รายงานวิจััยฉบบสมบู์...

83
รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ โครงการวิจัย เรื่อง ระบบติดตามและประมาณเวลาการเดินรถไฟฟ้าด้วย สมาร์ทโฟนผ่านเครือข่าย 3G Tracking and Time-Estimating System for Electric Vehicle via Smart Phone over 3G Network โดย ผศ.ดร.สุรเชษฐ์ กานต์ประชา เศรษฐา ตั้งค้าวานิช คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร กันยายน .. 2557 สัญญาเลขทีR2557C058

Upload: others

Post on 10-Jan-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

รายงานวจยฉบบสมบรณ

โครงการวจย เรอง ระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G

Tracking and Time-Estimating System for Electric Vehicle via

Smart Phone over 3G Network

โดย

ผศ.ดร.สรเชษฐ กานตประชา

เศรษฐา ตงคาวานช

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร

กนยายน พ.ศ. 2557

สญญาเลขท R2557C058

Page 2: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

รายงานวจยฉบบสมบรณ

โครงการวจย เรอง ระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G

Tracking and Time-Estimating System for Electric Vehicle via

Smart Phone over 3G Network

โดย

ผศ.ดร.สรเชษฐ กานตประชา

เศรษฐา ตงคาวานช

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร

กนยายน พ.ศ. 2557

สนบสนนโดยกองทนวจยมหาวทยาลยนเรศวร

Page 3: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

บทคดยอ

ระบบรถไฟฟาเปนระบบขนสงมวลชนททางมหาวทยาลยนเรศวรนาเขามาใชงานเพอชวยให

การเดนทางของนสต และบคลากรมความสะดวกสบายมากขน และเพอเปนการรณรงคการใช

พลงงานอยางมประสทธภาพ เนองจากพลงงานทใชขบเคลอนรถไฟฟานนเปนพลงงานไฟฟานนเอง

อยางไรกตาม เพอใหการใชบรการรถไฟฟาของบคลากรและนสตมความสะดวกมากยงขน ประเดน

หนงทนาสนใจคอความสามารถทจะระบถงเวลาการมาถงของรถไฟฟา ณ ปายจอดรถ ในงานวจยชน

นไดอาศยหลกการของการตรวจจบตาแหนงของรถไฟฟาโดยอาศยระบบ GPS (Global Positioning

System) ซงในปจจบนมอยในอปกรณสอสารโดยทวไป ยกตวอยางเชน สมารทโฟน และการสมการ

ทางคณตศาสตร มาใชในการคานวณและประมาณเวลาในการมาถงของรถไฟฟา ณ ปายจอดรถ โดย

มการออกแบบในสวนของสวนตดตอผใชผานโปรแกรมประยกตสาหรบผใชสมารทโฟน เพอให

ผใชบรการรถไฟฟาสามารถประมาณเวลาและตาแหนงของรถไฟฟาทตองการจะใชบรการอาศย

สมารทโฟน และมการออกแบบในสวนของปาย Seven Segment เพอใชในการบอกเวลาการมาถง

ของรถไฟฟา ณ ปายจอดรถ ซงจากการทดสอบการทางาน พบวา ระบบทพฒนาขนสามารถระบเวลา

ทมาถงของรถไฟฟาไดอยางถกตอง นอกจากน ในโครงการวจยชนนไดมการนาเอาตรรกศาสตร

คลมเครอมาประยกตใชในการลดปรมาณการสงขอมลระหวางสมารทโฟนกบเครองบรการเวบ(Web

Server) ซงจาเปนจะตองมการตดตอสอสารผานระบบโทรศพทมอถอ 3G ซงจากการออกแบบ

ตรรกศาสตรคลมเครอ พบวา สามารถลดปรมาณการสงขอมลผานระบบ 3G ได โดยทความถกตอง

ของขอมลยงไมเปลยนแปลง ซงนนกหมายความวา ผใชสามารถลดคาใชจายในการสงขอมลผาน

ระบบ 3G สาหรบการใชบรการโปรแกรมประยกตทถกพฒนาขนไดนนเอง

Page 4: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

Abstract

Electric vehicle system is a mass transportation that Naresuan University has

adopted in order to facilitate students and staff in travelling around campus.

Additionally, it is for campaigning the efficient use of energy since energy used by

electric vehicle is electric energy. However, to improve the quality of service of the

electric vehicle system, one important aspect that should be developed is the ability

of the passengers to know the precise arriving time of a particular vehicle at the bus

stop. In this research, a system for providing such improvement is developed. An

electric vehicle is tracked by using Global Positioning System (or GPS, which is

generally embedded in most communication devices; for example, smartphones)

and mathematic formula for calculating and approximating the arriving time of an

electric vehicle at the bus stop. And, for the user interfaces, two interfaces are

designed. The first one is the interface by developing an application program for

being used with a smartphone on Android operating system. The second interface is

the seven-segment board, which is installed at the bus stop for informing the

awaiting passengers about the arriving time of the vehicle. From the test, it is found

that the developed system can precisely notify the arriving time of an electric

vehicle. Furthermore, in this research, fuzzy logic is adopted as an algorithm for

reducing the number of data transfers between the smartphone and the web server

via 3G. It is found that after applying such algorithm, the number of data transfers is

reduced and the cost of using 3G in data transfer is eventually lessened.

Page 5: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

กตตกรรมประกาศ โครงการวจยชนน สาเรจลลวงไดดวยการสนบสนนจากทนอดหนนการวจย มหาวทยาลย

นเรศวร ประจาป 2557 ซงทางผวจยขอขอบคณมา ณ ทน

นอกจากนทางผ วจยขอขอบคณ ภาควชาวศวกรรมไฟฟาและคอมพวเตอร คณะ

วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยนเรศวร ทไดใหการสนบสนนทางดานสถานทและอปกรณบางสวนใน

การทางานวจยชนนใหสาเรจลลวงดวยด

ผวจย

Page 6: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

สารบญ

หนา บทคดยอ .............................................................................................................................................. ก Abstract ............................................................................................................................................. ข กตตกรรมประกาศ ............................................................................................................................... ค สารบญ ................................................................................................................................................. ง สารบญตาราง ...................................................................................................................................... ฉ สารบญรป ............................................................................................................................................ ช บทท 1 บทนา ........................................................................................................................... 1

1.1 ความสาคญและทมาของปญหาวจย .............................................................................. 1 1.2 วตถประสงคของโครงการวจย ....................................................................................... 1 1.3 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ............................................................................................. 2 1.4 วธการดาเนนการวจย และสถานทททาการทดลอง/เกบขอมล ..................................... 2 1.5 ระยะเวลาทาการวจย และแผนการดาเนนงานตลอดการวจย ....................................... 3

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ ....................................................................................... 4

2.1 สมารทโฟน (Smart Phone) ......................................................................................... 4 2.2 ระบบปฏบตการแอนดรอยด .......................................................................................... 4 2.3 เอพไอ (Application Programming Interface) ....................................................... 10 2.4 เครองบรการเวบ (Web Server) ................................................................................. 13 2.5 3G (Third Generation Mobile Telecommunications) ...................................... 16 2.6 ไอโอไอโอ บอรด (IOIO Board) ................................................................................... 17 2.7 การคานวณหาระยะทางระหวางจด 2 จดบนพกดภมศาสตร ...................................... 19 2.8 ตรรกศาสตรคลมเครอ (Fuzzy Logic) ........................................................................ 21

บทท 3 วธดาเนนการวจย ........................................................................................................ 25

3.1 โปรแกรมประยกตระบตาแหนงของรถไฟฟา ............................................................... 26 3.2 สวนคานวณและจดเกบฐานขอมล ............................................................................... 29 3.3 สวนตดตอกบผใช ......................................................................................................... 36 3.4 การรองขอขอมลกบเครองบรการเวบ .......................................................................... 41 3.5 การออกแบบการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบดวยวธตรรกศาสตรคลมเครอ ..... 44

Page 7: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

สารบญ(ตอ)

หนา บทท 4 ผลการทดสอบ ............................................................................................................. 51

4.1 การทดสอบบนทกตาแหนงจากโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของ รถไฟฟา ........................................................................................................................ 51 4.2 การทดสอบการคานวณของเครองบรการ .................................................................... 53 4.3 การทดสอบแสดงผลตดตอกบผใชบนปายจอดรถ ........................................................ 54 4.4 การทดสอบแสดงผลตดตอกบผใชบนสมารทโฟน ........................................................ 56 4.5 การทดสอบระบบประมาณเวลา .................................................................................. 59 4.5 การทดสอบการกาหนดเวลารองขอไปยงเครองบรการเวบดวย ตรรกศาสตรคลมเครอ .................................................................................................. 60

บทท 5 สรปผลการวจย ............................................................................................................ 67

5.1 สรปผลการวจย ............................................................................................................ 67 5.2 ปญหาในการดาเนนงานและแนวทางการแกไข ........................................................... 68 5.3 ขอเสนอแนะแนวทางวจยทสามารถพฒนาตอยอด ...................................................... 69

เอกสารอางอง .......................................................................................................................... 70 ภาคผนวก ................................................................................................................................ 72

Page 8: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

สารบญตาราง ตารางท หนา 2.1 วธของเอชททพ ในการตดตอระหวางผรบบรการกบเครองบรการ ...................................... 15 2.2 IOIO Useful Libraries Chart ............................................................................................ 18

3.1 ตวอยางขอมลตาแหนงจดอางอง .......................................................................................... 31

4.1 การคานวณเวลาของเครองบรการเวบ (เวลามหนวยเปนวนาท) .......................................... 54 4.2 ขอมลการเปรยบเทยบการใชงานโปรแกรมประยกตแสดงผลสวนตดตอกบผใช .................. 59 4.3 แสดงผลลพธการทดสอบระบบประมาณเวลารถไฟฟาทจะมาถงโดยวธกาหนด ระยะเวลาการรองขอขอมลถดไปแบบคงท และแบบตรรกศาสตรคลมเครอ ....................... 62

5.1 ปญหาในการดาเนนงานและแนวทางการแกไข .................................................................... 68

Page 9: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

สารบญรป รปท หนา 2.1 สมารทโฟนแอนดรอยดรน LG Nexus 5 ................................................................................ 5 2.2 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยด .......................................................................... 6 2.3 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนโปรแกรมประยกต ........................................ 7 2.4 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนโปรแกรมประยกตเฟรมเวรค ........................ 7 2.5 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนไลบราร ......................................................... 8 2.6 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนชนลนกซเคอรเนล......................................... 9 2.7 แผนท Google Maps บนเวบไซต ....................................................................................... 10 2.8 แผนท OpenStreetMap บนเวบไซต โดย Leaflet API ..................................................... 11 2.9 การเพม Marker บน Google Maps และบน OpenStreetMap ...................................... 12 2.10 การเพม Marker พรอมคาอธบาย บน Google Maps และบน OpenStreetMap .......... 12 2.11 การทางานของ WWW ........................................................................................................ 13 2.12 การทางานแบบ ผใชบรการ - เครองบรการ ........................................................................ 13 2.13 การทางานแบบ ผใชบรการ – เครองบรการ ในลกษณะของการใหบรการฐานขอมล ........ 14 2.14 องคประกอบของระบบฐานขอมล และความสมพนธ ......................................................... 15 2.15 โครงสรางเครอขาย 3G มาตรฐาน UMTS .......................................................................... 16 2.16 IOIO บอรด .......................................................................................................................... 17 2.17 ละตจดและลองจจดบนโลก ................................................................................................. 19 2.18 รศมของโลก......................................................................................................................... 20 2.19 แสดงกระบวนการทางานของตรรกศาสตรคลมเครออยางงาย ........................................... 23

3.1 โครงสรางโดยรวมของระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวย สมารทโฟนผานเครอขาย 3G ............................................................................................... 25 3.2 หลกการทางานของโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา ........................... 26 3.3 โปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา (Sender) .......................................... 27 3.4 แสดงขนตอนการทางานของโปรแกรมประยกตตวระบตาแหนงรถไฟฟา ............................ 28 3.5 ตวอยางการอานคา GPS ของสมารทโฟน ............................................................................ 28 3.6 โครงสรางของสวนคานวณและจดเกบฐานขอมล ................................................................. 29 3.7 การตดตอสอสารระหวางผใชกบเครองบรการเวบผาน API ................................................. 30 3.8 ตาแหนงจดอางองโดยมการกาหนดรศม 50 เมตร ............................................................... 32 3.9 แสดงเสนทางจากการวาดเสนตรงของตาแหนงแตละจดอางอง ........................................... 32 3.10 แสดงขนตอนการทางานของเครองบรการบน API สงขอมล ................................................ 34 3.11 ตวอยางการสงขอมลพรอมไดรบขอมลตอบกลบ .................................................................. 34 3.12 ตงคาตาแหนงจดอางองของแผนทเพอกาหนดเสนทางของการเดนรถไฟฟา ........................ 35

Page 10: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

สารบญรป (ตอ) รปท หนา 3.13 ตงคาปายจอดรถของแผนทเพอกาหนดปายจอดรถในการแสดงเวลา .................................. 35 3.14 โครงสรางของสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ.................................................................... 36 3.15 แสดงการทางานของโปรแกรมประยกตในสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ ........................ 37 3.16 โครงสรางของสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน .................................................................... 38 3.17 แสดงขนตอนการทางานของสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน ............................................. 39 3.18 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟนแสดงผลเฉพาะแผนท ........................................................ 40 3.19 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟนแสดงผลเฉพาะการประมาณเวลา ..................................... 40 3.20 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟนในสวนการตงคาและระบบแจงเตอนเวลาอตโนมต ........... 41 3.21 แสดงโครงสรางการเชอมตอของระบบแสดงเวลาโดยประมาณของรถไฟฟาทจะมาถง ........ 42 3.22 แสดงลกษณะการรบสงขอมลระหวาง client-server โดยกาหนดระยะหางของ เวลาแบบคงท ....................................................................................................................... 43 3.23 แสดงลกษณะการรบสงขอมลระหวาง client-server โดยกาหนดระยะหางของ เวลาดวยตรรกศาสตรคลมเครอ ........................................................................................... 44 3.24 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F1 ............................................................... 45 3.25 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F2 ............................................................... 46 3.26 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F3 ............................................................... 47 3.27 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F4 ............................................................... 48 3.28 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F5 ............................................................... 48 3.29 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F6 ............................................................... 49 3.30 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F7 ............................................................... 49

4.1 ตวอยางคา GPS บนสมารทโฟน .......................................................................................... 51 4.2 การสอสารระหวางสมารทโฟนบนรถไฟฟาและเครองบรการเวบ ........................................ 52 4.3 การสงขอมลถกตอง และการสงขอมลผดพลาด ................................................................... 52 4.4 แสดงตวอยางการบนทกขอมลจากโปรแกรมระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา ลงในฐานขอมล ..................................................................................................................... 53 4.5 ขนตอนการเลอกปายจอดรถของโปรแกรมประยกตทใชตดตอกบผใชบนปายจอดรถ ......... 54 4.6 ขนตอนการแสดงเวลาของโปรแกรมประยกตทใชตดตอกบผใชบนปายจอดรถ ................... 55 4.7 การแสดงเวลาบนสมารทโฟนกบปายจอดรถไฟฟา .............................................................. 56 4.8 การแสดงผลในสวนของแผนทบนสมารทโฟน และแสดงแผนทบนเวบไซต ......................... 57 4.9 การแสดงผลในสวนของประมาณเวลาบนสมารทโฟน และแสดงเวลาบนเวบไซต ............... 58 4.10 การแสดงผลในสวนของประมาณเวลาบนสมารทโฟน และแสดงเวลาบนเวบไซต ในกรณทรถไฟฟาวงปายจอดรถ Bus stop .......................................................................... 58

Page 11: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

สารบญรป (ตอ) รปท หนา 4.11 กราฟการแสดงเวลาทปายจอดรถในขณะทรถไฟฟาเคลอนท ............................................... 60 4.12 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F1 และ F2 ................................................. 61 4.13 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F3 และ F4 ................................................. 61 4.14 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F5 และ F6 ................................................. 61 4.15 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F7 ............................................................... 62 4.16 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอน ของเวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (A) คอชวง prime time ทรถไฟฟา สามารถเคลอนทไดเรว ......................................................................................................... 63 4.17 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอน ของเวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (B) คอชวง prime time ทรถไฟฟา สามารถเคลอนทไดชา .......................................................................................................... 63 4.18 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอน ของเวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (C) คอชวงปรกต ทรถไฟฟาสามารถ เคลอนทไดเรว ...................................................................................................................... 64 4.19 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอน ของเวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (D) คอชวงปรกต ทรถไฟฟาสามารถ เคลอนทไดชา ....................................................................................................................... 64

Page 12: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

1

บทท 1

บทนา

1.1 ความสาคญและทมาของปญหาวจย

ปจจบนประเดนปญหาทางดานพลงงานเปนปญหาทสาคญอนดบตนๆประการหนง มการนาเอาเทคโนโลยตางๆมาใชในการประยกตใชเพอลดปญหาทางดานน รถพลงงานไฟฟาถอวาเปนยานพาหนะชนดหนงทสงเสรมใหมการการใชพลงงานทางเลอก และชวยลดมลพษทางอากาศ โดยปจจบนความนยมในการใชรถพลงงานไฟฟามมากขน อนเนองมาจากพลงงานเชอเพลงมจานวนนอยลงและราคาสงขน พลงงานไฟฟาซงถอวาเปนพลงงานสะอาด (Green energy) เพราะไมมการปลอยแกสเรอนกระจก (Greenhouse gases) มหาวทยาลยนเรศวรไดตระหนกถงปญหาเหลาน จงมการนาเอารถไฟฟามาใชในระบบขนสงมวลชนภายในมหาวทยาลยมากวา 10 ป จนทาใหรถไฟฟาเปนยานพาหนะอยางหนงทมความสาคญในการเดนทางภายในมหาวทยาลยนเรศวรเปนอยางมาก อยางไรกตาม จากการสารวจปญหาการใชงานรถไฟฟาภายในมหาวทยาลยนเรศวร พบวา เวลาทใชในการรอรถไฟฟาเปนปญหาทสาคญทผใชงานรถไฟฟาประสบอย ปญหานเกดมาจากสาเหตหลก 2 ประการ คอ ประการแรกผใชบรการไมทราบเวลาการเดนรถไฟฟา ประการทสองรถไฟฟามปญหาดานเทคนค ซงปญหาทงสองสงผลใหผใชบรการเสยเวลาในการเดนทางเพมมากขนและไมสามารถวางแผนการเดนทางได แนวทางหนงทจะชวยใหผใชสามารถทราบเวลาการเดนรถไฟฟา คอระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G ทผใชสามารถใชงานผานสมารทโฟนโดยสามารถตดตามและทราบเวลาในการเดนรถไฟฟา เพอใหผใชสามารถวางแผนการเดนทางได

