iot_001 Internet of Things (IoT) องค์ประกอบ 3 ส่วน

iot_001 Internet of Things (IoT) องค์ประกอบที่สำคัญในระบบ

องค์ประกอบ IoT

องค์ประกอบ IoT ย่อมาจาก Internet of Things หมายถึง เครือข่ายวัตถุที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ ที่ฝังตัวเซ็นเซอร์ ซอฟต์แวร์ และเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ เพื่อรวบรวม ส่ง และรับข้อมูลผ่านระบบเครือข่าย อุปกรณ์ IoT เหล่านี้สามารถทำงานอัตโนมัติ ตอบสนองต่อเหตุการณ์ และสื่อสารกันเองได้ องค์ประกอบหลักของ IoT แบ่งตามขั้นตอน 3 ส่วน ได้เป็น

1. อุปกรณ์รับข้อมูล (IoT Input Sensor Device) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับตรวจวัดข้อมูลต่างๆ จากสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น แรงดันไฟฟ้า เสียง แสง และข้อมูลอื่นๆ ตามที่กำหนด อุปกรณ์เหล่านี้ทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อม ส่วนใหญ่มีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เพื่อส่งข้อมูลไปยังศูนย์กลางข้อมูล หรือ IoT Gateway สำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม แบ่งเป็น

- อุปกรณ์ (Devices) เป็นวัตถุทางกายภาพ ที่ฝังเซ็นเซอร์หรือตัวกระตุ้นที่สามารถรวบรวมหรือส่งข้อมูลได้ มีตั้งแต่อุปกรณ์ธรรมดาอย่างเทอร์โมสแตท (thermostats) หลอดไฟ หรืออุปกรณ์ติดตามการออกกำลังกายแบบสวมใส่ไปจนถึงระบบที่ซับซ้อน เช่น เครื่องจักรอุตสาหกรรมหรือยานยนต์ไร้คนขับ

- เซ็นเซอร์และตัวกระตุ้น (Sensors and Actuators) เซ็นเซอร์รวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น การเคลื่อนไหว หรือแสง ในขณะที่ตัวกระตุ้นจะช่วยให้อุปกรณ์สามารถดำเนินการตามข้อมูลที่ได้รับ เช่น การเปิดหรือปิด การปรับการตั้งค่า หรือการเรียกเหตุการณ์เฉพาะ

ตัวอย่างอุปกรณ์รับข้อมูล ได้แก่

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ วัดอุณหภูมิของอากาศหรือวัตถุ

เซ็นเซอร์ความชื้น วัดความชื้นในอากาศ

เซ็นเซอร์แสง วัดระดับแสงสว่าง

เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหว ตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุ

กล้อง บันทึกภาพและวิดีโอ

2. กระบวนการประมวลผล (IoT Process) ทำหน้าที่วิเคราะห์ ประมวลผล และจัดการข้อมูลที่รวบรวมมา เป็นขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลที่ได้รับจาก IoT Input Sensor Device โดยปกติแล้วการประมวลผลจะเกิดที่ IoT Gateway หรือในระบบ Cloud ที่มีความสามารถในการวิเคราะห์ข้อมูล จัดเรียง และสร้างข้อมูลใหม่ เพื่อให้ข้อมูลเป็นประโยชน์แก่ผู้ใช้งาน แบ่งเป็น

- การเชื่อมต่อ (Connectivity) อุปกรณ์ IoT ใช้วิธีต่างๆ ในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต เช่น Wi-Fi เครือข่ายเซลลูลาร์ บลูทูธ หรือเครือข่ายบริเวณกว้างพลังงานต่ำ (LPWAN) การเชื่อมต่อนี้ช่วยให้พวกเขาส่งและรับข้อมูล ทำให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์กับคลาวด์ได้

