Research

Smart Home Device for Covid-19 Protection


Smart Home Device for Covid-19 Protection

     ปัจจุบันคนทั่วโลกต่างก็ประสบกับปัญหาการระบาดของโควิดในช่วง 1 ปีที่ผ่านมา  แต่สถานการณ์ในประเทศไทยนั้น แม้จะเจอกับการระบาดของโควิดในระลอก 2 เมื่อช่วงปลายปี 2563 ที่ผ่านมา แต่จนปัจจุบันเดือนมีนาคม 2564 สถานการณ์ก็คลี่คลายไปในทางที่ดีแม้จะยังมีตัวเลขผู้ติดเชื้อในทุกวันก็ตาม ก็เป็นเพราะคนไทยเรามีวินัยในการเว้นระยะห่างและสวมหน้ากากอนามัยจนเป็นพฤติกรรมเคยชินในชีวิตประจำวัน

     แต่แม้ว่าเราจะระมัดระวังในการป้องกันโควิดด้วยวิธีการต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการวัดอุณหภูมิตามสถานที่ต่าง การใช้เจลแอลกอฮอล์ ก็ตาม แต่การติดโควิดก็อาจจะเกิดจากสาเหตุที่เราไม่คาดคิดได้ นั่นคือเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม 2563 เกิดกรณีพบบุคลากรทางการแพทย์ จำนวน 7 ราย ติดเชื้อโควิด-19 จากการปฏิบัติหน้าที่ในสถานที่กักกัน  ซึ่งจากการตรวจสอบที่มาการติดเชื้อของบุคลากรทางแพทย์ทั้ง 7 รายนั้น ทางศบค. ได้ให้สัมภาษณ์ถึงสาเหตุว่า มีเชื้อติดอยู่บนลูกบิดประตู ซึ่งเป็นจุดที่มีการสัมผัสมาก ดังนั้น ลูกบิดประตูจึงกลายเป็นจุดเสี่ยงที่มีจุดแพร่เชื้อโดยที่เราไม่รู้ตัว

         จากรายงานข่าวดังกล่าว จึงทำให้เราฉุกคิดได้ว่า จริงๆแล้วในบ้าน ตึก อาคารหรือที่ทำงานที่เราอยู่อาศัยนั้นมีอุปกรณ์หลายอย่างที่อาจจะกำลังเป็นจุดแพร่เชื้ออยู่ก็เป็นได้ ไม่ว่าจะเป็นสวิตซ์ที่ใช้ร่วมกันหรือลูกบิด หรือมือจับประตูที่ใช้ร่วมกัน ดังนั้นเราสามารถลดผลที่อาจจะเป็นจุดแพร่เชื้อเหล่านั้นได้ ด้วยการเปลี่ยนมาใช้ Smart Home Device ดังนี้

  1. เปลี่ยนมาใช้ No Touch Switch แทน Touch Switch

No touch switch

Touch Switch

รู้จักกับ No touch switch

No touch switch คือสวิตซ์ที่ส่งคลื่นอินฟราเรดออกไปเพื่อสะท้อนกลับมาเมื่อเจอวัตถุ  ดังนั้นจะตรวจจับวัตถุได้ในระยะใกล้ โดยนำฝ่ามือมาอังในระยะห่าง 0.1-10 ซม. ซึ่งเป็นระยะการตรวจจับของอินฟราเรด  ทำให้ลดการสัมผัสจุดสัมผัสที่เป็นจุดร่วมซึ่งเป็นจุดเสี่ยง เพียงแต่ สวิตซ์ตัวนี้ก็จะมีข้อเสียอยู่บ้าง คือ หลายๆครั้งไม่ได้ตรวจจับมือ แต่เมื่อมีวัตถุอื่นเข้ามาใกล้เช่นเดินผ่านในระยะใกล้ ก็จะเปิดสวิตซ์โดยที่เราไม่ตั้งใจ และข้อเสียอีกข้อคือไม่สามารถตรวจจับวัตถุสีดำได้ เช่น กรณีสวมถุงมือสีดำเข้าไปในระยะตรวจจับ No touch switch จะไม่สามารถตรวจจับได้ นั่นเป็นเพราะวัตถุสีดำจะสะท้อนแสงอินฟราเรดได้น้อยที่สุด น้อยกว่าสีอื่นๆ จึงทำให้ความเข้มของแสงที่สะท้อนกลับไม่มีความเข้มแสงที่เพียงพอที่จะทำให้สถานะของสวิตซ์ให้เป็นสถานะ On ได้

      2. เปลี่ยนลูกบิดมาเป็นประตูอัตโนมัติ

เราทุกคนคงเคยเข้าใช้บริการ 7-11 ที่มีระบบประตูอัตโนมัติ ซึ่งพบว่านอกจากระบบจะมีความสะดวกสบายแล้ว ยังสามารถช่วยลดความเสี่ยงในการติดโควิดจากการสัมผัสลูกบิดหรือมือจับเพื่อเปิดประตู โดยส่วนประกอบของระบบประตูอัตโนมัติประกอบด้วยอุปกรณ์ดังต่อไปนี้