ในงานวจยชนน จงมการพฒนาระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผาน

เครอขาย 3G ซงจะเพมความสะดวกของผใหบรการและผใชบรการ ทงดานการตดตงทลดลงและการเลอกใชผานระบบเครอขาย 3G ทมความครอบคลมทวประเทศ โดยคาดหวงวาการพฒนาในครงนจะทาใหผใหบรการและผใชบรการจะสามารถวางแผนการเดนทางได พรอมทงนาไปพฒนาในระบบขนสงมวลชนใหมประสทธภาพมากยงขน

1.2 วตถประสงคของโครงการวจย 1. เพอพฒนาระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G 2. เพอบนทกขอมลการเคลอนทของรถไฟฟาในแตละชวงเวลา

Page 13: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

2

1.3 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1. ไดระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G 2. ไดตารางการเคลอนทของรถไฟฟาในแตละชวงเวลา 3. อาจจะมผใชบรการรถไฟฟาเพมมากขนและลดปรมาณการใชรถยนตสวนบคล และรถจกรยานยนต ของนสต คณาจารย และบคลากรภายในมหาวทยาลย

โดยผใชประโยชนจากผลการวจยน โดยหลกๆจะเกยวของกบ 2 สวนคอ

- ผทศกษาและวจยเกยวกบการนาเอาเทคโนโลยทางดาน 3G มาประยกตใชตางๆ

- ผทใชงานรถไฟฟาของมหาวทยาลยนเรศวร ซงสามารถทราบถงเวลาของการมาถงของรถไฟฟาแตละคนไดอยางถกตอง และสามารถบรหารจดการเวลาของตนเองในการใชบรการรถไฟฟาของมหาวทยาลยไดอยางมประสทธภาพตอไป

1.4 วธการดาเนนการวจย และสถานททาการทดลอง/เกบขอมล ในโครงการวจยนจะเปนพฒนาตนแบบระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟน

ผานเครอขาย 3G ซงจาเปนจะตองนาความรทางดาน สมารทโฟน บอรด IOIO และการคานวณหาระยะทางระหวางจด 2 จด ซงทงหมดนเปนการศกษาเพอใหเกดความรความเขาใจและนามาประยกตใชงาน โดยลาดบขนตอนการวจยมดงนคอ

1. ออกแบบระบบโดยรวมทงหมด 2. ศกษาระบบการเชอมตอแอพพลเคชนระบตาแหนงปจจบนและเวบเซรฟเวอร 3. พฒนาเวบเซรฟเวอรเพอรบขอมลจากสมารทโฟนระบบปฏบตการ 4. พฒนาแอพพลเคชนระบตาแหนงปจจบนรถไฟฟา ใหสามารถสงขอมล GPS ไปยงเวบเซรฟเวอร 5. พฒนาแอพพลเคชนบนปายจอดรถไฟฟาทสามารถรบขอมลจากเวบเซรฟเวอรแลวนบเลขถอยหลงและตดตอกบบอรด IOIO และนาหลกการ Fuzzy Logic มาประยกตในการโพลลขอมล 6. ทาปายแสดงผลโดยใช 7-Segment ในการแสดงเวลา จานวน 4 ตว คอ หนวยนาทจานวน 2 ตวและหนวยวนาท 2 ตวโดยใหบอรด IOIO เปนตวขบ 7-Segment ทง 4 ตว 7. พฒนาแอพพลเคชนบนระบบปฏบตการแอนดรอยดในสวนตดตอกบผใชงาน 9. บนทกผลการทดสอบและปรบแกระบบตนแบบ 10. จดทาเอกสารรายงานและสรปผลการวจย

Page 14: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

3

1.5 ระยะเวลาทาการวจย และแผนการดาเนนงานตลอดโครงการวจย

โครงการวจยนมระยะเวลาในการดาเนนการ 1 ป ซงมกจกรรมตางๆดงน

กจกรรม เดอนท

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1. ออกแบบระบบโดยรวมทงหมด

2. ศกษาระบบการเชอมตอแอพพลเคชนระบตาแหนงปจจบนและเวบเซรฟเวอร

3. พฒนาเวบเซรฟเวอรเพอรบขอมลจากสมารทโฟน ระบบปฏบตการ

4. พฒนาแอพพลเคชนระบตาแหนงปจจบนรถไฟฟาใหสามารถสงขอมล GPS ไปยงเวบเซรฟเวอร

5. พฒนาแอพพลเคชนบนปายจอดรถไฟฟาทสามารถรบขอมลจากเวบเซรฟเวอรแลวนบเลขถอยหลงและตดตอกบบอรด IOIO และนาหลกการ Fuzzy Logic มาประยกตในการโพลลขอมล

6. ทาปายแสดงผลโดยใช 7-Segment ในการแสดงเวลา จานวน 4 ตว คอ หนวยนาทจานวน 2 ตว และหนวยวนาท 2 ตวโดยใหบอรด IOIO เปนตวขบ 7-Segment ทง 4 ตว

7. พฒนาแอพพลเคชนบนระบบปฏบตการแอนดรอยดในสวนตดตอกบผใชงาน

9. บนทกผลการทดสอบและปรบแกระบบตนแบบ

10. จดทาเอกสารรายงานและสรปผลการวจย

Page 15: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

ในบทนกลาวถงทฤษฎและงานวจยทเกยวของตางๆ ทใชในการจดทางานวจย โดยเปนการศกษาขอมลเกยวกบ อปกรณเพอนามาพฒนา ระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G ประกอบไปดวย สมารทโฟน ระบบปฏบตการแอนดรอยด บอรด IOIO ระบบเอพไอบนการทางานของเครองบรการเวบ การคานวณหาระยะทางระหวางจด 2 จดบนพกดภมศาสตร รวมทง ตรรกศาสตรคลมเครอ หรอฟซซลอจก ทงหมดนเปนการศกษาเพอใหเกดความรความเขาใจและนามาประยกตใชงาน

2.1 สมารทโฟน (Smart phone)

สมารทโฟน[1] คอ โทรศพทเคลอนทแบบพกพาโดยมความสามารถในการทางานเชนเดยวกบคอมพวเตอร ทาใหสมารทโฟนจาเปนตองมระบบปฏบตการ เชน Android, iOS, Tizen, BlackBerry, Windows Phone ฯลฯ โปรแกรมทตดตงบนสมารทโฟนเรยกวา โปรแกรมประยกต (Application) ในดานการตดตอสอสารสามารถเชอมตออนเทอรเนต (Internet) ผาน Wi-Fi, EDGE/GPRS, 3G/4G เปนตน โดยทวไปสมารทโฟนมโปรแกรมประยกตพนฐาน เชน ปฏทน เครองคดเลข สมดบนทก นาฬกา แผนท กลองถายรป อเมล วทย ฯลฯ

สมารทโฟนทใชในการพฒนาจาเปนตองมการระบตาแหนงผาน GPS การเชอมตออนเทอรเนตและสามารถเชอมตอกบ IOIO บอรด เนองจากการระบตาแหนงจะตองนาขอมลตาแหนงปจจบนและความเรวมาใชงาน การเชอมตออนเทอรเนตเพอตดตอกบเครองบรการเวบ สาหรบจดการกบฐานขอมล และในสวนแสดงผลตองมการเชอมตอกบ IOIO บอรด เพอสงขอมลไปยงวงจร Seven Segment ดงนนจงเลอกสมารทโฟนทมความสามารถดงกลาวคอ ระบบปฏบตการแอนดรอยด

2.2 ระบบปฏบตการแอนดรอยด (Android)

2.2.1 ความหมายของระบบปฏบตการแอนดรอยด

ระบบปฏบตการแอนดรอยด [2] คอซอฟตแวรทมโครงสรางแบบเรยงทบซอน (Stack) โดยรวมระบบปฏบตการ (Operating system) มดเดลแวร (Middleware) และโปรแกรมประยกต (Application) เขาไวดวยกนเพอใชสาหรบการทางานบนอปกรณพกพา เชน สมารทโฟน ดงรปท 2.1

Page 16: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

5

รปท 2.1 สมารทโฟนแอนดรอยดรน LG Nexus 5 [3]

ระบบปฏบตการแอนดรอยด ทางานบนพนฐานของระบบลนกซ เคอรเนล (Linux Kernel) ซงมการผนวก Android SDK (Software Development Kit) เปนเครองมอในการพฒนาโปรแกรมประยกตบนระบบปฏบตการแอนดรอยด โดยพฒนาดวยโครงสรางของภาษาจาวา (Java)

ระบบปฏบตการแอนดรอยด เรมพฒนาโดยบรษทแอนดรอยด ตอมาไดผนวกเขากบบรษท Google ในเดอนพฤศจกายน ปพทธศกราช 2550 โดยมการรวมมอระหวางบรษทชนนา 33 บรษท เพอพฒนาระบบปฏบตการแอนดรอยด ในการพฒนามทงบรษทผใหบรการโทรศพทเคลอนท บรษทผผลตอปกรณโทรศพทเคลอนท บรษทซอฟตแวร และบรษทเอกชนตางๆ ซงเรยกวา OHA (Open Handset Alliance)

ทงนกลม OHA ไดรวมมอพฒนามาตรฐานสาหรบการพฒนาซอฟตแวรระบบเปด (Open System) หรอ โอเพนซอรส (Open Source) โดยมลขสทธตาม Apache Version 2 license ซงหลกลขสทธของ Apache อนญาตใหผพฒนาสามารถนารหสตนฉบบ (Source code) ไปพฒนาตอได ทงในสวนแบบการคา (Commercial) หรอซอฟตแวรกรรมสทธ (Proprietary) และแบบใชฟรหรอฟรแวร (Freeware)

2.2.2 ประเภทของระบบปฏบตการแอนดรอยด

เนองจากระบบปฏบตการแอนดรอยด เปนซอฟตแวรระบบเปดจงอนญาตใหนกพฒนาหรอ ผทสนใจสามารถดาวนโหลด (Download) รหสตนฉบบได ทาใหผพฒนาจากหลายๆ ฝายนา รหสตนฉบบไปปรบแตงและพฒนาโปรแกรมประยกตบนระบบปฏบตการแอนดรอยด ในแบบฉบบของตนเอง โดยสามารถแบงประเภทของระบบปฏบตการแอนดรอยด ออกเปนกลมไ ด 3 ประเภท ดงน

Page 17: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

6

- AOSP - Android Open Source Project ระบบปฏบตการแอนดรอยดประเภทแรก ทบรษท Google เปดใหสามารถนารหสตนฉบบไปตดตงและใชงานในอปกรณตางๆ ไดโดยไมเสยคาใชจาย

- OHM - Open Handset Mobile ระบบปฏบตการแอนดรอยดทไดรบการพฒนารวมกบกลม OHA ซงจะพฒนาระบบในแบบฉบบของตนเอง โดยมรปรางหนาตาการแสดงผล และฟงกชนการใชงานทแตกตางกน รวมไปถงอาจจะมความเปนเอกลกษณและรปแบบการใชงานเปนของแตละบรษท และโปรแกรมประยกตบนแอนดรอยด ประเภทนจะไดรบสทธบรการเสรมตางๆ จาก Google ทเรยกวา GMS - Google Mobile Service ซงเปนบรการเสรมททาใหระบบปฏบตการแอนดรอยดมประสทธภาพมากขน

- Cooking หรอ Customize ระบบปฏบตการแอนดรอยดทนกพฒนานาเอารหสตนฉบบจากแหลงตางๆ มาปรบแตงใหอยในแบบฉบบของตนเอง ซงการพฒนาจะตองปลอย (Unlock) สทธในการใชงานอปกรณกอนจงจะสามารถตดตงได ทงนระบบประเภทนถอไดวาเปนประเภททมความสามารถสงทสด เนองจากจะไดรบการปรบแตงขดความสามารถตางๆ ใหมความเขากนไดกบอปกรณนนๆ จากผใชงานจรง

2.2.3 สถาปตยกรรมของแอนดรอยด (Android Architecture)

รปท 2.2 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยด [2]

สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดนนถกแบงออกเปนลาดบชน (Layer) โดยแตละชนจะเรยกใชบรการจากระดบชนทอยดานลาง ซงสามารถแบงออกเปน 4 ชนหลกดงรปท 2.2 คอ

Page 18: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

7

รปท 2.3 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนโปรแกรมประยกต [2]

จากรปท 2.3 ชนโปรแกรมประยกต (Application) ชนนเปนชนบนสดของโครงสรางแอนดรอยด ซงเปนสวนของโปรแกรมประยกตทพฒนาขนมาใชงาน เชน โปรแกรมประยกตรบสงอเมล (E-mail), โปรแกรมประยกตโทรศพท (Phone Dial), โปรแกรมประยกตเวบเบราวเซอร (Web Browser) เปนตน ทงนโปรแกรมในชนโปรแกรมประยกตนนจะอยในรปแบบของไฟล APK - Android application package file ซงโดยทวไปแลวจะอยในสารบบ (Directory) data/app ของสมารทโฟน

รปท 2.4 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนโปรแกรมประยกตเฟรมเวรค [2]

จากรปท 2.4 ชนโปรแกรมประยกตเฟรมเวรค (Application Framework) นกพฒนาสามารถเรยกใชงานแอนดรอยดผานเอพไอ (Application programming interface) ได ซงแอนดรอยดไดออกแบบไวเพอลดความซาซอนในการใชงานซาของ Application Component ซงมตวอยางโปรแกรมประยกต เฟรมเวรค ดงรปท 2.4 โดยมสวนประกอบดงน

- View System เปนสวนควบคมการทางานสาหรบการสรางโปรแกรมประยกต เชน lists, grids, textboxs, buttons และ embeddable web browser

- Location Manager เปนสวนดแลคาตาแหนงของเครองอปกรณพกพาเคลอนท

Page 19: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

8

- Content Provider เปนสวนควบคมการเขาถงของขอมลทมการใชงานรวมกน (Share Data) ระหวางโปรแกรมประยกตทแตกตางกน เชน ขอมลผใช (Contact)

- Resource Manager เปนสวนดแลการเขาใชขอมลตางๆ ทไมใชโคด เชน localized string, graphics และ layout ซงจะอยในสารบบ res/ ทงนขอมลตางๆ ในสวนนจะถกแปลโปรแกรม (Compile) และผนวกเขากบโปรแกรมประยกตทเขยนนน ณ เวลาการ Build โดย แอนดรอยดจะใชเครองมอ The Android Asset Packaging Tool (aapt) สาหรบการแปลโปรแกรม และหลงจากการแปลโปรแกรมแลวจะสรางคลาส (Class) ทชอวา R ซงเปนสวนทระบถงขอมลตางๆ ทใชอางองสาหรบโปรแกรมประยกตทถกพฒนาขน

- Notification Manager เปนสวนควบคมเหตการณ (Event) ตางๆ ทแสดงบนสถานะ (Status bar) เชน ในกรณทไดรบขอความและการแจงเตอนตางๆ

- Activity Manager เปนสวนควบคม Life Cycle ของโปรแกรมประยกต

รปท 2.5 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนไลบราร [2]

จากรปท 2.5 ชนไลบราร (Library) แอนดรอยดไดรวบรวมกลมของไลบรารตางๆ ทสาคญและมความจาเปนตอการพฒนาโปรแกรมประยกตไวมากมาย ซงถกเขยนดวยภาษา C และ C++ โดยตวอยางของไลบรารทสาคญดงน

- System C library เปนกลมของมาตรฐานทอยบนพนฐานของภาษา C ไลบราร (libc)

- Media Libraries เปนกลมการทางานมลตมเดย เชน ออดโอ วดโอ รวมถงรปภาพตางๆ เชน ไฟลสกล MPEG4, H.264, MP3, ACC, AMR, JPG และ PNG

- Surface Manager เปนกลมการจดการรปแบบของหนาจอ การวาดหนาจอ

- 2D/3D library เปนกลมของกราฟกแบบ 2 มต หรอ SGL (Scalable Graphics Library) และ 3 มต หรอ OpenGL

Page 20: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

9

- Free Type เปนกลมของบตแมป (Bitmap) และเวกเตอร (Vector) สาหรบการเรนเดอร (Render) ภาพ

- SQLite เปนกลมของฐานขอมล ซงเปนระบบฐานขอมลทใชเชนเดยวกนกบซอฟตแวร Firefox และ Apple iPhone ทงนนกพฒนาสามารถใชฐานขอมลนเกบขอมลของโปรแกรมประยกตตางๆ ได

- Browser Engine เปนกลมของการแสดงผลบนเวบเบราวเซอรโดยอยบนพนฐานของ Webkit

สาหรบการเรยกใชโปรแกรมประยกตตางๆ ในชนไลบราร จะไมสามารถเรยกใชโปรแกรมประยกตในระดบเดยวกนได โดยจะตองเรยกใชโปรแกรมประยกตในชนทสงกวาเทานนจงจะสามารถเรยกใชได นอกจากนในชนไลบราร แอนดรอยดยงแบงเปนชนยอยทเรยกวา Android Runtime ซงประกอบไปดวย 2 สวนหลกคอ

- Dalvik VM (Virtual Machine) ถกเขยนดวยภาษาจาวา เพอใชเฉพาะการใชงานอปกรณพกพาเคลอนท อยางไรกตามสงทแตกตางจาก Java VM (Virtual Machine) คอ Dalvik VM ซงจะรนไฟล .dex ทแปลโปรแกรมมาจากไฟล .class และ .jar โดยมเครองมอ (Tool) ทชอวา dx ทาหนาทในการบบอด (Compress) คลาสของภาษาจาวา ทงนไฟล .dex จะมขนาดกะทดรดและเหมาะสมกบอปกรณพกพามากกวา .class โดยเฉพาะอยางยงประสทธภาพในการใชพลงงานจากแบตเตอร

