Field Log

IoT Air Quality Monitor: เครื่องวัดอุณหภูมิ ความชื้น และ PM2.5 ด้วย ESP32

ระบบ IoT ตรวจวัดอุณหภูมิ ความชื้น และฝุ่น PM2.5 ด้วย ESP32 และ PMS7003

5 MIN READ
05/04/2026
IoT Air Quality Monitor: เครื่องวัดอุณหภูมิ ความชื้น และ PM2.5 ด้วย ESP32

การพัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิ ความชื้น และ PM2.5 แบบเรียลไทม์ด้วย ESP32 เพื่อเฝ้าระวังสภาพอากาศที่ส่งผลต่อสุขภาพ

ภาพรวม

บทความนี้นำเสนอการพัฒนาเครื่องวัดอุณหภูมิ ความชื้น และค่าฝุ่นละออง PM2.5 โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ร่วมกับเซนเซอร์ SHT31 และ PMS7003 เพื่อใช้ในการตรวจสอบสภาพอากาศแบบเรียลไทม์ พร้อมแสดงผลผ่านระบบ Dashboard และสามารถนำข้อมูลไปใช้ในการเฝ้าระวังผลกระทบต่อสุขภาพได้

หลักการและเหตุผล

ในปัจจุบันสภาพอากาศมีความแปรปรวนมากขึ้น โดยเฉพาะปัญหาฝุ่นละออง PM2.5 ที่ส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจ รวมถึงอุณหภูมิและความชื้นที่มีผลต่อความสบายและสุขภาพของมนุษย์

การมีระบบตรวจวัดสภาพอากาศแบบเรียลไทม์จะช่วยให้สามารถติดตามสถานการณ์ได้อย่างต่อเนื่อง และนำข้อมูลไปใช้ในการตัดสินใจ เช่น การหลีกเลี่ยงกิจกรรมกลางแจ้งเมื่อค่าฝุ่นสูง หรือการปรับสภาพแวดล้อมให้เหมาะสม

วัตถุประสงค์

  • พัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นด้วย SHT31
  • พัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดฝุ่น PM2.5 ด้วย PMS7003
  • ส่งข้อมูลผ่าน ESP32 ไปยังเซิร์ฟเวอร์
  • แสดงผลข้อมูลผ่าน Web Dashboard แบบเรียลไทม์
  • นำข้อมูลไปใช้ในการเฝ้าระวังและวิเคราะห์สภาพอากาศ

ขอบเขตการดำเนินงาน

  • ใช้ ESP32 เป็นหน่วยประมวลผลหลัก
  • ใช้ SHT31 สำหรับวัดอุณหภูมิและความชื้น
  • ใช้ PMS7003 สำหรับวัดฝุ่น PM2.5
  • ส่งข้อมูลผ่าน Wi-Fi ด้วยโปรโตคอล MQTT
  • จัดเก็บข้อมูลในฐานข้อมูล และแสดงผลผ่าน Dashboard
  • ระบบรองรับการทำงานแบบ near real-time

สถาปัตยกรรมระบบ (System Architecture)

ระบบแบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลัก ได้แก่:

1. Sensor Node

ESP32 ทำหน้าที่อ่านค่าจากเซนเซอร์และประมวลผลเบื้องต้น

2. Communication Layer

ใช้ Wi-Fi และ MQTT ในการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ไปยังเซิร์ฟเวอร์

3. Backend & Dashboard

  • Server รับข้อมูลผ่าน MQTT
  • จัดเก็บลงฐานข้อมูล
  • แสดงผลผ่าน Web Dashboard

การดำเนินงาน

Design (การออกแบบระบบ)

ออกแบบโครงสร้างระบบให้มีการไหลของข้อมูลจากอุปกรณ์ไปยังผู้ใช้งานดังนี้:

Sensor → ESP32 → MQTT → Server → Database → Dashboard

โดยคำนึงถึงความเสถียรของระบบ การขยายตัวในอนาคต และการแสดงผลแบบเรียลไทม์

Build (การพัฒนา)

  • เขียนโปรแกรมบน ESP32 เพื่ออ่านค่าจาก SHT31 และ PMS7003
  • พัฒนา MQTT client สำหรับส่งข้อมูลไปยัง broker
  • พัฒนา backend สำหรับรับและจัดเก็บข้อมูล
  • พัฒนา Web Dashboard เพื่อแสดงผลข้อมูลในรูปแบบกราฟและค่าปัจจุบัน

Deploy (การนำไปใช้งาน)

  • ติดตั้งอุปกรณ์ในพื้นที่จริง
  • เชื่อมต่อ ESP32 กับ Wi-Fi
  • ตั้งค่า MQTT broker และ server
  • ทดสอบการส่งข้อมูลและการแสดงผลบน dashboard

Operate (การใช้งานและบำรุงรักษา)

  • ระบบทำงานอัตโนมัติหลังเปิดเครื่อง
  • มีการส่งข้อมูลเป็นช่วงเวลา
  • ผู้ใช้งานสามารถดูข้อมูลผ่าน dashboard ได้ตลอดเวลา
  • มีการตรวจสอบการทำงานและแก้ไขปัญหาเมื่อพบข้อผิดพลาด

Observe / Apply (การประยุกต์ใช้)

ข้อมูลที่ได้สามารถนำไปใช้:

  • เฝ้าระวังค่าฝุ่น PM2.5
  • วิเคราะห์แนวโน้มสภาพอากาศ
  • ใช้ประกอบการตัดสินใจด้านสุขภาพ
  • ประยุกต์ใช้ในระบบ Smart Environment / Smart City

ผลการดำเนินงาน

  • ระบบสามารถวัดค่าอุณหภูมิ ความชื้น และ PM2.5 ได้อย่างต่อเนื่อง
  • สามารถส่งข้อมูลจาก ESP32 ไปยัง server ได้สำเร็จ
  • Dashboard สามารถแสดงผลข้อมูลแบบ real-time และย้อนหลังได้
  • ระบบสามารถใช้งานได้จริงในสภาพแวดล้อมจริง

ปัญหาและอุปสรรค

  • PMS7003 ต้องการแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร
  • การเชื่อมต่อ Wi-Fi อาจไม่เสถียรในบางพื้นที่
  • ค่า sensor อาจมีความคลาดเคลื่อน จำเป็นต้อง calibration
  • ระบบ real-time ต้องออกแบบให้รองรับโหลดข้อมูลอย่างเหมาะสม

ข้อเสนอแนะ

  • เพิ่มระบบแจ้งเตือนเมื่อค่าฝุ่นเกินเกณฑ์
  • รองรับการเชื่อมต่อหลายอุปกรณ์ (multi-node)
  • เพิ่มการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงลึก
  • พัฒนา mobile application สำหรับแสดงผล
  • ปรับปรุงการใช้พลังงานของอุปกรณ์

สรุป

การพัฒนาระบบตรวจวัดอุณหภูมิ ความชื้น และ PM2.5 ด้วย ESP32 และเซนเซอร์ SHT31 และ PMS7003 สามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ โดยระบบสามารถเก็บและแสดงผลข้อมูลแบบเรียลไทม์ ช่วยสนับสนุนการเฝ้าระวังสภาพอากาศและสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในระบบ IoT และ Smart Environment ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Keywords (SEO)

iot, esp32, pm2.5, pms5003, sht31, air quality monitoring, mqtt, dashboard, environmental monitoring, smart city

Share this log to social network