E-Book-Teerapong-รวมผลงานSandbox

ดา นผปู ว ยที่อยูในบริเวณกำหนด ดา นบคุ ลากรทางการแพทยทอี่ ยูดานนอก การใชงานหนุ ยนตแบบ Telepresence และ Telemedicine การใชหุนยนตชวยดูแลผูปวยโควิดที่อยูในบริเวณกักกันโรค และการใชหุนยนตสนับสนุนการผาตัด ผูปวยโควิดในบริเวณหองผาตัดฉุกเฉินท่ีเตรียมไวสำหรับผูปวยที่มีการหนักและตองการการผาตัด ฉุกเฉิน [เลขที่สญั ญารับทนุ E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 31 แบบ กทปส. ME-003

ดแู ลสุขภาพผูสูงอายุที่บานของสมาชิกที่ชุมชนแพงภธู ร ภายใตโครงการจฬุ าอารี จะมีทั้งหมด 4 แพง ภาพรวมระบบหนุ ยนตทางการแพทยท่ชี วยในการประเมิน ดแู ล ฟนฟู และบรกิ ารทางการแพทย [เลขท่ีสญั ญารับทนุ E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 32 แบบ กทปส. ME-003

การใชงานหนุ ยนตในการดูแลผปู ว ยโควิด-19 ในหอ งหรือบรเิ วณท่ีมกี ารกัดกนั โรค การใชง านหุนยนตในการดูแลผูป วยโควิด-19 ในหอ งหรือบริเวณที่มกี ารกัดกนั โรค ผา นเครอื ขา ย 4G/5G ใชในการดูแลผูป ว ยโควิด-19 ภายในบรเิ วณ Cohort Ward โรงพยาบาลบำราศนราดูร โรงพยาบาลจุฬาภรณ สถาบนั โรคทรวงอก โรงพยาบาลราชวิถี [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 33 แบบ กทปส. ME-003

โรงพยาบาลนพรัตนราชธานี โรงพยาบาลรามา โรงพยาบาลศิริราช โรงพยาบาลเปาโลพระประแดง (ทดสอบการใชงาน) แผนกฉุกเฉิน (ER) โรงพยาบาลจฬุ า ศูนยควบคุมโรคติดตอ โรงพยาบาลจุฬา [เลขที่สญั ญารับทนุ E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 34 แบบ กทปส. ME-003

บทท่ี 4. ผลการวิจยั และการวจิ ารณผ ล ไดมีการติดตั้งหุนยนต Cure robots ท่ีโรงพยาบาลตาง ๆ ท่ัวประเทศท้ังหมด 12 แหง ในสวน ของหุนยนต Care robots ก็มีการติดต้ังทดสอบการใชงานในชวงโควิด-19 ประมาณมากกวา 8 แหง เฉพาะในกรุงเทพฯ แตการทดสอบรวมกับโครงขาย 5G สวนใหญดำเนินการภายในจุฬาลงกรณ มหาวิทยาลัย เน่ืองจากความพรอมของโครงขาย 5G ภายนอกมหาวิทยาลัย ยังตองดำเนินการแบบขอ เปนกรณีพิเศษเทาน้ัน แตการทดสอบการใชงานภายในจุฬาลงกรณมหาวิทยาลัยก็สามารถแสดงถึงควา มั่นใจในการใชหุนยนตท่ีพัฒนาข้ึนกับโครงขาย 5G ไดอยางไมมีปญหาใด ๆ ถาภายนอกมหาวิทยาลัยจะ ทดสอบผานโครงการ 4G โดยใช infrastructure ในรูปแบบเดียวกนั ผลผลติ ของการดำเนนิ โครงการ ลำดับ ชอ่ื ผลผลิต หนวยวัด ตวั ชวี้ ัด (เชิงคณุ ภาพ/เชงิ คณุ ภาพ) 1 การทดสอบการทำ Telepresence การใชงานไดรวมกับระบบเครือขา ย 5G & Telemedicine และ Teleoperation การใชง านไดรวมกับระบบเครือขาย 5G 2 ระบบเก็บขอมูลการฝกปฏิบัติการใช หุนยนตท่ีชวยการฟนฟูสมรรถนะ ผูปวยโรคหลอดเลอื ดสมอง แผนการดำเนินโครงการ ลำดบั รายละเอียดกจิ กรรมท่ีสำคญั ระยะเวลาการดำเนินกจิ กรรม หมายเหตุ ประจำป 2563 1 พฒั นาสวนเชอื่ มตอ เขากบั โครงการขาย 5G ใหก บั หนุ ยนตท างการแพทยทพี่ ฒั นาขน้ึ เดอื น เดือน เดอื น เดือน 2 พัฒนาโปรแกรมทชี่ วยจัดการขอ มูล ใชร ะบบ สัญญาณชีพ ของระบบหุนยนตร ูปแบบตา ง เครือขาย ๆ ที่ติดต้งั อยตู า งสถานทเ่ี พ่ือทำ 5G ใชร ะบบ [เลขที่สัญญารับทนุ E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] เครือขาย 5G 35 แบบ กทปส. ME-003

ลำดับ รายละเอียดกจิ กรรมที่สำคญั ระยะเวลาการดำเนินกิจกรรม หมายเหตุ ประจำป 2563 เดือน เดือน เดือน เดือน Telepresence & Telemedicine 3 พัฒนาโปรแกรมทช่ี วยจดั การขอ มูล ใชร ะบบ สญั ญาณชีพ ของระบบหนุ ยนตรูปแบบตา ง เครือขาย ๆ ทต่ี ดิ ต้ังอยตู างสถานที่ เพ่ีอใหสามารถนำ 5G ขอ มูลการฝก ปฏบิ ตั ิเกีย่ วกับกายภาพบำบัด มาใชในการวเิ คราะหทางการแพทยเ พือ่ ให การฟนฟูมปี ระสทิ ธภิ าพสงู ข้นึ [เลขท่ีสัญญารับทนุ E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 36 แบบ กทปส. ME-003

บทท่ี 5. สรุปผลการวจิ ัย และขอ เสนอแนะ ผลการดำเนนิ โครงการ จากท่ีกลาวมาแลว โครงการน้ีจะประกอบดวย โดยเนนเฉพาะในสวนของการใชกับเครือขาย 5G เปนหลัก • พฒั นาสว นเชือ่ มตอ เขา กับโครงการขาย 5G ใหก บั หนุ ยนตท างการแพทยท่พี ัฒนาขึ้น • พัฒนาโปรแกรมที่ชวยจัดการขอมูลสัญญาณชีพ ของระบบหุนยนตรูปแบบตาง ๆ ท่ี ตดิ ตัง้ อยูตางสถานทเ่ี พือ่ ทำ Telepresence & Telemedicine และ Teleoperation • พัฒนาโปรแกรมท่ีชวยจัดการขอมูลสัญญาณชีพ ของระบบหุนยนตรูปแบบตาง ๆ ที่ ติดต้ังอยูตางสถานที่ เพ่ีอใหสามารถนำขอมูลการฝกปฏิบัติเกี่ยวกับกายภาพบำบัดมาใช ในการวเิ คราะหท างการแพทยเพอ่ื ใหการฟนฟมู ีประสทิ ธิภาพสงู ขึน้ กิจกรรม สรุปผลการดำเนินการ การใชง าน เปนไปตามเปา หมาย พัฒนาสวนเช่อื มตอเขา กับโครงการ  ตอ งมีการตดิ ตั้งระบบเครอื ขาย 5G กบั ขา ย 5G ใหก บั หนุ ยนตทางการแพทย สถานที่ใชงาน เชน โรงพยาบาลอนื่ ๆ ทพ่ี ัฒนาขนึ้ สถานพยาบาล และผปู วยในกรณีที่ ตอ งการการดแู ล เฝาระวงั ฟนฟู และ พัฒนาโปรแกรมทชี่ ว ยจัดการขอ มูล  การบรกิ าร สัญญาณชีพ ของระบบหุน ยนต  ตองมีการตดิ ตงั้ ระบบเครอื ขาย 5G กับ รูปแบบตาง ๆ ท่ีติดต้ังอยตู างสถานที่ สถานทีใ่ ชง าน เชน โรงพยาบาลอ่ืน ๆ เพอ่ื ทำ Telepresence & สถานพยาบาล และผปู ว ยในกรณที ี่ Telemedicine และ ตอ งการการดูแล เฝาระวัง ฟนฟู และ Teleoperation การบรกิ าร พฒั นาโปรแกรมทีช่ ว ยจัดการขอ มูล ตอ งมีการตดิ ต้งั ระบบเครือขา ย 5G กับ สญั ญาณชพี ของระบบหุนยนต สถานทีใ่ ชง าน เชนโรงพยาบาลอื่น ๆ รูปแบบตาง ๆ ทตี่ ิดตั้งอยตู างสถานที่ สถานพยาบาล และผปู วยในกรณที ี่ เพี่อใหส ามารถนำขอ มลู การฝกปฏบิ ัติ ตองการการดูแล เฝา ระวงั ฟนฟู และ เก่ียวกบั กายภาพบำบดั มาใชใ นการ การบรกิ าร วเิ คราะหทางการแพทยเพอ่ื ใหการ 37 [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] แบบ กทปส. ME-003

กจิ กรรม สรปุ ผลการดำเนินการ การใชงาน ฟนฟูมีประสทิ ธิภาพสูงข้ึน เปนไปตามเปา หมาย ขอเสนอแนะ การทดสอบการใชเครือขาย 5G กับหุนยนตแบบตาง ๆ ท่ีพัฒนาขึ้นนั้นไมมีปญหาใหญใด ๆ เพียงแตวา เนื่องจากหุนยนตมีการติดต้ังอยูทั่วไปประเทศ ตามโรงพยาบาลตาง ๆ ท้ังหมดมากกวา 12 แหง ความพรอมในการระบบเครือขาย 5G ยังไมครบถว น การขออนุมัติการใชเครอื ขาย 5G โรงพยาบาล ยังมีปญหาและอุปสรรคอยู การหุนยนตที่บานของผูปวยเขากับเครือขาย 5G ยังไมสามารถทำไดสมบูรณ ณ เวลาที่ทำการทดลองอยูน้ี และเน่ืองจากอุปกรณหลาย ๆ อยางยังเปนการยืมจากผูใหบริการเครือขาย ดังนน้ั ความมั่นคงในการใชงานตอเนื่องจึงยงั ไมส ามารถรับรองได [เลขท่ีสัญญารับทนุ E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 38 แบบ กทปส. ME-003

รายงานฉบบั สมบูรณ์ โครงการขอรับการส่งเสริมและสนบั สนุนจากเงินกองทุนวิจัยและพฒั นากจิ การกระจายเสียง กจิ การโทรทศั น์ และกจิ การโทรคมนาคม เพื่อประโยชน์สาธารณะ โครงการทดสอบการใชส้ ญั ญาณ 5G ในการควบคมุ โดรน และหุ่นยนตอ์ ัตโนมตั ิ Testing of using 5G network to control drone and autonomous robot ผศ.ดร.มานพ วงศส์ ายสวุ รรณ (หัวหนา้ โครงการ) นาย ศริ ชิ ัย พรสรายทุ ธ (นกั วิจยั รว่ ม) เมษายน 2563 กองทุนวิจัยและพัฒนากจิ การกระจายเสียง กจิ การโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม เพื่อประโยชนส์ าธารณะ (สำนกั งาน กสทช.) แบบ กทปส. ME-003

รายงานฉบับสมบรู ณ์ โครงการทดสอบการใช้สัญญาณ 5G ในการควบคุมโดรนและหุ่นยนตอ์ ตั โนมัติ Test of using 5G network to control drone and autonomous robot คณะนักวจิ ยั 1. ผศ.ดร.มานพ วงศส์ ายสวุ รรณ นกั วจิ ัยหวั หน้าโครงการ 2. นาย ศิริชัย พรสรายุทธ นกั วิจยั ร่วม พฤศจิกายน 2563 แบบ กทปส. ME-003