- Core Java Library ไลบรารมาตรฐาน แตกจะมความแตกตางจากไลบรารของ Java SE (Java Standard Edition) และ Java ME (Java Mobile Edition)

รปท 2.6 สถาปตยกรรมของการออกแบบแอนดรอยดชนชนลนกซเคอรเนล [2]

จากรปท 2.6 ชนลนกซเคอรเนล (Linux Kernal) ระบบแอนดรอยดอยบนพนฐานของระบบปฏบตการ Linux โดยชน Linux Kernal มฟงกชนการทางานหลายๆ สวน ซงแตละสวนถกพฒนาขนดวยภาษา C เชน การจดการหนวยความจา (Memory Management) การจดการกระบวนการ (Process Management) ทงนนกพฒนาจะไมมสทธเขาถงสวนนไดโดยตรง อยางไรกตามนกพฒนาสามารถเขาถงระบบปฏบตการ Linux ไดจากชดคาสง Command Prompt เชน adb

Page 21: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

10

2.3 เอพไอ (Application programming interface)

เอพไอ (Application programming interface) สวนตอประสานโปรแกรมประยกตคอ วธการสาหรบการเรยกใชงานระบบปฏบตการหรอโปรแกรมประยกตอนๆ ซงทาหนาทเชอมตอการทางานระหวางโปรแกรมประยกตกบระบบปฏบตการ ทงนการทโปรแกรมประยกตจะเชอมตอการทางานกบระบบปฏบตการไดนน จาเปนตองมเอพไอเปนตวเชอม ซงหากไมมการเปดเผยเอพไอของระบบปฏบตการ ผทพฒนาโปรแกรมประยกตจะมความลาบากเมอตองการพฒนาโปรแกรมประยกตใหมความเขากนไดกบระบบปฏบตการไดอยางมประสทธภาพ

ชองทางการตดตอระหวางระบบปฏบตการกบซอฟตแวรแอพพลเคชนคอ ไลบราร (library) ทรวบรวมกระบวนการและฟงกชนยอย (subroutine) ทพฒนาขนมาเพอใหนกพฒนาสามารถเรยกใชงานลกษณะการนาไปใช สาหรบเอพไอทนามาใชงานดงน

2.3.1 Google Maps API

บรการของ Google ทสามารถใหนกพฒนาสามารถนาขอมลตางๆ เชน แผนท ถนน แมนา สถานทสาคญ รานคา เปนตน ไปใชงานไดในหลายแพลตฟอรม (Platform) ยกตวอยาง เชน เวบไซต หรอ สมารทโฟน เชน ตวอยางตาแหนงมหาวทยาลยนเรศวรบน Google Maps API [4] ดงรปท 2.7

รปท 2.7 แผนท Google Maps บนเวบไซต [5]

Page 22: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

11

2.3.2 OpenStreetMap API

บรการแบบเดยวกบ Google Maps ตางกนตรงทเปนบรการแผนทเสร ทใหผใชสามารถนาไปใชงานไดโดยไมมกฎหมายลขสทธคมครอง โดยอาศยการเกบขอมลผานอาสาสมครทวโลกชวยวาดแผนทในบรเวณทองถนของตนผาน GPS เนองจาก OpenStreetMap API [6] เปนบรการแผนทเสร ดงนนจงมการพฒนาเอพไอหลากหลาย ซงเอพไอทมความสามารถลกษณะเดยวกนกบ Google Maps คอ Leaflet ซงแสดงผลดงรปท 2.8

รปท 2.8 แผนท OpenStreetMap บนเวบไซต โดย Leaflet API [7]

2.3.3 เอพไอพนฐานทเกยวของกบแผนท

นอกจากการทางานในสวนแสดงแผนทแลว Google Maps และ OpenStreetMap สามารถทจะเพมรายละเอยดตางๆ บนแผนทได โดยเอพไอทนามาใชงาน ดงน

- การจดการ Marker สามารถเพมหรอลบ ซงผใชสามารถทจะกาหนดพกดและ สญรป (Icon) โดยการกาหนด Marker ณ ตาแหนงมหาวทยาลยนเรศวร ดงรปท 2.9

Page 23: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

12

รปท 2.9 การเพม Marker บน Google Maps (ซาย) [5] และบน OpenStreetMap (ขวา) [7]

- การกาหนดรายละเอยดของ Marker เพอดขอมลเพมเตม ซงสามารถกาหนดได พรอมกบการกาหนด Marker ดงตวอยางรปท 2.10

รปท 2.10 การเพม Marker พรอมคาอธบาย บน Google Maps (ซาย) [5] และบน OpenStreetMap (ขวา) [7]

- การเพมรปรางตางๆ บนแผนท ซงสามารถ เพมหรอลบ โดยมรปรางทสามารถใชงานได เชน เสน (Polylines) สเหลยม (Rectangles) วงกลม (Circles) และรปรางทผใชสามารถกาหนดได (User-editable)

เอพไอ ทง Google Maps และ OpenStreetMap ยงสามารถดาเนนการตางๆ กบแผนทไดอกมากมาย เพอใหนกพฒนาสามารถนาเอพไอตางๆ ไปประยกตกบแผนทใหมความเหมาะสม ทงน เอพไอบน Google Maps และ OpenStreetMap มการพฒนาทแตกตางกน ดงนนการนาไปใชงานจงขนอยกบความตองการของระบบเปนหลก เนองจากความแตกตางของเอพไอและขอกาจดเรองลขสทธคมครอง

Page 24: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

13

2.4 เครองบรการเวบ (Web Server)

เครองคอมพวเตอรทใหบรการพนทจดเกบเวบไซตใหผใชเรยกใชเวบไซตไดโดยใชโพรโทคอล (Protocol) เอชททพ (HTTP) ผานทางเวบบราวเซอร อกหนาทหลกคอ เปนสอกลางระหวางการเชอมตอโปรแกรมกบฐานขอมล

2.4.1 หลกการทางานของเวลดไวดเวบ (WWW)

รปท 2.11 การทางานของ WWW [8]

จากรปท 2.11 การทางานของ WWW - World Wide Web [8] มลกษณะใกลเคยงกบการทางานแบบ ผรบบรการ - เครองบรการ (Client-Server) คอ ลกษณะของการเชอมตอของเครองผใหบรการ (Server) และเครองผใชบรการ (Client) ดงรปท 2.12

รปท 2.12 การทางานแบบ ผใชบรการ - เครองบรการ [8]

จากรปท 2.12 ผรบบรการ (Client) จะรองขอ (Request) ขอมลจากเครองบรการ (Server) หลงจากใหบรการขอมลตามทรองขอจะทาการตอบกลบ (Response) ไปยงผรบบรการ ซงเครองบรการจะมเพยงเครองเดยว สวนผรบบรการอาจจะมไดหลายเครอง ดงนนผรบบรการหลายเครองสามารถรองขอจากเครองบรการพรอมกนได

Page 25: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

14

รปท 2.13 การทางานของ ผรบบรการ – เครองบรการ ในลกษณะของการใหบรการฐานขอมล [8]

จากรปท 2.13 จะมลกษณะคลายการทางานแบบ ผรบบรการ – เครองบรการ โดยเครองบรการจะทาหนาทจดเกบขอมลทงหมดไวในฐานขอมล ซงจะเรยกวา เครองบรการขอมล (Database Server) การทางานจะเรมจากผใชบรการ คอ ผใชบรการสามารถเพม ลบ แกไข หรอเลอกดขอมลทจดเกบไวในฐานขอมล ขอดของการเชอมตอลกษณะนคอ จดการขอมลตางๆ ไวเพยงทเดยว ทาใหขอมลมความเปนไดอยางเดยว (Uniqueness) คอขอมลไมกระจดกระจาย

2.4.2 HTTP - Hypertext Transfer Protocol

โพรโทคอลในระดบชนโปรแกรมประยกต (Application layer) ทางานรวมกนกบสารสนเทศของสอหลายมต (Hypermedia) ใชสาหรบการสอสารขอมลดวยเวลดไวดเวบ

ฟงกชนเอชททพ [9] คอการรองขอและการตอบกลบระหวางผรบบรการกบเครองบรการ ซงผรบบรการคอผใชปลายทางและเครองบรการคอเวบไซต ผรบบรการจะการรองขอขอมลจาก เอชททพผานทางเวบเบราวเซอร สวนเครองบรการจะตอบกลบ โดยกาหนดทรพยากร (resource) ในรปแบบ เชน ไฟลเอชทเอมแอล (HTML) และเนอหาตางๆ หรอทาหนาท อนๆ ในนามของผรบบรการเพอสงขอความตอบกลบไปยงผรบบรการ ซงขอความตอบกลบจะประกอบไปดวยสถานะการรองขอและเนอหาตางๆ

ผรบบรการจะเรมสรางการรองขอกอน โดยเปดการเชอมตอดวยเกณฑวธควบคมการขนสงขอมล (TCP) ไปยงพอรตเฉพาะของเครองบรการ (พอรต 80 เปนคาปรยาย) เครองบรการทเปดพอรตนน จะรอใหผรบบรการสงขอความรองขอเขามา เมอไดรบการรองขอแลว เครองบรการจะตอบกลบดวยขอความสถานะ ตวอยางเชน "HTTP/1.1 200 OK" ตามดวยเนอหาขอมลทรองขอ ขอความแสดงขอผดพลาด หรอขอมลอยางอน เปนตน

ทรพยากรทถกเขาถงดวยเอชททพจะถกระบโดยใชตวระบแหลงทรพยากรสากล (URI) หรอเจาะจงคอ ตวชแหลงในอนเทอรเนต (URL) โดยใช http: หรอ https: เปนแผนของตวระบ (URI scheme)

Page 26: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

15

ตารางท 2.1 วธของเอชททพ ในการตดตอระหวางผรบบรการกบเครองบรการ [10]

วธ (Method) การทางาน (Action) GET รองขอเอกสารจากเครองบรการ HEAD รองขอขอมลเกยวกบเอกสารแตไมรวมในสวนของเนอหา PUT สงเอกสารจากผรบบรการไปเครองบรการ POST สงขอมลบางอยางจากผรบบรการไปเครองบรการ TRACE สงขอมลรองขอกลบมา DELETE ลบเวบเพจ CONNECT สงวน OPTIONS สอบถามขอมลเกยวกบตวเลอกทใชได

จากตารางท 2.1 เอชททพจะมการกาหนดวธ (Method) เพอแสดงใหเหนการกระทาทตองการทจะดาเนนการกบทรพยากรทระบ สงททรพยากรนนนาเสนอไมวาเปนขอมลทมอยกอนหรอสรางขนมาแบบพลวต จะขนอยกบการนาไปใชของเครองบรการ ซงทรพยากรมกจะสอดคลองกบไฟลในเครองบรการนน โดยวธการดาเนนการตางๆ

เครองบรการเอชททพจะตองสามารถใชวธ GET และ HEAD ไดเปนอยางนอย ดงนนเพอความเหมาะสมในการสอสารระหวางสมารทโฟนกบเครองบรการ จงเลอกใชวธ GET ในรองขอขอมลจากเครองบรการและวธ POST ในการสงขอมลใหกบเครองบรการ

2.4.3 ความหมายของฐานขอมล (database)

ฐานขอมล (database) [8] หมายถง กลมของขอมลทถกรวบรวมไวในศนยกลาง โดยขอมลมความสมพนธกน และลดความซาซอนออกจากขอมล เพอนาขอมลมาใชรวมกน การจดการการใชฐานขอมลจะดาเนนการผานระบบจดการฐานขอมล (DBMS - Data Base Management system)

ระบบจดการฐานขอมล คอ ซอฟตแวรททาหนาทสอกลางระหวางผใชและโปรแกรมตางๆ ทเกยวของกบฐานขอมล มหนาทชวยใหผใชเขาถงขอมลไดงาย สะดวกและรวดเรว โดยผใชสามารถสราง แกไข หรอเลอกดฐานขอมลตามเงอนไขตางๆ ดงนนหากตองการทจะใชงาน DBMS จะตองดาเนนการผานระบบหรอโปรแกรมทเรยกใชขอมล (Application Programs) ดงรปท 2.14

รปท 2.14 องคประกอบของระบบฐานขอมล และความสมพนธ [8]

Page 27: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

16

MySQL คอระบบจดการฐานขอมลดวยภาษา SQL โดย MySQL เปนฐานขอมลแบบ โอเพนซอรสทไดรบความนยมมาก เนองจากประสทธภาพในการทางานทรวดเรว และการใชงานงาย ดงนนจงเปนนยมในฐานะโอเพนซอรส อกทง MySQL สรางบน LAMP Stack (Linux, Apache, MySQL, PHP/Perl/Python) และยงทางานไดมากกวา 20 แพลตฟอรม เชน Linux, Windows, OS X, HP-UX, AIX, Netware เปนตน

2.5 3G (3rd generation mobile telecommunications)

มาตรฐานโทรศพทมอถอยคท 3 [11] พฒนาเพอแทนทระบบโทรศพท 2G เพอใหผใชบรการสามารถใชงานอนเทอรเนตบนสมารทโฟนในการรบสงขอมลไดรวดเรว สามารถรองรบจานวนผใชงานทเพมขน โดยใชคลนความถตงแต 850, 900, 1800, 1900 และ 2100 MHz โดยเนนความสามารถในการใชงานดานขอมลภาพและเสยงในระบบไรสายดวยความเรวสง ลกษณะการทางานของ 3G เมอเปรยบเทยบเทคโนโลย 2G กบ 3G พบวา 3G มชองสญญาณความถ และความจในการรบสงขอมลทมากกวา ทาใหประสทธภาพในการรบสงขอมล รวมทงบรการระบบเสยงดขน สามารถใชบรการมลตมเดยไดเตมท และสมบรณแบบขนเชน โทรศพทตางประเทศ รบสงขอความทมขนาดใหญ ประชมทางไกลผานหนาจออปกรณสอสาร โดยโครงสรางเครอขาย 3G มาตรฐาน UMTS [12] ดงรปท 2.15

รปท 2.15 โครงสรางเครอขาย 3G มาตรฐาน UMTS [13]

Page 28: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

17

2.6 IOIO Board

IOIO Board (โย-โย บอรด) [14] เปนบอรดไมโครคอนโทรลเลอรททาหนาทเปนบอรดอนพต/เอาตพต เพอทาใหอปกรณทตดตงระบบปฏบตการแอนดรอยด (Android OS) สามารถเชอมตออปกรณภายนอกไดผานพอรต USB ดงรปท 2.16

รปท 2.16 IOIO บอรด

2.6.1 ความสามารถของ IOIO บอรด

IOIO บอรด ทาหนาทอนพต/เอาตพต โดยมสญญาณดจทล (Digital) และแอนะลอก (Analog) โดยรปแบบการสอสารกบแอนดรอยดผาน adb (Android Debug Bridge) เพอเชอมตอกบอปกรณแอนดรอยดดวยพอรต USB ซงรองรบแอนดรอยดเวอรชน 1.5 ขนไป ในการพฒนาโปรแกรมประยกตสามารถใช Android SDK และเขยนบนภาษาจาวา ดงนนในสวนของฮารดแวร (Hardware) ของบอรดไมจาเปนตองมการตดตงเฟรมแวรใหม ซงจะเนนการพฒนาในสวนของภาษาจาวา โดยเรยกการใชงานตางๆ ผานเอพไอ

2.6.2 ชป (Chip) ภายใน IOIO บอรด

IOIO บอรด เปนไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller) เบอร PIC24FJ256DA210 อยภายในซงมคณสมบตดงน

- เปนสถาปตยกรรมชนด 16-bit

- CPU มความเรว 16 MIPS - Million Instruction Per Second

ขนาด 128 กโลไบต - Flash Program Memory

- RAM - Random Access Memory ขนาด 98,304 ไบต

- ทางานไดในชวงแรงดน 2.2 ถง 3.6 โวลต (Voltage)

Page 29: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

18

- ม I/O จานวน 52 พน (Pins) (4-UART, 3-SPI, 3-I2C, 1-A/D 16x10-bit)

- ม Graphics Hardware Acceleration จานวน 3 ตว

- Color Look-up Table (CLUT) ทมไดสงสด 256 รายการ

- มอนเตอรเฟสโดยตรงกบ Monochrome, C-STN, TFT, OLED

- ความละเอยด 640x480 @30Hz, 16 bpp, หรอ 480x272 @60Hz, 16 bpp

- ม USB v2.0 On-The-Go (OTG)

- สามารถเปนไดทงแมขาย (Host) และอปกรณรอบขาง (Peripheral)

- สามารถใชงาน Capacitive touch sensing ไดถง 24 ตว

นอกจากคณสมบตขางตน IOIO บอรด ไดถกพฒนาขนดวยหลกการโอเพนซอรส คลายกบแอนดรอยด ดงนนจงมการสรางไลบราร เพอใหนกพฒนาสามารถเรยกใชงานเอพไอไดงายขน ซงมไลบรารดงตารางท 2.2

ตารางท 2.2 IOIO Useful Libraries Chart [14]

Library name หนาท IOIO จดการอนเตอรเฟสทกอยางใน IOIO บอรด โดยทกฟงกชนจะตอง

ผานไลบราร IOIO Factory จดการเชอมตอชองทาง TCP ของ IOIO บอรด Digital Input อนพตจากพนตางๆ และเกบคาเปน Low หรอ High Digital Output เอาตพตจากพนตางๆ และเกบคาเปน Low หรอ High Analog Input อนพตจากพนตางๆ โดยเกบคาเปน Voltage ทปอนเขามา หรอ

อตราสวน PWM Output เอาตพตจากพนตางๆ เปนสญญาณพลส (Pulse) โดยสามารถ

กาหนดความกวางได SPI Master จดการเชอมตอชองทาง SPI BUS ของบอรด IOIO TWI Master จดการเชอมตอชองทาง Two Wire Interface ของบอรด IOIO UART จดการเชอมตอชองทาง UART ทง Input steam และ Output

steam ของบอรด IOIO Connection Lose Exception ตรวจสอบการเชอมตอระหวาง IOIO กบ Android วาปกต

