การพัฒนาระบบตรวจจับการสูญเสียพลังงานด้วยเทคโนโลยี LoRaWAN ภายในอาคารสถานศึกษา
คำสำคัญ:
เทคโนโลยีลอร่าแวน, การตรวจติดตามพลังงาน, เว็บแอปพลิเคชันบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้นำเสนอระบบการตรวจจับการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าของอาคารในพื้นที่เป็นรายห้อง โดยมุ่งเน้นการระบุและแจ้งเตือนความผิดปกติจากโหลดสแตนด์บาย (Standby Load) ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการสูญเสียพลังงานที่มักถูกมองข้าม ระบบที่พัฒนาขึ้นใช้การบูรณาการเทคโนโลยี LoRaWAN ร่วมกับเว็บแอปพลิเคชัน ThingsBoard เพื่อการรับ-ส่งข้อมูลระยะไกลในอาคารผ่านรูปแบบการเชื่อมต่อแบบไร้สาย โดยทำการศึกษาผ่านตัวแทนห้องบรรยายหลักจำนวน 1 ห้อง ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่า ระบบมีความแม่นยำสูง สามารถวัดค่าแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าได้โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ±3% และมีสมรรถนะในการสื่อสารที่สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้อย่างเสถียรแม้ในสภาพแวดล้อมของอาคารที่มีสัญญาณรบกวนสูง โดยมีค่าความแรงของสัญญาณ (RSSI) เฉลี่ย –61.01 เดซิเบลมิลลิวัตต์ และค่าอัตราส่วนสัญญาณที่ได้รับต่อสัญญาณรบกวน (SNR) เฉลี่ย 14.70 เดซิเบล จุดเด่นที่สำคัญ คือ ระบบสามารถตรวจพบการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากโหมดสแตนด์บายของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ และเมื่อทดลองใช้งานเป็นระยะเวลา 4 สัปดาห์ ระบบดังกล่าวมีส่วนสนับสนุนให้สามารถลดการสูญเสียพลังงานได้ 7,977.73 วัตต์ชั่วโมง หรือคิดเป็น 98.63% เมื่อเทียบกับก่อนการติดตั้ง
เอกสารอ้างอิง
Al-Sammak, K. A., Al-Gburi, S. H., Marghescu, I., Drăgulinescu, A.-M. C., Marghescu, C., Martian, A., Al-Sammak, N. A., Suciu, G., & Alheeti, K. M. A. (2025). Optimizing IoT energy efficiency: Real-time adaptive algorithms for smart meters with LoRaWAN and NB-IoT. Energies, 18(4), 987. https://doi.org/10.3390/en18040987
Bin, M., Kamarudin, C., Ayob, A., Hussain, A., Ansari, S., Abdolrasol, M., Mohamad, Bin, H., & Saad, M. H. (2024). Review of LoRaWAN: Performance, key issues and future perspectives. Jurnal Kejuruteraan, 36, 1-12. https://doi.org/10.17576/jkukm-2024-36(2)-02
Goh, J. Y., & Chua, D. W. (2024). A comparative analysis of wired vs. wireless data communication technologies. International Journal of Electrical and Data Communication, 5(2), 8-12. https://www.datacomjournal.com/article/44/5-2-2-556.pdf
Guevara, N. E., Bolaños, Y. H., Diago, J. P., & Segura, J. M. (2022). Development of a low-cost IoT system based on LoRaWAN for monitoring variables related to electrical energy consumption in low voltage networks. HardwareX, 12, e00330. https://doi.org/10.1016/j.ohx.2022.e00330
Hassan, A., Afrouzi, H., Siang, C., Ahmed, J., Mehranzamir, K., & Wooi, C. L. (2022). A survey and bibliometric analysis of different communication technologies available for smart meters. Cleaner Engineering and Technology, 7, 100424. https://doi.org/10.1016/j.clet.2022.100424
Innovatorsguru. (2015). SCT-013 split core current transformer. https://innovatorsguru.com/sct-013-000/
Jain, S., Pradish, M., Paventhan, A., Saravanan, M., & Das, A. (2018). Smart energy metering using LPWAN IoT technology. In R. Pillai (Ed.), The 3rd International Conference and Exhibition on Smart Grids and Smart Cities Compendium of Technical Papers (pp. 1-4). Springer.
