มีอุปกรณ์ใดบ้างที่ใช้งาน Internet of Things

อินเทอร์เน็ตกำเนิดขึ้นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกา ในปี 1969 โดยองค์กรทางทหาร ของสหรัฐอเมริกา ชื่อว่า ยู.เอส.ดีเฟนซ์ ดีพาร์ทเมนท์ (U.S. Defence Department) เป็นผู้คิดค้นระบบขึ้นมา มีวัตถุประสงค์ เพื่อให้มีระบบเครือข่ายที่ไม่มีวันตายแม้จะมีสงคราม ระบบการสื่อสารถูกทำลาย หรือตัดขาด แต่ระบบเครือข่ายแบบนี้ยังทำงานได้ ในปี 1999 Kevin Ashton บิดาแห่ง Internet of Things เขาได้นำเสนอโครงการที่ชื่อว่า Auto-ID Center ต่อยอดมาจากเทคโนโลยี RFID ที่ในขณะนั้นถือเป็นมาตรฐานโลกสำหรับการจับสัญญาณเซ็นเซอร์ต่าง ๆ (RFID Sensors) ตัวเซ็นเซอร์เหล่านั้นสามารถทำให้มันพูดคุยเชื่อมต่อกันได้ผ่านระบบ Auto-ID ของเขา โดยการบรรยายให้กับ P&G ในครั้งนั้น Kevin ก็ได้ใช้คำว่า Internet of Things ในสไลด์การบรรยายของเขาเป็นครั้งแรก โดย Kevin นิยามเอาไว้ตอนนั้นว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ ก็ตามที่สามารถสื่อสารกันได้ก็ถือเป็นอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง

IoT หรือ Internet of Things (อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง) หมายถึง วัตถุ อุปกรณ์ พาหนะ สิ่งของเครื่องใช้ และสิ่งอำนวยความสะดวกในชีวิตอื่น ๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยมีการฝังตัวของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซอฟต์แวร์ เซ็นเซอร์ และการเชื่อมต่อกับเครือข่าย ซึ่งวัตถุสิ่งของเหล่านี้ สามารถเก็บบันทึกและแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ อีกทั้ง สามารถรับรู้สภาพแวดล้อมและถูกควบคุมได้จากระยะไกล ผ่านโครงสร้างพื้นฐานการเชื่อมต่อเข้ากับสมาร์ทโฟนเท่านั้น แต่ IoT สามารถประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์ทุกอย่างที่ถูกออกแบบมาให้เชื่อมโยงกันได้บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อที่จะสามารถสื่อสารกันได้

IoT ทำงานอย่างไร

ระบบ IoT โดยทั่วไปทำงานด้วยการรวบรวมและแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์ โดยระบบ IoT มีองค์ประกอบสามส่วน ได้แก่

อุปกรณ์อัจฉริยะ นี่คืออุปกรณ์ต่างๆ เช่น โทรทัศน์ กล้องรักษาความปลอดภัย หรืออุปกรณ์ออกกำลังกายที่มีความสามารถในการประมวลผล ซึ่งรวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อม ข้อมูลที่ได้รับจากผู้ใช้ หรือรูปแบบการใช้งาน และสื่อสารข้อมูลดังกล่าวผ่านอินเทอร์เน็ตไปยังและจากแอปพลิเคชัน IoT

แอปพลิเคชัน IoT คือชุดของบริการและซอฟต์แวร์ที่ผสานรวมข้อมูลที่ได้รับจากอุปกรณ์IoT ต่างๆ โดยใช้เทคโนโลยีแมชชีนเลิร์นนิงหรือปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลนี้และตัดสินใจอย่างชาญฉลาด จากนั้นจะสื่อสารการตัดสินใจเหล่านี้กลับไปยังอุปกรณ์ IoT และอุปกรณ์ IoT จะตอบสนองต่อข้อมูลที่ได้รับอย่างชาญฉลาด  

ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก คุณสามารถจัดการอุปกรณ์ IoT หรือฟลีตอุปกรณ์ได้ผ่านส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก โดยตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ แอปพลิเคชันมือถือหรือเว็บไซต์ที่สามารถใช้เพื่อลงทะเบียนและควบคุมอุปกรณ์อัจฉริยะได้