หรอไม Out Of Recourse Exception ตรวจสอบการใชทรพยากรของ IOIO วาเกนขดจากดหรอไม Incompatibility Exception ตรวจสอบเมออปกรณทไมรองรบเชอมตอเขามา

Page 30: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

19

การพฒนาโปรแกรมประยกตกบ IOIO บอรด จะเนนการพฒนาโปรแกรมบนอปกรณ แอนดรอยดเปนหลก โดยมการตดตงไลบรารและเอพไอ ทใชในการควบคมบอรด IOIO เพอตดตอกบพอรตตางๆ ใหสามารถใชงานไดดวยการจดการการเชอมตอตางๆ ผานพอรต USB บนอปกรณแอนดรอยด ดงนนในการพฒนาจงมงเนนไปทการเขยนโปรแกรมประยกตบนอปกรณแอนดรอยด ดวยการเรยกใชงานเอพไอเพอสงให IOIO บอรด ทางานตามทเขยนโปรแกรมไว

2.7 การคานวณหาระยะทางระหวางจด 2 จดบนพกดภมศาสตร

การคานวณระยะทางระหวางจดนน จะไมสามารถคานวณในรปแบบสมการเชงเสนได เนองจากการคานวณนนมพารามเตอร (Parameter) เปนตาแหนง GPS (Global Positioning System) แสดงหนวยในระบบพกดแบบคาตวเลขทศนยม (DD: Decimal Degree) เพอใหสามารถคานวณไดงายขน โดยจาเปนตองมการศกษาขอมลเกยวกบระบบพกดภมศาสตรและการคานวณดวย Haversine formula ดงน

2.7.1 ระบบพกดภมศาสตร (Geographic Coordinates System) [15, 16]

พกดภมศาสตร (Geographic Coordinates System) [15] คอระบบทบอกใหทราบตาแหนงของสถานทตาง ๆ บนพนผวโลก โดยยดตามระบบพกดทรงกลม (spherical coordinate system) ซงเปนระบบคาพกด [16] ทอางองละตจด (Latitude) และลองจจด (Longitude) ดงรปท 2.17

รปท 2.17 ละตจดและลองจจดบนโลก [17]

- ละตจด คอเสนทลากจากขวโลกเหนอมายงขวโลกใต ละตจดทลากผานเสนศนยสตร (Equator) จะมคา 0 องศา ละตจดทางทศเหนอของเสนศนยสตร มคาระหวาง 0 ถง 90 องศา และทางทศใตของเสนศนยสตร มคาระหวาง 0 ถง -90 องศา โดยขวโลกแตละขวจะมคาละตจดเปน 90 องศา เชน ขวโลกเหนอมละตจด 90 องศาเหนอ เปนตน

- ลองจจด คอเสนทลากจากทศทางตะวนออกหรอทศทางตะวนตกผานเมองกรนช ลอนดอน สหราชอาณาจกร ลองจจด 0 องศา จะเรยกวาเสนไพรมเมรเดยน (Prime Meridian)ลองจจดทางทศตะวนออก จะมคาระหวาง 0 ถง 180 องศา และทางทศตะวนตกของไพรมเมรเดยน

Page 31: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

20

2.7.2 สตรคานวณเฮเวอรไซน (Haversine formula)

Harversine formula [18] สมการในการคานวณหาระยะหางระหวางจด 2 จดบนพกดภมศาสตร โดยใชละตจดและลองจจดมาคานวณหาระยะทาง ซงมการใชรศมของโลกในการคานวณดวย ดงรปท 2.18

รปท 2.18 รศมของโลก [19]

การคานวณหาระยะทางสามารถคานวณไดจากสมการ 2.1 นนคอ Haversine formula โดยอาศยการหาระยะทางบนวงกลม ซงโลกมลกษณะเปนวงกลมจงมรศม ดงนนจงมการนารศมดงกลาวมาคานวณเพอหาระยะทางระหวางจด 2 จดบนโลก ดงสมการท 2.1

2 arcsin cos 1 cos 2

1, 2

1, 2

(2.1)

โดยท d คอ ระยะหาง (กโลเมตร)

r คอ รศมโลก (รศมโลกเฉลย = 6,371 กโลเมตร)

คอ ละตจดของจดท 1 และจดท 2

คอ ลองจจดของจดท 1 และจดท 2

ละตจดและลองจจดจะตองถกแปลงจากองศา (degrees) เปนเรเดยน (radians) ดวยการ

คณ π/180 กอนนามาคานวณ

Page 32: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

21

2.8 ตรรกศาสตรคลมเครอ (Fuzzy Logic)

ตรรกศาสตรคลมเครอถกพฒนาใหมการคดเชงตรรกะทใกลเคยงกบความคดของมนษยมากกวาการคดแบบดงเดม หรอ ชดเจน (Crisp)(0 หรอ 1 เทานน) โดยการใชระดบความคลมเครอในการอธบายปรมาณหรอระบคาความเปนสมาชกของกลมนนๆ (0 ถง 1 เปนไปไดทกคา) จากการจาลองภาษาพด การตดสนใจ หรอสามญสานกของมนษยนนเอง

ตรรกศาสตรคลมเครอไดถกนามาประยกตใชกบงานดานวศวกรรม ทงดานการตดสนใน และดานระบบควบคม ซงไดถกนาไปใชกบอปกรณเครองใชไฟฟามากมายหลายชนดเนองจากตรรกศาสตรคลมเครอนน มขอดอยหลายประการตวอยางเชน

- เปนระบบทมเสถยรภาพสง ทางานไดโดยไมจากดวาอนพตตองเปนคาทแนนอน หรอตองปราศจากสญญาณรบกวน นนคอ ระบบสามารถรองรบอนพตทมความคลมเครอไดอยางหลากหลาย

- เปนระบบทถกสราง หรอ กาหนด กฎ จากผสราง หรอผเชยวชาญ ซงถอไดวามความสะดวกในการปรบแตงระบบใหทางานไดถกตองและดขนไดงาย

- ตรรกศาสตรคลมเครอสามารถทางานกบระบบทไมเชงเสนได ทาใหไมตองพฒนาแบบจาลองทางคณตศาสตรทซบซอน

2.8.1 องคประกอบของตรรกศาสตรคลมเครอ

ซงหากอธบายองคประกอบหลกๆและขนตอนการทางานของตรรกศาสตรคลมเครอนน จะประกอบไปดวย

- ฟซซเซต (Fuzzy Sets) - ฟงกชนภาวะสมาชก (Membership Function) - ตวกระทาฟซซเซต (Fuzzy Set Operations) - กฎของฟซซ (Fuzzy Rule) - ตวแปรภาษา (Linguistic Variable)

ฟซซเซต (Fuzzy Sets)

ฟซซเซตเปนเซตทมขอบเขตในทฤษฎตรรกศาสตรคลมเครอ เซตจะครอบคลมทฤษฎเซตแบบชดเจน (Crisp) โดยทฟซซเซตจะยอมใหมคาความเปนสมาชกของเซตระหวาง 0 และ 1 ไมใชเปลยนแปลงทนททนใดจาก 0 เปน 1 หรอจาก ดาเปนขาว [20]

Page 33: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

22

ฟงกชนภาวะสมาชก (Membership Function)

ฟงกชนภาวะสมาชกเปนฟงกชนทใชนยามอนพตเพอหาคาสภาวะสมาชกโดยฟงกชนภาวะสมาชกมคาระหวาง 0 ถง 1 [21]

ตวกระทาฟซซเซต (Fuzzy Set Operations)

ตวกระทา (operator) ในทฤษฎเซตของเซตชดเจนและฟ ซซเซตนน มความหมายเหมอนกน

แต ใหคาเชงตวเลขทแตกตางกน สาหรบเซตชดเจน ตวกระทาจะให ผลวาตวแปรอยหรอไม อย ในเซต

อยางไร แตสาหรบฟ ซซเซตแลว ตวกระทาจะใหผลวาตวแปรอย ในเซตนนๆ ดวยระดบความเปน

สมาชกเทาไร พจารณาตวปฏบตการพนฐานในทฤษฎเซต 4 แบบคอ complement, subset, intersectionและ union[22]

กฎของฟซซ (Fuzzy Rule)

เ นองจากตรรกศาสตรคลมเครอนนถกออกแบบใหมการคดคลายกบมนษย ดงนนกระบวนการทงายทสดทใชในการตดสนใจคอการสราง “กฎ” ขนมา เรยกวา Rule Base System ซงเปนปญญาประดษฐพนฐานแขนงหนง ซงไมมความซบซอนมากนก โดยเรมตนดวยลกษณะการทางานแบบ (If-Then) เชน

IF x is A THEN y is B

ซงภายในพจน IF นนสามารถใชตวกระทาทางตรรกศาสตรหรอเซตแบบทวไป เชน AND, OR, NOT ได เพอเพมความสมบรณใหกบการสรางกฎนนเอง ยกตวอยางเชน

IF [ (x is A) AND (y is B) OR (z is C)] THEN [(p is D), (q is E)]

ตวแปรภาษา (Linguistic Variable)

สงทตรรกศาสตรคลมเครอมความสามารถสงกวาตรรกศาสตรธรรมดานน คอการทฟ ซซเซต

ประกอบไปดวยตวแปรภาษา (Linguistic Variable) หรออาจจะเรยกวาตวแปรฟซซ ซงตวแปรนมคาเปนคาพด หรอ ภาษาพด เชน “มาก” “อน” “ชา” ซงคาตวแปรพวกนสามารถถกนาไปแปลเปนคาเชงตวเลข และนาไปคานวณในกระบวนการตอๆไป

Page 34: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

23

2.8.2 กระบวนการในตรรกศาสตรคลมเครอ

เมอนาองคประกอบของตรรกศาสตรคลมเครอท ไ ดกลาวมาในขางตน นามาเขาสกระบวนการ โดยแสดงในรปท 2.19 และมรายละเอยดโดยสงเขปดงน [23]

- การแปลงฟซซ (Fuzzification) - การอนมานกฎฟซซ (Rule Base and Inference Engine) - การแปลงกลบฟซซ (Defuzzification)

การแปลงฟซซ (Fuzzification)

คอการนาอนพตแปลงใหเปนคาความเปนสมาชกฟงกชนภาวะสมาชกตางๆ ทมอยในระบบ แลวทาการรวมผลลพธของอนพตนน ตามเงอนไข (ตวแปรภาษา)ทถกออกแบบไว

การอนมานกฎฟซซ (Rule Base and Inference Engine)

กฎตางๆ ทกาหนดไวจะถกอนมานเปนผลลพธในการตดสนใจของระบบ เมอระบบตดสนใจ

ไดแลว จะดาเนนการทสอดคล องกบการตดสนใจนนตอไป ยกตวอยางเชนระบบเครองทานาอน

ตรวจจบอนพตท1(วดอณหภม) พบวา“นาเยนลง”ระบบจะทาการพจารณาคาอนพตและตรวจสอบกบกฎการทางาน ทสอดคลองกบเงอนไขดงกลาว จากนนจงทาการอนมานหรอตดสนใจวาจะตองทาใหจายแรงดนใหขดลวดความรอน“มากขน”เปนตน

การแปลงกลบฟซซ (Defuzzification)

คอการนาผลลพธทไดจากการอนมานทไดเปนคาตวแปรภาษา เชน จายแรงดนใหขดลวดความรอน“มากขน”ผลลพธดงกลาวจะถกแปลงใหเปนคาทสอดคลองกบการทางานจรงของระบบ เชนจายแรงดนใหขดลวดความรอนท 180 VACเปนตน

รปท 2.19 แสดงกระบวนการทางานของตรรกศาสตรคลมเครออยางงาย

Page 35: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

24

จากทฤษฎและงานวจยทเกยวของตางๆ ทไดอธบายไวขางตน ไดแก อปกรณททางานบนระบบปฏบตการแอนดรอยด ระบบเอพไอบนเครองบรการเวบ และการคานวณหาระยะทางระหวางจด 2 จดบนพกดภมศาสตร เปนหนงในแผนการดาเนนงานวจย ในหวขอศกษาขอมล เพอใหเขาใจและนาไปปฏบต โดยการศกษาขอมลดงกลาวคอการนาเสนอหลกการทสาคญ โดยสามารถศกษาเพมเตมไดจากแหลงอางอง ในสวนของการดาเนนการงานวจยอธบายไวในบทถดไป เพอใหเขาใจหลกการทางานของระบบในหวขอตางๆ

Page 36: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

บทท 3 วธดาเนนการวจย

ในบทนเปนการนาหลกการและทฤษฎทไดศกษามาใชในขนตอนของการดาเนนโครงการวจยโดย ทาการวเคราะห ออกแบบและประยกตการใชงานของระบบ โดยระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G แบงการทางานออกเปน 3 สวน คอ สวนโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาตามหวขอ 3.1 สวนคานวณและจดเกบฐานขอมลตามหวขอ 3.2 สวนตดตอกบผใชตามหวขอ 3.3 โดยโครงสรางโดยรวมของระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G ดงรปท 3.1

รปท 3.1 โครงสรางโดยรวมของระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผาน เครอขาย 3G

และทางคณะผวจยไดพจารณารปแบบการรองขอ (Request) ขอมลเวลาทรถไฟฟาจะมาถงทปาย ซงหากนามาใชกบการทางานในลกษณะเวลาจรง (Real time) เชนน อาจจะสงผลตอคาใชจายของการสอสารขอมล 3G ในปรมาณมาก ดงนนทางคณะผวจยจงไดออกแบบแนวคดการสงการรองขอขอมลจากปายจอดรถไฟฟาไปยงเครองใหบรการเวบ (Web Server) โดยนาหลกการตรรกศาสตรคลมเครอมาประยกตใช ซงจะอธบายในหวขอท 3.4 และ 3.5

Page 37: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

26

3.1 โปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา

สมารทโฟนเปนอปกรณทมความสามารถในการระบตาแหนงผาน GPS โดยระบบปฏบตการแอนดรอยดนนถกออกแบบใหเปนซอฟตแวรทมโครงสรางแบบเรยงทบซอน (Stack) ซงหากตองการใชงาน GPS จะมการเรยกใชงานผาน API ดงนนในการทางานของสวนโปรแกรมประยกตนนจงมความสะดวกในการเขยนโปรแกรมเพอรบคาจาก GPS ซงสามารถรบคาไดโดยตรงผาน API ไดดงน อตราเรว, ละตจดและลองจจด และสมารทโฟนยงมการเชอมตออนเทอรเนต ดงนนขอมลทไดรบมาจงจะตองมการสงขอมลไปยงเครองบรการเวบเพอบนทกเปนศนยขอมล (Data center) ดงรปท 3.2

รปท 3.2 หลกการทางานของโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา

3.1.1 การทางานของโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา

สมารทโฟนทนาไปตดตงบนรถไฟฟาของมหาวทยาลยตองมการตดตงโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา โดยแบงหนาจอออกเปน 2 สวน ดงรปท 3.3 คอสวนในการรบขอมล (กรอบสเหลอง) คอสวนรบขอมลจากผใชงาน ไดแก ชอผใชงาน เลขทรถ และสายการเดนรถ สาหรบสวนแสดงผล (กรอบสเขยว) คอสวนทไดรบมาจากสมารทโฟน ประกอบไปดวย อตราเรวรถ ละตจด และลองจจด หลงจากนนสมารทโฟนจะสงขอมลไปยงเครองบรการเวบ (Web Server) ผานระบบเครอขายอนเทอรเนต ดงรปท 3.2 สวนปมสง (กรอบสแดง) คอปมสาหรบใหผใชกดปมเพอสงขอมลหรอยกเลกการสงขอมล

Page 38: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

27

รปท 3.3 โปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา (Sender)

การทางานของโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาคอ คนขบรถไฟฟาตองทาการเปดโปรแกรมประยกตโดยใหระบหมายเลขรถไฟฟา สายเดนรถและชอผขบ จากนนกดปม “Sign In” ปมกจะเปลยนสถานะชอปมจาก “Sign In” เปน “Sign Out” เพอสงขอมลไปยงเครองบรการเวบ ขอมลทสงประกอบดวย วนท เวลา เลขทรถ สายการเดนรถ ละตจด ลองจจด อตราเรวของรถไฟฟา หากเครองบรการเวบไดรบขอมลจะตอบกลบขอความ ACK (Acknowledge) ไปยงสมารทโฟนทสงขอมลและแสดงขอความบนหนาจอเพอใหทราบสถานะของการสง โดยการสงขอมลนนจะสงผานโพรโทคอลเอชททพ (HTTP - HyperText Transport Protocol)

จากรปท 3.4 เมอเปดโปรแกรมประยกตขนมา โปรแกรมจะทาการรองขอคา GPS จากระบบแลวนาคาทไดไปแสดงผลออกทางหนาจอบนสมารทโฟนและสงคาไปยงเครองบรการเวบ หลงจากนน เครองบรการเวบจะตรวจสอบขอมลทสงมาจากสมารทโฟน แลวตอบกลบขอความวาสงขอมลสาเรจหรอไม หากขอมลทสงไปนนถกตองตามรปแบบโพรโทคอล สมารทโฟนจะดาเนนการรองขอคา GPS ใหมอกครงและสงขอมลเชนเดม แตถาขอมลทสงไปนนไมถกตองตามรปแบบโพรโทคอล สมารทโฟนจะตองทาการสงขอมลใหมอกครง

Page 39: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

28

รปท 3.4 แสดงขนตอนการทางานของโปรแกรมประยกตตวระบตาแหนงรถไฟฟา

3.1.2 การทางานของ Location Manager

รปท 3.5 ตวอยางการอานคา GPS ของสมารทโฟน

Page 40: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

29

จากรปท 3.5 GPS ทางานโดยดาวเทยมจะสงสญญาณแบบกระจาย (broadcast) ออกมาเปนคา GPS ซงตวรบ GPS (GPS receiver) ทอยในสมารทโฟน จะหาระยะหางระหวางตวสมารทโฟนกบดาวเทยม 3 หรอ 4 ดวง แลวนามาหาตาแหนงของตวสมารทโฟนบนพนโลก โดยวธการทางคณตศาสตรทเรยกวา Triangulation นอกจาก GPS แลวสมารทโฟนยงสามารถบอกตาแหนงของตนเองผานเสาสญญาณโทรศพทเคลอนท หรอจดเชอมตออนเทอรเนต เชน Wi-Fi (Wi-Fi Access Point) ไดอกดวย

