บทความนี้นำเสนอการพัฒนาระบบตรวจสอบตำแหน่งยานพาหนะทุกประเภทในมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี เช่น รถบัส รถตู้ รถไถ โดยใช้เทคโนโลยีIoTผ่านโมดูล ESP32-S3ซึ่งสามารถส่งข้อมูลตำแหน่งผ่านเครือข่าย 4G WiFiแบบ Real-timeไปยังระบบแสดงผลบนแผนที่ (Leaflet) และบันทึกข้อมูลลงฐานข้อมูล PostgreSQLพัฒนาโดยใช้ Nuxt.jsและ Node.jsระบบช่วยให้สามารถติดตามสถานะของยานพาหนะได้จากทุกอุปกรณ์แบบทันที ลดต้นทุน เพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการ และสามารถต่อยอดเชื่อมกับระบบจองรถ การแจ้งเตือนพื้นที่ต้องห้าม หรือการวิเคราะห์การใช้งานได้ในอนาคต
 

วัตถุประสงค์

          1. เพื่อติดตามตำแหน่งและสถานะของยานพาหนะภายในมหาวิทยาลัยแบบ Real-time
          2. เพื่อลดการใช้แรงงานคนในการบันทึกข้อมูลและเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการ
          3. เพื่อสร้างฐานข้อมูลสำหรับวิเคราะห์การใช้งานยานพาหนะ
 

วิธีการ/เครื่องมือ

  1.Hardware: ESP32-S3 + SIM + GPS + Power Supply

            อุปกรณ์หลักที่ใช้ติดตั้งกับยานพาหนะคือ ESP32-S3 ซึ่งเป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่รองรับการเชื่อมต่อผ่าน Wi-Fi และ UART สำหรับติดต่อกับโมดูล GPS โดยจะเชื่อมต่อกับโมดูล WiFi เพื่อส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์ อีกทั้งสามารถต่อกับแบตเตอรี่รถยนต์ผ่านวงจรแปลงแรงดันเพื่อใช้งานได้ต่อเนื่องและทนทานต่อสภาพแวดล้อมจริง

   2.Backend: Node.js, PostgreSQL
          ระบบหลังบ้านพัฒนาโดยใช้ Node.jsซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่เหมาะสำหรับการรับส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ผ่าน HTTPหรือ MQTTโดยมี Express.jsเป็นตัวจัดการAPIและเชื่อมต่อกับฐานข้อมูล PostgreSQLเพื่อจัดเก็บข้อมูลตำแหน่งรถ, ประวัติการเคลื่อนที่, สถานะการใช้งาน และข้อมูลอื่น ๆ เช่น แบตเตอรี่และความเร็ว พร้อมระบบรักษาความปลอดภัยด้วย JWTหรือ Token Auth

   3. Frontend: Nuxt.js + Tailwind CSS + Leaflet
            ส่วนติดต่อผู้ใช้ (UI)ถูกพัฒนาด้วย Nuxt.jsและออกแบบด้วย Tailwind CSSเพื่อให้แสดงผลได้บนทุกอุปกรณ์ รองรับการดูข้อมูลแบบResponsive โดยใช้ Leafletในการแสดงตำแหน่งรถแต่ละคันบนแผนที่ รองรับการซูม เลือกรถเฉพาะกลุ่ม และแสดงข้อมูลสถานะของยานพาหนะแต่ละคันแบบ real-timeเช่น ตำแหน่งปัจจุบัน, ความเร็ว, หรือสถานะ (เคลื่อนที่/หยุดนิ่ง)

   4.Protocol: HTTP หรือ MQTT

            การสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ ESP32-S3กับเซิร์ฟเวอร์สามารถเลือกใช้ได้ทั้ง HTTPและ MQTTขึ้นอยู่กับความต้องการด้านความเร็วและปริมาณข้อมูล โดย HTTPเหมาะกับการส่งเป็นช่วงเวลา (interval)เช่น ทุก 30วินาที ส่วน MQTTเหมาะกับระบบที่ต้องการ Pushข้อมูลทันทีเมื่อมีการเปลี่ยนแปลง พร้อมทั้งสามารถใช้ร่วมกับ WebSocketสำหรับการอัปเดต UIแบบทันทีโดยไม่ต้องรีเฟรชหน้าเว็บ

   5.ข้อมูลที่ส่ง (Payload)

            ข้อมูลที่ ESP32-S3ส่งออกไปยังเซิร์ฟเวอร์จะอยู่ในรูปแบบ JSON โดยมีโครงสร้างที่ประกอบด้วย vehicle_id, timestamp, lat, lng, speed, status, และbatteryเพื่อให้ระบบสามารถแสดงข้อมูลบนแผนที่แบบเรียลไทม์และวิเคราะห์ย้อนหลังได้ ข้อมูลนี้สามารถนำไปใช้สร้างระบบแจ้งเตือน เช่น การเข้าเขตห้ามเข้า หรือจอดนิ่งผิดปกติได้ในอนาคต

ผลการดำเนินงาน

          ระบบตรวจสอบยานพาหนะมหาวิทยาลัยแบบ Real-time ได้รับการพัฒนาจนสามารถนำไปใช้งานจริงกับยานพาหนะประเภทต่าง ๆ เช่น รถราง ภายในพื้นที่มหาวิทยาลัย โดยตัวอุปกรณ์ ESP32-S3 สามารถส่งค่าพิกัดตำแหน่ง, สถานะ, ความเร็ว และเวลา ไปยังเซิร์ฟเวอร์ผ่านเครือข่าย 4GWiFi ได้อย่างต่อเนื่อง พร้อมจัดเก็บลงฐานข้อมูล PostgreSQL เพื่อการเรียกดูย้อนหลัง

ผู้ดูแลระบบสามารถตรวจสอบสถานะของรถทุกคันผ่านหน้าแดชบอร์ดแบบเรียลไทม์ ทั้งในรูปแบบแผนที่และรายการ พร้อมตัวกรองประเภท รถเคลื่อนที่-จอดนิ่ง รวมถึงเรียกดูประวัติเส้นทางย้อนหลังตามช่วงเวลาได้








สรุป

            ระบบตรวจสอบยานพาหนะทุกประเภทของมหาวิทยาลัยแบบ Real-time ที่พัฒนาขึ้นนี้ สามารถแสดงข้อมูลตำแหน่งของยานพาหนะได้แบบทันทีผ่านแผนที่ออนไลน์ รองรับการใช้งานจากอุปกรณ์ทุกแพลตฟอร์ม ทั้งคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือ โดยยานพาหนะแต่ละคันจะส่งข้อมูลพิกัดผ่านโมดูล ESP32-S3 ผ่านเครือข่าย 4GWiFi มายังระบบกลางซึ่งทำหน้าที่จัดเก็บ วิเคราะห์ และแสดงผลผ่าน Dashboard ที่เข้าใจง่าย ระบบนี้ช่วยลดภาระการทำงานของเจ้าหน้าที่ ลดการใช้แรงงานคนในการติดตามรถ และเพิ่มความโปร่งใสในการใช้งานยานพาหนะของแต่ละหน่วยงาน ผู้ดูแลสามารถตรวจสอบสถานะปัจจุบันของรถ รวมถึงดูประวัติการใช้งานย้อนหลังได้ทันที ช่วยวางแผนการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งยังสามารถต่อยอดพัฒนาให้เชื่อมโยงกับระบบจองรถ ระบบแจ้งเตือนพื้นที่ต้องห้าม หรือระบบแจ้งเตือนบำรุงรักษารถในอนาคตได้อีกด้วย