กลับสู่หน้าหลัก

PRECISION FARMING / SMART FARM

ประเทศไทยยังเป็นประเทศเกษตรกรรม ถึงแม้ปัจจุบันสินค้าอุตสาหกรรม จะกลายมาเป็นสินค้าหลักในการส่งออกก็ตาม แต่อาชีพของคนส่วนใหญ่ในประเทศนี้ ก็ยังคงตั้งอยู่บนรากฐานของ “ทรัพย์ในดินสินในน้ำ” มาแต่ไหนแต่ไร แต่น่าแปลกใจเป็นอย่างยิ่งว่า งานวิจัยส่วนใหญ่ของนักวิทยาศาสตร์ไทยกลับไม่ได้เกื้อหนุนต่ออาชีพนี้เท่าไรนัก งานวิจัยทางการเกษตรของไทยในปัจจุบัน ไม่ได้ก้าวตามโลกที่ได้ข้ามไปสู่ยุคไอที – จีโนม – นาโน ไปหลายปีแล้ว ทั้งนี้เพราะประเทศพัฒนาแล้วทั้งหลายต่างก็กำลังขะมักเขม้นกันทำวิจัย ในศาสตร์ที่จะทำให้เกษตรกรรมของศตวรรษที่ 21 เป็นอาชีพสุดแสนจะไฮเทค ด้วยการนำเทคโนโลยีผสมผสานต่างๆ ทั้ง คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ไอที สื่อสาร เซ็นเซอร์ เทคโนโลยีชีวภาพ รวมทั้งนาโนเทคโนโลยี เข้ามาช่วยในการทำให้ ไร่นา ฟาร์มเกษตรทั้งหลาย กลายมาเป็นออฟฟิศไฮเทค ศาสตร์ดังกล่าวซึ่งจะช่วยทำให้ฟาร์มธรรมดาๆ กลายมาเป็น ฟาร์มอัจฉริยะ (Smart Farm หรือ Intelligent Farm) ได้รับการขนานนามว่า Precision Agriculture

Precision Farming หรือ Precision Agriculture ภาษาไทยยังไม่มีการบัญญัติศัพท์ เพราะยังไม่มีการทำวิจัย กันอย่างกว้างขวาง ผู้เขียนขอเรียกว่า เกษตรกรรมความแม่นยำสูง Precion Farming เป็นที่นิยมกันมากใน ประเทศสหรัฐอเมริกา และ ออสเตรเลีย และเริ่มแพร่หลายเข้าไปในหลายประเทศ ทั้งยุโรป ญี่ปุ่น แม้กระทั่งประเทศเพื่อนบ้าน ของเราอย่าง มาเลเซีย ก็มีการทำวิจัยทางด้านนี้ หรือไกลออกไปอีกนิด อย่างอินเดียก็ทดลองใช้เทคโนโลยีนี้ กันอย่างกว้างขวาง จึงมีความจำเป็นที่ประเทศไทย จะต้องเริ่มให้ความสนใจในเรื่องนี้ให้มากขึ้น เพราะย่านนี้เป็นย่านของเกษตรกรรม ไม่ว่าจะเป็น พม่า ไทย ลาว กัมพูชา และเวียดนาม มิฉะนั้นในอนาคตอันใกล้นี้ เมื่อเทคโนโลยีเกษตรความแม่นยำสูง ถูกนำไปใช้เชิงพาณิชย์เมื่อไหร่ ประเทศไทยจะสูญเสียโอกาส ในการส่งออกเทคโนโลยีเหล่านี้ไปยังประเทศเพื่อนบ้าน ซึ่งกำลังมีความเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจเป็นอย่างมาก ในประเทศมาเลเซียเอง มีการนำ Precision Farming มาใช้ดูแลสวนปาล์มขนาดใหญ่ ทำให้มีผลผลิตสูง จริงๆแล้ว ประเทศไทยเองมีพื้นที่เกษตรกรรมขนาดใหญ่กว่าเสียอีก ทั้งยังมีความหลากหลายทางพืชพันธุ์เหลือคณา ได้เปรียบเขาหลายๆ อย่าง จึงน่าจะมีการวิจัยและพัฒนา เทคโนโลยีนี้ให้มีความก้าวหน้ากว่าเขาให้ได้

เกษตรกรรม อาจเป็นอาชีพที่มีความสุขที่สุดในโลก สำหรับศตวรรษที่ 21 แล้ว เกษตรกรรม เทคโนโลยี และ สิ่งแวดล้อม จะอาศัยและอยู่ร่วมกันได้อย่างกลมกลืนและพอเพียง

Precision Farming ไ้ด้รับการนิยาม และตั้งความหมายต่างๆ กันไป แม้แต่ชื่อ ก็ยังถูกเรียกได้หลายชื่อ ตามแต่จะเน้น เทคโนโลยีหลักตัวไหน เช่น