องค์ประกอบของไอโอที

1. อุปกรณ์ไอโอที (IoT device) เป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีความสามารถในการตรวจวัดสถานะในบริเวณที่สนใจ อาจมีการเชื่อมต่อกับกลไกควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ เพื่อสั่งงาน เช่น การเปิดหรือปิดอุปกรณ์ ดังนั้นอุปกรณ์ IoT ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยหน่วยประมวลผล และส่วนสื่อสาร

2. อุปกรณ์เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ทางผ่านสำหรับอุปกรณ์ IoT เชื่อมต่อกับโครงข่ายอินเทอร์เน็ต

3. เครื่องบริการ (Server) หรือโบรกเกอร์ (Broker) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ในอินเทอร์เน็ตที่ทำหน้าที่เป็นจุดศูนย์รวม ประมวลผล หรือเชื่อมโยงข้อมูล เนื่องจากอุปกรณ์ IoT มักใช้หน่วยประมวลผลขนาดเล็ก จึงเป็นข้อจำกัดด้านการคำนวณ ดังนั้นอุปกรณ์ IoT จึงต้องใช้เครื่องบริการเพื่อเก็บข้อมูลและประมวลผล แล้วส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่นที่ต้องการใช้ข้อมูล

4. อุปกรณ์ฝั่งผู้ใช้ (User device) เป็นส่วนของการแสดงผลสถานะที่ตรวจวัดได้จากอุปกรณ์ IoT ให้ผู้ใช้ได้รับทราบข้อมูลในรูปของแอปพลิเคชัน และควบคุมสถานะของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่กับอุปกรณ์ IoT

ความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่หลากหลายเข้ากับโครงข่ายอินเทอร์เน็ต เปิดโอกาสให้มีการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลายและกว้างขวางมาก โดยรูปแบบการเชื่อมต่ออุปกรณ์เซ็นเซอร์ต่าง ๆ จำนวนมากเข้ากับโครงข่าย จะช่วยให้สามารถตรวจวัดข้อมูลที่หลากหลายประเภท ได้เป็นจำนวนมาก และช่วยให้สามารถนำข้อมูลเหล่านั้นมาวิเคราะห์และแสดงผลแบบกราฟิกเพื่อช่วยในการตัดสินใจได้ อินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่งเข้ามามีบทบาทในด้านต่าง ๆ มากมาย ดังนี้

การจัดการพลังงานและสาธารณูปโภค (Utility Management)

ระบบการจัดการพลังงานและสาธารณูปโภคที่มีประสิทธิภาพ อินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่งจะถูกนำมาประยุกต์ใช้ในลักษณะการตรวจวัดระยะไกล (Telemetry) เช่น ระบบ Smart meter การประยุกต์ใช้งานประเภทนี้ คือ บริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart grid) ที่ทำหน้าที่ตรวจวัดปริมาณการใช้งานพลังงานไฟฟ้า และรวบรวมข้อมูลเพื่อประมาณการค่าอุปสงค์ การใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาต่าง ๆ อันจะเป็นประโยชน์ต่อการควบคุมการจ่ายไฟฟ้า การวางแผนสร้างโรงไฟฟ้า จัดการแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า และการคิดราคาค่าไฟฟ้าแบบสอดคล้องกับค่าอุปสงค์-อุปทาน รวมไปถึงระบบบ้านอัจฉริยะ ระบบการควบคุมบ้านที่มีความชาญฉลาด มีอุปกรณ์อัตโนมัติที่สามารถเชื่อมโยงกันได้ เช่น  ตู้เย็นอัจฉริยะสามารถบอกได้ว่ามีอาหารอะไรกี่อย่างอยู่ภายในตู้เย็น อีกทั้งยังบอกได้ว่าอาหารจะหมดอายุเมื่อไหร่ โซฟา ที่สามารถปรับความอ่อนแข็งได้ตามสรีระและความพอใจของแต่ล่ะคน ห้องน้ำอัจฉริยะ ที่สามารถควบคุม อุณภูมิ เสียง แสง และกลิ่นภายในห้องน้ำได้ ประตูอัตโนมัติ ที่สามารถตรวจจับใบหน้าของสมาชิกภายในบ้านแล้วทำการเปิดปิดเองโดยอัตโนมัติ รีโมทที่สามารถควบคุมอุปกรณ์ที่เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านทั้งหมด ระบบรักษาความปลอดภัยที่ไม่ใช่เป็นเพียงกล้องที่บันทึกเหตุเท่านั้น แต่ยังมีเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และไซเรนเพื่อส่งเสียงในการระงับเหตุ หุ่นยนต์เข้ามาใช้ภายในบ้านเช่น หุ่นยนต์ดูดฝุ่น หุ่นยนต์ให้อาหาร สัตว์เลี้ยง เป็นต้น