บทสรุปผู้บรหิ าร โครงการทดสอบการใชส้ ญั ญาณ 5G ในการควบคุมโดรนและหนุ่ ยนตอ์ ัตโนมัติ เมษายน 2563 สืบเนื่องจาก “กสทช.” ได้ลงนามความร่วมมือ (MOU) ทางวิชาการกับ “จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย” จัดตั้งศนู ย์ทดสอบ 5G เตรียมพร้อมรองรับการให้บริการโทรคมนาคมยุคใหม่ วางเปน็ แพลตฟอร์มเปิดสำหรับทดสอบ ทดลองวิจัยเทคโนโลยี การใช้งานจริงพร้อมพัฒนาบุคลากรเพื่อ รองรับการขยายตวั ของอุตสาหกรรม ทางคณะผู้วจิ ัยเลง็ เหน็ ถึงความเปน็ ไปได้ในการนำเทคโนโลยี 5G ไปใช้ในอุตสาหกรรมโดรน จึงร่วมมือกับบริษัท เอชจี โรโบติกส์ จำกัด ซึ่งเป็นบริษัทไทยที่มีการวิจัย และพัฒนาเทคโนโลยีโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติเชิงลึก และบริษัท ทรู คอร์ปอเรชั่น จำกัด เพ่ือทดสอบความเปน็ ไปได้ของการใช้เทคโนโลยี 5G สำหรับการควบคุมโดรนและหนุ่ ยนต์อัตโนมตั ิ แบบ กทปส. ME-003

โครงการทดสอบการใช้สัญญาณ 5G ในการควบคุมโดรนและหนุ่ ยนต์อัตโนมัติ นายศิริชยั พรสรายุทธ และ ผศ.ดร.มานพ วงศ์สายสวุ รรณ เมษายน 2563 ในปัจจุบันหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติต่าง ๆ เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวัน และมีแนวโน้มที่จะมีการใช้งานโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติสำหรับการให้บริการที่มากขึ้น เวลาแฝง (latency) และการประวิงเวลา (delay) ถอื เปน็ ปัจจยั สำคัญในการควบคุมและการส่ือสารกับหุ่นยนต์ การใชง้ านเทคโนโลยเี ครือขา่ ย 5G นั้นถือเป็นเทคในโลยีท่มี เี วลาแฝงและการประวงิ เวลาที่ต่ำ โครงการนี้จึงทดสอบการใช้เครือข่าย 5G เพื่อการควบคุมโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติ แต่ด้วยข้อจำกัดที่โมดูลสื่อสารสำหรับเครือข่าย 5G นั้นยังไม่มีจำหน่ายในท้องตลาด ทำให้การติดตั้งโมดูลลงไปบนโดรนหรือหุ่นยนต์นั้นยังทำไม่ได้ คณะผู้วิจัยจึงทำการทดสอบ การสื่อสารกับหุ่นยนต์ผ่านทางโทรศัพท์มือถือที่รองรับเครือข่าย 5G ที่ติดตั้งไว้บนหุ่นยนต์ และใช้การเชื่อมต่อสายสัญญาณจากโทรศัพท์มือถือเพื่อใช้ควบคุมหุ่นยนต์แทน โดยการทดสอบน้ี ทำกับหุ่นยนต์อัตโนมัติเทา่ นั้น ซึ่งผลการทดสอบบ่งบอกว่าการสื่อสารด้วยเครือข่าย 5G นั้น สามารถ ใช้ควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกลแบบเรียลไทม์ได้ โดยเวลาแฝงในการสื่อสารนั้นมีความ ใกล้เคยี งกับการเช่อื มต่อห่นุ ยนต์ผา่ นทางอนิ เตอร์เน็ตแบบไร้สายโดยตรง แบบ กทปส. ME-003

Test of using 5G network to control drone and autonomous robot Sirichai Pornsarayouth and Assoc.Prof. Manop Wongsaisuwan April 2020 Recently, robots and autonomous systems becomes parts of our daily life. Usage of drones and autonomous service robots tends to grow larger in the market. However, latency and delay are crucial when it comes to control and communicate with flying drone and robots in real-time. Usage of 5G network for communication can have very latency and delay. Therefore, the objective of this project is to use 5G network to control drone and autonomous robot. Though 5G module for development is not available in the market yet, which make implementing 5G on drone and robots is almost impossible. This project is then focusing on using 5G network through 5G mobile phone that is connected to the robot instead. The research is done only on mobile robot. As a result, we can use 5G network to remotely control autonomous robot in real-time. The latency of the communication through 5G network is very close to that when directly connecting through Wifi internet. แบบ กทปส. ME-003

สารบญั บทสรุปผู้บรหิ าร บทคัดย่อภาษาไทย บทคดั ยอ่ ภาษาอังกฤษ สารบัญตาราง สารบัญภาพ บทที่ 1. บทนำ - ท่ีมา และความสำคัญของโครงการ - วัตถปุ ระสงค์ และขอบเขตของโครงการ - ประโยชนท์ ีค่ าดว่าจะไดร้ ับ บทท่ี 2. ระเบียบวิธวี ิจยั - วธิ กี าร/ขั้นตอนการดำเนินการวิจยั และพัฒนา บทที่ 3. ผลการวิจัย และการวจิ ารณผ์ ล - ผลการวจิ ยั และวิจารณผ์ ล บทท่ี 4. สรปุ ผลการวจิ ัย และข้อเสนอแนะ - สรปุ ผลการวิจยั - สรปุ ผลการประเมินการดำเนินงานโครงการด้านประสิทธิภาพและประสิทธิผล - ขอ้ เสนอแนะ ภาคผนวก ประวัตผิ วู้ จิ ัย สารบัญตาราง ตารางท่ี 1 ขนั้ ตอนการดำเนินการวิจยั และพัฒนาโครงการในระยะเวลา 1 ปี แบบ กทปส. ME-003

สารบัญภาพ ภาพที่ 1 การจัดแสดงเทคโนโลยี 5G ในวันท่ี 3 เมษายน 2562 ณ อาคารมหติ ลาธเิ บศร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลยั ภาพที่ 2 การจัดแสดงเทคโนโลยหี ุ่นยนต์ 5G ระหว่างวันท่ี 19-22 ธนั วาคม 2562 ในงาน True 5G World @Siam Square ภาพท่ี 3 การเชือ่ มต่อระหวา่ งระบบควบคุมดว้ ยคอมพิวเตอร์และห่นุ ยนตร์ กั ษาความปลอดภยั ด้วยเครือข่าย 5G ภาพท่ี 4 การทดสอบการใช้เครือขา่ ย 5G ถา่ ยทอดสญั ญาณภาพแบบเรียลไทม์ ภาพท่ี 5 การใช้งานระบบเซลลูลารใ์ นการควบคมุ โดรน รูปแบบท่ี 1 ภาพที่ 6 ระบบเซลลูลาร์ในการควบคมุ โดรน รูปแบบท่ี 2 ภาพที่ 7 การใชโ้ ดรนฉดี พ่นสารเคมี แบบ กทปส. ME-003

บทที่ 1 บทนำ ทมี่ า และความสำคัญของโครงการ ในปัจจุบันหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติต่าง ๆ เริ่มมีบทบาทในชีวิตประจำวัน และมีแนวโน้มที่จะมีการใช้งานโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติสำหรับการให้บริการ และการอำนวยความสะดวกมากขึ้น ปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อการควบคุมโดรน/หุ่นยนต์อัตโนมัติคือ เวลาแฝง (latency) ในการรับส่งข้อมูล ทั้งในส่วนของข้อมูลขาเข้าจากเซนเซอร์ต่าง ๆ ไปยังส่วนประมวลผลและควบคุม และสัญญาณขาออกจากส่วนประมวลผล และควบคุมไปยังส่วนขับเคลื่อนของโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติ เดิมการสื่อสารไร้สายผ่านสัญญาณ 3G/4G นั้นมีเวลาแฝงสูงจนทำให้การควบคุมโดรน และหุ่นยนต์อัตโนมัติไม่สามารถ เป็นไปได้อย่างราบรื่น การเข้ามาของเทคโนโลยี 5G จึงเปิดโอกาสในการพัฒนาและประยุกต์ใช้งาน โดรน/หุน่ ยนต์อัตโนมัติผ่านโครงข่ายไรส้ ายรูปแบบใหม่ วตั ถุประสงค์ ทดสอบความเหมาะสม ความเป็นไปได้ และขีดจำกัดต่าง ๆ ของการใช้สัญญาณ 5G เพื่อควบคุมโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติ เปรียบเทียบกับการสื่อสารผ่านรูปแบบอื่น ๆ (เช่น 3G/4G NB-IoT) โดยหัวขอ้ การวิจยั หลักมีสองเรือ่ ง คือ 1. การประยุกตใ์ ช้ Massive MIMO กบั การควบคมุ โดรนผ่านระบบสัญญาณ 5G 2. การทดสอบระยะทเี่ ป็นไปได้ของโดรนผ่านระบบสญั ญาณ 5G ประโยชน์ท่ีคาดว่าจะได้รบั วัดขีดความสามารถของการรับส่งข้อมูลและการควบคุมโดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติ ผ่านเครือข่ายการสื่อสาร 5G ได้แก่ เวลาแฝง แบนด์วิดท์ ความแรง ความต่อเนื่อง ระยะ ขอบเขตและพกิ ดั ความสูงทตี่ ดิ ตอ่ ได้ของสัญญาณ [เลขที่สัญญารับทนุ ] [หนา้ ] แบบ กทปส. ME-003

บทที่ 2 ระเบียบวิธีวจิ ยั วธิ กี าร/ขั้นตอนการดำเนินการวิจัยและพัฒนา งานวจิ ัยแบ่งออกเป็น 3 ระยะภายในเวลา 1 ปี คือ 1. ข้ันตอนการทดสอบและจัดเตรียม ลำดบั ท่ี 1-2-3 2. ขั้นตอนการบรู ณาการณ์อปุ กรณ์ส่อื สาร 5G ลำดับที่ 4-5 3. ขน้ั ตอนการปรบั ปรงุ แกไ้ ชระบบลำดบั ท่ี 6-7 ระยะเวลาการดำเนินกิจกรรม ลำดับ รายละเอียดกิจกรรมท่ีสำคญั ประจำปี 2562 / 2563 หมายเหตุ เดอื น เดือน เดอื น เดอื น 1 เตรยี มอปุ กรณ์สำหรบั ทดสอบระบบการ 4 สอ่ื สารผา่ นระบบ 5G 2 ปรับปรงุ ซอฟต์แวรส์ ่วนท่ีเกย่ี วข้องการร 5 ะบบสื่อสาร ให้เข้ากับอุปกรณ์ ทีใ่ ช้ทดสอบ 3 ทดสอบคุณภาพของสัญญาณ อาทิ 6 7 แบนด์วิดท์ และเวลาแฝงของสัญญาณ และวดั ผล 4 บูรณาการณ์อุปกรณ์สื่อสารต่าง ๆ (5G 8,9 และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ต้องการเปรียบ เทียบ) เข้ากับระบบควบคุมโดรนและ ห่นุ ยนต์อตั โนมตั ิ 5 ทดลองการควบคุมโดรนและใชง้ านหนุ่ ย 10 นต์อตั โนมัตผิ า่ นระบบ 5G 6 ปรบั ปรุงซอฟตแ์ วรส์ ่วนทเ่ี ก่ยี วข้องการร 11,12 ะบบสื่อสาร ให้เข้ากับอุปกรณ์ที่ใช้ ทดสอบ 7 ทดสอบการควบคุมโดรนและใช้งานหุ่น 1,2,3 ยนต์อัตโนมัตแิ ละวดั ผล ตารางท่ี 1 ข้นั ตอนการดำเนินการวจิ ัยและพฒั นาโครงการในระยะเวลา 1 ปี

บทที่ 3 ผลการวิจยั และการวิจารณผ์ ล ผลการวิจัย และวิจารณ์ผล การใช้งานระบบการส่ือสาร 5G ในการควบคมุ หนุ่ ยนตอ์ ตั โนมัติ 1. ทดสอบระบบการถ่ายทอดภ าพว ีดีโ อผ่านเราต์ เตอร์ 5 G (5G router) ที่เป็นตัวกระจายสัญญาณ Wi-Fi การทดสอบมีในวันที่ 30-31 มีนาคม 2562 โดยเบื้องต้นทดสอบการถ่ายทอดภาพวีดีโอด้วยความละเอียด 480p, 720p และ 1080p เพื่อวัดผลอัตราบิต (bitrate) และเวลาแฝง (latency) ของการเชื่อมต่อผ่าน 5G router ที่ความละเอียดดังกล่าว การทดสอบดังกล่าวมีการจัดแสดงในวันที่ 3 เมษายน 2562 ณ อาคารมหติ ลาธเิ บศร์ จฬุ าลงกรณม์ หาวทิ ยาลยั ภาพที่ 1 การจัดแสดงเทคโนโลยี 5G ในวันท่ี 3 เมษายน 2562 ณ อาคารมหิตลาธิเบศร์ จฬุ าลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั ท่มี า : บริษัท เอชจี โรโบติกส์ จำกัด ถ่ายเมื่อ เมษายน 2562 2. ทดสอบการควบคุมห่นุ ยนตร์ ักษาความปลอดภยั ในงาน True 5G World @Siam Square ระหว่างวนั ที่ 19-22 ธนั วาคม 2562 โดยทดสอบการเชื่อมต่อหุ่นยนตผ์ ่านโทรศพั ท์มอื ถอื ทร่ี องรับสญั ญาณ 5G