• Precision Farming (การทำฟาร์มด้วยความแม่นยำสูง)
• Information-Intensive Agriculture (เกษตรที่เน้นการใช้สารสนเทศ)
• Prescription Farming (การทำฟาร์มแบบมีสูตร)
• Target Farming (การทำฟาร์มแบบมุ่งเป้า)
• Site Specific Crop Management (การจัดการผลผลิตแบบระบุพื้นที่)
• Variable Rate Management (การให้ปุ๋ยให้น้ำและจัดการพื้นที่โดยปรับตามความเหมาะสม)
• Variable Rate Technology –VRT (เทคโนโลยีจัดการพื้นที่โดยปรับตามความเหมาะสม)
• Farming by Soil (การทำฟาร์มโดยเน้นคุณสมบัติของดินในแต่ละพื้นที่ย่อย)
• Grid Soil Sampling Agriculture, Grid Farming
• Global Positioning Systems (GPS) Agriculture (การเกษตรที่ใช้ระบบพิกัด)
• Farming by the Inch, Farming by the Foot (การทำฟาร์มที่มีรายละเอียดระดับนิ้วหรือฟุต)

ง่ายๆ ก็คือ เกษตรกรรมความแม่นยำสูง เป็นกลยุทธ์ในการทำการเกษตร ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยเกษตรกรสามารถจะปรับการใช้ทรัพยากร ให้สอดคล้องกับสภาพของพื้นที่ย่อยๆ รวมไปถึงการดูแล อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำ ไม่ว่าจะเป็น การหว่านเมล็ดพืช การให้ปุ๋ย การใช้ยาปราบศัตรูพืช การไถพรวนดิน การรดน้ำ การคัดเลือกผลผลิต การเก็บเกี่ยวผลผลิต เช่น การให้ปุ๋ยในฟาร์มอัจฉริยะ จะทำด้วยความแม่นยำกว่า โดยอาจจะใช้เครื่องสแกนสภาพดินในไร่ (Soil Mapping) เพื่อเก็บข้อมูลว่าบริเวณต่างๆ มีความอุดมสมบูรณ์แตกต่างกันอย่างไร ตรงไหนขาดแร่ธาตุชนิดใด ลักษณะดินร่วนซุยต่างกันแค่ไหน ข้อมูลเหล่านั้นจะถูกเก็บเข้าไปในฐานข้อมูล ที่เชื่อมโยงกับแผนที่ของฟาร์ม แล้วสามารถดาวน์โหลด ไปยังเครื่องหยอดปุ๋ยบนรถไถที่ติด GPS (Global Positioning System) ทำให้การหยอดปุ๋ยสามารถกำหนดได้ว่า จะหยอดปุ๋ยชนิดใด ลงตำแหน่งใดในฟาร์มมากหรือน้อย จะเห็นได้ว่า ฟาร์มอัจฉริยะมีความแตกต่างกับฟาร์มธรรมดาตรงที่ ี่การใช้ทรัพยากรเป็นไปอย่างแม่นยำ และตรงต่อความต้องการของพืช ช่วยลดการสูญเสียทรัพยากร การให้ปุ๋ยที่ไม่มากเกินไป ช่วยทำให้ดินไม่เสีย ไม่เกิดการล้นของแร่ธาตุที่อาจทำให้สภาพแวดล้อมเสื่อมลงได้ ซึ่งเป็นไปไม่ได้เลยสำหรับเกษตรกรรมแบบดั้งเดิม ไม่ว่าจะเป็นเกษตรเคมี หรือ เกษตรอินทรีย์ ที่การให้ปุ๋ยก็จะให้เท่าๆกันทั่วทั้งไร่

เกษตรกรกำลังนั่งจิบไวน์มองฟาร์มของพวกเขา เซ็นเซอร์ต่างๆที่ติดตั้งอยู่ในฟาร์ม กำลังเก็บข้อมูล ดิน น้ำ ฟ้า ฝน และตัดสินใจเปิด-ปิดน้ำ ให้ปุ๋ย หรือ ออกคำสั่งให้รถเก็บเกี่ยวออกไปทำงานเอง อาชีพเกษตรกรที่เคยต้องหลังสู้ฟ้าหน้าสู้ดิน กลับผันเปลี่ยนไปเป็น หลังนวดสปาหน้าดูจอ เทคโนโลยี Precision Farming กำลังจะทำให้อาชีพเกษตรกรรม กลายมาเป็นอาชีพที่มีความสุขที่สุดในโลก