รู้จักกับระบบประตูเปิด ปิด อัตโนมัติ

ระบบประตูอัตโนมัติ

1.อุปกรณ์ตรวจจับการเคลื่อนไหว หรือ Motion sensor โดยอุปกรณ์ตัวนี้จะส่งคลื่นความถี่ 24.125 GHz ซึ่งเป็นคลื่นความถี่ในย่านไมโครเวฟ(Microwave) โดยคลื่นที่ส่งออกไปจะอาศัยปรากฏการณ์ด็อพเพลอร์ (Doppler Effect) คือคลื่นที่ส่งออกไปเมื่อพบกับวัตถุที่มีการเคลื่อนที่ จะทำให้คลื่นที่สะท้อนกลับมามีความถี่ที่เปลี่ยนไป    หากมีคน Motion sensor เดินผ่านในระยะที่ตั้งไว้ จะสั่งให้ประตูทำงาน โดยสามารถปรับมุมองศาขึ้น - ลงได้ ระยะพื้นที่สูงสุดที่ตัวเรดาร์สามารถจับสัญญาณได้คือ 4m× 3m สำหรับสเปคที่ใช้กันทั่วไป

Motion sensor

2. ตัวควบคุม หรือ Controller ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของระบบประตูอัตโนมัติ โดยที่ตัวควบคุม สามารถปรับค่าต่างๆได้ในตัว ด้วยการปรับจูนค่าต่างๆได้เช่น ปรับเลือกทิศทางการเปิดของประตู  ปรับความ เร็วในการเปิด ปรับระยะในการชะลอการเปิดของประตู ปรับความเร็วในการปิดประตู ปรับระยะในการชะลอการปิดของประตู  ปรับเวลาหน่วงเมื่อประตูเปิดสุด

Controller

3. มอเตอร์ เป็น DC Motor 24 volt มีชุดเกียร์พร้อมอุปกรณ์คล้องสายพาน ทำหน้าที่ขับเคลื่อนสายพาน  ให้สายพานที่ได้ทำการยึดไว้กับตัว rollerเคลื่อนที่ได้ โดยชุดเกียร์นั้นมีทั้งที่เป็นโลหะและเป็นพลาสติกวิศวกรรม

DC Motor

4.ลูกล้อ หรือ Roller จะทำหน้าที่เป็นล้อที่ใช้ในการเลื่อนของบานประตู โดยล้อจะวิ่งอยู่บนร่องสำหรับลูกล้อที่ถูกออกแบบไว้บนราง(rail) ที่แต่ละยี่ห้อก็จะออกแบบมาไม่เหมือนกัน

roller

5.สายพาน หรือ Belt จะยึดกับตัวมอเตอร์และตัวจับสายพาน ซึ่งสายพานจะเคลื่อนที่ไป-กลับตามคำสั่งของตัวควบคุม โดยสายพานทำจาก Polyurethane (PU) ซึ่งมีความยืดหยุ่น อีกทั้งเสริมลวดสลิงภายในเพื่อความแข็งแรง ทนต่อการรับน้ำหนักของบานประตู และการส่งกำลังจากมอเตอร์ไปสู่ลูกล้อ

Belt

6 .ตัวยึดสายพาน หรือ Belt Holder ทำหน้าที่ ยึดระหว่างสายพานและลูกล้อ

Belt Holder

7. เซนเซอร์กันหนีบ หรือ Safety Beam ป้องกันการถูกประตูหนีบ โดยจะติดอยู่ระหว่างวงกบของประตู เป็น Photo sensor ที่มีการส่งคลื่นแสงอินฟราเรดในลักษณะ thru beam คือมีหัวส่งสัญญาณและมีหัวรับสัญญาณ การทำงานคือหากมีคนยืนอยู่บริเวณวงกบประตูตัดสัญญาณไม่สามารถทำให้สัญญาณจากตัวส่งไปสู้ตัวรับได้ เซนเซอร์ก็จะเข้าใจว่ามีสิ่งกีดขวาง และจะส่งสัญญาณไปที่ประตูเพื่อไม่ให้ประตูปิด จนกว่าจะไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่าง วงกบประตู เซนเซอร์จึงจะส่ง สัญญาณให้ประตูปิดได้