ภาพท่ี 2 การจดั แสดงเทคโนโลยีหุ่นยนต์ 5G ระหว่างวนั ท่ี 19-22 ธันวาคม 2562 ในงาน True 5G World @Siam Square ทมี่ า : บริษัท โอโบดรอยด์ จำกดั ถ่ายเมื่อ ธันวาคม 2562 การใช้งานระบบการสื่อสาร 5G ในการควบคมุ โดรน เนื่องจากในขณะนี้ยังไม่มีอุปกรณ์ขนาดเล็กสำหรับการส่ื อสารด้วยระบบ 5G ที่สามารถติดตั้งบนวงจรไฟฟ้าทั่วไปวางขายในตลาด อุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่อย่างเราต์เตอร์ 5G นั้น ไม่สามารถติดตั้งบนโดรนได้ เนื่องจากมีขนาดใหญ่ และใช้พลังงานมาก ในขณะน้ี จึงมีการทดสอบการส่งสัญญาณควบคุมโดรน จากบริษัท เอชจี โรโบติกส์ จำกัด ผ่านทางโมดูล True NB-IoT จาก บริษัท ทรู คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน) เพื่อใช้ในการวัดผลเปรียบเทียบกับโมดูล 5G ในอนาคตได้ ผลการดำเนินโครงการ การใชง้ านระบบการสอ่ื สาร 5G ในการควบคุมหนุ่ ยนต์อตั โนมตั ิ ทดสอบการควบคุมหุ่นยนต์รักษาความปลอดภัยในงาน True 5G World @Siam Square นั้นใช้การเชื่อมต่อหุ่นยนต์ ผ่านโทรศัพท์มือถือที่รองรับสัญญาณ 5 G โดยมีการเชื่อมต่อ สัญญาณควบคมุ ดังภาพท่ี 3

ภาพที่ 3 การเชื่อมต่อระหวา่ งระบบควบคมุ ดว้ ยคอมพวิ เตอร์และหุ่นยนตร์ ักษาความปลอดภัยด้วยเครอื ข่าย 5G ที่มา : ศริ ิชยั พรสรายุทธ ออกแบบเมื่อ เมษายน 2563 จากการทดสอบเบื้องต้นสัญญาณ 5G นั้น สามารถใช้ควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกลได้ โดยเวลาแฝง ในการส่ือสารนนั้ มคี วามใกลเ้ คยี งกับการเชอ่ื มต่อห่นุ ยนต์ผา่ นทางอินเตอรเ์ น็ตโดยตรง ภาพท่ี 4 การทดสอบการใชเ้ ครอื ข่าย 5G ถา่ ยทอดสัญญาณภาพแบบเรยี ลไทม์ ท่ีมา : บริษทั โอโบดรอยด์ จำกดั ถา่ ยเมื่อ ธันวาคม 2562 การใชง้ านระบบการส่อื สาร 5G ในการควบคุมโดรน การทดสอบเบื้องต้นเป็นการส่งคำสั่งควบคุมจากโมดูล NB-IoT ตัวหนึ่งซึ่งต่อกับคอมพิวเตอร์ไปยัง โมดูล NB-IoT อีกตัวหนึ่งที่เชื่อมต่อโดรนผ่านเข้ากับอินเตอร์เน็ต โดยใช้ช่องทางการสื่อสาร UDP ในช่องทางที่กำหนดไว้ โดยมี server ที่ตั้งขึ้นมา เพื่อเก็บข้อมูลคำสั่งจากคอมพิวเตอร์ไว้ และส่งต่อคำสั่งไปยังโดรน เมื่อมีการร้องขอคำสั่งจากโดรน ทั้งนี้การส่งคำสั่งผ่านระบบ NB-IoT นั้นคอมพิวเตอร์ ไม่สามารถส่งข้อมูลไปยังโดรนโดยตรงได้ เนื่องจากนโยบายความปลอดภัย และความเป็นส่วนตัวในการรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย สัญญาณมอื ถือ

จากการทดลองสง่ ข้อมูลผา่ นทางระบบ NB-IoT พบว่าเวลาแฝงของการใชง้ านอาจมีมากถงึ 3 วินาที อีกทั้งแบนด์วิดท์ในการรับข้อมูลยังน้อยมาก ความถี่ในการรับข้อมูลทำได้เพียง 1 วินาที ไม่เพียงพอต่อการควบคุมการเคลื่อนที่ซึ่งต้องการการตอบสนองที่ทันท่วงที ดังน้ัน จึงมีความเป็นไปได้ที่จะควบคุมโดรน จากเครือข่ายสัญญาณ 5G จากคุณสมบัติเฉพาะ ที่มีเวลาแฝงน้อยและมีแบนด์วิดท์ที่มากขึ้น อย่างไรก็ตามโมดูลการสื่อสารผ่านทางระบบ 5G ยงั ไมม่ ีจำหน่ายในท้องตลาด การทดสอบการส่ือสารในโดรนจึงยงั ทำไม่ได้ในโครงการน้ี บทที่ 4 สรปุ ผลการวจิ ยั และข้อเสนอแนะ สรุปผลการวิจัย ในขณะนี้ยังไม่มีโมดูลในการสื่อสารผ่านทางระบบ 5G จำหน่ายในท้องตลาด ทำให้เชื่อมต่อหุ่นยนต์หรือโดรนเข้ากับระบบ 5G นั้นยังเป็นไปได้ยากในการติดตั้งและใช้งานจริง อีกทั้งการส่งข้อมูลแบบ peer-to-peer ระหว่างอุปกรณ์โดยตรงนั้นเป็นไปได้ยาก ในเครือข่ายสัญญาณมือถือ จำเป็นต้องมีแอพพลิเคชั่นที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะเพื่อใช้งาน เครือข่ายสัญญาณมือถือทั้งระบบปัจจุบันและระบบ 5G การทดสอบระบบ 5G จึงทำได้ เพียงในการควบคุมหุ่นยนต์อัตโนมัติเท่านั้น โดยมีการเชื่อมต่อตามภาพที่ 3 ซึ่งผลการใช้งานนั้น สามารถใช้เครือข่าย 5G ควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกลได้ โดยเวลาแฝงและเวลาประวิงในการ ส่ือสารนั้นมีความใกล้เคียงกับการเชอื่ มตอ่ หุ่นยนตผ์ ่านทางอนิ เตอรเ์ นต็ โดยตรง สรปุ ผลการประเมินการดำเนินงานโครงการด้านประสทิ ธิภาพและประสทิ ธผิ ล ความเป็นไปได้ของการใชง้ านระบบเซลลูลาร์ในการควบคุมโดรน ความเป็นไปได้ของการใช้งานระบบเซลลูลาร์ (cellular) ในการควบคุมโดรน สามารถแบ่งไดเ้ ป็น 3 รูปแบบ ดังน้ี รูปแบบท่ี 1 ใช้การติดตง้ั โมดลู การส่อื สารแบบ 5G บนโดรนสอ่ื สารกบั เครอื ข่าย 5G โดยตรง (ภาพท่ี 1)

ภาพที่ 5 การใช้งานระบบเซลลลู าร์ในการควบคมุ โดรน รูปแบบที่ 1 ท่มี า : ศิรชิ ัย พรสรายุทธ ออกแบบเม่ือ กันยายน 2563 การใช้งานรูปแบบนี้มีข้อได้เปรียบคือ ความเป็นไปได้ในการบังคับโดรนจากระยะไกล ได้ดีกว่ารูปแบบอื่น เนื่องจากคุณสมบัติของเครือข่าย 5G ที่มีเวลาแฝงต่ำ และมีแบนด์วิดท์ (bandwidth) ที่สูง โดยที่การเก็บข้อมูลต่าง ๆ ของโดรนจะถูกส่งกลับไปประมวลผลบนคลาวด์ (cloud) และส่งข้อมูลกลับมาที่โดรนแบบเรียลไทม์ (real-time) จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถ ในการประยุกต์ใชง้ านโดรนแบบตา่ ง ๆ ได้ อย่างไรก็ดีการบังคับโดรนจากระยะไกลโดยที่ไม่มีคนบังคับที่มองเห็นโดรนได้โดย ตรง จำเป็นต้องอาศัยข้อมูลจากเซนเซอร์ต่าง ๆ จำนวนมาก เพื่อใช้ในการหลบหลีกสิ่งกีดขวาง เช่น กล้องรอบทิศทาง เซนเซอร์ตรวจจับวัตถุ (proximity sensor) หรือ เซนเซอร์วัดระยะ (distance sensor) ซึ่งการเพิ่มอุปกรณ์เหล่านี้เข้าไปในระบบของโดรน อาจทำให้น้ำหนักของโดรนเพ่ิมขึ้นมาก ทำให้สมรรถนะการบินของโดรนลดลงได้ อีกทั้งยังต้องการ แบนด์วิดท์เพิ่มขึ้นเพื่อใช้รับ- สง่ ข้อมูลดังกลา่ วอกี ดว้ ย เนื่องจากในการใช้งานโดรนนั้น น้ำหนักโดยรวมของโดรนจะส่งผลโดยตรงต่อระยะเวลา และขอบเขตการใช้งานของโดรนเป็นอย่างมาก ดังนั้น ในการเชื่อมต่อ 5 G จึงต้องใช้โมดูล ขนาดเล็กในระดับที่เป็นระบบฝังตัว (embedded system) ที่สามารถติดตั้งลงไปบนโดรนได้ ทั้งนี้ในขณะเริ่มต้นโครงการ เทคโนโลยี 5G ยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่ ทำให้ยังขาดอุปกรณ์ ส่ือสารสำหรับการเชอ่ื มตอ่ 5G ทเ่ี ปน็ โมดลู ขนาดเลก็ อยู่ นอกจากนี้กฎหมายในปัจจุบันยังห้ามการบินแบบเกินระยะการมองเห็น (Beyond Visual Line Of Sight: BVLOS) ทำให้การควบคมุ โดรนจากระยะไกลยงั ติดอย่ใู นขัน้ การทดลองเท่าน้นั

รปู แบบที่ 2 การใช้โดรนแบบมีผู้บังคับโดรนอยู่ในพื้นที่การใช้งานและใช้การสื่อสารในย่าน 2.4GHz แบบเฉพาะ ในการสื่อสารระหว่างโดรนและผู้บังคับ โดยผู้บังคับจะเชื่อมต่อกับคลาวด์คอมพิวเตอร์ (cloud computer) ผ่านเครอื ขา่ ย 5G (ภาพที่ 2) ภาพท่ี 6 ระบบเซลลูลารใ์ นการควบคมุ โดรน รูปแบบท่ี 2 ท่มี า : ศริ ิชัย พรสรายุทธ ออกแบบเมื่อ กนั ยายน 2563 การใช้งานรูปแบบนี้ไม่จำเป็นต้องมีการพัฒนาหรือแก้ไขฮาร์ดแวร์ของโดรน การสื่อสารเป็นรูปแบบเดิม มีเพียงซอฟท์แวร์ฝั่งผู้บังคับที่อยู่บนคอมพิวเตอร์พกพา (laptop computer) หรือ เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ชนิดที่มีระบบรับข้อมูลการขีดเขียนด้วยปากกา บนจอภาพ (tablet PC) ที่ต้องมีการแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อส่งข้อมูลกลับไปประมวลผล ท่คี ลาวด์คอมพวิ เตอร์ (cloud computer) ทำใหก้ ารทดสอบหรือพฒั นาเป็นไปได้รวดเรว็ อย่างไรก็ดี ข้อมูลที่ส่งกลับไปยังประมวลผลที่คลาวด์คอมพิวเตอร์ มีคอขวดของการรับ- ส่งอยู่ที่การสื่อสารระหว่างผู้บังคับกับโดรน ที่ยังไม่มีความสามารถแบบเรียลไทม์ ทำให้การประมวลผลที่คลาวด์ทำได้จำกัดและไม่เรียลไทม์ อาจทำให้ดึงความสามารถของเครือข่าย 5G ออกมาได้ไมเ่ ตม็ ท่ี การใช้งานในรูปแบบนจ้ี ึงต้องการคอมพวิ เตอร์พกพาท่มี ีความสามารถในการเช่ือมต่อเข้ากับเ ครือขา่ ย 5G เพือ่ ใช้ในการควบคมุ โดรน รูปแบบท่ี 3 โดรนในรูปแบบท่ี 3 มกี ารออกแบบระบบคล้ายกบั รปู แบบที่ 1 แต่ใช้โทรศพั ท์มือถือที่รองรับ การเชื่อมต่อกับระบบ 5G เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในตัวโดรน ข้อดีและข้อเสียส่วนใหญ่ จึงเหมือนกับรูปแบบที่ 1 เว้นแต่การพัฒนาซอฟท์แวร์จะต้องเป็นซอฟท์แวร์เฉพาะที่พัฒนา