เกษตรกรรมความแม่นยำสูง ต้องประกอบด้วยเรื่องสำคัญ 3 เรื่องคือ (1) สารสนเทศ (2) เทคโนโลยี (3) การบริหารจัดการ โดยตั้งอยู่บนแนวคิดที่ว่า พืชพันธุ์ที่ปลูก และ สภาพล้อมรอบ (ดิน น้ำ แสง อากาศ) ในไร่นา มีความแตกต่างกัน ในแต่ละบริเวณหรือพื้นที่ย่อยๆ ถึงแม้จะอยู่ในไร่เดียวกันก็ตาม สภาพล้อมรอบที่แตกต่างกันนี้ มีผลให้การเกิดผลผลิตแตกต่างกันได้ ดังนั้นจึงต้องดูแลพื้นที่เหล่านั้นแตกต่างกัน ซึ่งจะมีผลให้สร้างผลผลิต ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด ปัญหาก็คือ เราจะรู้ได้อย่างไรว่า ความแตกต่างนั้นมีจริง แล้วจะวัดอย่างไร (ปัจจุบันมีเทคโนโลยีในการเก็บเกี่ยวอัตโนมัติที่จะคำนวณปริมาณผลผลิตที่เก็บขึ้นมาได้ โดยบันทึกร่วมกับตำแหน่ง GPS ทำให้ทราบว่าตำแหน่งใดในไร่มีผลผลิตแตกต่างกันอย่างไร) หรือเมื่อรู้แล้ว เราจะนำเทคโนโลยีมาใช้อย่างไร รวมไปถึงจะบริหารจัดการอย่างไร นี่คือโจทย์ของเกษตรกรรมความแม่นยำสูง ซึ่งจะนำประโยชน์มาสู่เกษตรกร เจ้าของฟาร์ม ดังนี้ี้

• เกิดการลดต้นทุน
• การเกิดผลผลิตสูงสุด เกิดทั้งปริมาณและคุณภาพสูงสุด ที่เหมาะสมกับสภาพพื้นที่แต่ละส่วนในไร่
• เกิดการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า
• รักษาสภาพแวดล้อม ซึ่งสามารถนำไปสู่กระบวนการผลิตอาหารที่มีคุณภาพ และ ปลอดภัย

เ้กษตรกรรมความแม่นยำสูง มีลักษณะเป็นวงจรที่ประกอบด้วยขั้นตอน ทั้งหมด 5 ขั้นตอนด้วยกัน ได้แก่

1. Data Collection เป็นขั้นตอนการเก็บข้อมูลของดิน น้ำ แสง ภูมิอากาศ (ซึ่งมักจะหมายถึงภูมิอากาศ ในพื้นที่เล็กๆ ที่เรียกว่า micro-climate) ผลผลิต เป็นต้น ด้วยวิธีการและเทคโนโลยีต่างๆ เช่น เครือข่ายเซ็นเซอร์ สถานีตรวจวัดอากาศ ภาพถ่ายดาวเทียม เครื่องสแกนสภาพดิน เป็นต้น
2. Diagnostics เป็นขั้นตอนในการวินิจฉัยข้อมูล สร้าง กรองและเก็บข้อมูลที่เป็นประโยชน์เข้าสู่ฐานข้อมูล ซึ่งมักจะใช้เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ (GIS)
3. Analysis เป็นขั้นตอนในการวิเคราะห์ข้อมูล การทำนายผลผลิตเชิงพื้นที่ รวมไปถึงการวางแผนจัดการ เช่น เทคโนโลยี Crop Modeling ซึ่งจะนำข้อมูลต่างๆ มาทำการโมเดลหาความสัมพันธ์กับผลผลิตที่เก็บเกี่ยวได้
4. Precision Field Operations เป็นขั้นตอนในการปฏิบัติการตามแผนที่วางไว้ เช่น การหยอดปุ๋ยด้วยรถขับเคลื่อนด้วย GPS การให้น้ำแบบโปรแกรม การนำส่งปุ๋ยหรือยาฆ่าแมลง ด้วยแค็ปซูลนาโน ซึ่งสามารถควบคุมการปลดปล่อย ตามเงื่อนไขที่กำหนด เป็นต้น
5. Evaluation เป็นขั้นตอนในการประเมินผลการปฏิบัติการว่ามีประสิทธิภาพมากน้อยเพียงใด คุ้มค่าแก่การลงทุนหรือไม่ โดยใช้เทคโนโลยีด้านการเงินและเศรษฐศาสตร์อุตสาหกรรม

การขาดแคลนน้ำจืดทำให้ระบบการให้น้ำแก่ฟาร์มต้องฉลาดมากขึ้น

เกษตรกรรมความแม่นยำสูง หาใช่การทำการเกษตรที่ต้องใช้จักรกลหนัก หรือ ต้องใช้การลงทุนและการปฏิบัติการ ขนาดใหญ่ แต่อย่างใดไม่ หากแต่ เกษตรกรรมความแม่นยำสูง ใช้การวิเคราะห์ข้อมูลอย่างละเอียด เพื่อนำไปสู่การตัดสินใจ เพื่อทำการอย่างหนึ่งอย่างใด กับพื้นที่เกษตรกรรมให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด การทำเกษตรกรรมความแม่นยำสูง จึงน่าจะสอดคล้องกับหลักของเศรษฐกิจพอเพียง เพราะมีการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า และเกิดประโยชน์สูงสุด เกษตรกรรมความแม่นยำสูง เป็นเรื่องของการบริหารจัดการอย่างฉลาด มากกว่า แค่เป็นการใช้ไฮเทคในการแก้ปัญหา