Kanadee, T., & Chaimool, S. (2024). Application of LoRaWAN-based system for electric energy monitoring and data acquisition in a smart building [In Thai]. The Journal of KMUTNB, 34(3), 1-13. https://doi.org/10.14416/j.kmutnb.2022.05.005
Khunboa, C. (2019). IoT: Internet of Things [In Thai]. Se-education.
Khunboa, C. (2023). Adapted from develop IoT on ESP32 microcontroller with MicroPython language [In Thai]. Chulabook.
Mikroelec. (2019). ZMPT101B 2mA active single phase voltage transformer module AC output voltage sensor for arduino mega [In Thai]. https://www.mikroelec.com/product/116/zmpt101b-2ma-active-single-phase-voltage-transformer-module-ac-output-voltage-sensor-for-arduino-meg.
Montagny, S. (2022). LoRa - LoRaWAN and Internet of Things for beginners. Université Savoie Mont Blanc. https://www.univ-smb.fr/lorawan/wp-content/uploads/2022/01/Book-LoRa-LoRaWAN-and-Internet-of-Things.pdf
National Broadcasting and Telecommunications Commission [NBTC]. (2017). Technical standards for Radio Communication Devices, Radio Frequency Identification: RFID [In Thai]. Royal Thai Government Gazette. https://www.ratchakitcha.soc.go.th/DATA/PDF/2560/E/289/50.PDF
Nunak, N., & Suesat, T. (2012). Measurement and instrumentation [In Thai]. Faculty of Engineering, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang (KMITL).
Rahman, A., Zaman, F., & Abdullah, S. (2018). Performance analysis of LPWAN using LoRa technology for IoT application. International Journal of Engineering and Technology (UAE), 7, 212-216. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.11.20808
Ramadhan, S., Lisapaly, L., & Boesrony, D. (2021). Smart energy monitoring based on IoT Lora-Wan on the campus buildings: Case study Indonesian Defence University (Unhan), Sentul, Bogor. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 878, 1-7. https://doi.org/10.1088/1755-1315/878/1/012065
Salam, R. A., Ratyal, N. I., Ahmed, U., Aziz, I., Sajid, M., & Mahmood, A. (2024). An overview of recent wireless technologies for IoT-enabled smart grids. Journal of Electrical and Computer Engineering, 2024, 2568751. https://doi.org/10.1155/jece/2568751
Santos, D., & Ferreira, J. C. (2019). IoT power monitoring system for smart environments. Sustainability, 11(19), 5355. https://doi.org/10.3390/su11195355
Semtech Corporation. (2024). LoRa® and LoRaWAN®. Semtech. https://www.semtech.com/uploads/technology/LoRa/lora-and-lorawan.pdf
Sinha, R. S., Wei, Y., & Hwang, S. H. (2017). A survey on LPWA technology: LoRa and NB-IoT. ICT Express, 3(1), 14-21. https://doi.org/10.1016/j.icte.2017.03.004
Smith, C. B., & Parmenter, K. E. (2016). Energy management principles (2nd ed.). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802506-2.00001-X
Sornin, N., Luis, M., Eirich, T., Kramp, T., & Hersent, O. (2015). LoRaWAN™ Specification. LoRa Alliance Inc. https://lora-alliance.org/wp-content/uploads/2020/11/2015_-_lorawan_specification_1r0_611_1.pdf
Termsawasd, S., & Chaiyakul, Y. (2024). Energy consumptions in university case study: Rajabhat Maha Sarakham University [In Thai]. Journal of Architecture, Design and Construction, 6(1), 52-65. https://so02.tci-thaijo.org/index.php/Jadc/article/view/262506
Thirunavukkarasu, K., & Raju, L. (2025). Enhanced energy efficiency smart buildings through LoRaWAN and adaptive machine learning techniques. Wireless Networks, 31(3), 2875-2892. https://doi.org/10.1007/s11276-025-03915-5
Turner, W. C., & Doty, S. (2006). Energy management handbook (6th ed.). The Fairmount Press.