บนโทรศัพท์มือถือ และการรับส่งข้อมูลระหว่างระบบควบคุมโดรนและโทรศัพท์มือถือ ที่เชื่อมต่อกับระบบ 5G นั้นจะมีแบนด์วิดท์การรับส่งข้อมูลที่จำกัด อาจใช้ส่งข้อมูลประเภทภาพ ที่มีขนาดใหญ่กลับไปคำนวณบนคลาวด์คอมพิวเตอร์ไมไ่ ด้ ความเปน็ ไปได้ของการใชง้ านโดรนผ่านระบบเซลลูลาร์ การเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายเซลลูลาร์ นั้นมีข้อด้อยอยู่ประการหนึ่งคือไม่มี IP address ตรงเชื่อมต่อไปยังโดรนได้ จำเป็นต้องมีการพัฒนาซอฟท์แวร์เฉพาะที่ใช้สื่อสารระหว่างโดรน และคลาวด์คอมพวิ เตอร์ ซึ่งเครือขา่ ยแบบต่าง ๆ จะมเี วลาแฝงและแบนด์วดิ ท์แตกต่างกันออกไป การใช้งาน 2G 3G และ 4G นน้ั สามารถใช้สอื่ สารและรับส่งข้อมูลท่ีไม่ต้องการการตอบสนอง ที่รวดเร็วกับโดรนได้ เช่น แผนการบิน การตรวจสอบสถานะต่าง ๆ ของโดรน ส่วน NB-iot นั้นถึงแม้จะมีโมดูลที่สามารถติดตั้งได้บนโดรนอย่างง่าย แต่ใช้กับข้อมูลขนาดเล็ก เพื่อดูสถานะบางอย่างได้เท่านั้น ส่วน 5G นั้นมีความเป็นไปได้ที่หากติดตั้งลงไปบนโดรน จะสามารถรบั ส่งข้อมลู แบบเรียลไทม์ และใช้ควบคุมโดรนจากระยะไกลได้ วิเคราะห์การใชง้ านโดรนในการประยุกตแ์ บบต่าง ๆ การใชง้ านโดรนเพ่ือการเกษตร ตัวอย่างหนึ่งของการใช้งานโดรนเพื่อการเกษตรนั้นคือ การใช้โดรนขนาดใหญ่ ฉีดพ่นสารเคมีให้กับพืชไร่ ซึ่งช่วยลดระยะเวลาการทำงานของเกษตรกร ได้มากถึง 20 เท่า อีกทั้งยังลดการสัมผัสกับสารเคมีอันตรายที่เกษตรกรอาจได้รับ (ภาพที่ 3) อย่างไรก็ตาม การใชง้ านโดรนเพ่ือการเกษตรนั้นส่วนใหญ่จะอยู่ในพ้ืนท่ชี นบท ซ่งึ ขดั กบั คณุ สมบัติหลักของเครือข่าย 5G ที่เป็น Massive MIMO ที่อาจไม่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐศาสตร์สำหรับการติดตั้งเสาสัญญาณ 5G ในพ้ืนท่ดี ังกล่าว

ภาพที่ 7 การใชโ้ ดรนฉีดพน่ สารเคมี ที่มา : บริษัท เอชจี โรโบติกส์ จำกัด ถา่ ยเม่ือ กันยายน 2562 การใชง้ านโดรนในพ้ืนท่ีชานเมือง อุปสรรคโดยรวมสำหรับการใช้งานโดรนในพื้นที่ชานเมือง (นอกเหนือจากการใช้งาน 5G) : พบวา่ การใชง้ านโดรนทเ่ี ป็นอากาศยานน้นั ต้องคำนงึ ถึงความปลอดภยั เป็นหลกั หากระบบการส่อื สาร หรือการทำงานของโดรนผิดพลาดเป็นเหตุทำให้โดรนตก อาจเกิดความเสียหายร้ายแรง ทั้งทางด้านทรัพย์สินหรืออาจมีอันตรายถึงชีวิตแก่บุคคลที่ 3 ได้ อุปกรณ์นำทางหลักที่ใช้ ในโดรนนั้นคือการรับสัญญาณ GPS จากดาวเทียม ซึ่งสัญญาณ GPS นั้นอาจมีความผันแปรได้มาก หากสภาพอากาศไม่โปร่งใสหรือมีเมฆมาก โดยเฉพาะการใช้งานในย่านชานเมืองที่มีอาคารสูง จำนวนมากที่บดบังทัศนวิสัยของโมดูลที่รับสัญญาณ GPS จากดาวเทียมในตำแหน่งต่าง ๆ การผันแปรของสัญญาณ GPS นั้นอาจทำให้การนำทางโดรนด้วยระบบอัตโนมัตินั้นมีความผิดพลาด เป็นเหตุให้โดรนเคลื่อนที่ไปชนกับสิ่งกีดขวางต่าง ๆ ที่อาจจะอยู่หรือไม่อยู่ในแผนที่ได้ เป็นเหตุให้โดรนตกและสร้างความเสียหายแก่ชีวิตและทรัพย์สินได้ โดยเฉพาะในย่านชานเมืองที่มี ความหนาแน่นของประชากรเปน็ จำนวนมาก ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีระบบนำทางเสริมนอกจากสัญญาณ GPS อาทิเช่นคอมพิวเตอร์วิทศั น์ (computer vision) เพื่อวิเคราะห์หลบสิ่งกีดขวางหรือสร้างแผนที่ด้วยภาพเพื่อเปรียบเทียบ กบั ผังเมอื งในขณะท่บี ินอยู่ ซึ่งมคี วามเป็นไปได้ 2 แนวทางคือ 1. การติดตั้งระบบประมวลผลภาพที่มปี ระสิทธภิ าพและความเร็วสูงลงไปบนโดรนเพื่อประมว ลข้อมูลจากเซนเซอร์ต่าง ๆ เช่น ภาพหรือระบบสแกนพื้นที่สามมิติ เพื่อวิเคราะห์ หาส่งิ กดี ขวางแบบเรยี ลไทม์

2. การติดตั้งระบบการสื่อสารที่มีเวลาแฝงต่ำ และมีแบนด์วิดท์สูง อย่างเช่นเครือข่าย 5G ลงไปบนโดรนเพื่อรับข้อมูลจากเซนเซอร์ทั้งหมดกลับไปประมวลผลบนคลาวดค์ อมพิวเตอร์ และสง่ ข้อมลู การนำทางกลบั มายงั โดรนในทนั ที ขอ้ เสนอแนะ การใช้งานโดรนโดยการประยุกต์ใช้ในงานต่าง ๆ เกิดขึ้นอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนเครือข่ายการเชื่อมต่อและการควบคุมโดรน เป็นเครือข่าย 5G นั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์เฉพาะ อีกทั้งต้องมีระบบโครงสร้างพื้นฐาน (infrastructure) ที่เหมาะสม และมีความพร้อมสำหรับการประยุกต์ใช้งานในพื้นที่ต่าง ๆ ทั้งนี้ ยังต้องคำนึงถึงความคุ้มค่า ทางเศรษฐศาสตร์ในการนำเครือข่าย 5G ไปประยกุ ตใ์ ช้กับงานตา่ ง ๆ อกี ด้วย

รายงานฉบับสมบูรณ์ โครงการขอรับการส่งเสริมและสนับสนุนจากเงนิ กองทนุ วจิ ัยและพฒั นากจิ การกระจายเสียง กจิ การโทรทศั น์ และกจิ การโทรคมนาคม เพื่อประโยชน์สาธารณะ การส่งข้อมูลสัญญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอรส์ าหรับการแพทยแ์ บบ ทางไกล Transmission of multi-parameter vital signs for telemedicine อาภรณ์ ธรี มงคลรศั มี และคณะ กองทนุ วจิ ยั และพฒั นากจิ การกระจายเสยี ง กิจการโทรทัศน์ และกจิ การโทรคมนาคม เพื่อประโยชนส์ าธารณะ (สานกั งาน กสทช.) แบบ กทปส. ME-003

รายงานฉบับสมบูรณ์ โครงการขอรับการส่งเสริมและสนับสนุนจากเงินกองทุนวจิ ยั และพฒั นากจิ การกระจายเสียง กจิ การโทรทศั น์ และกจิ การโทรคมนาคม เพ่ือประโยชน์สาธารณะ ตลุ าคม 2563 กองทุนวิจัยและพัฒนากจิ การกระจายเสยี ง กิจการโทรทัศน์ และกจิ การโทรคมนาคม เพ่ือประโยชนส์ าธารณะ (สานกั งาน กสทช.) แบบ กทปส. ME-003

รายงานฉบบั สมบรู ณ์ ทุนสง่ เสรมิ และสนับสนนุ การวจิ ยั และพฒั นา สัญญารบั ทุนเลขท่ี E62-0-(2)-001 การสง่ ข้อมูลสญั ญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล Transmission of multi-parameter vital signs for telemedicine คณะนักวิจยั 1. ผศ. ดร.อาภรณ์ ธรี มงคลรศั มี นักวจิ ยั หวั หนา้ โครงการ 2. ผศ. ดร.ภาคภูมิ สมบูรณ์ นกั วิจยั รว่ ม 3. ผศ. ดร.อภิวัฒน์ เล็กอุทยั นกั วิจยั ร่วม ได้รบั ทุนอดุ หนุนจาก กองทุนวจิ ยั และพฒั นากจิ การกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกจิ การโทรคมนาคม เพื่อประโยชนส์ าธารณะ (สานักงาน กสทช.) ตุลามค 2563 แบบ กทปส. ME-003

บทสรุปผู้บรหิ าร การสง่ ข้อมูลสัญญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรับการแพทยแ์ บบทางไกล ตลุ าคม 2563 จากความก้าวหน้าทางด้านการสื่อสาร เทคโนโลยีสารสนเทศ อิเล็กทรอนิกส์ และด้านอื่น ๆ ทาให้ในปัจจุบันมีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาอุปกรณ์หรือระบบที่สามารถตรวจวัดข้อมูลสุขภาพหรือ สัญญาณชีพ นอกสถานพยาบาล เช่น ที่บ้าน ที่ทางาน เป็นต้น ข้อมูลท่ีตรวจวัดได้สามารถถูกส่งผ่าน ระบบเครือข่ายสื่อสารไปบันทึกลงในฐานข้อมูลในระบบคลาวด์ การตรวจวัดข้อมูลสุขภาพอย่างเป็น ประจา และสม่าเสมอจะช่วยในการดูแลรกั ษาสุขภาพตนเอง วนิ ิจฉัยสภาวะความผดิ ปกตขิ องร่างกาย การพักฟ้ืนหลังการรักษา สิ่งเหล่านี้ช่วยลดภาระท่ีมีต่อระบบสาธารณสุขเน่ืองจากความต้องการท่ี เพ่ิมขึ้นอย่างมากจากสภาวะการณ์ต่าง ๆ เช่น สังคมสูงวัย โรคอุบัติใหม่ที่มีภาวการณ์ระบาดรุนแรง ในโครงการวิจัยนี้มีการพัฒนาระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรับการแพทย์ทางไกล สัญญาณชีพที่ตรวจวัด ได้แก่ ความดันโลหิต อุณหภูมิร่างกาย และ สัญญาณคล่ืนไฟฟ้าหัวใจ ซึ่งเป็น สัญญาณชีพพื้นฐานท่ีใช้บอกสภาวะการทางานของร่างกาย ระบบน้ีออกแบบให้มีการใช้งานที่ง่าย เหมาะสาหรับผู้สูงอายุ ผู้ป่วยที่เป็นโรคเรื้อรัง หรือผู้ป่วยที่อยู่ระหว่างการพักฟื้น ข้อมูลที่วัดได้จะถูก บันทึกในเซิร์ฟเวอร์โดยอัตโนมัติพร้อมเวลาท่ีวัด การเรียกดูข้อมูลสามารถทาได้ผ่านโปรแกรม web browser บนสมาร์ทโฟน หรือ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล นอกจากน้ี ระบบวัดนี้ยังมีฟังก์ชันของการ ประชุมทางไกลสาหรับการให้คาปรึกษาจากแพทยก์ บั ผู้สงู อายุหรอื ผปู้ ว่ ย เพ่ือช่วยสนบั สนุนการแพทย์ ทางไกล และลดความจาเป็นในการมาสถานพยาบาล ก แบบ กทปส. ME-003