เกษตรกรรมความแม่นยำสูง จะมีประโยชน์มากยิ่งขึ้นเป็นทวีคูณ หากมีการทำกันเป็นพื้นที่กว้างขวาง แทนที่จะเป็นฟาร์มหรือไร่นาเจ้าเดียว แต่ฟาร์มหรือไร่นาที่อยู่ข้างเคียงก็ทำด้วย ยิ่งเป็นภูมิภาคยิ่งดี เพราะสามารถนำข้อมูล มาเชื่อมโยงกัน ทำให้สามารถที่จะเข้าใจความเปลี่ยนแปลงที่เกิืดขึ้นในท้องถิ่น ณ บริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งอาจนำไปสู่การตัดสินใจ เพื่อปฏิบัติการสิ่งใดสิ่งหนึ่ง หรือ เพื่อแก้ปัญหาบางอย่าง ก่อนที่ปัญหานั้นจะลุกลามไปในบริเวณกว้่าง เช่น หากฟาร์มเลี้ยงไก่แต่ละฟาร์ม มีเซ็นเซอร์ตรวจไข้หวัดนก หรือ ตรวจสัญญาณอันตรายอื่นๆ เมื่อได้รับสัญญาณอันตราย ก็สามารถส่งต่อข้อมูลไปยังฟาร์มข้างเคียง หรืออาจตรวจสอบข้อมูลย้อนกลับเพื่อเช็คว่าข้อมูลมีความถูกต้องเพียงใด ทำให้การเตือนภัยแบบเรียลไทม์ ฉับไวต่อเหตุการณ์เป็นไปได้กว่าในอดีต

หากท่านสนใจในเทคโนโลยีเกษตรกรรมความแม่นยำสูง ก่อนที่จะตัดสินใจนำเทคโนโลยีตัวนี้ไปใช้ทำให้ฟาร์มของท่าน เป็น Smart Farm ท่านควรจะพิจารณาปัจจัย 3 ประการต่อไปนี้

1. มีข้อมูลที่บ่งชี้ว่า สภาพล้อมรอบในำไร่นา รวมทั้งผลผลิตที่ได้ มีความแตกต่างกันแต่ละพื้นที่ย่อยๆ ในไร่นานั้น จริงๆ หรือ มีความแตกต่างระหว่างไร่นาของเรา กับไร่นาข้างเคียงในภูมิภาคเดียวกัน อย่างค่อนข้างชัดเจน
2. เมื่อเรามีความเชื่อว่าความแตกต่างนั้นมีจริงแล้ว เรายังจะต้องสามารถระบุความแตกต่างนั้น ตลอดจนคำนวณหา ข้อมูลเชิงปริมาณของความแตกต่างนั้นให้ได้ จริงๆแล้ว การได้มาซึ่งความแตกต่างเหล่านั้น อาจไม่จำเป็นต้องใช้ เทคโนโลยีใหม่ที่วิเศษวิโสอะไร ภูมิปัญญาชาวบ้านก็สามารถนำมาสู่ข้อมูลนั้นได้ เพียงแต่ เทคโนโลยีในการระบุพิกัด รวมไปถึงเทคโนโลยีประมวลผล จะช่วยทำให้เข้าถึงและเข้าใจในปริมาณความแตกต่างนั้น ได้ง่ายและดีขึ้น
3. เมื่อระบุความแตกต่างในแง่ต่างๆ ของพื้นที่ย่อยๆ ในฟาร์ม และ ไร่นา ได้แล้ว เรายังต้องมีความสามารถ ในการจัดการกับความแตกต่างเหล่านั้น เช่น หากเราทราบว่า วัชพืชมีการกระจายตัวในไร่อย่างไร การพ่นยาปราบวัชพืช ก็ควรมีการกระจายตัวในรูปแบบเดียวกัน แทนที่จะให้เท่าๆกันทั้งพื้นที่

เกษตรกรรมความแม่นยำสูง สามารถนำไปประยุกต์ใช้ กับวิธีในการทำเกษตรกรรมได้ทุกแบบ ไม่ว่าการเกษตรแบบนั้น จะมีการเก็บเกี่ยวปีละครั้ง หรือปีละหลายครั้ง ขนาดของฟาร์มหรือไร่นาจะเล็กหรือใหญ่ ลักษณะของการเพาะปลูก จะเป็นแบบชนิดเดี่ยว หรือแบบผสมผสาน พันธุ์พืชจะเป็นแบบธรรมชาติ หรือแบบดัดแปรพันธุกรรม การให้น้ำจะเป็น แบบตามธรรมชาติ หรือใช้ระบบรดน้ำ รวมทั้งปรัชญาของฟาร์มหรือไร่นาที่กำหนดให้เป็น เกษตรอินทรีย์ หรือ เกษตรเคมี เกษตรกรรมความแม่นยำสูงจึงยึดหลักทางสายกลาง ที่ผันเผลี่ยนต้นทุนหรือ input ให้เป็นผลผลิต หรือ output ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยคำนึงถึงสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน

แรงจูงใจหรือแีรงผลักดัน ที่ทำให้ประเทศไทยต้องหันมาสนใจวิถีแห่งเกษตรกรรมความแม่นยำสูง ในปัจจุบันและอีกไม่นานต่อจากนี้ ก็คือ สภาพสิ่งแวดล้อมที่เสื่อมถอย จากการเกษตรที่ขาดข้อมูลความเชื่อมโยง ระหว่างกิจกรรมในไร่นา กับสภาพแวดล้อมที่ถูกกระทบ ราคาพืชผลทางการเกษตรที่แปรเปลี่ยนตามปริมาณผลผลิต ซึ่งขาดความสามารถในการคาดการณ์ล่วงหน้า สภาวะการกระจายตัวและพฤติกรรมของประชากรที่เปลี่ยนไป ทำให้แรงงานภาคการเกษตรขาดแคลน หรือขาดคุณภาพ รวมไปถึงสภาวะโลกร้อนที่ทำให้สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงไป จนภูมิปัญญาชาวบ้านที่สืบทอดมาหลายชั่วคนสำหรับใช้ในการดำรงชีวิต และใช้ตัดสินใจในการดำเนินกิจกรรมในไร่นา เริ่มใช้ไม่ได้ผล หรือมีความสุ่มเสี่ยงมากขึ้น เหล่านี้ทำให้การทำการเกษตรในอนาคตข้างหน้า ต้องวางอยู่บนพื้นฐานของข้อมูล และสภาพล้อมรอบที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างเรียลไทม์มากขึ้น จะว่าไปแล้วเกษตรกรรมความแม่นยำสูง สามารถทำได้ง่ายกับฟาร์มหรือไร่นาขนาดเล็กด้วยซ้ำไป ซึ่งก็เป็นลักษณะของเกษตรกรรมในประเทศไทย แม้แต่ในประเทศกำลังพัฒนาก็สามารถทำได้ เช่น การทำสวนชาใน Tanzania และ Sri Lanka

เทคโนโลยีเกษตรกรรมความแม่นยำสูง ประกอบด้วยความสามารถ 3 ด้านได้แก่

1. ความสามารถในการระบุตำแหน่ง ในฟาร์มหรือไร่นา
2. ความสามารถในการเก็บ แปรผล และวิเคราะห์ข้อมูล ในระยะเวลาและมิติที่เหมาะสม
3. ความสามารถในการปรับแต่ง การใช้ทรัพยากรและต้นทุนต่างๆ รวมทั้งกิจกรรมทางการเกษตร ให้เหมาะสมกับแต่ละพื้นที่ย่อยๆ ที่พบความแตกต่าง

เทคโนโลยีเกษตรความแม่นยำสูงจะต้องมีความสามารถครบทั้ง 3 อย่างครับ จึงจะเรียกว่าใช้ได้จริง และเปลี่ยนฟาร์มธรรมดาให้เป็น Smart Farm ได้ เรามาดูเทคโนโลยีลูก ที่จะนำเข้ามาใช้ ในการทำเกษตรกรรมความแม่นยำสูง กันบ้างครับว่ามีอะไรบ้างี้

• Global Positioning System (GPS) เป็นเทคโนโลยีในการระบุพิกัด หรือ ตำแหน่งบนพื้นผิวโลกโดยใช้กลุ่มของดาวเทียมจำนวน 24 ดวงซึ่งโคจรรอบโลกในวงโคจร 6 วงที่ความสูง 20,200 กิโลเมตรเหนือพื้นโลก เครื่องรับ GPS เชิงพาณิชย์ในปัจจุบันมีความสามารถในการระบุพิกัดได้แม่นยำถึง 1-3 เมตร ซึ่งเพียงพอต่องานทางด้านเกษตรความแม่นยำสูงแล้ว รวมไปถึงเทคโนโลยีรถไถควบคุมด้วย GPS เพื่อพรวนดิน หยอดปุ๋ย และ เก็บเกี่ยว บริษัท John Deere ในสหรัฐอเมริกา ได้จำหน่ายระบบรถแทร็คเตอร์อัตโนมัติที่มีชื่อว่า iGuide และ AutoTrac ซึ่งมีระบบการบังคับ การเลี้ยวของพวกมาลัย รวมทั้งอัลกอริทึมต่างๆ ที่ทำให้รถแทรคเตอร์สามารถวิ่งไปวิ่งกลับตลอดทั้งไร่ ตามแผนที่และคำสั่งที่ระบุ โดยสามารถหยอดปุ๋ยหรือยาฆ่าแมลง ให้มีความแตกต่างในแต่ละพื้นที่ได้ตามโปรแกรมที่ระบุมา