Safety Beam

จากรายละเอียดของระบบประตูอัตโนมัติข้างต้น ทำให้เราเข้าใจในระบบมากขึ้นนั้นคือ ทำไมเมื่อเราไปยืนอยู่หน้าประตูโดยไม่ขยับตัว ประตูจะไม่เปิดจนกว่าเราจะโบกไม้โบกมือ เพื่อให้ motion sensor ตรวจเจอการเคลื่อนไหวของเรานั่นเอง  และทำไมประตูถึงไม่หนีบคนที่เดินเข้าออกก็เพราะมีเซนเซอร์กันหนีบนั่นเอง  ดังนั้นระบบนี้จึงช่วยลดความเสี่ยงของการสัมผัสลูกบิดและมือจับประตูเช่นกัน

     3. สถานีฆ่าเชื้อ (Sanitizing Station)

จากข้อมูลของกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ ระบุว่า ตามปกติไวรัสต้องอยู่ในเซลล์ร่างกายของคนหรือสัตว์ แต่หากอยู่ในสภาพแวดล้อมภายนอกร่างกาย ไวรัสโควิด-19 จะบอบบางและอ่อนแอ ตามสภาพแวดล้อมดังนี้
- หากอยู่ในอากาศ ปะปนอยู่ในน้ำมูก เสมหะ น้ำลาย น้ำตา จะอยู่ได้ 5 นาที
- หากอยู่บนพื้น บนโต๊ะ ลูกบิดประตู                           จะอยู่ได้ 7-8 ชม.

- อยู่ในผ้าหรือทิชชู่                                              จะอยู่ได้ 8-12 ชม.

จากข้อมูลนี้พบว่าไวรัสโควิด ไม่ได้อยู่แค่ที่มือของเราเท่านั้น แต่จะอยู่ในอากาศและอุปกรณ์ต่าง ๆ รอบๆตัวของเรา ดังนั้นการทำความสะอาดแค่ที่มือโดยใช้เจลแอลกอฮอล์อาจจะยังไม่เพียงพอ อาจจะต้องสร้างสถานีฆ่าเชื่อขึ้นมาเพื่อฆ่าเชื่อโควิดที่อาจติดมากับตัวของเราได้

ทำความรู้จักสถานีฆ่าเชื้อโควิด

สถานีฆ่าเชื้อนี้ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้น เพื่อป้องกันและแก้ไขปัญหา การแพร่ระบาดของเชื้อโรค โดยมีกลไกสำหรับพ่นน้ำยาฆ่าเชื้อโรค, เชื้อไวรัส ตลอดจนแบคทีเรียที่อยู่ภายนอกร่างกาย ซึ่งอาจติดมากับเสื้อผ้าที่เราสวมใส่โดยไม่พึงประสงค์ รวมไปถึงปัจจัยจากสภาพแวดล้อมภายนอก หรือสภาพอากาศ ที่มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อมาด้วยเช่นกัน โดยสถานีฆ่าเชื้อ จะทำงานและควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ มีการติดตั้ง เซ็นเซอร์ตามจุดต่าง ๆ เพื่อตรวจจับและส่งค่าสั่งจากผู้ใช้งานไปยังอุปกรณ์ ผู้ใช้งานเพียงเดินผ่านสถานี อุปกรณ์สำหรับการฆ่าเชื้อจะทำงานอัตโนมัติ โดยผู้ใช้งานไม่ต้องสัมผัสกับตัวเครื่องและอุปกรณ์แต่อย่างใด ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในสถานีก็ล้วนแล้วแต่ประยุกต์มาจากอุปกร์ที่ใช้ในกลุ่มของ Smart Home Device เช่นกัน

การทำงานจะมี 4 ขั้นตอนคือ 

ขั้นตอนที่ 1 : Thermal Scan คัดกรองผู้ใช้งานด้วยกล้องตรวจจับอุณหภูมิ ระยะทำการสูงสุด 5 เมตร พร้อมแสดงผลอุณหภูมิที่หน้าจอได้ตั้งแต่ 20-50 องศาเซลเซียส หากพบว่ามีผู้ใช้งานอุณหภูมิเกิน 37.5 องศาเซลเซียส จะมีสัญญาณเตือน ถ่ายรูป บันทึกเป็น ภาพนิ่งและภาพเคลื่อนไหวลงในตัวเครื่องโดยอัตโนมัติ และสามารถเรียกดูข้อมูลย้อนหลังได้

Thermal Scan

ขั้นตอนที่ 2 : Hand Sanitize ก่อนเข้าใช้งาน หน้าสถานี จะมีเครื่องจ่ายเจลแอลกอฮอล์ฆ่าเชื้อโรคอัตโนมัติ สั่งการทำงานด้วยเซ็นเซอร์ ผู้ใช้งาน จะต้องยื่นมือเพื่อรับแอลกอฮอล์ฆ่าเชื้อ จากเครื่องจ่ายก่อนเท่านั้น หากข้ามขั้นตอนนี้ไปสถานีฆ่าเชื้อจะไม่ทำงาน และ หลังจากรับเจลแอลกอฮอล์แล้ว ประตูสถานีฆ่าเชื้อจะเปิดอัตโนมัติ และจะมีไฟแจ้งสถานะ เป็นสีเขียวแสดงให้ เห็นว่าเครื่องพร้อมทำงาน เครื่องจะทำการดึงน้ำยาฆ่าเชื้อจากถังจัดเก็บโดยปั๊มแรงดัน เพื่อเตรียมความพร้อมนำน้ำยาเข้าระบบฉีด