(บทคดั ยอ่ ภาษาไทย จานวน 1 หนา้ กระดาษ) การสง่ ขอ้ มลู สัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทย์แบบทางไกล อาภรณ์ ธรี มงคลรัศมี ตุลาคม 2563 โครงงานวิจัยน้ีได้พัฒนาระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรับการแพทย์ทางไกล สญั ญาณชีพท่ีสามารถตรวจวัดได้ ไดแ้ ก่ ความดนั โลหิต อุณหภูมิ และสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหวั ใจ ระบบนี้ได้ถูก ออกแบบให้เหมาะสมกับการใช้งานที่บ้าน โดยเน้นให้ผู้สูงอายุสามารถใช้งานในการตรวจวัดด้วยตนเอง ข้อมูลท่ีวัดได้จะถูกบันทึกในเซิร์ฟเวอร์โดยอัตโนมัติพร้อมเวลาที่วัด การเรียกดูข้อมูลสามารถทาได้ ผา่ นโปรแกรม web browser บนสมาร์ทโฟน หรือ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล นอกจากน้ี ระบบวัดน้ียัง มีฟังก์ชันของการประชุมทางไกลสาหรับการให้คาปรึกษาจากแพทย์กับผู้สูงอายุหรือผู้ป่วย เพ่ือช่วย สนบั สนนุ การแพทย์ทางไกล ข แบบ กทปส. ME-003

(บทคดั ยอ่ ภาษาองั กฤษ จานวน 1 หนา้ กระดาษ) Transmission of multi-parameter vital signs for telemedicine Arporn Teeramongkonrasmee October 2020 This research presents the development of a multi-parameter health monitoring system for telemedicine applications. Our health monitoring system is capable of monitoring blood pressure, body temperature, and ECG waveform. The system is designed to be used at home, easy to use by the elderly to collect their vital signs. In our health monitoring, the data from different health parameters are obtained and automatically transmitted to a database in the cloud. The collected biomedical data can be easily using a conventional web-browser on a mobile device (smartphone, tablet, or laptop). The developed web-based system also supports a teleconference function in which a patient can receive a consult from a medical professional. [เลขท่ีสญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] ค แบบ กทปส. ME-003

การส่งขอ้ มลู สัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอรส์ าหรบั การแพทย์แบบทางไกล สารบญั บทสรุปผูบ้ รหิ าร ก บทคดั ย่อภาษาไทย ข บทคดั ยอ่ ภาษาอังกฤษ ค สารบัญตาราง ง สารบญั ภาพ จ บทที่ 1. บทนา 1 - ทม่ี า และความสาคัญของโครงการ 1 - วตั ถปุ ระสงค์ และขอบเขตของโครงการ 2 - ประโยชนท์ คี่ าดวา่ จะไดร้ บั 2 บทท่ี 2. ทฤษฎี และงานวจิ ัยที่เก่ียวข้อง 3 - สัญญาณชพี (Vital signs) 3 - ผลงานวิจัยทเ่ี ก่ยี วข้อง 4 บทท่ี 3. ระบบวัดสัญญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอร์ 5 - ภาพรวมของระบบวัดสญั ญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรับการแพทย์ทางไกล 5 อุปกรณว์ ัดคลื่นไฟฟ้าหวั ใจ 7 - การออกแบบและพัฒนาระบบสารสนเทศเพื่อส่งสัญญาณชีพร่วมกับสัญญาณภาพ 10 และเสียงแบบตามเวลาจรงิ - การออกแบบและพัฒนาระบบไม่โครคอนโทรเลอร์เพ่ือการต่อเชื่อมกับอุปกรณ์วัด 13 สัญญาณชีพ - การทดสอบการใชง้ านจรงิ ทบี่ ้านผปู้ ่วยในส่วนหนงึ่ ของโครงการจุฬาอารี 14 บทท่ี 4. สรุปผลการวิจยั และข้อเสนอแนะ 16 -สรุปผลการวจิ ยั 17 บรรณานกุ รม 17 ภาคผนวก 18 - ภาคผนวก ก ขอ้ มูลจาเพาะของเครอื่ งวัดความดันโลหติ 18 - ภาคผนวก ข ขอ้ มูลจาเพาะของเคร่ืองวัดอณุ หภูมิแบบไมส่ ัมผสั 20 ประวัตผิ ู้วจิ ยั 22 [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] ง แบบ กทปส. ME-003

การส่งข้อมลู สญั ญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล สารบัญภาพ รปู ท่ี หน้า 3.1 ไดอะแกรมการทางานของระบบวดั สัญญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอร์ 5 3.2 ภาพถ่ายระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์ ในส่วนของฮาร์ดแวร์ประกอบด้วย 6 เครื่องวัดความดันโลหิต เคร่ืองวัดอุณหภูมิ และอุปกรณ์วัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ในส่วนของ ซอฟต์แวร์สาหรับรับสง่ ข้อมลู สัญญาณชพี และการประชุมทางไกล 3.3 ภาพถ่ายการใช้งานอปุ กรณว์ ัดข้อมูลสุขภาพในระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์ 7 เพื่อวดั ความดนั โลหติ อุณหภมู ิรา่ งกาย และสญั ญาณคลนื่ ไฟฟา้ หัวใจ 3.4 ไดอะแกรมของวงจรขยายคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบ 2 อิเลก็ โทรด 8 3.5 ภาพถา่ ยวงจรขยายคล่นื ไฟฟา้ หัวใจตน้ แบบ 8 3.6 ผลตอบสนองเชงิ ความถ่ขี องวงจรขยายคล่ืนไฟฟ้าหวั ใจทใี่ ชใ้ นโครงการ 9 3.7 ตัวอย่างของสญั ญาณคล่นื ไฟฟ้าหวั ใจที่วัดโดยใชอ้ เิ ล็กโทรดแบบเจลติดบริเวณหน้าอก 9 3.8 ตวั อย่างของสญั ญาณคล่นื ไฟฟ้าหัวใจทวี่ ดั จากน้วิ มอื โดยใช้อเิ ลก็ โทรดสแตนเลส 10 3.9 ระบบสารสนเทศทพ่ี ัฒนาขึน้ เพ่ือใช้งานในการส่งภาพและเสียงในการใช้งานวีดโี อคอล 11 3.10 การแสดงข้อมลู ภาพระหวา่ งการวีดโี อคอลของผู้ใชท้ ้ังสองฝง่ั บน google chrome เว็บ 12 เบราว์เซอร์ 3.11 การส่งสัญญาณชีพที่วัดโดยฝ่ังผู้ป่วยไปท่ีไปท่ีเว็บเซิร์ฟเวอร์เพ่ือจัดเก็บและนาไปแสดงทาง 12 ฝั่งแพทย์แบบตามเวลาจรงิ 3.12 การแสดงขอ้ มูลสัญญาณชพี ร่วมกับสัญญาณภาพบน google chrome เวบ็ เบราว์เซอร์ทาง 13 ฝงั่ แพทย์ 3.13 สว่ นประกอบภายในของอปุ กรณ์แบบมือจับ 14 3.14 การใชง้ านระบบวดั สญั ญาณชพี ท่พี ฒั นาข้ึนท่บี า้ นผปู้ ่วยในโครงการจุฬาอารี 15 [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] จ แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ข้อมลู สญั ญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทย์แบบทางไกล บทที่ 1 บทนา การเพิ่มของจานวนประชากรในกลุ่มผู้สูงอายุเป็นปัญหาท่ีกาลังเกิดข้ึนในหลายประเทศทั่วโลก รวมท้ังประเทศไทยซึ่งได้เข้าสู่สังคมสูงวัยแล้วในปี พ.ศ. 2548 [1] ด้วยความเสื่อมถอยของร่างกายทาให้ ผู้สูงอายสุ ว่ นใหญ่มีปัญหาทางด้านสขุ ภาพ โดยเฉพาะปัญหาเร่ืองโรคเรื้อรังไม่ติดต่อ (Non-communicable disease) เช่น โรคความดันโลหิตสูง โรคเบาหวาน โรคหัวใจ เป็นต้น การเพ่ิมขึ้นของจานวนประชากรใน กลมุ่ ผู้สูงอายุจะก่อให้เกดิ ภาระอย่างมากต่อระบบสาธารณสขุ ซง่ึ อาจกอ่ ให้เกิดสภาวะทสี่ ถานพยาบาลคบั ค่ัง ไปด้วยผู้ป่วย ระยะเวลารอเพื่อเข้ารับการวินิจฉัยหรือรักษายาวนานเกินไป ดังนั้นแนวทางการดาเนินการ ทางด้านสาธารณสขุ ในปัจจุบนั เน้นการใช้โรงพยาบาลเป็นศูนย์กลางของการดูแลรกั ษาสุขภาพเป็นหลักอาจ ไม่ใชว่ ิธีทเ่ี หมาะสมที่สดุ เน่อื งจากทรพั ยากรทางด้านสถานพยาบาล เครอ่ื งมอื ทางการแพทย์ รวมถงึ บุคลากร ทางการแพทย์และพยาบาล อาจไม่เพยี งพอกบั ความตอ้ งการทีเ่ พ่มิ ขึ้นหรอื เปล่ียนแปลงอย่างรวดเร็ว ดว้ ยความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในด้านต่าง ๆ ได้แก่ การส่ือสาร สารสนเทศ อิเล็กทรอนิกส์ รวมท้ังด้านอื่น ๆ ทาให้เราสามารถพัฒนาระบบหรืออุปกรณ์ตรวจวัดหรือเฝ้าระวังข้อมูลสุขภาพได้ไม่จากัด เฉพาะในสถานพยาบาล เชน่ บา้ น ท่ที างาน หรอื คลนิ ิก เปน็ ต้น รปู แบบของการใหบ้ รกิ ารเฝ้าระวังหรอื การ ดูแลรักษาสุขภาพรูปแบบใหม่น้ีสามารถนามาใช้ร่วมกับระบบสาธารณสุขในปัจจุบัน เพื่อเพิ่มคุณภาพของ การดแู ลรกั ษาสุขภาพหรอื การใหบ้ รกิ ารทางดา้ นสาธารณสขุ รูปแบบของการอุปกรณ์วัดมีได้หลากหลายรูปแบบ เช่น รูปแบบของอุปกรณ์สวมใส่ (Wearable devices) ที่ช่วยตรวจวัดข้อมูลสุขภาพได้ขณะในทากิจกรรมในชีวิตประจาวัน ข้อมูลสุขภาพที่ตรวจวัด เช่น อตั ราการเต้นหวั ใจ กจิ กรรม (activity) จานวนก้าว อุณหภมู ิ เปน็ ต้น หรืออาจจะอยู่ในรูปแบบของระบบวัด ที่มีการวัดข้อมูลสุขภาพหลายชนิดเพื่อเป็นข้อมูลช่วยในวินิจฉัยของแพทย์สาหรับการพักฟ้ืนหรือดูแลรักษา สุขภาพที่บ้าน ซง่ึ ในโครงการวจิ ัยน้มี ุ่งเน้นทีจ่ ะระบบวดั สัญญาณชีพ (Vital sign) แบบหลายพารามิเตอร์ผ่าน เครือข่ายส่ือสารสาหรับการแพทย์ทางไกล เพื่อช่วยในการให้บริการเฝ้าระวังหรือดูแลรักษาสุขภาพที่บ้าน สญั ญาณชพี ทมี่ ีการตรวจวัดในโครงการน้ี ไดแ้ ก่ ความดนั โลหิต อุณหภูมิร่างกาย คล่ืนไฟฟา้ หวั ใจ เป็นต้น ค่า สญั ญาณชีพช่วยบ่งช้ีถึงความปกติหรือความผิดปกติของร่างกาย หรอื ใช้ดูการฟ้ืนตัวของร่างกายจากสภาวะ เจ็บป่วย ระบบวัดสัญญาณชีพท่ีพัฒนาข้ึนจะช่วยในการวัดให้มีการจัดเก็บอย่างเป็นระบบและเป็นประจา สมา่ เสมอ ช่วยลดความยุ่งยากซบั ซอ้ นของวดั หรอื บันทึกข้อมูลสขุ ภาพซ่ึงมีมากกว่า 1 ชนิด โดยการสง่ ข้อมูล สุขภาพเขา้ ไปบันทึกในฐานข้อมลู บนระบบคลาว์โดยตรง [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 1 แบบ กทปส. ME-003