- การประมวลผลข้อมูลและการวิเคราะห์ (Data Processing and Analytics) ข้อมูลจำนวนมหาศาลที่สร้างโดยอุปกรณ์ IoT จำเป็นต้องได้รับการประมวลผลและวิเคราะห์เพื่อให้ได้มา ซึ่งข้อมูลเชิงลึกที่มีความหมาย แพลตฟอร์มบนคลาวด์หรือระบบประมวลผลขอบมักใช้เพื่อจัดการการประมวลผล การจัดเก็บ และการวิเคราะห์ข้อมูล โดยให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์หรือข้อมูลย้อนหลังสำหรับการตัดสินใจ

ตัวอย่างกระบวนการประมวลผล ได้แก่

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ IoT

คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ประมวลผลข้อมูลเบื้องต้น

คลาวด์คอมพิวติ้ง ประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาล

ปัญญาประดิษฐ์ วิเคราะห์ข้อมูลและเรียนรู้รูปแบบ

3. อุปกรณ์แสดงผล (IoT Output Device) คือ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการแสดงผลข้อมูลหรือการกระทำต่อจากการประมวลผล IoT ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์หรือส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์อื่น ส่วนใหญ่จะเป็นอุปกรณ์ที่ผู้ใช้งานสามารถมองเห็นหรือได้รับข้อมูลตรงนี้ เช่น หน้าจอแสดงผล โทรทัศน์ แอปพลิเคชันบนสมาร์ทโฟน หรือการควบคุมอุปกรณ์อัตโนมัติ แบ่งเป็น

- หน้าจอรายงาน (Dashboard) ใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่รวบรวมมาจัดทำเป็นรายงาน เพื่อใช้ในการบริหารจัดการและการตัดสินใจ

- แอปพลิเคชันบริการ (Applications Services) แอปพลิเคชันการให้บริการ IoT ใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่รวบรวมโดยอุปกรณ์ IoT เพื่อมอบฟังก์ชันการทำงานที่มีมูลค่าเพิ่ม ตั้งแต่ระบบบ้านอัตโนมัติอัจฉริยะและโซลูชันการจัดการพลังงานไปจนถึงการตรวจสอบอุตสาหกรรมและการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

ตัวอย่างอุปกรณ์แสดงผล ได้แก่

ไฟ LED แสดงสถานะหรือแจ้งเตือน

หน้าจอ แสดงข้อมูล

ลำโพง แจ้งเตือนด้วยเสียง

มอเตอร์ ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์

ตัวอย่าง 

- ระบบไฟอัจฉริยะ อุปกรณ์รับข้อมูล เซ็นเซอร์ตรวจจับแสง กระบวนการประมวลผล ไมโครคอนโทรลเลอร์ อุปกรณ์แสดงผล ไฟ LED ระบบจะเปิดไฟอัตโนมัติเมื่อแสงสว่างไม่เพียงพอ และปิดไฟเมื่อแสงสว่างเพียงพอ

- เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบ IoT ที่ติดตั้งบนเครื่องปรับอากาศในอาคารสำนักงาน จะตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นในห้อง และส่งข้อมูลไปยังระบบ IoT เพื่อควบคุมการทำงานของเครื่องปรับอากาศให้เหมาะสม

- ระบบโรงงานอัตโนมัติที่ใช้ IoT ในการตรวจสอบสถานะเครื่องจักร หากเซ็นเซอร์ตรวจวัดว่ามีเครื่องจักรที่มีปัญหา ข้อมูลจะถูกส่งไปยังระบบ IoT Process เพื่อประมวลผลและสร้างรายงานการซ่อมบำรุง

- ระบบอัจฉริยะในบ้านที่ใช้ IoT Output Device เป็นหน้าจอแสดงผลที่แสดงสถานะการทำงานของอุปกรณ์อัตโนมัติต่างๆ เช่น การเปิด-ปิดไฟ การควบคุมอุณหภูมิ และการแจ้งเตือนผ่านแอปพลิเคชันบนโทรศัพท์มือถือ

องค์ประกอบทั้ง 3 ส่วนในงานของ IoT จะมีการทำงานร่วมกันเพื่อรวบรวมประมวลผล และแสดงผลข้อมูล ช่วยให้เราสามารถควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ automatically ตอบสนองต่อเหตุการณ์ และสร้างระบบอัจฉริยะเพื่อยกระดับคุณภาพชีวิต

---------------------------------