Hand Sanitize

ขั้นตอนที่ 3 : On board เมื่อผู้ใช้งานเดินเข้าสถานีและยืนตรงจุดที่ก าหนดไว้ เครื่องจะท าการปิดประตูสถานีฆ่าเชื้ออัตโนมัติและทำการฉีด ผ่านหัวฉีดทั้งหมด 18 หัว ใช้เวลาพ่นประมาณ 4 วินาทีต่อครั้ง ทำงานได้ต่อเนื่องสูงสุด 200 ครั้งต่อชั่วโมง เมื่อทำการพ่นจะมีเสียงการทำงานของเครื่อง และสถานะไฟหน้าสถานีจะแสดงเป็นไฟสีแดง

On board

ขั้นตอนที่ 4 : Post Sanitize เมื่อเครื่องทำงานเสร็จ ประตูสถานีฆ่าเชื้อจะเปิดออกอัตโนมัติให้ผู้ใช้งานเดินออก และสถานะไฟจะโชว์เป็นสีเขียว เพื่อพร้อมทำงานสำหรับผู้ใช้งานคนถัดไป และมีจอนับจำนวนผู้ใช้งานทั้งหมดของเครื่องขึ้นอัตโนมัติ

Post Sanitize

การพ่นน้ำยาฆ่าเชื้อ | Sanitizing Spray

 1. หัวพ่นมีทั้งหมด 18 หัว

- ตำแหน่งบน 2 หัว

- ตำแหน่งกลาง 4 หัว

- ตำแหน่งล่าง 12 หัว

2. สถานีฆ่าเชื้อ สามารถพ่นน้ำยาฆ่าเชื้อได้รอบทิศทาง

3. การพ่นน้ำยาฆ่าเชื้อมี 2 ชนิด

- ตำแหน่งบน และ ตำแหน่งกลาง พ่นด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ ชนิดไม่มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์

- ตำแหน่งล่าง พ่นด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ ชนิด มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์

น้ำยาพ่นฆ่าเชื้อ | Sanitizing Spray

น้ำยาฆ่าเชื้อโรคมีด้วยกัน 2 สูตร คือ แบบที่มีแอลกอฮอล์และไม่มีแอลกอฮอล์ ซึ่งจะมีประสิทธิภาพแตกต่างกัน

1. แบบฉีดพ่นด้านล่างมีทั้งหมด 12 หัวฉีด ใช้สูตรมีแอลกอฮอล์ ( Ethyl alcohol PharmaGrade หรือ FoodGradeผสม กับ Benzalkonium chloride PharmaGrade หรือ USPGrade ) ซึ่งจะปลอดภัยและระคายเคืองผิวน้อยกว่าเกรด ทั่วไปและยังเพิ่มประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อไวรัสที่รวดเร็วและยาวนานมากยิ่งขึ้น มีการเพิ่ม Vitamin B5 และ Eucalyptus Essential Oil (น ้ามันหอมระเหยยูคาลิปตัส) เพื่อความชุ่มชื้นและถนอมผิวยิ่งขึ้นด้วย

2. แบบฉีดพ่นด้านบนมีทั้งหมด 8 หัวฉีด ใช้สูตรไม่มีแอลกอฮอล์ โดยใช้น้ำยาฆ่าเชื้อที่จำลองกลไกฆ่าเชื้อในมนุษย์ กรดไฮโปคลอรัส (HOCL- Hypoclorous Acid) ซึ่งกรดไฮโปคลอรัส ช่วยยับยั้งการติดเชื้อโรค Covid-19 เชื้อรา ไวรัส แบคทีเรีย โรคท้องร่วง มือเท้าปาก เชื้อหวัด RSV โรคทางเดินหายใจ SARS H1N1 มีประสิทธิภาพถึง 99.9% ปราศจากแอลกอฮอล์และไม่มีส่วนผสมของสารเคมีใดๆ และ มีความปลอดภัยกับทุกส่วนของร่างกายไม่ระคายเคือง ทำความสะอาดมือ ผิวหนัง อาหารและสิ่งของที่จะนำเข้าปากใช้ได้ตั้งแต่เด็กแรกเกิด

อาจารย์อรรถพล กัณหเวก  สถาบันนวัตกรรมมหานคร  มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร   เรียบเรียงเนื้อหา

ขอขอบคุณข้อมูลจาก ARM CORPORATION COMPANY LIMITED

 

<< ย้อนกลับ