3.2 สวนคานวณและจดเกบฐานขอมล

สวนคานวณและจดเกบฐานขอมล จะทางานดวยเครองบรการเวบ (Web Server) ทมการใหบรการอยตลอดเวลาผานอนเทอรเนต โดยแบงการทางานออกเปน 2 หนาทหลกคอ หนาทแรกคานวณระยะทางเพอหาเวลาจากละตจด (Latitude) และลองจจด (Longitude) ทไดรบมาจากโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา และอกหนาท จดเกบขอมลทมการรบ/สง ลงใน ฐานขอมล (Database) เพอใหผใช (End Device) สามารถรองขอขอมลในการแสดงผลไดตลอดเวลา ซงหลกการการทางานของสวนคานวณและจดเกบฐานขอมล ดงรปท 3.6

รปท 3.6 โครงสรางของสวนคานวณและจดเกบฐานขอมล

Page 41: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

30

การตดตอสอสารระหวางผใชกบเครองบรการเวบ เชอมตอโพรโทคอล HTTP ผานอนเทอรเนต โดยเรยกใชงาน API ตามหนาทของผใช เชน โปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาสงขอมลไปใหเครองบรการเวบ (Send Data API) และผใชสามารถเลอกทรบขอมลประมาณเวลาของการเดนรถไฟฟา (Get Data API), ขอมลปายจอดรถ (Get Node API), ขอมลตาแหนงรถไฟฟาปจจบน (Get Locations API) และขอมลตาแหนงจดอางอง (Get Waypoint API), จากเครองบรการเวบ ดงรปท 3.7 โดยรายละเอยดของ API จะกลาวในหวขอ 3.2.2

รปท 3.7 การตดตอสอสารระหวางผใชกบเครองบรการเวบผาน API

3.2.1 สวนคานวณระยะทางและเวลา

การคานวณหาระยะทางและเวลานนสามารถคานวณไดจากระยะทางระหวางตาแหนงจดอางอง (Way Point) โดยจะตองมการกาหนดตาแหนงจดอางองและคานวณหาระยะทางระหวางจดอางองดวยสตร Haversine formula ดงสมการท 3.1

2 arcsin cos 1 cos 2 (3.1)

โดยทแปลง Haversine formula เปนรหสเทยม (pseudo code) เพอใหคอมพวเตอรสามารถคานวณไดงายและสามารถนาไปใชงานไดทนททมการเรยกใชงาน โดยรหสเทยมมการอางอง

Page 42: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

31

รปแบบภาษาจาวาสครปต (Javascript) เนองจากไมจาเปนตองมคอมไพเลอร และสามารถรนบนเวบเบราวเซอรของผใชไดทนททมการรองขอบรการจากเครองบรการเวบ

การคานวณหาระยะทางระหวางจดอางอง จะตองทาการคานวณจดอางองทละตาแหนง ตามลาดบจนถงตาแหนงสดทาย เพอนาระยะทางระหวางจดอางองไปคานวณหาระยะทางระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถ โดยขอมลของตาแหนงจดอางองจะประกอบไปดวย ลาดบทตาแหนงจดอางอง ละตจด ลองจจด และระยะทางระหวางจด ดงตารางท 3.1

ตารางท 3.1 ตวอยางขอมลตาแหนงจดอางอง

ลาดบทตาแหนงจดอางอง (i)

ละตจด (Latitude)

ลองจจด (Longitude)

ระยะทางระหวางจด distance(จดท i, จดท i+1)

(กโลเมตร) 1 16.7365340 100.1983940 0.106 2 16.7371250 100.1991740 0.105 3 16.7380140 100.1995020 0.108 4 16.7389800 100.1994100 0.105 5 16.7399100 100.1992630 0.106 6 16.7408520 100.1991070 0.109 7 16.7417950 100.1988310

จากตารางท 3.1 การคานวณระยะทางระหวางจด พบวาไมสามารถคานวณระยะทางสาหรบลาดบสดทาย (ตาแหนงท 7) ไดเนองจากตาแหนงทตองการคานวณมเพยงจดเดยว ดงนนจงสงวนไวสาหรบเพอตงใหม (reset) ใหกบตาแหนงยอนกลบไปทตาแหนงท 1 ซงสามารถคานวณไดจาก รหสเทยมสาหรบคานวณระยะทางระหวางจด 2 จด โดยมการคานวณดงน

ระยะทาง = distance(Latitude1, Longitude1, Latitude2, Longitude2)

แทนคา ละตจด ลองจจดของจดท 1 และ 2 ตามลาดบ จะได

ระยะทาง = distance (16.7365340,100.1983940,16.7371250,100.1991740) ระยะทาง = 0.106 กโลเมตร

Page 43: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

32

รปท 3.8 ตาแหนงจดอางองโดยมการกาหนดรศม 50 เมตร

จากรปท 3.8 แสดงใหเหนวาตาแหนงจดอางองมการกาหนดรศม 50 เมตร เพอตรวจสอบวามรถไฟฟาอยในบรเวณภายในรศมหรอไม หากรถไฟฟาอยภายในรศมแสดงวารถไฟฟาอยบนเสนทางทถกกาหนดไวตามตาแหนงจดอางอง โดยมการวาดเสนทางจากตาแหนงจดอางองเพอแสดงเสนทางดงรปท 3.9

รปท 3.9 แสดงเสนทางจากการวาดเสนตรงของตาแหนงแตละจดอางอง

1

1

2

3

2

3

4

5

6

7

Page 44: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

33

จากรปท 3.9 การคานวณหาระยะทางระหวางรถไฟฟา (ตาแหนงท 1) กบปายจอดรถ (ตาแหนงท 6) สามารถคานวณไดจากการนาตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาวาอยลาดบใดของตาแหนงจดอางอง (รถไฟฟาอยภายในตาแหนงท 1) จากนนทาการรวมระยะทางตงแตตาแหนงจดอางองของรถไฟฟา (ตาแหนงท 1) จนถงปายจอดรถ (ตาแหนงท 6) ซงจะไดผลรวมของระยะทางทงหมดระหวางรถไฟฟาและปายจอดรถจาก ∑ โดยระยะทางของแตละตาแหนงจดอางองมาจาก ตารางท 3.1 เนองจากผลลพธทตองการคอเวลา ดงนนสามารถคานวณไดจากสตร ดงสมการท 3.2

(3.2)

∑ (3.3)

โดยท t คอ เวลาทรถไฟฟาวงถงปายจอดรถ (วนาท)

s คอ ระยะทางระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถ (เมตร)

v คอ อตราเรวของรถไฟฟา (เมตรตอวนาท)

m คอ ตาแหนงจดอางองของรถไฟฟา

n คอ ตาแหนงจดอางองของปายจอดรถไฟฟา

การคานวณหาระยะทางระหวางรถไฟฟาและปายจอดรถ สามารถคานวณในกรณทมปายจอดรถมากกวา 1 ปาย เนองจากตาแหนงรถไฟฟาและตาแหนงปายจอดรถไฟฟาอยภายในรศมของตาแหนงจดอางองซงสามารถคานวณได จากสมการท 3.3

Page 45: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

34

รปท 3.10 แสดงขนตอนการทางานของเครองบรการบน API สงขอมล

จากรปท 3.10 เอพไอในการสงขอมล (Send) ผใชสามารถสงขอมลตางๆ ไปยงเครองบรการเวบได เชน ขอมลตาแหนงปจจบน ขอมลอตราเรว ขอมลระดบตาแหนงจดอางอง และขอมลรายละเอยดของรถไฟฟา ซงในการสงจะตองใสคยของผใช ดงนนหากคยไมถกตองเครองบรการเวบจะจบการทางาน แตถาคยถกตองเครองบรการเวบจะตรวจสอบขอมลทไดรบมา โดยจะทาการคานวณหาเวลาโดยประมาณกอนจบการทางาน ในการขอความตอบกลบผใชจะไดรบในรปแบบ JSON - JavaScript Object Notation เนองจากมนษยและโปรแกรมประยกตสามารถอานเขาใจได โดยหลกการทางานในการสงขอมลพรอมทงรบขอมลตอบกลบ ดงรปท 3.11

รปท 3.11 ตวอยางการสงขอมลพรอมไดรบขอมลตอบกลบ

Page 46: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

35

3.2.3 ขนตอนการตงคาเครองบรการเวบ

- ตงคาตาแหนงจดอางอง (Waypoint) ของแผนทเพอกาหนดเสนทางของการเดนรถไฟฟา โดยจะตองมการกาหนดจดอางอง แตละจดดวยตนเอง ซงสามารถหาตาแหนงของแผนทไดจากบรการแผนทออนไลนตางๆ และกาหนดรศมเปน 50 เมตร เนองจากเปนระยะทางทสามารถมองเหนไดดวยระดบสายตาและกาหนดรศมเพอการตรวจสอบรถไฟฟาวาอยในรศมของตาแหนงจดอางองใด ดงรปท 3.12

รปท 3.12 ตงคาตาแหนงจดอางองของแผนทเพอกาหนดเสนทางของการเดนรถไฟฟา

- ตงคาปายจอดรถ (Node) ของแผนทเพอกาหนดปายจอดรถในการแสดงเวลา ดงรปท 3.13 โดยจะตองมการกาหนดพกดตาแหนงดวยตนเอง ซงสามารถหาตาแหนงของแผนทไดจากบรการแผนทออนไลนตางๆ

รปท 3.13 ตงคาปายจอดรถของแผนทเพอกาหนดปายจอดรถในการแสดงเวลา

Page 47: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

36

หลงจากมการตงคาเรยบรอย ระบบเรมทางานอตโนมตในกรณทมผใชสงขอมลตาแหนงมายงเครองบรการเวบ โดยเครองบรการเวบจะคานวณระยะทางระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถทกปายทมการตงคา เพอนาผลการคานวณไปแสดงผลในสวนตดตอกบผใช

3.3 สวนตดตอกบผใช

3.3.1 สวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ (User Interface on EV STOP)

รปท 3.14 โครงสรางของสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ

จากรปท 3.14 แสดงการทางานของสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถประกอบไปดวย สมารทโฟนแอนดรอยด (1) จะทาหนาทรองขอขอมลจากเครองบรการเวบ โดยตดตอสอสารผานเอพไอ (Get Data API) ซงจะแสดงขอมลในรปแบบ JSON หลงจากนนทาการตรวจสอบขอมลทไดรบ หากขอมลมความถกตอง จะแปลงขอมลในรปแบบ JSON ใหเปนขอมลในรปแบบตวแปร (variable) แลวทาการแปลงขอมลใหเปนรปแบบ BCD เพอสงไป IOIO บอรด (2) ซงมการสงคาไปยง IOIO บอรดตลอดเวลา เพอนาขอมลทไดรบเขาวงจร BCD - Seven Segment (3) ไปแสดงบน Seven Segment (4) ใหกบผใช แตถาขอมลมความผดพลาดสมารทโฟนจะทาการรองขอขอมลใหมอกครง ดงนนเพอการพฒนาใหสามารถแสดงเวลาไดจาเปนตองมสวนประกอบ ดงน

Page 48: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

37

การทางานโปรแกรมในสมารทโฟน

รปท 3.15 แสดงการทางานของโปรแกรมประยกตในสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ

จากรปท 3.15 เมอทาการเปดโปรแกรมประยกต มการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบเมอเครองบรการเวบทราบถงการรองขอจะทาตอบกลบขอมลมายงสมารทโฟน ถาขอมลถกตอง จะมการตรวจสอบการเชอมตอกบ IOIO บอรด ถามการเชอมตอจะทาการสงขอมลไปยงวงจร BCD - Seven Segment เพอแสดงผลใหกบผใช หลงจากนนจะทาการรองขอขอมลอกครง หากการรองขอหรอเชอมตอไมสาเรจกทาการจบการทางานของโปรแกรมประยกต

Page 49: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

38

3.3.2 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน (User Interface on Smart Phone)

รปท 3.16 โครงสรางของสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน

จากรปท 3.16 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน ตองมการเชอมตออนเทอรเนตตลอดการใชงาน เนองจากจะตองมการรองขอขอมลและรบขอมลเพอนามาแสดงในรปแบบของโปรแกรมประยกตบนสมารทโฟน โดยแบงการทางานออกเปน 2 รปแบบ คอ รปแบบทหนง แสดงผลแผนท ประกอบไปดวยตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาและตาแหนงปายจอดรถ รปแบบทสอง แสดงเวลาโดยประมาณระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถ

Page 50: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

39

รปท 3.17 แสดงขนตอนการทางานของสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน

จากรปท 3.17 เมอทาการเปดโปรแกรมประยกต มการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบเมอเครองบรการเวบทราบถงการรองขอจะทาตอบกลบขอมลมายงสมารทโฟน ถาการรองขอสาเรจจะแสดงเมนใหผใชสามารถเลอกไดวาตองการแสดงขอมลในรปแบบใดระหวางแผนทกบการประมาณเวลา หลกจากนนจะทาการรองขอขอมลอกครง ดงนนหากการรองขอไมสาเรจจะทาการจบการทางานของโปรแกรมประยกต

ผใชสามารถเลอกทจะแสดงขอมลเฉพาะบางสวนได เนองจากขอมลของการแสดงผลในสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน จาเปนตองมการแสดงใหผใชระบไดวาตองการขอมลรปแบบใด โดยมแถบเมนแสดงผลดานซาย ซงแบงออกเปน 2 รปแบบกบการตงคา ดงน

รปแบบทหนง แสดงผลเฉพาะแผนท (Map) ซงพฒนาดวย Google Maps API บนระบบปฏบตการแอนดรอยด โดยมการเลอกใชงานฟงกชนแสดงแผนท Marker และแสดงตาแหนงปจจบนของสมารทโฟน ซงนาขอมลตางๆ มาจากการรองขอจากเอพไอ เชน การนาขอมลมาแสดงตาแหนงของรถไฟฟา (Get Locations API) และตาแหนงของปายจอดรถ (Get Node API) ดงรปท 3.18 โดยสญลกษณแทนสถานทดงน

Page 51: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

40

รถไฟฟา ปายจอดรถไฟฟา

รปท 3.18 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟนแสดงผลเฉพาะแผนท

รปแบบทสอง แสดงผลเฉพาะการประมาณเวลา (Time Approximation) ในรปแบบตวเลขดจทลในหนวย (นาท:วนาท) ซงการแสดงขอมลตางๆ มาจากการรองขอจาก API โดยขอมลทปรากฏจะแสดงเฉพาะชอปายจอดรถ ตราสญลกษณและเวลาโดยประมาณ (Get Data API) ซงจะมการเปลยนแปลงตวเลขอยตลอดเวลา ถาตาแหนงรถไฟฟามการเคลอนท ดงรปท 3.19

รปท 3.19 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟนแสดงผลเฉพาะการประมาณเวลา

Page 52: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

41

แถบเมนการตงคา สาหรบใหมการตงคาเพอเปดปดระบบแจงเตอน ในกรณทรถไฟฟาใกลจะถงปายจอดรถ ใหมระบบแจงเตอนเวลาอตโนมต (Notifications) เพอใหผใชทราบลวงหนา ซงผใชสามารถเลอกไดวาจะแจงเตอนเฉพาะปายจอดรถ เพอรองรบหากผใชตองการใชงานคณสมบตอนๆ ของสมารทโฟน ระบบจะมการแจงเตอนเพอใหผใชสามารถรบรไดวา ณ เวลาปจจบน รถไฟฟากาลงจะมาถงปายจอดรถ อกภายในระยะเวลาเทาใด โดยจะมการแจงเตอนเวลาอตโนมต พรอมกบระบบเสยง สน และแสงแอลอด (LED) (แสงแอลอดมเฉพาะสมารทโฟนบางรน) ดงรปท 3.20

รปท 3.20 สวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟนในสวนการตงคาและระบบแจงเตอนเวลาอตโนมต

3.4 การรองขอขอมลจากเครองบรการเวบ

ทางคณะผจดทาไดทาการพฒนาระบบแสดงเวลาโดยประมาณเวลาของรถไฟฟาทจะมาถง ซงมโครงสรางการเชอมตอดงรปท 3.21 ตดตงอปกรณทมโปรแกรมสงขอมลรถไฟฟาไวบนรถไฟฟาเมอรถไฟฟาทตดตงอปกรณนมการเคลอนท ระบบสงขอมลจะสงขอมลจดพกดปจจบน คอ ละตจด ลองจจดและความเรวของรถไฟฟา ไปยงเซรฟเวอร เพอหาระยะทางจากจดพกดทผานมากบจดพกดปจจบน และนาไปคานวณเทยบกบชวงเวลาททาการอพเดตขอมล จะไดอตราเรวของรถไฟฟา ซงสามารถนาไปใชทานายความเรวในการเคลอนทในระยะตอไป และสามารถทาการคานวณระยะเวลาทเหลอในการเคลอนทจากรถไฟฟามายงปายทสนใจ

ซงการทางานแบบนคอการทางานลกษณะ Client-Server ซงClient คอปายจอดรถไฟฟาทแสดงเวลาโดยประมาณของรถไฟฟาทจะมาถง โดยทาการสง Request ไปยง Server ซงคอ เวบเซรฟเวอรทมเซอรวสการคานวณระยะเวลาทตองการแสดงทปายจอดรถไฟฟา และรอรบ Response

Page 53: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

42

กลบมา ซงคอขอมลเวลาทตองแสดงออกจาก 7-Segment ทปายจอดรถไฟฟาและระบบสมองกลฝงตวทปายจอดรถไฟฟาอจฉรยะจะทาการนบเวลาถอยหลงตอไปจากคาเวลาทรบไดลงและแสดงเวลาไปเรอยๆ จนกระทงมการอพเดต รบขอมลเวลาเขามาใหม กจะตงตนเวลาใหมและนบเวลาถอยหลงพรอมกบแสดงเวลา เปนเชนนไปเรอยๆ