ระบบรถแทร็กเตอร์ขับเองด้วยการนำทางจาก GPS ของบริษัท John Deere ประเทศสหรัฐอเมริกา

• Geographic Information System (GIS) เทคโนโลยีภูมิสารสนเทศ เป็นเทคโนโลยีในการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ แล้วนำมาแสดงผลในรูปแบบต่างๆ โดยจุดขายของมันอยู่ที่ความสามารถในการเก็บข้อมูลหลากหลายมิติ ที่มีความเกี่ยวข้องกับพิกัดของพื้นที่ แล้วนำมาวิเคราะห์และแสดงผลตามที่ผู้ใช้ต้องการ ในอดีตประเทศไทยมีการใช้งาน GIS กันอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะในหน่วยงานรัฐบาล GIS นั้นเคยถูกมองว่าเป็นของที่มีราคาแพง และยุ่งยากในการนำมาใช้ ทำได้เฉพาะผู้เชี่ยวชาญ และต้องได้รับการอบรมเป็นพิเศษ หรือ แม้แต่อาจต้องเรียนในระดับปริญญา จนกระทั่งเดี๋ยวนี้ คนทั่วไปสามารถเข้าถึงระบบ GIS ได้โดยใช้โปรแกรม Google Earth ถึงแม้ผู้เชี่ยวชาญด้าน GIS จะบอกว่า Google Earth เป็นเพียงโปรแกรมแสดงผล (Visualization) เท่านั้น ยังขาดความสามารถด้าน processing ก็ตาม แต่เชื่อว่าอีกไม่นาน ความสามารถด้าน processing ข้อมูลภูมิศาสตร์จะเข้าไปอยู่ใน Google Earth แน่ๆ ในสมัยก่อน การใช้แผนที่ และ ภาพถ่ายดาวเทียม เป็นเรื่องยุ่งยาก และเข้าถึงได้ไม่ง่ายนัก อีกทั้งหน่วยงานที่ครอบครองข้อมูลเหล่านี้ก็ค่อนข้างหวง การจะได้ภาพถ่ายดาวเทียมมาชื่นชม ต้องแลกด้วยราคาที่ชาวบ้านอย่างเราๆ ไม่อาจตัดใจซื้อ แต่เดี๋ยวนี้ Google Earth นำสิ่งเหล่านั้นมาหยิบยื่นให้ฟรีๆ การเกิดขึ้นของ Google Earth และ GPS ราคาถูกนำมาซึ่งธุรกิจใหม่ๆ และการเติบโตในการนำ ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ ไปใช้ประโยชน์ร่วมกับข้อมูลอื่นๆ อย่างไม่เคยเป็นมาก่อน จะว่าไปแล้ว Google Earth ไม่ได้จงใจออกแบบมาสำหรับให้นักวิทยาศาสตร์ใช้ แต่ตั้งใจจะให้คนทั่วไปใช้มากกว่า แต่ปรากฏว่าตอนนี้ Google Earth ได้กลับกลายมาเป็นเครื่องมือสำคัญในทางวิทยาศาสตร์ไปแล้ว เราสามารถนำข้อมูลเชิงพื้นที่ต่างๆ มาผนวกใช้ร่วมกับ Google Earth ได้ ทำให้ตอนนี้บริษัท Google เอง สนใจจะเพิ่มเติม ฟังก์ชันต่างๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อการทำงานทางด้านวิทยาศาสตร์เข้าไปในโปรแกรม เพราะ Google เชื่อว่า การเติบโตของการใช้งานโปรแกรม Google Earth ในทางวิทยาศาสตร์ จะนำมาสู่การขยายการใช้ประโยชน์ โดยคนทั่วไปในที่สุด

ภาพจาก Google Earth แสดงข้อมูลโครงการที่มีชื่อว่า Bio Mapping ซึ่งมีการนำเอาเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจและ GPSไปติดที่คนแล้วปล่อยให้เดินไปในเมือง