การส่งข้อมลู สัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอรส์ าหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล 1.1 วตั ถปุ ระสงค์ - เพื่อพัฒนาระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์พร้อมการเช่ือมต่อเพ่ือส่งข้อมูล จากการวดั ไปใชใ้ นทางการแพทย์ - ทาการทดสอบและปรับปรุงการสง่ ขอ้ มูลสัญญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอร์แบบทางไกล เพอื่ ให้สามารถนาขอ้ มลู ไปใช้ในทางการแพทย์ได้อย่างเหมาะสมและมปี ระสิทธภิ าพ 1.2 ประโยชน์ทค่ี าดว่าจะได้รับ - ได้ต้นแบบระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรับใช้ในการแพทย์ทางไกลที่ สามารถส่งข้อมูลสัญญาณชีพ เช่น อุณหภูมิ ความดันโลหิตร่างกาย คลื่นไฟฟ้าหัวใจ เป็นต้น ผ่าน เครอื ข่ายสื่อสาร 5G 1.3 ขอบเขตการดาเนินงาน ออกแบบและพัฒนาต้นแบบระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์ และนาข้อมูลที่ได้ จากต้นแบบระบบวัดสัญญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์ ส่งผ่านเครือข่ายสอ่ื สาร 5G 1.4 ประโยชนท์ ่คี าดว่าจะไดร้ ับ อ งค์ ค ว า ม รู้ข อ ง ก า รพั ฒ น า ร ะบ บ วั ด สั ญ ญ า ณ ชี พ แ บ บ ห ล าย พ า ร า มิ เต อ ร์ ที่ ส า ม า ร ถ น า ไป ประยกุ ตใ์ ช้ในงานการแพทย์แบบทางไกล [เลขท่ีสญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 2 แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ข้อมลู สัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรับการแพทยแ์ บบทางไกล บทที่ 2 ทฤษฎี และงานวิจยั ที่เกย่ี วข้อง 2.1 สัญญาณชพี (Vital signs) สัญญาณชีพ[2] เป็นกลุ่มของสัญญาณ 4-6 ชนิด สัญญาณที่บ่งบอกถึงการดารงชีวิต ค่า สัญญาณชีพสามารถใช้บ่งบอกถึงความปกติหรือความผิดปกติของร่างกาย ช่วยในการวินิจฉัยอาการ เจ็บป่วย หรือใช้ดูการฟื้นตัวของร่างกายจากสภาวะเจ็บป่วย สัญญาญชีพพ้ืนฐานท่ีมีการตรวจวัดเม่ือ ไปพบบุคลากรทางการแพทย์ที่สถานพยาบาล ไดแ้ ก่ -อุณหภูมิร่างกาย ค่าอุณหภูมิร่างกายโดยปกติจะข้ึนอายุ เพศ กิจกรรมท่ีเพิ่งปฏิบัติมา (Recent activity) การรับประทานอาหารและนา้ ดื่ม ช่วงเวลาในแต่ละวัน ค่าอุณหภมู ิร่างกายของคน ท่ีมีสุขภาพแข็งแรงจะอยู่ในช่วง 36.5 – 37.2 องศาเซลเซียส อุณหภูมิร่างกายสามารถประเมินได้จา การวัดอุณหภูมิที่ช่องปาก ทวารหนัก รักแร้ หู ผิวหนังท่ีบริเวณหน้าผาก อุณหภูมิร่างกายจะมีสูงกว่า ปกติ (มากกว่า 37 องศาเซลเซียส) ในกรณีที่มีไข้หรือมีค่าต่ากว่าปกติ (น้อยกว่า 35 องศาเซลเซียส) ในกรณที ่ีรา่ งกายเกดิ สภาวะเย็นเกนิ (Hypothermia) -อตั ราการเต้นหัวใจ เปน็ ค่าท่ีบอกถึงจานวนคร้ังของการเต้นของหัวใจใน 1 นาที จังหวะการ เต้นของหัวใจ 1 คร้ังทาให้เกิดการสูบฉีดเลือดไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกายผ่านเส้นเลือดแดง ทาให้ เกิดการหดและขยายของหลอดเลือด การวัดอัตราการเต้นหัวใจยังช่วยบอกถึงจงั หวะของการเต้นของ หัวใจและความแรงของการเต้นด้วย ค่าอัตราการเต้นหัวใจของผู้ใหญ่ท่ีมีสุขภาพดีจะอยู่ระหว่าง 60- 100 คร้ังต่อนาที ค่าอัตราการเต้นหัวใจจะมีการเปล่ียนแปลงหรือเพิ่มข้ึนเมื่อมีการออกกาลังกาย ไม่ สบาย มอี าการบาดเจ็บหรอื เปลย่ี นแปลงตามอารมณ์ -อตั ราการหายใจ เปน็ ค่าทบ่ี อกถึงจานวนคร้ังที่หายใจเข้าใน 1 นาที ค่าท่ีวดั ปกติจะเป็นค่าท่ี อยู่ในสภาวะพักหรืออยู่นิ่ง ค่าอัตราการหายใจอาจจะมีค่าเพ่ิมข้ึนเมื่อเป็นไข้ หรือมีอาการเจ็บป่วย หรอื มีค่าลดลงเม่ือมีอาการหายใจติดขัด ค่าปกติของอัตราการหายใจของผู้ใหญ่ท่ีมีสุขภาพแข็งแรงจะ อยู่ในช่วง 12 – 16 ครง้ั ตอ่ นาที -ความดันโลหิต คือ ค่าแรงที่เลือดกระทาต่อผนังของหลอดเลือดที่จากการบีบและคายตัว ของหัวใจ แต่ละคร้ังท่ีหัวใจบีบตัวจะสูบฉีดเลือดเข้าไปในหลอดเลือดแดงทาให้เกิดค่าความดันตัวบน (Systolic blood pressure) ขณะท่ีหัวใจคายตัวค่าความดันโลหิตลดลงและเป็นค่าความดันตัวล่าง (Diastolic blood pressure) ค่าความดันโลหิตสาหรับคนปกติ คือ มีค่าความดันตัวบน 120 มิลลิเมตรปรอท ส่วนค่าความดันตัวล่าง 80 มลิ ลิเมตรปรอท การมคี ่าความดนั สูงมีความเสี่ยงตอ่ หัวใจ วาย หรืออาการโรคหลอดสมองแตก [เลขที่สัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 3 แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ขอ้ มูลสัญญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล อย่างไรก็ตาม สัญญาณชีพหลายชนิดสามารถวัดได้ที่บ้านหรือสถานท่ีอื่นนอกสถานพยาบาล และมีการพัฒนาให้ชนิดของสัญญาณชีพที่วัดบ้านได้เพ่ิมขึ้นเรื่อย [4] มีงานวิจัยหลายชิ้นท่ีเก่ียวข้อง ระบบสัญญาณชีพที่บ้าน รวมถึงการนาข้อมูลท่ีรวบรวมได้มาใช้ช่วยวินิจฉัยเพ่ือแจ้งเตือนสภาวะท่ี ผิดปกติ 2.2 งานวจิ ยั ทีเ่ กี่ยวขอ้ ง Leite และคณะ [5] พยายามพัฒนาระบบผู้เชี่ยวชาญจาก Fuzzy logic เพื่อทานายสภาวะ ของผู้ป่วยในห้อง ICU โดยนาข้อมูลจากสัญญาณชีพมาใช้ในระบบมาช่วยทานายความผิดปกติเพื่อ ชว่ ยลดภาระของแพทยแ์ ละพยาบาล Forkan และคณะ [6] ได้ใช้ข้อมูลจากสัญญาณชีพ เช่น อัตราการเต้นหัวใจ ความดันโลหิต อัตราการหายใจ จากฐานข้อมูล MIMIC-II ของ MIT physiobank มาสร้างแบบจาลองทาง คณิตศาสตร์เพ่ือท่ีจะทานายความผิดปกติของร่างกายที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้ข้อมูลของสัญญาณชีพ ปัจจุบันและในอดตี มาใชร้ ว่ มกนั ในการทานายซึง่ เหมาะสาหรบั การใช้งานทบี่ ้าน Kaniusas และคณะ [3] ได้ออกแบบอุปกรณ์วัดคล่ืนไฟฟ้าหัวใจแบบ 2 อิเล็กโทรดเพื่อให้มีความ เหมาะสมกับการใช้งานท่ีบ้าน ผู้วิจัยได้พยายามออกแบบให้อุปกรณ์มีการใช้พลังงานท่ีต่า (Low power consumption) และลดสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายกาลงั 50 Hz โดยการใชว้ งจรกรองท่ีสามารถปรบั ตัว ได้ Anliker และคณะ [7] ได้พัฒนาอุปกรณ์รูปแบบสวมใส่คล้ายนาฬิกาข้อมือ เพื่อตรวจวัดสัญญาณ ชีพแบบหลายพารามิเตอร์ สาหรับผู้ป่วยทีม่ ีปัญหาโรคหัวใจ หรือ โรคทางเดินหายใจใช้งานที่บ้าน สัญญาณ ชีพที่ตรวจวัด ได้แก่ ความดันโลหิต คล่ืนไฟฟ้ าหัวใจ ข้อมูลที่ตรวจวัดได้จะมีการส่งผ่านระบบ โทรศัพท์เคล่ือนที่ไปยังศูนย์ทางการแพทย์เพ่ือเก็บบันทึกและวินิจฉัยความผิดปกติ โดยคณะผู้วิจัยมี วัตถปุ ระสงค์ท่ีจะสามารถตรวจวัดสญั ญาณชพี ไดอ้ ยา่ งต่อเนอ่ื งระยะยาว [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 4 แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ขอ้ มูลสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอรส์ าหรบั การแพทย์แบบทางไกล บทท่ี 3 ระบบวดั สญั ญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์ 3.1 ภาพรวมของระบบวัดสญั ญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรบั การแพทย์ทางไกล ระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์ที่ได้พัฒนาข้ึนในโครงการวิจัยนี้มีบล็อกไดอะแกรม แสดงการทางานดังแสดงในรูปที่ 3.1 สัญญาณชีพท่ีสามารถวัดได้ในระบบ คือ ความดันโลหิต อุณหภูมิ ร่างกาย และสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจ โดยในส่วนของฮาร์ดแวร์ประกอบด้วย อุปกรณ์วัดคล่ืนไฟฟ้าหัวใจ แบบพกพา เคร่ืองวัดความดันโลหิต เคร่ืองวัดอุณ หภูมิร่ างกายแบบไม่สัมผัส (Non-contact Thermometer) ซ่ึงเครื่องวัดความดันโลหิตและเครื่องวัดอุณหภูมิที่ใช้ในระบบเป็นเคร่ืองท่ีมีขายในเชิง พาณิชย์ เครื่องวัดความดันโลหิตเลือกใช้รุ่น TD-3140 ของบริษัท Taidoc Technology Corporation และเครื่องวัดอุณหภูมิร่างกายเลือกใช้รุ่น TD-1241 ของบริษัท Taidoc Technology Corporation คุณสมบัติจาเพาะของเครื่องวัดความดันโลหิตและเครื่องวัดอุณหภูมิแสดงไว้ในภาคผนวก ก และ ข ตามลาดับ สาเหตุหลักที่เลือกใช้เคร่ืองวัดความดันโลหิตและเครื่องวัดอุณหภูมิทั้ง 2 รุ่นน้ีเนื่องจากมีฟังก์ชัน ของการสื่อสารข้อมูลไร้สายบลูทูธกาลังงานต่า (Bluetooth Low Energy: BLE หรือ Bluetooth Smart) ทาให้สามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เช่ือมต่อแบบไร้สายเพื่อขอรับข้อมูลวัดผ่านบริการ (Service) โดย มาตรฐานของบลูทูธกาลงั งานตา่ รองรับขอ้ มูลสุขภาพบางประเภทเป็นพืน้ ฐานอยู่แล้ว เชน่ นา้ หนัก ความดัน โลหิต ปริมาณน้าตาลในเลือด เป็นต้น ส่วนตัวอุปกรณ์วัดคล่ืนไฟฟ้าหัวใจแบบพกพาเป็นอุปกรณ์ต้นแบบท่ี คณะผูว้ จิ ยั พฒั นาขึน้ เอง รูปท่ี 3.2 แสดงภาพถ่ายของระบบวัดสัญญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์ในส่วนของ ฮาร์ดแวรแ์ ละตวั อย่างของหนา้ จอแสดงผลของซอฟต์แวร์สาหรับรับสง่ ข้อมลู สญั ญาณชพี และการสง่ สญั ญาณ ภาพรวมทั้งสัญญาณเสียงเพอื่ การประชมุ ทางไกล [เลขที่สญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 5 แบบ กทปส. ME-003

การส่งขอ้ มลู สัญญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล รูปท่ี 3.1 ไดอะแกรมการทางานของระบบวดั สญั ญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์ [เลขที่สญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 6 แบบ กทปส. ME-003