ระบบสาธารณสุขอัจฉริยะ และการแพทย์ (Smart Health)

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี อินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง เพื่อระบบสาธารณสุขอัจฉริยะสามารถทำได้โดยการใช้อุปกรณ์ ที่เก็บข้อมูลสุขภาพ และสัญญาณทางร่างกาย (Bio signals) เช่น สัญญาณชีพจร ความดันโลหิต คุณภาพการนอน การเคลื่อนที่ การหายใจ ผ่านการใช้อุปกรณ์สวมใส่ (Wearable devices) เพื่อรวบรวมและประมวลผลออกมาเป็นข้อมูลสุขภาพ และอาการเจ็บป่วย ซึ่งสามารถเก็บข้อมูลการเจ็บป่วยที่มีประโยชน์ต่อการวินิจฉัยก่อนที่คนไข้มาถึงการดูแลของแพทย์ การคาดการณ์และการวินิจฉัยการเจ็บป่วยล่วงหน้า (Predictive diagnostic) การแจ้งเตือนการเจ็บป่วยทันที และระบบติดตามการแพร่กระจายของโรค ซึ่งข้อมูลและค่าสถิติการเจ็บป่วยและสุขภาพของกลุ่มประชาชนโดยรวมจะเป็นประโยชน์ต่อการวางแผนทางสาธารณสุข โดยเฉพาะ Wearable หรืออุปกรณ์สวมใส่อย่าง นาฬิกาอัจฉริยะ  ช่วยให้คนเราที่รักสุขภาพหรือรักการออกกำลังกายได้รับรู้ว่าแต่ล่ะวันใช้พลังงานไปกี่แคลอรี่ การนับก้าว การบันทึกการหลับ อัตราการเต้นของหัวใจ เดินวิ่งไปกี่ก้าว หรือตั้งเวลากำหนดแจ้งเตือนหรือใช้งานร่วมกับ โทรศัพท์มือถือเพื่อช่วยแจ้งเตือนนัดหมาย อุปกรณ์สวมใส่ของทางการแพทย์ยังสามารถเป็น อุปกรณ์ช่วยชีวิตคนป่วยหรือผู้สูงอายุที่มีโรคประจำตัวเช่น คนเป็นโรคหัวใจอยู่บ้าน ทางโรงพยาบาลให้ใส่ ที่มีฟีเจอร์กดปุ่มฉุกเฉินเรียกรถพยาบาลได้ก่อนที่จะรู้สึกวูบ เป็นต้นหรืออีกมุมมองที่เป็นประโยชน์คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้ป้องกันภัยร้ายจากมิจฉาชีพหรือโจรได้เช่นหากใส่อุปกรณ์ไว้ถ้ามีโจรคิดจะทำร้ายเราก็เพียงกดปุ่มให้เกิดเสียงดังมาก ๆ รวมไปถึงส่งสัญญาณแจ้งขอความช่วยเหลือไปยังยามหรือตำรวจที่อยู่ในบริเวณใกล้ ๆ ให้มาช่วยเราได้พร้อมบอกตำแหน่งพิกัดผ่าน GPS เป็นต้น

ระบบเทคโนโลยีการเงิน (Fintech)

เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง สามารถเข้ามามีบทบาทสนับสนุนเทคโนโลยีทางการเงินได้หลายรูปแบบ เช่น ระบบการจ่ายเงินอัตโนมัติ (Auto-payment) ในร้านค้าปลีก ระบบการจ่ายเงินโดยผ่านอุปกรณ์สวมใส่ (Wearable devices) และโทรศัพท์เคลื่อนที่ รวมถึงสามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นในโรงงานอุตสาหกรรม ในงานเกษตรกรรม เพื่อสั่งซื้อและจ่ายเงินวัสดุอุปกรณ์ วัตถุดิบอย่างอัตโนมัติ นอกจากภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง ประเทศไทยยังสามารถนำ อินเทอร์เน็ตมาช่วยสนับสนุนการสร้างคุณค่าและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและการให้บริการในภาคส่วนอื่น เช่น การท่องเที่ยว ค้าปลีก และการจัดการข้อมูลกลางภาครัฐ เป็นต้น

ระบบคมนาคมและการจัดการโลจิสติกส์แบบอัจฉริยะ (Transportation and Logistics Intelligent)

โครงข่ายอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง จะเข้ามามีส่วนช่วยในการพัฒนาระบบคมนาคมและการจัดการ โลจิสติกส์โดยช่วยสนับสนุนให้มีการเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างยานพาหนะด้วยกัน หรือ ระหว่างยานพาหนะและระบบควบคุมการจราจรอื่น เช่น ระบบสัญญาณการจราจร ระบบข้อมูลสภาพจราจร หรือ การนำเอาระบบดังกล่าวมาใช้กับระบบขนส่งมวลชนที่จะช่วยให้การบริการมีความปลอดภัย สะดวก และตรงเวลามากยิ่งขึ้น นอกจากนี้ การนาระบบดังกล่าวไปใช้ในการขนส่งสินค้า จะทาให้สามารถทราบตำแหน่งยานพาหนะ ทราบสถานการณ์รับ-ส่งสินค้า อันส่งผลให้การจัดการสินค้าคงคลังมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ตัวอย่างของการใช้งานระบบติดตามยานพาหนะ ในประเทศไทยเป็นเทคโนโลยีที่มีความสําคัญต่อภาคธุรกิจขนส่งสินค้าเนื่องจากสามารถทําให้ผู้ประกอบการขนส่งสามารถใช้ลดต้นทุนในกระบวนการขนส่งได้เป็นอย่างดี เช่น การลดการทุจริตของพนักงานขับรถที่ส่งผลให้ผู้ประกอบการเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น การจัดการวางแผนเส้นทางการขนส่งซึ่งทําให้ผู้ประกอบการได้มีการเลือกใช้เส้นทางหรือหลบเลี่ยงเส้นทางที่ต้องใช้จํานวนพลังงานเชื้อเพลิงมากยิ่งขึ้น รวมถึงการควบคุมพฤติกรรมการขับรถเร็วเกินกําหนดซึ่งส่งผลถึงความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุส่งผลให้เกิดความเสียหายทั้งคนและทรัพย์สินองค์กร สามารถบันทึกภาพหรือเสียงในการขับขี่ของพนักงาน สามารถตรวจสอบการเบรค การเปิดไฟเลี้ยว เป็นต้น

การเกษตรและอุตสาหกรรมการเกษตร (Smart Industrial Agriculture)

