เยอรมนีเล่นใหญ่ ! ใช้ระบบดาวเทียมกับเซนเซอร์วัดระดับน้ำในราคาถูก

เซนเซอร์วัดระดับน้ำเป็นหนึ่งในอุปกรณ์พื้นฐานสำหรับการติดตามเฝ้าระวังภัยหรือการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับแม่น้ำโดยตรง แต่ข้อจำกัดของเซนเซอร์คือเสียหายง่ายถ้าน้ำท่วม อ่านข้อมูลยากจากระยะไกล ไม่สามารถวัดระดับแบบต่อเนื่องได้ และยังมีราคาสูงอีกด้วย ปัญหาเหล่านี้ทำให้นักวิจัยในเยอรมนีปรับปรุงวิธีการวัดระดับน้ำด้วยเสาสัญญาณวิทยุข้างแม่น้ำแทน พร้อมติดตั้งระบบเชื่อมต่อดาวเทียมสำหรับรับส่งข้อมูลแบบทันท่วงที

ระบบเสาสัญญาณวัดระดับน้ำนี้พัฒนาโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบอนน์ (University of Bonn) ในเยอรมนี โดยอยู่ในรูปแบบของเสาสัญญาณขนาดเล็กที่จะติดตั้งข้างแม่น้ำแทนการหย่อนเซนเซอร์ลงไปในน้ำแบบดั้งเดิม พร้อมความสามารถในการรับส่งข้อมูลตำแหน่งที่ตั้งแบบ GPS และรูปแบบ GLONASS เพื่อติดตามข้อมูลแบบเรียลไทม์ (Realtime) ส่วนการวัดระดับน้ำจะใช้สัญญาณคลื่นวิทยุเป็นหลัก

ในรายละเอียดตามหลักฟิสิกส์ คลื่นวิทยุที่เดินทางตกกระทบผิวน้ำจะมีบางส่วนที่สะท้อนกลับมายังแหล่งกำเนิด ซึ่งในกรณีนี้ก็คือเสาสัญญาณวัดระดับน้ำ มุมตกกระทบและตำแหน่งที่ตกกระทบจะสามารถบอกระดับความสูงของน้ำได้ โดยนำข้อมูลเหล่านี้มาประมวลผลผ่านคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก (Microcomputer) อย่าง ราสเบอร์รี่ พาย (Raspberry Pi) ที่ติดตั้งในเสาสัญญาณ ก่อนจะส่งต่อไปยังหน่วยงานต่าง ๆ ผ่านระบบเครือข่ายสัญญาณโทรศัพท์ ซึ่งข้อมูลที่วิเคราะห์ได้นั้นมีความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ 1.5 เซนติเมตร เท่านั้น

แต่ปัจจัยสำคัญที่สุดที่ทำให้ระบบใหม่นี้น่าใช้งานก็คือราคา ระบบทั้งหมดที่กล่าวมานี้มีต้นทุนอยู่ที่ 156 ดอลลาร์สหรัฐ หรือราว ๆ 5,600 บาทต่อระบบ ซึ่งเป็นราคาที่ถูกมาก อีกทั้งยังแทบไม่มีค่าบำรุงรักษาใด ๆ เนื่องจากใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้า และทำงานอัตโนมัติด้วยตัวเองทั้งหมด 

โดยในตอนนี้มหาวิทยาลัยได้นำระบบดังกล่าวไปติดตั้งในแม่น้ำไรน์ตอนล่าง (Lower Rhine River) ในเมืองบอนน์ (Bonn) ที่อยู่ทางตะวันตกของประเทศได้ราว ๆ 2 ปี แล้ว โดยระบบนี้มีข้อจำกัดเพียงแค่เรื่องของความกว้างของแม่น้ำ ที่ต้องกว้างไม่น้อยกว่า 40 เมตร อีกทั้งยังเปิดให้นำไปพัฒนาต่อได้ฟรีผ่านคลังเก็บชุดคำสั่ง (Source Code) บนกิตฮับ (Github) เพื่อยกระดับการวิจัยของคนทั้งโลกให้ง่ายและสะดวกมากยิ่งขึ้น

ที่มาข้อมูล New Atlas

ที่มารูปภาพ University of Bonn