การส่งข้อมลู สญั ญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล เคร่องวัดความดนั โลหติ เคร่องวดั อุณหภูมิ อปุ กรณว์ ัดคล่นไ าหวั ใจ รูปท่ี 3.2 ภาพถา่ ยระบบวดั สัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์ ในสว่ นของฮารด์ แวรป์ ระกอบดว้ ย เครอ่ื งวดั ความดนั โลหติ เคร่ืองวดั อณุ หภูมิ และอปุ กรณ์วัดคล่นื ไฟฟา้ หัวใจ ในส่วนของซอฟต์แวร์สาหรับรบั ส่งขอ้ มลู สญั ญาณชพี และการประชุมทางไกล ข้อมูล สุขภาพของความดัน โล หิตและ อุณ หภูมิร่างกายที่ วัดได้ จะ ถูกส่งผ่ าน การสื่ อส ารไร้ส าย แบบบลูทธูกาลังงานต่าไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ท่ีอยู่ภายในอุปกรณ์วัดคล่ืนไฟฟ้าหัวใจแบบพกพา นอกจากนี้ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังทาหน้าที่วัดสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจด้วย ข้อมูลสุขภาพทั้งหมด ได้แก่ ความดนั โลหิต อุณหภูมริ า่ งกาย และสญั ญาณคล่นื ไฟฟ้าหวั ใจ จะส่งผ่านไวไฟไปยังเครอื ขา่ ยอนิ เทอร์เน็ตเพอื่ เก็บไว้ในฐานขอ้ มูลในระบบคลาวด์ (Cloud) การเข้าถึงข้อมูลสามารถทาได้ทั้งทางฝั่งผู้ใช้งานเองและทางฝั่ง แพทย์หรือผู้ให้บริการด้านสาธารณสุขโดยใช้สมาร์ทโฟนหรือคอมพิวเตอร์ผ่านทางโปรแกรมเว็บบราวเซอร์ (Web browser) ท่ัวไป เช่น Google-Chrome หรือ Safari เป็นต้น โดยไม่จาเป็นต้องติดต้ังโปรแกรม เพ่ิมเติม ทาให้มีความสะดวกและความยดื หยุ่นในการใชง้ านสูง นอกจากน้ี โปรแกรมสารสนเทศทพี่ ัฒนาข้ึน ยังสนบั สนนุ การประชมุ ทางไกล (Teleconference) ร่วมกบั การแสดงสัญญาณชพี ไปพรอ้ มกันแบบตามเวลา จรงิ ทาใหแ้ พทย์สามารถได้รับข้อมูลสญั ญาณชีพของผู้ป่วยประกอบการพูดคุยซกั ถามอาการผูป้ ่วย ซ่ึงจะทา ให้ผู้ป่วยสามารถรับคาปรึกษาจากแพทย์ในเบ้ืองต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพและเท่าทันกับอาการของผู้ป่วย โดยชว่ ยลดความจาเป็นในการเดินทางมาสถานพยาบาล รูปท่ี 3.3 แสดงภาพถ่ายการใชง้ านอปุ กรณ์เพ่ือวัด สัญญาณชพี ชนิดตา่ ง ๆ [เลขที่สญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 7 แบบ กทปส. ME-003

การส่งข้อมูลสญั ญาณชีพแบบหลายพารามเิ ตอรส์ าหรับการแพทย์แบบทางไกล อณุ หภมู ิ ความดันโลหติ คลน่ ไ าหัวใจ รปู ท่ี 3.3 ภาพถ่ายการใชง้ านอุปกรณว์ ัดข้อมูลสุขภาพในระบบวัดสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์เพื่อวัด ความดนั โลหิต อุณหภมู ิรา่ งกาย และสญั ญาณคลนื่ ไฟฟ้าหัวใจ 3.2 อุปกรณว์ ดั คลน่ ไ าหัวใจ อุปกรณ์วัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่พฒั นาข้ึนในโครงการวิจัยนี้ภายในมีวงจรขยายคล่ืนไฟฟ้าหัวใจชนิด 1 ช่องสัญญาณ และใช้อิเล็กโทรดแห้งแบบ 2 อิเล็กโทรด อิเล็กโทรดท่ีใช้ทามาจากโลหะสแตนเลส อุปกรณ์ที่ พัฒนาขึ้นสามารถวัดคล่ืนไฟฟ้าหัวใจผ่านการใช้น้ิวหัวแม่มือข้างซ้ายและขวาจับที่ขว้ั อิเล็กโทรดท้ังสอง การ ออกแบบในลกั ษณะน้ีเพอ่ื สะดวกกับการใช้งานในการตรวจวดั สัญญาณชีพกับผู้สูงอายุหรือบคุ คลทั่วไป การ พัฒนาวงจรขยายคลน่ื ไฟฟา้ หวั ใจแบบ 2 อิเลก็ โทรด (ซ่ึงโดยทัว่ ไปแล้ววงจรขยายศกั ยท์ างชีวภาพ อยา่ งเช่น วงจรขยายคล่ืนไฟฟ้าหัวใจ จะเป็นแบบ 3 อเิ ล็กโทรด คือ มีอิเล็กโทรดจานวน 2 อิเลก็ โทรดสาหรบั วัดความ แตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่าง 2 จุด และมีอิเล็กโทรดท่ี 3 เป็นอิเลก็ โทรดอา้ งองิ ) การลดจานวนอเิ ล็กโทรด จาก 3 อิเล็กโทรดเหลือ 2 อเิ ล็กโทรดเพื่อให้ง่ายแก่ผู้ใช้ทวั่ ไปตามบ้าน วงจรขยายคล่นื ไฟฟ้าหัวใจที่พัฒนาขึ้น ประกอบด้วยวงจรขยายแบบอินสตรูเมนเตชันที่ทางานร่วมกับวงจรอินทิเกรเตอร์เป็นวงจรภาคแรก และมี วงจรกรองแบบไวงานท่ีมีการขยายสัญญาณ วงจรขยายคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่พัฒนาขึ้มีอัตราขยายโดยรวม เทา่ กบั 750 เท่า มีแบนดว์ ิดท์อยู่ในช่วง 0.05-50 Hz สามารถใช้งานกบั ระดบั แรงดันไฟเลีย้ งเดี่ยวอยูร่ ะหว่าง 3.3-5 V โดยระดบั แรงดนั อ้างอิง Vref อยทู่ ่ีครึ่งหน่งึ ของคา่ แรงดันของไฟเลี้ยง รปู ท่ี 3.4 แสดงไดอะแกรมของ วงจรขยายคล่ืนไฟฟ้าหัวใจแบบ 2 อิเล็กโทรดที่ใช้ในโครงการวิจยั รูปท่ี 3.5 ภาพถ่ายของวงจรต้นแบบท่ีใช้ ในการพัฒนา รูปท่ี 3.6 แสดงผลตอบสนองเชิงความถี่ของวงจรขยายคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (กราฟอัตราขยาย เทยี บกบั ความถี่) ทไ่ี ดจ้ ากการทดลองเปรียบเทียบกับผลการคานวณทางทฤษฎี ซ่ึงค่าความถ่ีตดั มุม (Cut-off frequency) ที่วัดได้จากผลตอบสนองเชิงความถ่ีสอดคล้องกับค่าท่ีได้ออกแบบไว้ รูปท่ี 3.7 ตัวอย่างของ [เลขท่ีสญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 8 แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ข้อมูลสญั ญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล สญั ญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจท่ีวัดได้จากการใชอ้ ิเล็กโทรดแบบเจลที่ติดบริเวณหน้าอกให้คณุ ภาพสัญญาณอยู่ใน เกณฑ์ที่ดี Instrumentation amplifier Re1 + + CF2 RF2 RF2 - CF1 Re2 RG RI CF2 + Vo CI RF1 - R1 Vref - - R3 Vref R2 + Vref Vref Vref 3rd order low-pass filter Auto-zero circuit รูปที่ 3.4 ไดอะแกรมของวงจรขยายคล่นื ไฟฟ้าหวั ใจแบบ 2 อเิ ล็กโทรด รปู ที่ 3.5 ภาพถา่ ยวงจรขยายคลน่ื ไฟฟ้าหัวใจตน้ แบบ [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 9 แบบ กทปส. ME-003

การส่งข้อมูลสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์สาหรับการแพทยแ์ บบทางไกล 70 60 50 Amplifier gain (dB) 40 30 20 10 Experiment 0 Calculation -10 0.01 0.1 1 10 100 1000 Frequency (Hz) รปู ท่ี 3.6 ผลตอบสนองเชิงความถ่ีของวงจรขยายคล่นื ไฟฟ้าหัวใจที่ใช้ในโครงการ รูปที่ 3.7 ตวั อยา่ งของสัญญาณคลืน่ ไฟฟ้าหัวใจทว่ี ดั โดยใช้อิเลก็ โทรดแบบเจลติดบริเวณหน้าอก ตัวอย่างของสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจที่วัดหัวน้ิวแม่มือข้างซ้ายและข้างขวาเมื่อวงจรขยาย คล่ืนไฟฟ้าหัวใจไปใช้อิเล็กโทรดแบบแห้งที่ทาจากสแตนเลสแสดงในรูปท่ี 3.8 ในการบันทึกสัญญาณ คลื่นไฟฟ้าหัวใจจะให้อาสาสมัครจับที่ขั้วอิเล็กโทรดเป็นเวลา 1 นาที ระยะเวลาการบันทึก 1 นาที [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 10 แบบ กทปส. ME-003

การส่งขอ้ มูลสญั ญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอรส์ าหรบั การแพทย์แบบทางไกล ความยาวเพียงพอท่ีจะนาไปวิเคราะห์ความผิดปกติของหัวใจด้วยการวิเคราะห์แปรปรวนของอัตรา การเตน้ หัวใจ (Heart Rate Variability: HRV) [1] จากสัญญาณท่บี ันทึกได้พบวา่ เริ่มตน้ ของการวัดสัญญาณเม่ือนานวิ้ มาสัมผัสที่อิเล็กโทรดคร้ัง แรก สญั ญาณท่ไี ด้จากวงจรขยายจะมีการอมิ่ ตัวของสัญญาณคล่ืนไฟฟ้าท่ีไดจ้ ากวงจรขยาย (การอมิ่ ตวั อาจเกิดท่ีระดบั ไฟเล้ยี งบวกหรือระดับศนู ย์ก็ไดใ้ นรปู ท่ี 3.8 เป็นการอ่ิมตัวที่ไฟเลยี้ งบวก) เนื่องจากมี ความแตกต่างกนั ระหว่างศักย์ไฟฟ้าของร่างกายกับวงจรขยายคลื่นไฟฟา้ หวั ใจ หลงั จากนั้นสญั ญาณ คลน่ื ไฟฟ้าหัวใจจะมีการปรบั ลู่เขา้ สู่ค่าสมดุลใหม่ ซง่ึ อตั ราเร็วของการปรบั ตัวข้ึนกับค่าคงตัวเวลา (Time constant) ของวงจรกรองผ่านสงู ในวงจรขยายคล่ืนไฟฟา้ หัวใจ สญั ญาณคล่ืนไฟฟ้าหัวใจทบ่ี นั ทึก ไดม้ ีคุณภาพท่ีค่อนข้างดี เนอื่ งจากสามารถสงั เกตเห็นยอดของคลื่น QRS ได้อย่างชัดเจน ง่ายตอ่ การ วิเคราะห์หาตาแหน่งของคล่ืน QRS อาจจะมีการรบกวนจากคล่ืนกลา้ มเน้ือและแหลง่ จา่ ยกาลงั อยบู่ ้าง การขยบั เลือ่ นของสัญญาณ Baseline สันนษิ ฐานวา่ เกดิ จากขยับของนิ้วมือขณะวดั คล่ืนไฟฟ้าหวั ใจ ซง่ึ การขยบั ของนิ้วมือทาใหค้ า่ อิมพีแดนซ์ท่ีจดุ สัมผสั ระหว่างน้ิวมือกับอเิ ลก็ โทรดมีการเปลี่ยนแปลง 2 ECG Signal (mV) 1 0 -1 -2 60 0 10 20 30 40 50 Time (s) รูปที่ 3.8 ตวั อยา่ งของสญั ญาณคลื่นไฟฟา้ หัวใจท(ี่วa)ดั จากนิว้ มือโดยใชอ้ ิเล็กโทรดสแตนเลส 3.3 การออกแบบและพัฒนาระบบสารสนเทศเพ่อส่งสัญญาณชีพร่วมกับสัญญาณภาพและเสียง แบบตามเวลาจริง จากการท่ีโครงข่าย 5G มีแบนด์วิดท์ (Bandwidth) ที่สูงทาให้เหมาะสมต่อการนาไปใช้ใน การส่งข้อมูลภาพและเสียงแบบตามเวลาจริงร่วมกับสัญญาณชีพแบบหลายพารามิเตอร์ ซึ่งจะมี ประโยชนใ์ นการประยุกตใ์ ชง้ านในด้านการแพทย์ทางไกล โดยเจ้าหน้าท่ีทางด้านสาธารณะสุขสามารถ พูดคุยให้คาปรึกษาทางด้านการแพทย์กับผู้ป่วยหรือผู้สูงอายุที่อยู่ที่บ้านไปพร้อมกับสั่งให้ผู้ป่วยหรือ ผู้สูงอายุวัดสัญญาณชีพไปด้วยได้พร้อม ๆ กัน โดยในการวิจัยน้ีได้พัฒนาระบบสารสนเทศขึ้นเพื่อให้ สามารถสร้างการเช่อื มตอ่ ข้อมูลภาพและเสียงของทั้งทางฝั่งคนไข้หรือผูส้ งู อายุและบุคลากรทางแพทย์ [เลขท่ีสญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 11 แบบ กทปส. ME-003