• Remote Sensing หรือ เทคโนโลยีการรับรู้ระยะไกล เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการเก็บข้อมูลพื้นที่ โดยอาศัยคลื่นแสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ และ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆ เช่น เรดาห์ ไมโครเวฟ วิทยุ เป็นต้น โดยอุปกรณ์รับรู้เหล่านั้นมักจะติดตั้งบนอากาศยาน หรือ ดาวเทียม เทคโนโลยี Remote Sensing เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับการใช้งานในพื้นที่กว้าง หน่วยงานที่ใช้โดยมากจึงเป็นหน่วยงานของรัฐบาลและทหาร ในอดีตนั้นถึงแม้จะมีการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในการเกษตร แต่ก็เป็นการใช้ในระดับนโยบายโดยองค์กรของรัฐ แทบจะไม่มีการนำมาใช้ในระดับบริษัท หรือฟาร์มของเกษตรกร เพราะราคาที่แพงแสนแพง แต่ในปัจจุบันเทคโนโลยี Remote Sensing มีราคาถูกลงมากและใช้งานง่ายขึ้น เมื่อก่อนจะใช้เทคโนโลยีนี้ จะต้องไปเรียนกันในระดับปริญญา แต่เดี๋ยวนี้เจ้าของฟาร์มก็สามารถใช้ได้ โดยการสั่งซื้อบริการจากดาวเทียมของเอกชน หรือ ข้อมูลสาธารณะต่างๆ ที่มีให้ดาวน์โหลดมากมายในเน็ต อย่างไรก็ดี เนื่องจากข้อมูลจาก Remote Sensing นั้นเป็นข้อมูลของพื้นที่กว้าง หากจะใช้สำหรับพื้นที่ย่อยๆในระดับฟาร์ม ข้อมูลก็จะมีความหยาบเอามากๆ ข้อมูลดิบที่ได้จาก Remote Sensing จะเป็นสเปคตรา (Spectra) ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นแสง เป็นหลัก ซึ่งต้องอาศัยการแปลความหมายออกมาเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ เช่น ขนาดและความหลากหลาย ของพื้นที่เกษตรกรรม ชนิดของพืชที่มีการเพาะปลูก ความชุ่มชื้นของดิน เป็นต้น

• Proximal Sensing (ผมชอบใช้ Ambient Sensing มากกว่า) หรือ เทคโนโลยีการรับรู้ระยะใกล้ อาศัยเซ็นเซอร์วัดข้อมูลต่างๆ ได้โดยตรงในจุดที่สนใจ เช่น เซ็นเซอร์ตรวจอากาศ (Weather Station) เซ็นเซอร์วัดดิน (Soil Sensor) เซ็นเซอร์ตรวจโรคพืช (Plant Disease Sensor) เซ็นเซอร์ตรวจวัดผลผลิต (Yield Monitoring Sensor) เซ็นเซอร์เคมี (Chemical Sensor) เป็นต้น เซ็นเซอร์เหล่านี้ สามารถที่จะนำมาวางเป็นระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Sensor Network) โดยนำไปติดตั้ง หรือปล่อยในพื้นที่ไร่นา เพื่อเก็บข้อมูลต่างๆ เช่น ความชื้นในดิน อุณหภูมิ ปริมาณแสง สารเคมี เป็นต้น ซึ่งเซ็นเซอร์ไร้สายจิ๋วเหล่านี้ สามารถนำไปวางให้ครอบคลุมพื้นที่ฟาร์ม เซ็นเซอร์ไร้สายที่วงการอุตสาหกรรมเรียกกันว่า “ฝุ่นฉลาด” (Smart Dust) เหล่านี้สามารถคุยกันและส่งผ่านข้อมูลให้แก่กันและกันได้ หากเราสอบถามข้อมูล ไปยังเซ็นเซอร์ที่อยู่ใกล้ที่สุดเพียงตัวเดียว ข้อมูลทั้งหมดของเซ็นเซอร์ทุกตัว ก็จะสามารถถ่ายทอดมายังศูนย์บัญชาการของฟาร์มได้ทันที บริษัท Accenture แห่งประเทศสหรัฐอเมริกา ได้สาธิตโดยการนำเอาเซ็นเซอร์จิ๋วไปโรยไว้ในไร่องุ่นสำหรับผลิตไวน์ที่ชื่อว่า Pickberry ในมลรัฐแคลิฟอร์เนีย ในแปลงสาธิตนั้นใช้เซ็นเซอร์ 17 ตัวครอบคลุมพื้นที่ซึ่งมีรูปร่างเหมือนหัวม้าจำนวน 10 ไร่ โดยสามารถคลิ๊กเพื่อเรียกดูข้อมูลได้จากเว็บ เบื้องต้นเครือข่ายเซ็นเซอร์ใช้เพื่อเก็บข้อมูลเรียลไทม์เท่านั้น แต่ต่อไปมันสามารถที่จะใช้ในการควบคุมการเปิดปิดวาล์วน้ำโดยอัตโนมัติ เพื่อให้น้ำแก่ต้นพืชในปริมาณที่เหมาะสม ซึ่งการควบคุมนี้ยังสามารถทำให้มีความสัมพันธ์กับข้อมูลพยากรณ์อากาศในท้องถิ่นด้วยก็ได้ เช่นหากทราบว่าจะมีฝนตกวาล์วน้ำจะปิด เครือข่ายเซ็นเซอร์เหล่านั้นยังอาจใช้เฝ้าระวังโรคพืช โดยตรวจจับโมเลกุลตัวบ่งชี้บางชนิดที่สื่อว่าพืชกำลังจะเป็นโรคก่อนที่จะลุกลามใหญ่โต เซ็นเซอร์จิ๋วเหล่านี้หากนำมาใช้กันอย่างกว้างขวาง มีการเชื่อมโยงข้อมูล จากแต่ละฟาร์มมายังผู้ให้บริการน้ำอย่างกรมชลประทาน ก็จะช่วยให้การจัดการน้ำเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งระบบ GIS (Geography Information System) จะช่วยให้ทราบว่ากรมชลประทานมีน้ำพอเพียงตลอดฤดูผลิตหรือไม่