ในการพฒนาระบบนทางคณะผวจยไดนาเทคโนโลยเครอขายไรสาย 3G/Edgeเพอเชอมตอระบบสมองกลฝงตวทปายจอดรถไฟฟาอจฉรยะเขากบเวบเซรฟเวอร โดยผานระบบอนเตอรเนตเนองจากพนทในสถานศกษาทใชทดสอบ อยในเขตพนทการใหบรการของเครอขาย 3G/Edge ทใชบรการ [16]

รปท 3.21 แสดงโครงสรางการเชอมตอของระบบแสดงเวลาโดยประมาณของรถไฟฟาทจะมาถง

ดงทไดอธบายโครงสรางการทางานของการแจงเวลาโดยประมาณของรถไฟฟา ในสวนท 2 นนเซรฟเวอร จะทาการรบคาขอมลจากรถไฟฟาและทาการคานวณคาเวลาทจะใชแสดงในแตละปายอยตลอดเวลาตามการอพเดตขอมลจากรถไฟฟา ซงคอนขางทเปนไปจะตามเวลาจรงมากทสด (1-3 วนาท)ซงตามวธทวไป ตวปายจอดรถไฟฟา หรอ client นจะทาการสง “Request” ไปรองขอขอมลจาก เซรฟเวอรโดยมการกาหนดคาเวลาในการรองขอครงตอไปแบบคงทดงรปท 3.22 ซงวธการนหากเรมวเคราะหอยางงายกจะพอทราบวา การทให ปายจอดรถไฟฟา (Client)ทาการรองขอจาก เวบเซรฟเวอร (Server)ในลกษณะทเรวนน กจะไดขอมลมายงระบบนบเวลาถอยหลงทปายจอดรถไฟฟาตอ ซงกจะไดคาทคอนขางจะปรบใหทนกบสงท เวบเซรฟเวอรคานวณไดนนเอง แตสงทเกดขนคอการใชจานวนแพคเกจขอมลจานวนมาก เมอเทยบกบการเลอกทาการรองขอจากเวบเซรฟเวอรในลกษณะทชา และหากจะพจารณาอกประเดนหนงคอ หากเมอรถไฟฟาเขาสสภาวะการเคลอนทดวยความเรวคอนขางคงทซงหมายความวา ระบบนบเวลาถอยหลงและการรบคาเวลาใหมจากเวบเซรฟเวอร จะม

Page 54: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

43

คาทใกลเคยงกนมากนนเอง ซงแสดงวาถาในกรณน ระบบทปายจอดรถไฟฟา กไมจาเปนตองทาการสงการรองขอออกไปในลกษณะทถเกนกวาความจาเปนนนเอง

รปท 3.22 แสดงลกษณะการรบสงขอมลระหวาง client-server โดยกาหนดระยะหางของเวลาแบบคงท

จากสาเหตทพจารณาจากสภาวะเมอรถไฟฟาสามารถวงไดดวยความเรวคงทคาหนง ในชวงเวลาหนงดงกลาว ทางคะผแตงจงคดวาถาไมอยากใชแพคเกจรบ-สงขอมลจานวนมาก ระบบทปายจอดรถไฟฟานควรสามารถปรบระยะหางของเวลาในการรองขอรอบถดๆไปดวยตวเอง โดยอาศยอนพตจากการทเวลาลาสดทนบถอยหลงลง (เวลา ณ ปจจบนทปายแสดง) มาเทยบกบคาเวลาทไดรบการอพเดตจากเวบเซรฟเวอร ซงถามนมคาทเทากนหรอมคาหางกนนอยมากๆ แสดงวารถคอนขางทจะเคลอนทดวยความเรวคงทคาเดมทเคยคานวณมากจากเวบเซรฟเวอร ทาใหปายอาจจะไมจาเปนตองรองขอครงถดไปเรวมากนก แตถาผลลพธของการเปรยบเทยบขอมลปจจบนทปายจอดรถกบคาทเวบเซรฟเวอรคานวณไดนนมคาตางกนมากๆ แสดงวารถไฟฟาเคลอนทดวยความเรวคาใหม ไมใชคาเดม ซงอาจจะเรวขน หรอชาลงนนเอง สงผลทาใหระบบทปายควรทาการรองขอขอมลในครงถดไปเรวขนนนเองซงไดแสดงกลไกดงกลาวในรปท 3.23

Page 55: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

44

รปท 3.23 แสดงลกษณะการรบสงขอมลระหวาง client-server โดยกาหนดระยะหางของ เวลาดวยตรรกศาสตรคลมเครอ

3.5 การออกแบบระยะเวลาการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบดวยวธตรรกศาสตรคลมเครอ

จากทมาดงกลาว ทางคณะผวจยจงทาการสรางการทดสอบเพอสงเกตและหาขอสรปของการทางานในการรองขอขอมลจาก client ไปยง server การทดสอบเรมจากการตดตงอปกรณสงขอมลไรสายทรถไฟฟา และทาการเชอมตอกบเวบเซรฟเวอร เพอนาขอมลไปประมวลผลตอไป การทดสอบนทดสอบดวยการเคลอนทของรถไฟฟา ระยะทางประมาณ 1 กโลเมตร และเนองจากสมมตฐานททางคณะผวจยตงขนนน คอ “ลกษณะของความเรวในการเคลอนทของรถไฟฟา นาจะมผลตอการกาหนดระยะหางเวลาในการอพเดตขอมลจากเวบเซรฟเวอร” ดงนนทางคณะผวจยจงทาการทดสอบดงกลาวกบการเคลอนทของรถไฟฟา ดวย 2 กรณหลกคอ ชวงเวลาทเปน “Prime time” ซงหากพจารณาแลว ลกษณะการเคลอนทของรถไฟฟาจะมความเรวทเปลยนแปลงอยเปนระยะๆ อาจจะตอเนองหรอไมตอเนองกได เนองจาก ในชวง Prime time นน การจราจรทวไปจะคอนขางตดขด และอาจจะตองจอดรถเพอรบ-สง ขน หรอ ลง รถไฟฟาในจดตางๆ นนเอง ซงชวงน ถาเทยบเวลาการทางานของคนปรกต และเวลาราชการทวไปคอ ชวง 8.00-10.00 ในชวงเชา และ 16.00-18.00 ในชวงเยน และอาจจะมชวงเวลานอกเหนอจากนน ในวนทมกจกรรม หรอเทศกาลสากลทเกดการจราจรจะคบคงอกดวย

Page 56: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

45

และอกหนงกรณคอ ชวง “ปรกต” ชวงนจะเปนชวงเวลาทคนสวนมากไมคอยไดใชการสญจรไปมามากนก ซงอาจจะเปนประมาณชวง 10.00-12.00 และ 13.00-16.00 และ หลง 18.00 เปนตนไป ซงหากพฤตกรรมการเดนรถไฟฟากจะคอนขาง เคลอนทดวยความเรวเกอบคงท ใชวงเวลาหนงๆ เนองจาก การจราจรทไมตดขด และอาจจะมผโดยสาร ขน หรอ ลง จานวนนอยมาก ทาใหรถไฟฟาสามารถเคลอนทโดยทไมตองชะลอความเรวหรอจอดรบ-สงผโดยสารบอยนนเอง

จากสมมตฐานดงกลาว ทางคณะผวจย ซงทาการทดสอบ ทงชวง Prime time และชวงเวลาปรกต ซง จะแบงกรณในการทดสอบเปน (A) คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดเรว, (B) คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา, (C) คอชวง ปรกต ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดเรว และ (D) คอชวง ปรกต ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา

โดยทาการทดสอบการรปแบบการรองขอขอมลจากปายจอดรถไฟฟา (Client) ไปยง เวบเซรฟเวอร (server) ซงแบงเปน แบบคงทจานวน 5 แบบคอ (C1) รองขอทกๆ 3 วนาท, (C2) รองขอทกๆ 5 วนาท, (C3) รองขอทกๆ 8 วนาท, (C4) รองขอทกๆ 10 วนาท และ (C5) รองขอทกๆ 12 วนาท และแบบทใชตรรกศาสตรคลมเครอในการเลอกชวงเวลาการรองขอ จานวน 7 แบบคอ (F1) – (F7)

โดยทางคณะผวจยสามารถอธบายการออกแบบของตรรกศาสตรคลมทง 7 แบบไดดงน

Fuzzy#1

รปท 3.24 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F1

Page 57: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

46

แบบท 1 นตวฟงกชนภาวะสมาชกนนถกออกแบบมาจากการคดเรองผลตางของเวลาในระดบวนาท สาหรบการรออพเดตขอมลแกผใชแบบทวๆไป คอ คดวาในชวง 0-3 วนาทนน คดวาเปน “small” แนนอน 100% และเรมทจะคดลดหลนลงจนหมดวาไมใช “small” ท 5 วนาท และเรมคดวามคา “medium” ตงแต 3 วนาท คอยๆเชอจนกระทงมาถง 5 วนาททเชอวาเปน “medium” มากทสด และคอยๆลดลงจนไมเชอเลยท 10 วนาท และสดทายเมอเวลามากกวา 5 วนาทเปนตนไป แบบนจะเรมเชอวาเปน “large” และคอยๆเชอเพมมากขนจนแนนอนท 10 วนาทเปนตนไป และลองทาการกาหนดเอาตพตแบบ singleton ดวยคา 4, 8 และ 10 วนาท

Fuzzy#2

รปท 3.25 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F2

แบบท 2 นตวฟงกชนภาวะสมาชกนนใชแบบเดยวกนกบ Fuzzy#1 แตทาการออกแบบเอาตพต singleton ดวยคาทมความ “sensitive” มากขน เนองจาก หลงจากทดลอง Fuzzy#1 พบวาคา Avg Err หรอ Average Error ทเกดขน หรอคาเวลาทเวบเซรฟเวอรคานวณไดแตกตางกนกบคาทปายจอดรถไฟฟาแสดงอยนน ทางคณะผวจยคาดวา นาจะสามารถทาใหลดลงไดมากกวาน วธการคอ ทาการเลอน เอาตพตของกฎแตละขอจากแบบใน Fuzzy#1 ใหนอยลง เปนคา 2, 4 และ 8 วนาท

Page 58: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

47

Fuzzy#3

รปท 3.26 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F3

จากผลลพธทไดเมอปรบ Fuzzy#1 เปน Fuzzy#2 พบวาสามารถลดคาความคลาดเคลอนเฉลยระหวางเวบเซรฟเวอรทคานวณไดกบเวลาทแสดงในปาย นนลดลงไดจรง แตสงทตามมาคอปรมาณการ Calls ไปยงเวบเซรฟเวอรมคามาขนอยางเหนไดชด ทางคณะผวจยจงทาการออกแบบฟงกชนภาวะสมาชกใหม โดยมแนวคดใหฐานของฟงกชนภาวะสมาชกแตละกลม มขนาดกวาง เพอทตอนนาไปเขาสกระบวนการ fuzzification นาจะใหคาทละเอยดขน และลองใสแนวคดแบบ “คนใจเยน” ลงไปคอการเลอนยอดสงสดของฟงกชนภาวะสมาชกแตละกลมออกไป(จากแกน y) ใหใชเวลาทมากขนได

Fuzzy#4

จากแนวคดของ Fuzzy#3 มแนวโนมวานาจะสามารถปรบอกใหดขนกวาเดม โดยนาจะสามารถลดจานวน Avg Err ไดนอยกวาน จงนา Fuzzy#3 มาเลอนคาตางๆเปน Fuzzy#4 โดยเสมอนใสความคดให “ใจรอนขน” มากกวาแบบ Fuzzy#3 เพอใหระบบทาการอพเดตขอมลตอเนองกวา ซงคาดวานาจะไดขอมลทนาเชอถอมากขนนนเอง

Page 59: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

48

รปท 3.27 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F4

Fuzzy#5

รปท 3.28 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F5

จากแนวคดของ Fuzzy#3 และ Fuzzy#4 ทางคณะผวจยคาดวา ถาใส “ความใจรอน” มากขนอก ในสวนของอนพต และเอาตพตใหกบแบบ Fuzzy#5 และลองปรบฐานของฟงกชนภาวะสมาชกแตละกลม ใหมขนาดแคบลง รวมทงใหเอาตพตอยตาแหนงเดยวกนกบ ทอนพตเชอ 100% ดวย คอท 3 5 และ 7 วนาท

Page 60: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

49

Fuzzy#6

รปท 3.29 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F6

ทางคณะผวจยไดทาการปรบ Fuzzy#5 ตอไป โดยปรบฟงกชนภาวะสมาชกแตละกลมใหรสกวา “ใจรอนมาก” คอทาการเลอนคายอดของฟงกชนภาวะสมาชกแตละกลมใหเขามาใกลแกน y อก เปน 1, 3 และ 5 วนาท แตทาการปรบเอาตพตถอยออกไป เพอไมใหเกดการ Calls ทถมากเกนไป เปนคา 2, 6 และ 8 วนาท

Fuzzy#7

รปท 3.30 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F7

Page 61: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

50

เปนตรรกศาสตรคลมเครอแบบสดทายททางคณะผวจยไดทาการออกแบบ ซงจากทผานมาก ไดพจารณาตรรกศาสตรคลมเครอทง 6 แบบกอนหนานทไดออกแบบและทาการทดสอบ ผลลพธทนาพงพอใจ ททางคณะผวจยคาดหวงไวคอ แบบ Fuzzy#3 ดงนนจงไดทาการปรบคาฟงกชนภาวะสมาชกแตละกลมของอนพตและเอาตพตใหตางออกไปจากเดม โดยใหมชวงทเปน “small” กวางมาก

ซงผลการนาตรรกศาสตรคลมเครอทง 7 แบบ และวธการแบบใชคาคงทนน ไดอธบายผลของเวลาทคลาดเคลอน และจานวนครงในการรองขอ โดยแสดงในบทถดไป

Page 62: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

บทท 4

ผลการทดสอบ

จากการออกแบบระบบดงทไดอธบายในบทท 3 แลว บทนจะอธบายถงการทดสอบตางๆ ประกอบไปดวย การทดสอบบนทกตาแหนงจากโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา การทดสอบการคานวณเวลาของเครองบรการ การทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ การทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน การทดสอบระบบประมาณเวลา และการทดสอบการกาหนดระยะเวลารองขอไปยงเครองบรการเวบดวยตรรกศาสตรคลมเครอ

4.1 การทดสอบบนทกตาแหนงจากโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา

การทดสอบเกบตาแหนงเสนทางภายในมหาวทยาลยนเรศวรโดยใชสมารทโฟนแอนดรอยดตดตงโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา ซงจะอานคา GPS ได 3 คอลมน ดงรปท 4.1 ประกอบดวย คอลมนท 1 คอ ละตจด คอลมนท 2 คอ ลองจจด และคอลมนท 3 คอ อตราเรว (เมตรตอวนาท) หลงจากอานคาเรยบรอย จะทาการสงขอมลไปยงเครองบรการเวบผานอนเทอรเนต ดวยเครอขาย 3G เพอบนทกลงฐานขอมล

รปท 4.1 ตวอยางคา GPS บนสมารทโฟน

Page 63: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

52

รปท 4.2 การสอสารระหวางสมารทโฟนบนรถไฟฟาและเครองบรการเวบ

จากรปท 4.2 ในการระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาจาเปนตองมสมารทโฟนอยบนรถไฟฟา เพอการระบตาแหนงปจจบนไปยงเครองบรการเวบ ซงตาแหนงของรถไฟฟาทอานจาก GPS มการตงคาใหรบคาทกๆ 2 วนาท และแสดงคาออกทางหนาจอของสมารทโฟน เมอมการสงขอมลไปยงเครองบรการเวบ ถาขอมลถกตองตามโพรโทคอลแลวเครองบรการเวบจะสงขอมลตอบกลบมายงสมารทโฟน โดยมขอความรปท 4.3

รปท 4.3 การสงขอมลถกตอง (ซาย) การสงขอมลผดพลาด (ขวา)

ถาขอมลผดพลาดเครองบรการเวบจะตอบกลบดวย Code: -1 ถง -9 และแสดงขอมลทผดพลาดใน Msg ดงนนหลงจากสมารทโฟนสงขอมลเสรจจะตองมการตรวจสอบขอมลตอบกลบวา

Page 64: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

53

Code เปน Completed หรอไม ถา Code มขอมลเปน Completed ใหสมารทโฟนรบคา GPS คาใหมแลวสงขอมลใหมอกครง ทาซาแบบนไปจนกวาจะปดโปรแกรมประยกต แต Code มขอมลเปน Incomplete โปรแกรมประยกตจะสงขอมลใหมอกครงจนกระทงสงขอมลสาเรจหรอจนกวาจะปดโปรแกรมประยกต

ซงคาทสงมาจากโปรแกรมระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาจาเปนตองจะถกจดเกบลงฐานขอมล เพอบนทกและถกใชในการคานวณเพอวาดในแผนทและการคานวณระยะทาง และระยะเวลาในการประมาณ รปท 4.4 แสดงตวอยางการบนทกขอมลจากโปรแกรมระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา ลงในฐานขอมล

รปท 4.4 แสดงตวอยางการบนทกขอมลจากโปรแกรมระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา ลงในฐานขอมล

4.2 การทดสอบการคานวณเวลาของเครองบรการ

การทดสอบการคานวณเวลาของเครองบรการ สามารถทดสอบดวยการสงขอมลตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาไปยงเครองบรการเวบเพอใหคานวณหาเวลาโดยประมาณ จากการนาระยะทางระหวางตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาและปายจอดรถมาหารดวยอตราเรวทไดรบจาก GPS ซงจะไดผลลพธคอเวลาทรถไฟฟาจะเดนทางถงปายจอดรถ

