแล้วรายงานผลขึ้นระบบกลาง จากนั้นเปิดกล้อง เราเตอร์ และเซนเซอร์ค้างไว้ 5 นาทีเพื่อให้เชื่อมต่อได้ก่อนเข้าสู่นโยบายพลังงานตามสถานะแบตเตอรี่และการชาร์จ
• มีนโยบายพลังงาน 3 ระดับ (CONTINUOUS / DUTY-CYCLE / SURVIVAL) ยิ่งแบตเตอรี่เหลือน้อยยิ่งเว้นรอบส่งข้อมูลนานขึ้น สำหรับช่วงที่แดดน้อยหรือไม่มีแดด
• ค่าตั้งเกณฑ์แบตเตอรี่และรอบส่งข้อมูลเก็บในการ์ด SD แก้ได้โดยไม่ต้องแฟลชเฟิร์มแวร์ใหม่

InSensor เหมาะกับงานเก็บข้อมูลเซนเซอร์ที่จุดติดตั้งที่อยู่ห่างไกลและไม่มีคนประจำ ใช้ไฟโซลาร์ หรือต้องต่อเซนเซอร์หลายชนิดในตู้เดียว งานที่เราติดตั้งใช้งานแล้วคือสถานีวัดระดับน้ำ ส่วนงานในโรงงาน เช่น วิเคราะห์การสั่นของเครื่องจักร เป็นความสามารถที่บอร์ดออกแบบไว้ ยังไม่มีเคสติดตั้งจริง และต้องพัฒนาโปรแกรมและทดสอบกับข้อมูลจริงก่อน

ระบบกันค้างที่มีในบอร์ด

• Watchdog ฮาร์ดแวร์ (STWD100) — ถ้าเฟิร์มแวร์ไม่ตอบสนองนานประมาณ 1.6 วินาที จะสั่งรีเลย์ Normally-Closed (หน้าสัมผัสปิดวงจรในสถานะปกติ) ตัดไฟแล้วรีบูตเอง ไม่ต้องส่งคนไปหน้างาน
• อ่านค่าอุณหภูมิตู้ด้วย BME280 เพื่อนำไปใช้ตามโปรแกรมที่กำหนด
• ไฟสถานะ (Heartbeat) Buzzer แจ้งเตือน และ DIP Switch สลับโหมด Program/Run

เราเคยติดตั้ง InSensor เป็นตัวควบคุมของ DoRare Station 20 ตู้ ริมแม่น้ำใน 4 จังหวัดของประเทศไทย ในปี 2569 สำหรับงานเฝ้าระวังระดับน้ำของภาครัฐ โดยมีบริษัทเอกชนเป็นผู้ว่าจ้าง ทุกตู้ใช้ InSensor อ่านค่าจากเรดาร์วัดระดับน้ำ และอ่านสถานีตรวจอากาศใน 5 จุด แล้วส่งข้อมูลผ่านเราเตอร์ 4G ตู้ทั้งหมดใช้ไฟจากแผงโซลาร์กับแบตเตอรี่ LiFePO4 (ลิเทียมไอรอนฟอสเฟต)

แต่ละตู้ใช้ X1 MainBoard พร้อมบอร์ดเสริมด้านไฟเลี้ยง RS-485 และเอาต์พุต กล้อง IP ที่ถ่ายเสาวัดระดับน้ำต่อสาย LAN เข้าเราเตอร์ 4G โดยตรง ไม่ผ่าน InSensor เราจัดทำคู่มือการใช้งานระบบ และออกใบรับประกันฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของโครงการ 24 เดือน

สิ่งที่เราเรียนรู้

อุปกรณ์ภาคสนามต้องรายงานสภาพของตัวเองด้วย ไม่ใช่แค่ค่าที่วัด ในงานนี้ผู้ดูแลเห็นแบตเตอรี่ พัดลม เราเตอร์ และข้อมูลซิมของทุกตู้ และได้รับแจ้งเตือนเมื่อกล้องออฟไลน์หรือแบตเตอรี่ต่ำ ผู้ดูแลยังเลือกโหมดพลังงานของตู้ได้ 4 แบบจากแดชบอร์ด