เซ็นเซอร์ตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นของดินที่ใช้พลังงานจากแสงอาฑิตย์ ส่งข้อมูลไป Server ด้วยสัญญาณวิทยุ

• Variable Rate Technology (VRT) หรือเทคโนโลยีการให้ปุ๋ย/น้ำ/ยาฆ่าแมลง ตามสภาพความแตกต่างของพื้นที่ โดยมักจะใช้ร่วมกับเทคโนโลยี GPS เช่น รถไถที่ให้ปุ๋ยแตกต่างกันตามสภาพความอุดมสมบูรณ์ของพื้นที่ โดยอาจมีการทำแผนที่ดิน (Soil Mapping) ก่อนหน้านี้ด้วยเครื่องสแกนหน้าดินที่ติด GPS จากนั้นข้อมูลสภาพดินจะถูกเก็บไว้ในแผนที่ แล้วส่งให้รถไถที่หยอดปุ๋ย โดยรถหยอดปุ๋ยที่ติด GPS จะรับข้อมูลว่า ณ ตำแหน่งใด ควรให้ปุ๋ย N, P และ K ในอัตราที่แตกต่างกันอย่างไร การให้ยาฆ่าแมลง ก็อาจจะโปรแกรมให้มีความแตกต่างกันได้ ตามประวัติการระบาดของแมลง การให้น้ำก็สามารถใช้เทคโนโลยีนี้ได้เช่นกัน โดยอาจใช้ร่วมกับเทคโนโลยี Proximal Sensing
• Crop Models and Dicision Support System (DSS) เป็นเทคโนโลยีที่บูรณาการเทคโนโลยีทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นเข้าไว้ด้วยกัน เพื่อใช้ในการตัดสินใจว่าจะทำอะไรกับฟาร์ม เมื่อไร อย่างไร นอกจากนั้นเทคโนโลยีนี้ยังมีความสามารถในการทำนายด้วยว่าผลผลิตจะเป็นอย่างไรต่อไป โดยอาศัยข้อมูลจากอดีตว่าหาก ดิน น้ำ ฟ้า ฝน เป็นอย่างนี้ ผลผลิตของฟาร์มจะเป็นอย่างไร จริงๆ แล้วในอดีตนั้นบรรพบุรุษของเราได้อาศัยสิ่งที่เรียกว่า ภูมิปัญญาชาวบ้าน มาตลอด หากแต่ด้วยสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปได้ทำให้วิธีการดังกล่าวไม่อาจใช้ได้ผลอีกแล้ว ระบบ DSS นี้จะทำการรวบรวมข้อมูลจากอดีตมาผสมกับข้อมูลแบบ Real Time ที่อ่านได้ในปัจจุบัน และอาจผสมผสานกับข้อมูลที่ได้จากหน่วยงานของรัฐ เพื่อเสนอให้เจ้าของฟาร์มทำการตัดสินใจ อย่างใดอย่างหนึ่งกับฟาร์ม เช่น สถานีตรวจอากาศในฟาร์มอาจตรวจพบว่าจะมีฝนตก อีกทั้งข้อมูลพยากรณ์อากาศที่ดาวน์โหลดมาก็บ่งบอกฝนตกหนักด้วย ระบบ DSS ก็จะทำการตัดการให้น้ำ โดยมีการแจ้งเตือนต่อเจ้าของฟาร์มว่าจะมีฝนตกหนักในไม่ช้า เพื่อที่เจ้าของฟาร์มจะตัดสินใจ เตรียมการเพื่อลดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น ระบบ DSS อาจจะฉลาดเพิ่มไปอีกขั้น โดยอาจทำนายราคาพืชผลในปีนี้หรือปีต่อไปได้ ภายใต้สภาพอากาศที่เกิดขึ้น เพื่อนของผู้เขียนคือ ดร. กฤษณะเดช เจริญสุธาสินี ได้พัฒนาระบบนี้ให้สามารถทำนายผลผลิตของมังคุดได้ และกำลังร่วมกับผู้เขียนเพื่อพัฒนาระบบ DSS สำหรับสวนไวน์

ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ - ศูนย์นาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

(c) Copyright 2007 Mahidol University