Page 65: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

54

จากตารางท 4.1 จะเหนไดวาอตราเรวทไดจาก GPS จะมอตราเรวทชากวาอตราเรวของรถไฟฟา ซงจะทาใหการหาคาเวลาคลาดเคลอนจากการคานวณหลายวนาท แตคาความคลาดเคลอนถอวาเปนคาทสามารถยอมรบได เนองจากในขณะทรถไฟฟากาลงจะถงปายจอดรถนน ผใชสามารถมองเหนรถไฟฟาไดดวยระดบสายตา ดงนนจงทาใหการแสดงเวลาบนปายจอดรถหรอสมารทโฟนไมสงผลกระทบตอผใชรถไฟฟา

ตารางท 4.1 การคานวณเวลาของเครองบรการเวบ (เวลามหนวยเปนวนาท)

ลาดบ อตราเรวของ

รถไฟฟา ระยะทาง(เมตร)

เวลาทไดจากการคานวณ

อตราเรวทไดจาก GPS

เวลาจากเครองบรการเวบ

1 20 200 36.000 19.140 37.618 2 20 200 36.000 18.240 39.474 3 40 200 18.000 18.240 39.474 4 40 200 18.000 38.419 18.741 5 60 200 12.000 50.44 14.274 6 60 200 12.000 54.242 13.274

4.3 การทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ

รปท 4.5 ขนตอนการเลอกปายจอดรถของโปรแกรมประยกตทใชตดตอกบผใชบนปายจอดรถ

การทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ จาเปนตองมการเชอมตออนเทอรเนตเพอรองขอขอมลจากเครองบรการเวบ เพอนามาสงใหกบ IOIO บอรด เพอแสดงผลบน Seven

Page 66: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

55

Segment ใหกบผใชงาน ในการทดสอบนจะทาการตรวจสอบขอมลทไดรบจากเครองบรการแลวตรวจสอบวาขอมลทสมารทโฟนสงไปยง Seven Segment ตรงกบขอมลทไดรบ โดยขนตอนการทางานของสวนแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ ดงรปท 4.5 และรปท 4.6

จากรปท 4.5 โปรแกรมประยกตทใชตดตอกบผใชบนปายจอดรถเมอเปดโปรแกรมประยกตขนมาแลวโปรแกรมจะใหทาการเลอกปายจอดรถทตองการแสดงเวลาและสงขอมลไปยง Seven Segment

รปท 4.6 ขนตอนการแสดงเวลาของโปรแกรมประยกตทใชตดตอกบผใชบนปายจอดรถ

จากรปท 4.6 โปรแกรมประยกตทใชตดตอกบผใชบนปายจอดรถ เมอทาการเลอกปายจอด

รถไฟฟาแลวใหกดปม จากนนโปรแกรมประยกตกจะทาการนบเวลาถอยหลงและสงขอมลไปยง IOIO บอรดเพอแสดงผลท Seven Segment ดงรปท 4.7

จากรปท 4.7 การแสดงเวลาบนสมารทโฟนกบปายจอดรถไฟฟา โปรแกรมประยกตบนสมารทโฟนสามารถสงเวลาไปยง Seven Segment ไดแมนยาและตรงกบเวลาทแสดงบนหนาจอสมารทโฟน ดงนนหากมการนบเวลาลดลงบนสมารทโฟน ในสวนของ Seven Segment จะมการเปลยนแปลงตามสมารทโฟน

Page 67: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

56

รปท 4.7 การแสดงเวลาบนสมารทโฟนกบปายจอดรถไฟฟา

4.4 การทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน

การทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน นนจะตองมการตดตงโปรแกรมประยกตตดตอกบผใชและมการเชอมตออนเทอรเนตผานเครอขาย 3G โดยหลงจากเปดโปรแกรมประยกต จะมการรองขอมลจากเครองบรการเวบผานเอพไอ เพอนาขอมลมาแสดงผลใหกบผใช ซงผใชสามารถเลอกไดวาจะแสดงเฉพาะแผนทหรอประมาณเวลา และมการตงคาระบบแจงเตอนอตโนมต ดงนนจงแบงการทดสอบในหวขอนออกเปน 3 สวน ดงน

4.4.1 ทดสอบแสดงผลในสวนของแผนท

การทดสอบแสดงผลในสวนของแผนทเพอตดตามตาแหนงของรถไฟฟาทมการเคลอนท ซงแสดงผลเฉพาะแผนท โดยขอมลทปรากฏจะแสดงเฉพาะตาแหนงของผใช ตาแหนงของรถไฟฟา ตาแหนงของปายจอดรถ และแผนท ดงนนหากรถไฟฟามการเคลอนทตาแหนงของรถไฟฟาบนแผนทจะมการเปลยนแปลงตามทรถไฟฟาเคลอนทจรง หากรถไฟฟามการหยดการเคลอนท ตาแหนงของรถไฟฟาบนแผนทจะหยดนงตามรถไฟฟา ดงรปท 4.8

Page 68: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

57

รปท 4.8 การแสดงผลในสวนของแผนทบนสมารทโฟน (ซาย) แสดงแผนทบนเวบไซต (ขวา)

จากรปท 4.8 จะพบวาตาแหนงของรถไฟฟาทแสดงบนสมารทโฟนกบเวบไซตเปนตาแหนงท

ใกลเคยงกน เนองจากสมารทโฟนจะตองมการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบ ในทางกลบกนแผนททแสดงบนเวบไซตมการรองขอขอมลไดไวกวาสมารทโฟน เนองจากฐานขอมลทงหมดอยบนเครองบรการเวบ

4.4.2 ทดสอบแสดงผลในสวนของประมาณเวลา

การทดสอบแสดงผลในสวนของประมาณเวลาเพอแสดงเวลาโดยประมาณระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถ โดยขอมลทปรากฏจะแสดงเฉพาะชอปายจอดรถ ตราสญลกษณและเวลาโดยประมาณ ดงนนหากรถไฟฟายงเดนทางไมถงปายจอดรถ จะแสดงเวลาโดยประมาณระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถ หากรถไฟฟาเดนทางผานปายจอดรถแลวจะไมแสดงเวลาโดยประมาณของปายจอดรถนน แตแสดงเวลาโดยประมาณของปายจอดรถทกาลงจะเดนทางถง ดงรปท 4.9 และ 4.10

Page 69: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

58

รปท 4.9 การแสดงผลในสวนของประมาณเวลาบนสมารทโฟน (ซาย)

และแสดงเวลาบนเวบไซต (ขวา)

จากรปท 4.9 การทดสอบใชงานการแสดงผลของการประมาณเวลาบนสมารทโฟน ภาพซาย จะพบวาโปรแกรมประยกตจะมการแสดงเวลาโดยประมาณของแตละปายจอดรถ โดยเมอเปรยบเทยบกบเวลาบนเวบไซตจะมเวลาทใกลเคยงกนในบางชวงเวลา และบางชวงเวลาจะมเวลาทหางกน เนองจากบนสมารทโฟนเสยเวลาในการเชอมตอกบเครองบรการ แตเวลาทหางนนเปนคาทสามารถมองเหนรถไฟฟาไดดวยสายตา ดงนนเมอเทยบเวลาทหางกบเวลาจรง พบวาใกลเคยงกบความเปนจรง

รปท 4.10 การแสดงผลในสวนของประมาณเวลาบนสมารทโฟน (ซาย) และแสดงเวลาบนเวบไซต (ขวา) ในกรณทรถไฟฟาวงปายจอดรถ Bus stop

Page 70: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

59

จากรปท 4.10 จะพบวาปายจอดรถ Bus stop ไมแสดงขอมลการประมาณเวลา เนองจากรถไฟฟาวงผานปายจอดรถ Bus stop และไมมรถไฟฟาคนอนทกาลงจะวงมาปาย Bus stop จงไมมการแสดงเวลา โดยโปรแกรมประยกตและเวบไซตจะแสดงเวลาของปายจอดรถอตโนมต ในกรณทมรถไฟฟาทกาลงจะวงถงปายจอดรถ

4.4.3 การทดสอบนาโปรแกรมประยกตแสดงผลสวนตดตอกบผใชไปใชงาน

จากการทดสอบนาโปรแกรมประยกตไปใชงานกบกลมตวอยางทมสมารทโฟน จานวน 20 คนและ กลมตวอยางทไมมสมารทโฟนจานวน 20 คน ดงตารางท 4.2 พบวา

ตารางท 4.2 ขอมลการเปรยบเทยบการใชงานโปรแกรมประยกตแสดงผลสวนตดตอกบผใช

กลมตวอยางทมสมารทโฟน (20 คน)

กลมตวอยางทไมมสมารทโฟน (20 คน)

วางแผนการขนรถไฟฟาทนเวลา

18 คน 9 คน

ขนรถไฟฟาไมทนเวลา 2 คน 11 คน

กลมตวอยางทมสมารทโฟนจานวน 20 คน สามารถวางแผนการขนรถไฟฟาทนเวลาจานวน 18 คน ซงอก 2 คนไมสามารถขนรถไฟฟาทนเวลา เนองจากอปกรณทกลมตวอยางทดสอบม ขอกาหนด (Specification) ทแตกตางกน ยกตวอยางเชน แรม (RAM) นอยกวา 512 MB ซพย (CPU) นอยกวา 1 GHz และความเรวในการเชอมตออนเทอรเนต ซงอาจจะสงผลใหโปรแกรมประยกตหยดการทางาน

กลมตวอยางไมมสมารทโฟนจานวน 20 คน สามารถวางแผนขนรถไฟฟาทนเวลาจานวน 9 คน โดยมการรอรถไฟฟาทปายจอดรถอยตลอดเวลา ซงอก 11 คน ไมสามารถขนรถไฟฟาทนเวลา เนองจากอยบนตกหรออาคาร จงทาใหไมสามารถเดนทางมาทนรถไฟฟา

4.5 การทดสอบระบบประมาณเวลา

นาสมารทโฟนสาหรบระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาขนบนรถไฟฟามหาวทยาลยนเรศวร ขณะวงบรการ และมการแสดงผลสวนตดตอกบผใชทงบนปายจอดรถและสมารทโฟน เพอใหผใชสามารถตดตามตาแหนงของรถไฟฟา (สาหรบสมารทโฟน) และประมาณเวลาระหวางรถไฟฟากบปายจอดรถ เรมขนรถไฟฟาบรเวณจดจอดรถไฟฟา (หอพกนสต) โดยสมารทโฟนสาหรบระบตาแหนงจะเรมทางานทนทหลงจากมการเปดใชงาน ดงนนในสวนของการตดตามตาแหนงและประมาณเวลาของรถไฟฟา จะทางานทนททรถไฟฟามการเคลอนท โดยในการทดสอบนแสดงการประมาณเวลาทปายจอดรถไฟฟาคณะวศวกรรมศาสตร (สามแยกตกวศวกรรมไฟฟาและคอมพวเตอร) ดงรปท 4.11

Page 71: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

60

รปท 4.11 กราฟการแสดงเวลาทปายจอดรถในขณะทรถไฟฟาเคลอนท

จากการทดสอบพบวาในขณะทรถไฟฟาเคลอนทเขาใกลปายจอดรถไฟฟามากขนเวลาในการแสดงผลทปายจอดรถจะลดลงเรอยๆ ตามอตราเรวของรถไฟฟา จนกระทงรถไฟฟามาถงปายจอดรถเวลาจะแสดงเปน 00:00 เชนเดยวกน ในสวนของการตดตามตาแหนงผานสมารทโฟนจะแสดงตาแหนงตามทรถไฟฟามการเคลอนท ทงนโดยรวมระบบสามารถทจะตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาไดใกลเคยงกบความเปนจรง การนาสมารทโฟนไวภายในรถไฟฟาไมมผลใดๆ กบการสอสารผานเครอขาย 3G หรอดาวเทยมเพอระบตาแหนงปจจบนแตอยางใด เวนแตเครอขาย ผใหบรการ 3G มปญหาหรอมผใชงานเครอขายจานวนมาก

จากการทดสอบระบบในแตละสวนตงแตระบบระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟาและระบบตดตามตาแหนงและประมาณเวลาของรถไฟฟา พบวาการทางานโดยรวมของระบบทงหมด มการทางานตามทไดออกแบบและทางานรวมกบระบบอนๆ ไดอยางมประสทธภาพ ทงนการทดสอบทาใหทราบถงปญญา แนวทางการแกไขปญหาและแนวทางในการพฒนาตอ โดยจะอธบายไวในบทถดไป

4.6 การทดสอบการกาหนดระยะเวลารองขอไปยงเครองบรการเวบดวยตรรกศาสตรคลมเครอ

ดงทไดกลาวในหวขอ 3.5 ทางคณะผวจยไดพจารณาการปรบปรงผลลพธดานการคานวณระยะเวลาในการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบหรอเวบเซรฟเวอร ซงไดออกแบบการทดลองเปรยบเทยบกบแบบดงเดม คอการใชคาคงท (C) และแบบตรรกศาสตรคลมเครอ (F) โดยใชตวแปรของระยะเวลาทคลาดเคลอนในการคานวณเปนตวปอนเขา ซงทดลองกบลกษณะการเดนรถไฟฟา (Profile) ทง 4 แบบคอ กรณ (A)คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดเรว, (B)คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา, (C)คอชวง ปรกตทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดเรว และ (D)คอชวง ปรกตทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา โดยไดออกแบบวธดงเดมคอ รองขอทกๆ 3, 5, 8, 10 และ 12 วนาท และออกแบบโดยทใชตรรกศาสตรคลม 7 วธ โดยมฟงกชนภาวะสมาชก ดงน

Page 72: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

61

Fuzzy#1 Fuzzy#2

รปท 4.12 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F1 และ F2

Fuzzy#3 Fuzzy#4

รปท 4.13 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F3 และ F4

Fuzzy#5 Fuzzy#6

รปท 4.14 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F5 และ F6

Page 73: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

62

Fuzzy#7

รปท 4.15 แสดงการออกแบบตรรกศาสตรคลมเครอแบบ F7

ซงผลลพธททางคณะผวจยไดใหความสนใจคอ จานวนของการรองขอขอมลจากปายจอดรถไฟฟาไปยงเวบเซรฟเวอร ซงกจะสอไปถงจานวนแพคเกจทตองใชผานระบบเครอขาย 3G ทนบไดวาเปนตนทนหรอคาใชจายของระบบนเอง และผลลพธอกหนงเรองทจะตองนามาพจารณาคอ ความนาเชอถอของขอมลหมายถงคาตวเลขเวลาทปายจอดจอดไฟฟาแสดงได เมอเปรยบเทยบกบคาเวลาทเวบเซรฟเวอรคานวณคาเวลา (เวบเซรฟเวอรจะคานวณเวลาไดแบบเวลาจรงมากกวาเมอเทยบกบการนบเวลาถอยหลงเองของปายจอดรถไฟฟา) ซงนาไปทดสอบกบการเคลอนทของรถไฟฟาทง 4 กรณ (A-D) ทไดกลาวไวขางตนไดผลลพธตามตารางท 4.3 และรปท 4.16 – 4.19 ตารางท 4.3 แสดงผลลพธการทดสอบระบบประมาณเวลารถไฟฟาทจะมาถงโดยวธกาหนดระยะเวลาการรองขอขอมลถดไปแบบคงท และแบบตรรกศาสตรคลมเครอ

Fixed Request Time (C:Constant) Fuzzy Logic Request Time (F:Fuzzy)

Input Output C1

3 Sec C2

5 Sec C3

8 Sec C4

10 Sec C5

12 Sec F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

A

Calls (time)

42 26 16 13 11 18 33 22 32 28 30 23

Avg Err (sec)

16.56 49.96 32.51 46.37 42.34 35.01 21.6 29.14 30.59 19.6 24.65 30.56

B

Calls (time)

84 51 32 26 21 40 67 45 62 54 58 45

Avg Err (sec)

11.72 49.91 47.73 63.3 49.1 36.01 21.98 28.29 23.54 28.67 28.56 29.42

C

Calls (time)

32 20 12 10 8 12 20 15 20 16 20 15

Avg Err (sec)

2.94 8.24 4.67 8.4 8.34 8.36 4.46 2.71 2.8 4.07 9.87 10.75

D

Calls (time)

66 40 25 20 17 25 40 29 40 32 40 29

Avg Err (sec)

2.95 8.59 4.78 8.73 8.66 8.69 4.44 2.88 2.9 4.13 10.45 11.38

is minimum is maximum is proper to choose

Page 74: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

63

รปท 4.16 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอนของ เวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (A) คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถ เคลอนทไดเรว

รปท 4.17 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอนของ เวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (B) คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถ เคลอนทไดชา

Page 75: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

64

รปท 4.18 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอนของ เวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (C)คอชวง ปรกตทรถไฟฟาสามารถเคลอนท ไดเรว

รปท 4.19 แสดงผลการทดสอบจานวนการรองขอ (Calls) เปรยบเทยบกบคาเฉลยคลาดเคลอนของเวลา (AvgErr) ในลกษณะกราฟสาหรบกรณ (D) คอชวง ปรกตทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา

จากขอมลผลการทดสอบการกาหนดระยะเวลาการรองขอขอมลถดไปแบบคงท และแบบตรรกศาสตรคลมเครอ สาหรบกรณ (A) คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดเรว (B) คอชวง prime time ทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา (C) คอชวงปรกตทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดเรว และ(D) คอชวงปรกตทรถไฟฟาสามารถเคลอนทไดชา พบวามอยางหนงทสามารถสงเกตไดชดและกอธบายไดตามหลกการทวไปคอ การเลอกใชแบบอพเดตขอมลดวยระยะเวลาคงท และมคา

Page 76: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

65

ระยะเวลาสน ดงแบบ C1 พบวาจานวนการรองขอขอมลนนมคาสงสดเมอเทยบกบการเลอกใชแบบอนๆ ซงกเปนไปตามหลกการทวไป ทเมอใชคาบเวลาในการทางานสนหรอนอย จานวนความถทปรากฏกจะมากนนเอง ดงทแสดงไวในตาราง ในสวนบรรทดของ Calls(time) ซงจะเหนวา แบบ C1 นนมคาเปนสแดง (Maximum) ทกกรณ