ในงานนี้กล้องต่อเข้าเราเตอร์โดยตรง ไม่ผ่าน InSensor ส่วน InSensor อ่านค่าจากเรดาร์และเซนเซอร์อากาศ เราจึงแนะนำให้แยกเส้นทางของภาพจากกล้องกับค่าจากเซนเซอร์ บอร์ดจะได้ไม่ต้องรับภาระส่งไฟล์ภาพ

ข้อมูลจุดติดตั้งต้องพร้อมก่อนลงหน้างาน ได้แก่ พิกัดของทุกจุด สัญญาณมือถือที่จุดติดตั้ง และปริมาณข้อมูลซิมต่อเดือน เพราะตู้ส่งข้อมูลผ่านซิมการ์ดเป็นประจำ

แปลว่าอะไรสำหรับคุณ

ก่อนออกใบเสนอราคา เราขอรายการเซนเซอร์ แหล่งไฟ และพิกัดจุดติดตั้งของคุณ เพื่อจัดบอร์ดเสริมและตรวจสัญญาณเครือข่ายก่อนลงหน้างาน ถ้างานของคุณมีกล้องด้วย เราแนะนำให้ต่อกล้องเข้าเราเตอร์โดยตรงทางสาย LAN ไม่ผ่าน InSensor แบบเดียวกับงานนี้ ถ้าเป็นงานในโรงงาน เช่น วัดการสั่นของเครื่องจักร คุณเริ่มจากสถานีทดลอง 1 จุดกับข้อมูลจริงได้ก่อนตัดสินใจขยาย

InSensor ส่งข้อมูลผ่าน MQTT ในหัวข้อ x1/<cabinet_id>/telemetry ขึ้น X1 Station Manager ซึ่งเป็นระบบกลางสำหรับดูแลหลายสถานี หรือส่งเข้า nimitFlow เพื่อรวมกับข้อมูลส่วนอื่น ทำแดชบอร์ด และแจ้งเตือน ถ้าคุณต้องการเพียงดูค่า ใช้หน้าเว็บบนบอร์ดหรือ X1 Station Manager ได้โดยไม่ต้องใช้ nimitFlow

งานใช้จริงควรใช้ MQTT Broker ส่วนตัว และให้วิศวกรของเราประเมินความปลอดภัยของเครือข่ายก่อนติดตั้ง ขอบเขตการเชื่อมต่อกับ nimitFlow เราประเมินตามงาน

ดูแลหลายสถานีจากระบบกลาง

• หน้าเว็บบนบอร์ด (ผ่าน LAN): Dashboard, System, Network, Power Management, Expansion (สั่งและตั้งเวลารีเลย์), Controller Script และ History
• X1 Station Manager บนคลาวด์: ดูทุกสถานีในหน้าเดียว ดูกราฟระดับน้ำ 24 ชั่วโมง สั่งรีเลย์จากระยะไกล และสั่ง Force Read / Restart Router / Sync NTP / Flush Buffer
• ลงทะเบียนสถานีใหม่ด้วย Install Wizard บนคลาวด์

พัฒนาโปรแกรมต่อเอง

X1 Board รันระบบปฏิบัติการ RT-Thread และเขียนหรือแฟลชโปรแกรมผ่าน Kflash หรือ MaixPy IDE ถ้างานต้องการกำลังประมวลผล AI มากกว่าที่ K210 ทำได้ เช่น งานกล้อง ต่อคอมพิวเตอร์บอร์ดเดียวอย่าง Jetson Nano ผ่านพอร์ต CN2 (UART1) เป็นตัวประมวลผลเสริม (Co-Processor)