การเกษตรที่นำเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่งมาใช้ โดยอาศัยการทำงานร่วมกันของระบบเซ็นเซอร์ที่วัดความชื้น ปริมาณแสงแดด อุณหภูมิ ระบบฐานข้อมูลพืช และระบบให้น้ำ ปรับปริมาณแสง และระบบปรับอุณหภูมิ ที่ทำงานสอดคล้องกันเพื่อสร้างสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชมากที่สุด และแม่นยำที่สุด ระบบดังกล่าวนอกจากจะช่วยให้เกษตรกรประหยัดและใช้ทรัพยากรเท่าที่จำเป็น ยังช่วยให้เกษตรกรสามารถประมาณการช่วงเวลาเก็บเกี่ยวและปริมาณพืชผลที่จะได้อีกด้วย อีกทั้งช่วยเฝ้าระวังความชื้นและความแห้งแล้ง เกษตรอัจฉริยะ เป็นรูปแบบการทำเกษตรแบบใหม่ที่จะทำให้ การทำไร่นามีภูมิคุ้มกันต่อสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป โดยการนำเอาข้อมูลของภูมิอากาศทั้งในระดับพื้นที่ย่อย (Microclimate) ระดับไร่ (Macroclimate) และระดับมหภาค (Macroclimate) มาใช้ในการบริหารจัดการ ดูแลพื้นที่เพาะปลูก เพื่อให้สอดคล้องกับสภาพอากาศที่เกิดขึ้น รวมถึงการเตรียมพร้อมรับมือกับสภาพอากาศที่จะเปลี่ยนแปลงไปในอนาคต ระบบสมาร์ตฟาร์มจะบูรณาการข้อมูล Microclimate และ Mesoclimate จากเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย (Wireless Sensor Networks) ที่ติดตั้งตามจุดต่างๆ ภายในไร่นา และนำเสนอต่อเกษตรกร เจ้าของไร่ ผ่านทางเว็บไซต์ โดยจะมีการเก็บข้อมูลเป็นฐานข้อมูลของไร่ เพื่อใช้ประกอบการตัดสินใจ และ ดำเนินกิจกรรมต่าง ๆ การวางแผนการเพาะปลูก การให้น้ำ ให้ปุ๋ย และ ยา เป็นต้น

อินเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม (Industrial Internet)

อินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่งที่นำมาใช้กับระบบอุตสาหกรรม คือ โครงข่ายข้อมูลขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ เครื่องจักร เครื่องวัด และ ระบบการควบคุมในระบบอุตสาหกรรมเข้าด้วยกัน การส่งข้อมูลผ่านโครงข่ายจะช่วยให้อุปกรณ์และระบบต่างๆมีการทางานที่แม่นยำ สามารถทางานสอดคล้องกันได้โดยไม่ต้องการ การเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสภาพของเครื่องจักรเช่น อุณหภูมิ การสั่น การหมุน นอกจากจะช่วยตรวจสอบความผิดปรกติของเครื่องจักรได้ ยังช่วยใช้คาดการณ์เวลาที่จำเป็นต้องเปลี่ยนอะไหล่ของอุปกรณ์เมื่อถึงเวลาเสียได้ ซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนอะไหล่ใหม่โดยไม่จำเป็นได้ นอกจากนี้ การเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างร้านสะดวกซื้อ ระบบโลจิสติกส์ และโรงงาน จะช่วยให้สามารถบริหารการผลิตและกระจายสินค้าให้ได้ประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งประเทศไทยในฐานะที่มีสัดส่วนการผลิตในภาคอุตสาหกรรมที่สูง จะมีโอกาสได้ประโยชน์จากการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนที่ไม่จำเป็น

อ้างอิง :

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, “เทคโนโลยี(วิทยาการคำนวณ)”, โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, ศูนย์หนังสือแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2562 หน้า 38

วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, “อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง”, https://th.wikipedia.org/ สืบค้นวันที่ 26 พ.ย. 2563

Mr.Digital, “IoT กำลังจะเปลี่ยนโลก?”, https://www.ops.go.th/ สืบค้นวันที่ 26 พ.ย. 2563

ดร.พนิตา  พงษ์ไพบูลย์, “Driving Thailand 4.0 with Internet of Things”, https://www.slideshare.net/PanitaPongpaibool1/driving-thailand-40-with-internet-of-things-67921694 สืบค้นวันที่ 26 พ.ย. 2563

สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (องค์การมหาชน), “IOT อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง สร้างสังคมให้ดีขึ้น”, https://nia.or.th/public/index.php/NI

ฉัตรพงศ์ ชูแสงนิล, “อินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง”, https://www.scimath.org/article-technology/item/9089-2018-10-18-07-59-07 สืบค้นวันที่ 26 พ.ย. 2563AIoT สืบค้นวันที่ 26 พ.ย. 2563

By Byrd, “IoT คืออะไร? การอธิบายคร่าวๆเกี่ยวกับ “อินเตอร์เน็ตของสรรพสิ่ง””, https://siambc.com/ สืบค้นวันที่ 26 พ.ย. 2563

อุปกรณ์อะไรบ้างที่เป็น IoT

IoT ใช้กับอะไรได้บ้าง