และแนนอนวา ถาเลอกใชแบบอพเดตขอมลดวยระยะเวลาคงท และมคาระยะเวลานานนน กจะเหนไดวามจานวนการ Calls ไปยงเวบเซรฟเวอรทมคานอยเมอเทยบกบทกๆแบบ กคอแบบ C5 ททาการอพเดตขอมลจากการรองขอทกๆ 12 วนาท และแสดงคาในตารางเปนสเขยว (Minimum) ทกกรณ

ซงหากจะตองเลอกการใชงานการกาหนดระยะเวลาการรองขอขอมลจากแบบตางๆดงกลาวนน เมอพจารณาแบบ C1 กจะเหนไดวามความนาเชอถอของขอมลทดมาก แตกลบตองใชจานวน Calls ซงแปรผนตรงกบจานวนแพคเกจขอมลและราคาซงกอาจจะไมคมคามากนก สาหรบแบบ C5 ทใชจานวน Calls นอยทสดเสมอ แตกมความนาเชอถอของขอมลทไมดมากนก

ทางคณะผวจยไดใหความสาคญของเรองความนาเชอถอของขอมลกอนแลวจงพจารณาวาคมคากบการใชแพคเกจทตองใชไปหรอไม หากพจารณาอนพตหรอกรณ A และ B หรอเหตการณชวง “Prime time” ของการเดนรถไฟฟานนเอง จะเหนไดวา ความนาเชอถอทดทสดจะอยทแบบ C1 แตเนองจากวามการใช Calls ทสงสด ทางคณะผวจยจงลองคดตอดวา ถามการใชจานวน Calls ทนอยลงกวาแบบ C1 นประมาณครงหนง แตใหผลความนาเชอถอของขอมลหรอพจารณาจากคา Avg Err ทอยในระดบด หรอระดบทผใชสามารถรบได ดงนนหากนาประเดนของความนาเชอถอของขอมลจากคา Avg Err มาพจารณาในกรณ “Prime time” ซงอยบนสมมตฐานสถานการณจรงคอ มผตองการโดยสารยนรอรถไฟฟาทปายจอดรถไฟฟาทมตวเลขแสดงเวลารถไฟฟาทจะมาถง ซงเหตการณทสามารถเกดไดจากความคลาดเคลอนของเวลาทแสดงกบเวลาทรถจะเคลอนทมาถง(เวลาเดยวกนกบทเวบเซรฟเวอรคานวณได) ม 2 กรณคอ 1) กรณรถไฟฟาเคลอนมาถงปายรบผโดยสารแลว แตเวลายงนบไมถง 0 และ 2) กรณรถไฟฟายงไมเคลอนทมาถงปายแตเวลานบได 0 กอน

หากนากรณท 1 มาพจารณาแลวจะพบวา ไมมผลตอผตองการโดยสาร เนองจาก รถไฟฟาทมาถงกอนเวลา โดยทวไปแลว เมอผโดยสารสงเกตเหนรถไฟฟาทกาลงเคลอนทมาใกลไดดวยตาเปลา ตวเลขแสดงเวลาของรถไฟฟาทกาลงจะมาถงบนปายกไมสาคญเทากบการมาของรถไฟฟาจรงๆ

และเมอพจารณากรณท 2 คอเวลาทปายจอดรถไฟฟานบได 0 แลวแตรถไฟฟายงไมมาถงหนาปาย เหตการณนยงอยในชวง “Prime time” ซงหมายความวา มทงการจราจรทตดขด รถเคลอนทไดชา หรอเรวแบบไมแนนอน รวมทงอาจจะมการจอดรถใหผโดยสารปายกอนหนานนขนหรอลงทปายดงกลาว ซงโดยทวไป (ในสถานทศกษาทใชทดสอบ) ระยะหางระหวางปายจะมคาประมาณ 150-200 เมตร ซงรถไฟฟาสามารถเคลอนทดวยความเรวในชวง 5-10 m/s เมอเทยบ

Page 77: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

66

กบกบระยะทาง 200 เมตร แลว เวลาทคานวณในการเดนไดจะอยในชวง 20-40 วนาท ซงถาเลอกใชคาตรงกลางคอ ประมาณ 30 วนาท ซงหมายความวา ถาระยะเวลาทคลาดเคลอนไปมคาไมเกนประมาณ 30 วนาท และรถไฟฟาอยหางจากผตองการโดยสารทยนอยหนาปายจอดรถไฟฟาในระยะทาง 150-200 เมตร ซงยงสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา แสดงวาผโดยสารสงเกตเหนรถไฟฟาทกาลงเคลอนทมายงปายจอดรถไฟฟาปจจบนทผโดยสารประจาอยไดนนเอง ซงจากตรงนกพจารณาคาตอบไดเชนเดยวกบในกรณท 1 วาคาระยะเวลาประมาณ 30 วนาททคลาดเคลอน ไมนาจะมผลตอผใชงานในชวง “Prime time” นนเอง

ซงหากนาปจจยในการเลอกทตงไวดงกลาวคอ มการใชจานวน Calls ประมาณครงหนงของ C1 และคา Avg Err ประมาณ 30 วนาทจากเหตผลในขางตน พบวาสามารถเลอกรปแบบการกาหนดระยะเวลาการรองขอขอมลในครงถดไปได 3 แบบคอ F1, F2 และ F7

เมอพจารณารปแบบจากกรณการเดนรถไฟฟาแบบ A และ B แลว ถดจะเปนการพจารณากรณการเคลอนทรถไฟฟาในชวงเวลา “ปรกต” หรอกรณ C และ D สองกรณนคอนขางจะพจารณาไดงายเนองจากคาความนาเชอถอของขอมลทมากคาดทสดหรออาจจะเรยกอกนยไว คา AvgErr นอยทสดนนเอง คอแบบ F3 และการคานวณคาระยะเวลาคลาดเคลอนทรบไดกมแนวคดเหมอนกนกบวธทผานมา สาหรบในชวงเวลา “ปรกต” ซงการจราจรไมตดขด และการรบ-สงผโดยสารตามปายมจานวนมาก ทาใหการเคลอนทของรถไฟฟามโอกาสทจะเคลอนทดวยความเรวมาก สงสดประมาณ 17-18 m/s ดงนนเมอนามาคานวณคาระยะเวลาในการเคลอนจากความเรวดงกลาวในระยะทางประมาณ 150-200 เมตรซงเปนระยะทางทสายตาผโดยสารสามารถสงเกตเหนรถไฟฟาได คานวณไดประมาณ 8 วนาท ซงแบบ F3 กสอดคลองกบเงอนไขดงกลาวไดดทสด

Page 78: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

บทท 5

สรปผลการวจย

จากการศกษาทมาและความสาคญทไดอธบายในบทท 1 และทางคณะผวจยไดศกษาหลกการทางวศวกรรมในดานระบบสอสาร เครอขายไรสาย รวมทงการประยกตใชสมารทโฟนเพอพฒนางานวจยน และตรรกศาสตรคลมเครอทไดกลาวในบทท 2 ทาใหสามารถนามาออกแบบเพอพฒนาระบบระบบตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาดวยสมารทโฟนผานเครอขาย 3G ซงไดแสดงการออกแบบและรายละเอยดในบทท 3 และแสดงผลการทดสอบในดานตางๆดงทไดกลาวไปในบทท 4 และบทนจะเปนการสรปการพฒนาระบบดงกลาวในงานวจยน

5.1 สรปผลการวจย

จากการทดสอบพบวาในขณะทรถไฟฟาเคลอนทเขาใกลปายจอดรถไฟฟามากขนเวลาในการแสดงผลทปายจอดรถจะลดลงเรอยๆ ตามอตราเรวของรถไฟฟา จนกระทงรถไฟฟามาถงปายจอดรถเวลาจะแสดงเปน 00:00 เชนเดยวกบในสวนของการตดตามตาแหนงผานสมารทโฟนจะแสดงตาแหนงตามทรถไฟฟามการเคลอนท ทงนโดยรวมระบบสามารถทจะตดตามและประมาณเวลาการเดนรถไฟฟาไดใกลเคยงกบความเปนจรง การนาสมารทโฟนไวภายในรถไฟฟาไมมผลใดๆ กบการสอสารผานเครอขาย 3G หรอดาวเทยมเพอระบตาแหนงปจจบนแตอยางใด เวนแตเครอขาย ผใหบรการ 3G มปญหาหรอมผใชงานเครอขายจานวนมาก

จากการทดสอบโปรแกรมประยกตระบตาแหนงปจจบนของรถไฟฟา ความแมนยาในการระบตาแหนงนนมคาความผดพลาดอยในระดบทสามารถมองเหนไดดวยสายตา ปจจยทกอใหเกดความผดพลาด เชน เครอขายอนเทอรเนตมผใชบรการจานวนมาก โปรแกรมประยกตรบคา GPS จากเสาสญญาณของเครอขายอนเทอรเนต ดงนนคาความผดพลาดของแตละสถานทจะแตกตางกนขนอยกบสภาพแวดลอมของแตละสถานท

จากการทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนปายจอดรถ พบวาการแสดงผลบน Seven Segment นนไดรบขอมลมาจากสมารทโฟนโดยตรง ดงนนการแสดงผลจะมความผดพลาดอาจจะเกดจากสมารทโฟนหรอ IOIO บอรดหรอวงจร Seven Segment เทานน

Page 79: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

68

จากการทดสอบแสดงผลสวนตดตอกบผใชบนสมารทโฟน พบวาการแสดงผลในรปแบบแผนท มความแมนยา และในสวนแสดงผลในรปแบบประมาณเวลามคาใกลเคยงกบความเปนจรง โดยสมารทโฟนมการรองขอขอมลทกๆ 5 วนาท โดยทาการนบถอยหลงในชวงเวลาทรอการรองขอ

และการทดสอบโดยนาเอาตรรกศาสตรคลมเครอมาประยกตใชเพอกาหนดระยะเวลาในการรองขอขอมลจากเครองบรการเวบ ซงการนาตรรกศาสตรคลมเครอมาใชกบกระบวนการนพบวา ใหผลโดยรวมเมอพจารณาคาใชจายในการสอสารแตละครงและความถกตองของขอมลทนบถอยหลงจากระบบภายในไดดในระดบทยอมรบได ซงเมอเทยบกบแบบใชคาคงทในการกาหนดระยะเวลารองขอในรอบถดไป

5.2 ปญหาในการดาเนนงานและแนวทางการแกไข

จากผลการทดสอบ ทาใหพบปญหาในการดาเนนงานซงปญหาทพบนนทาใหระบบมความผดพลาดหรอทางานไดไมเตมประสทธภาพตามทวางแผนไว ดงนนจงเสนอแนวทางการแกไขปญหาไวเพอเปนแนวทางในการแกไขและปรบปรงระบบใหมประสทธภาพ ดงตารางท 5.1

ตารางท 5.1 ปญหาในการดาเนนงานและแนวทางการแกไข

ปญหาทพบ แนวทางแกไขปญหา 1. ระบบจะไมสามารถใชงานไดในกรณทเครองบรการเวบมปญหา เนองจากขอมลทงหมดถกจดเกบไวในเครองบรการเวบ และการสอสารของแตสวนทางานผานเครองบรการเวบ

1. เลอกใชงานเครองบรการเวบทมความเสถยร และมการจดเกบขอมลสารอง

2. สมารทโฟนมใชงานแบตเตอรจานวนมากหากมการใชงานหนาจอ จงทาสงผลกระทบกบระบบ เนองจากสมารทโฟนเปนอปกรณทดาเนนการรบสงขอมล

2. พฒนาโปรแกรมประยกตใหมการทางานเปน Background Service โดยไมจาเปนตองเปดหนาจอ

3. การรบสญญาณจาก GPS จาเปนตองมการเชอมตออนเทอรเนต

3. เลอกใชสมารทโฟนทม GPS ในการรบสญญาณจากดาวเทยมไดโดยตรง

4. สภาพแวดลอมมผลตอการรบสญญาณ GPS จากดาวเทยม

4. เลอกรบสญญาณ GPS จากเสาสญญาณผใหบรการเครอขาย 3G

Page 80: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

69

5.3 ขอเสนอแนะแนวทางวจยทสามารถพฒนาตอยอด

การพฒนางานวจยนยงสามารถพฒนาตอยอดไดอกหลายประการ อาทเชน การพฒนาดานความปลอดภย (Security) ใหแกการสอสาร หรอการสง-รบขอมลระหวางโปรแกรมระบตาแหนงรถไฟฟามหาวทยาลยนเรศวรกบเครองบรการเวบ หรอการรองขอขอมลจากปายรถไฟฟาไปยงเครองบรการเวบ เปนตน ทงนเนองจาก หากมผประสงคไมดกระทาการแกไขหรอสงตาแหนงรถไฟฟาเทจไปยงเครองบรการเวบ กจะทาใหมการคานวณทผดพลาด หรอถกระดมโจมตการเขาถงอยางตอเนอง ทาใหระบบเครอขายของเครองบรการเวบลมกเปนไปได

การพฒนาตอยอดอกดานหนงคอ ยงสามารถนาปญญาประดษฐชนดอนๆมารวมในการคานวณเวลาโดยประมาณ หรอมาชวยคานวณการกาหนดระยะเวลารองขอขอมลในรอบถดไป อยางเชน โครงขายประสาทเทยม (Artificial Neural Network) โดยอาจจะนาเอาคาปอนเขาปจจยอนๆมาชวยในการประมวลผล เชน วน เดอน ป ชวงเวลาของวน สภาพอากาศ เปนตน

Page 81: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

70

เอกสารอางอง

[1] วกพเดย. Smartphone. สบคนเมอ 26 มนาคม 2556, จาก http://en.wikipedia.org/wiki/Smartphone

[2] พรอมเลศ หลอวจตร., (2555). คมอเขยนแอพ Android สาหรบผเรมตน. กรงเทพฯ: โปรวชน

[3] Nexus 5, Retrieved November 5, 2013, สบคนเมอ 27 มนาคม 2556, จาก http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nexus_5_Front_View.png

[4] Google Maps API, สบคนเมอ 23 เมษายน 2556, จาก https://developers.google.com/maps

[5] Google Maps, สบคนเมอ 27 เมษายน 2556, จาก https://maps.google.com [6] วกพเดย. OpenStreetMap API, สบคนเมอ 27 เมษายน 2556,

จาก http://wiki.openstreetmap.org/wiki/API [7] Leaflet, สบคนเมอ 29 เมษายน 2556, จาก http://leafletjs.com/reference.html [8] ชาญชย ศภอรรถกร., (2555). จดการฐานขอมลดวย MySQL. กรงเทพฯ: รไววา [9] วกพเดย. Hypertext Transfer Protocol, สบคนเมอ 4 พฤษภาคม 2556,

จาก http://en.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol [10] Behrouz A. Forouzan., (2013) Data Communications and Networking (Fifth

Edition) New York , USA : The McGraw-Hill companies [11] วกพเดย. 3G, สบคนเมอ 9 พฤษภาคม, จาก http://en.wikipedia.org/wiki/3G [12] วกพเดย. Universal Mobile Telecommunications System, สบคนเมอ 7 พฤษภาคม

2556, จาก http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System

[13] วกพเดย. UMTS structures, สบคนเมอ 9 พฤษภาคม 2556, จาก http://en.wikipedia.org/wiki/File:UMTS_structures.svg

[14] คณากร วงษเอยม.,ณฐรกา แสงวฒนรตน.,ศกดรพ เตมศรพนธ. (2554). การศกษาและพฒนาบอรดอเนกประสงคแอนดรอยด. ชลบร: มหาวทยาลยบรพา

[15] วกพเดย. พกดภมศาสตร, สบคนเมอ 11 พฤษภาคม 2556, จาก http://th.wikipedia.org/wiki/พกดภมศาสตร

[16] ระบบคาพกดทางภมศาสตร, สบคนเมอ 14 พฤษภาคม 2556, จาก http://www.mahadthai.com/gis/basic_c.htm

[17] วกพเดย. Latitude and Longitude of the Earth, สบคนเมอ 14 พฤษภาคม 2556,

Page 82: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

71

จาก http://en.wikipedia.org/wiki/File:Latitude_and_Longitude_of_the_Earth.svg [18] วกพเดย. Haversine formula, สบคนเมอ 21 พฤษภาคม 2556,

จาก http://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula [19] วกพเดย. Earth radius, สบคนเมอ 26 พฤษภาคม 2556,

จาก http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_radius [20] Mac.hine Learning Lab., GE Global Res., Niskayuna “Approaches for Reducing

the Computational Cost of Interval Type-2 Fuzzy Logic Systems: Overviewand Comparisons,”Fuzzy Systems, IEEE Transactions on(Volume:21 , Issue: 1 )

[21] Lopez, S.A. Dept. of Electron. Eng., Univ. National de Colombia, Bogota, Melgarejo, M.A., “Hardware Based Fuzzy Logic Controllers Using Frequency Domain Singleton Fuzzification,” Fuzzy Systems, 2005. FUZZ '05. The 14th IEEE International Conference

[22] Dept. of Math., Chongqing Med. Univ., Chongqing, China “New Fuzzy Operators Located within Zadeh Operators and Zero Operators,” Transportation, Mechanical, and Electrical Engineering (TMEE), 2011 International Conference

[23] Zhongze Fan Sch. of Electr.& Inf. Eng., Xian Jiaotong Univ., Xian, Minchao Huang, “Fuzzy Rule Set Based Engine Fault Diagnosis,” Power and Energy Engineering Conference, 2009.APPEEC 2009. Asia-Pacific

Page 83: รายงานวิจััยฉบบสมบู์ รณweb.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/R2557C058.pdf · ข Abstract Electric vehicle system is a

72

ภาคผนวก

- ผลงานวจยทนาเสนอในการประชมวชาการนานาชาต

1) S. Tangkawanit, K. Wataniyanon, and S. Kanprachar, “An Improvement of Electric Vehicle Data Updating Time using Fuzzy Logic,” The 2014 International Electrical Engineering Congress (iEECON 2014), Pattaya, Chonburi, Thailand, March 19 – 21, 2014.

2) S. Tangkawanit, C. Termritthikun, and S. Kanprachar, “Electric Vehicle Tracking and Notification Application for Smart Phones,” The 2014 International Electrical Engineering Congress (iEECON 2014), Pattaya, Chonburi, Thailand, March 19 – 21, 2014.