การส่งข้อมลู สัญญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล เข้าด้วยกัน ร่วมถึงการแสดงสัญญาณชีพของคนไข้หรือผู้สูงอายุแบบตามเวลาจริงให้ผู้ใช้งานทางฝั่ง แพทย์ จากแนวความคิดที่ต้องการให้ระบบสารสนเทศน้ีสามารถใช้งานได้ง่ายโดยไม่ต้องติดต้ัง โปรแกรมเพิ่มเติมและสามารถรองรับการใช้งานได้ทุกแพลทฟอร์มท้ังคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและ โทรศัพท์มือถือ ระบบสารสนเทศที่พัฒนาข้ึนนี้จึงเลือกพัฒนาให้สามารถเปิดใช้งานผ่านทาง google chrome เว็บเบราว์เซอร์ ซ่ึงเป็นหนึ่งในเว็บเบราว์เซอร์ที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยได้นา WebRTC (Web Real-Time Communication) ซ่ึงเป็นระบบการส่ือสารข้อมูลแบบเรียลไทม์ เช่น เสียง ,วีดีโอ ผ่านเว็บเบราว์เซอร์ท่ีรองรับมาตรฐาน HTML5 โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์หรือโปรแกรม เพิ่มเติมท่ีเคร่ืองอุปกรณ์ต้นทางและปลายทางมาใช้งานในการใช้งานวีดีโอคอลระหว่างฝั่งผู้ป่วยและ แพทยด์ ังแสดงในรปู ที่ 3.9 WebRTC WebRTC Patient site Doctor site รปู ที่ 3.9 ระบบสารสนเทศที่พฒั นาขึ้นเพื่อใชง้ านในการสง่ ภาพและเสียงในการใช้งานวีดีโอคอล โดยเมอ่ื ผู้ใช้ท้ังสองฝั่งเขา้ ใช้งานผ่านทาง google chrome เว็บเบราว์เซอร์ โปรแกรมบนเว็บ เซิร์ฟเวอร์จะทาการจับคู่ของผู้ใช้ทั้งสองฝั่งตามที่ได้ลงทะเบียนในระบบไว้ล่วงหน้าให้โดยอัตโนมัติ จากนั้นจะทาการเชื่อมต่อข้อมูลภาพและเสียงของผู้ใช้ทั้งสองฝั่งเข้าด้วยกันและแสดงบน google chrome เวบ็ เบราวเ์ ซอร์ ดังแสดงในรูปท่ี 3.10 [เลขที่สญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 12 แบบ กทปส. ME-003

การส่งขอ้ มลู สัญญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรับการแพทย์แบบทางไกล โดยเม่ือมีการวัดสัญญาณชีพของทางฝ่ังผู้ป่วยระหว่างการวีดีโอคอล อุปกรณ์วัดคลื่นไฟฟ้า หัวใจที่ทาหน้าที่ในการเป็น Hub ในการส่งสัญญาณชีพต่าง ๆ ด้วย ก็จะทาการส่งสัญญาณชีพที่ทา การวดั ในขณะนั้นแบบตามเวลาจริงไปทเี่ ว็บเซิรฟ์ เวอร์โดยใช้การ post ดงั แสดงในรปู ที่ 3.11 โดยการแสดงสัญญาณชีพท่ีทาการวัดโดยผู้ป่วยแบบตามเวลาจริงพร้อมกับการแสดงภาพ และเสียงของผู้ป่วยบนหน้าต่าง google chrome เว็บเบราว์เซอร์ทางฝ่ังแพทย์เป็นดังแสดงในรูปที่ 3.12 โดยกราฟสัญญาณคล่ืนไฟฟ้าหัวใจจะแสดงในแท็บเปิด-ปิด ที่อยู่ทางด้านล่างของหน้าต่าง ส่วน สัญญาณชีพอื่น ๆ เช่น ความดัน อุณหภูมิ จะแสดงเป็นตัวเลขในแท็บเปิด-ปิด ท่ีอยู่ทางด้านขวามือ ของหนา้ ต่าง รูปท่ี 3.10 การแสดงข้อมูลภาพระหว่างการวีดีโอคอลของผู้ใช้ท้ังสองฝั่งบน google chrome เว็บ เบราว์เซอร์ VDO + Vital signs Vital signs รูปท่ี 3.11 การส่งสัญญาณชีพที่วัดโดยฝ่ังผู้ป่วยไปท่ีไปที่เว็บเซิร์ฟเวอร์เพื่อจัดเก็บและนาไปแสดงทาง ฝั่งแพทย์แบบตามเวลาจริง [เลขที่สัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 13 แบบ กทปส. ME-003

การส่งขอ้ มูลสัญญาณชพี แบบหลายพารามิเตอร์สาหรบั การแพทย์แบบทางไกล รูปท่ี 3.12 การแสดงขอ้ มูลสญั ญาณชีพรว่ มกับสญั ญาณภาพบน google chrome เว็บเบราวเ์ ซอร์ ทางฝงั่ แพทย์ 3.4 การออกแบบและพฒั นาระบบไมโครคอนโทรเลอร์เพ่อการต่อเช่อมกับอุปกรณว์ ดั สญั ญาณชพี สัญญาณชีพพ้ืนฐานที่มีความจาเป็นในทางการแพทย์ประกอบด้วยความดันโลหิต อุณหภูมิ ร่ายกาย และสัญญาณคล่ืนไฟฟ้าหัวใจ ระบบท่ีพัฒนาขึ้นนี้จึงออกแบบให้สามารถวัดสัญญาณชีพ เหล่าน้ีได้อย่างสะดวกโดยผู้ใช้ที่เป็นผู้สูงอายุ โดยอุปกรณ์เครื่องวัดความดันโลหิตได้เลือกใช้รุ่น TD- 3140 ของบริษัท Taidoc Technology Corporation และเครื่องวัดอุณหภูมิร่างกายเลือกใช้รุ่น TD-1241 ของบริษัท Taidoc Technology Corporation ดังท่ีได้กล่าวข้างต้น และอุปกรณ์การวัด คล่ืนไฟฟ้าหัวใจจะเป็นการพัฒนาข้ึนเองโดยให้มีรูปแบบเป็นแบบมือจับ โดยนอกจากอุปกรณ์แบบมือ จับจะมีหน้าท่ีในการวดั คลื่นไฟฟ้าหัวใจแลว้ ยังทาหนา้ ที่ในการเป็นศูนยก์ ลาง (Hub) ในการรวมข้อมูล จากอุปกรณ์เครื่องวัดความดันโลหิตและเครื่องวัดอุณหภูมิร่างกายเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณชีพ ทงั้ หมดผ่านเครือขา่ ยอินเตอรเ์ น็ตไปเกบ็ บันทกึ ในฐานข้อมลู สารสนเทศบนเซริ ์ฟเวอร์ที่พฒั นาขึน้ ภายในของอุปกรณ์แบบมือจับจะประกอบด้วย วงจรวัดคล่ืนไฟฟ้าหัวใจ แบตเตอรี่พร้อม วงจรควบคุมการชารจ์ และ ไมโครคอนโทรเลอร์ 3 ตัว ดงั แสดงในรูปที่ 3.13 [เลขท่ีสญั ญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 14 แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ขอ้ มลู สัญญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรบั การแพทยแ์ บบทางไกล #1 #3 #2 รปู ที่ 3.13 ส่วนประกอบภายในของอปุ กรณแ์ บบมอื จบั โดยไมโครคอนโทรเลอร์ #1 และ #2 ดังรูปท่ี 3.13 จะเป็นบอร์ด ESP32 Mini kit ท่ีใช้ MCU Xtensa Dual-Core 32-bit และมีหน่วยความจาชนิด flash 4 MB โดยไมโครคอนโทรเลอร์ #1 และ #2 น้ีจะมีหน้าท่ีค้นหา (scan) สัญญาณบลูทูธกาลังงานต่าท่ีส่งมาจากอุปกรณ์เคร่ืองวัดและเช่ือมต่อ อัตโนมัติกับอุปกรณ์เครื่องวัดความดันโลหิตและเครื่องวัดอุณหภูมิร่างกายตามลาดับ โดยเมื่อทาการ วัดและได้ค่าการวัดจากอุปกรณ์เคร่ืองวัดที่ทาการต่อเชื่อมอยู่ ไมโครคอนโทรเลอร์ทั้งสองนี้จะส่งค่า สญั ญาณชีพไปรวบรวมยังไมโครคอนโทรเลอร์ #3 ผ่านทาง UART port โดยไมโครคอนโทรเลอร์ #3 จะใช้ เป็ น บ อร์ด ESP32 LoLin D32 Pro ท่ี มี ห น่ วยความจาช นิ ด flash 16 MB โดยเมื่ อ ไมโครคอนโทรเลอร์ #3 รับค่าความดันและอุณหภูมิร่างกายจากไมโครคอนโทรเลอร์ #1 และ #2 ผา่ นทาง UART port และรับค่าสัญญาณคล่ืนไฟฟ้าหวั ใจจากวงจรวดั คลื่นไฟฟ้าหัวใจผ่านทาง ADC ท่ี มีความละเอียด 12 bit จากน้ันจะทาการส่งข้อมูลของสัญญาณชีพที่กาลังทาการวัดอยู่ทั้งหมดไปยัง เซิร์ฟเวอร์ที่ใชใ้ นการจัดเกบ็ ข้อมลู โดยใช้ Post method ผ่านทางโปรโตคอล http 3.5 การทดสอบการใช้งานจรงิ ท่ีบา้ นผ้ปู ่วยในสว่ นหน่ึงของโครงการจฬุ าอารี ได้นาระวัดสัญญาณชีพที่ประกอบด้วยอุปกรณ์เคร่ืองวัดความดันรุ่น TD-3140 ของบริษัท Taidoc Technology Corporation และเคร่ืองวัดอุณหภูมิร่างรุ่น TD-1241 ของบริษัท Taidoc Technology Corporation ไปใช้ในการวัดสัญญาณชีพในโครงการจุฬาอารี โดยได้พัฒนาชุด ไมโครคอนโทรเลอร์เพ่ือให้สามารถต่อเช่ือมกับอุปกรณ์เคร่ืองวัดทั้งสองได้โดยอัตโนมัติและทาการส่ง [เลขท่ีสัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 15 แบบ กทปส. ME-003

การสง่ ขอ้ มลู สญั ญาณชพี แบบหลายพารามเิ ตอร์สาหรับการแพทยแ์ บบทางไกล ข้อมูลในการวัดไปแสดงบนซอฟต์แวร์ท่ีพัฒนาสาหรับหุ่นยนต์นินจาเพื่อใช้เก็บข้อมูลสุขภาพของ ผู้ใช้งานในชุมชนแพร่ภูธรซึ่งเป็นบริเวณโดยรอบของสภากาชาดสาขา 2 ดังแสดงในรูปท่ี 3.14 จาก การทดสอบใช้งานในเบ้ืองต้นพบว่าผู้ใช้งานท่ีเป็นผู้สูงอายุสามารถใช้ระบบที่พัฒนาขึ้นน้ีในการวัด สขุ ภาพดว้ ยตนเองในชีวิตประจาวนั ได้โดยสะดวก ทาใหส้ ามารถวัดและบันทึกสัญญาณชีพไปยังระบบ ฐานขอ้ มลู สารสนเทศที่พัฒนาขน้ึ ได้อย่างสม่าเสมอ รูปท่ี 3.14 การใชง้ านระบบวดั สญั ญาณชีพทีพ่ ัฒนาขน้ึ ที่บา้ นผู้ปว่ ยในโครงการจุฬาอารี [เลขที่สัญญารับทุน E.๖๒-๐-(๒)-๐๐๑] 16 แบบ กทปส. ME-003