2.3 อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things : IoT)
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 มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า M2M ย่อมาจาก Machine to Machine คือเทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตที่เชื่อมต่ออุปกรณ์กับเครื่องมือต่างๆ เข้าไว้ด้วยกัน
ความสำคัญของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง
เทคโนโลยีดิจิทัลที่กำลังมาแรงและมอบความสะดวกสบายให้กับเราในยุคนี้เห็นทีจะไม่พ้นเทคโนโลยีที่มีชื่อว่า “IoT (Internet of Things)” หรือ “อินเทอร์เน็ตเพื่อสรรพสิ่ง” ซึ่งจะเห็นได้ชัดจากการที่เครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ส่วนใหญ่เชื่อมต่อสัญญาณอินเทอร์เน็ตได้ ทำให้เราสามารถใช้สมาร์ทโฟนสื่อสารและสั่งการอุปกรณ์เหล่านี้ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ตให้ทำงานตอบสนองความต้องการของเราได้อย่างง่ายดายและรวดเร็วทันใจ
IoT ทำหน้าที่เสมือนตัวผสานเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเข้ากับอุปกรณ์ต่าง ๆ ทำให้สั่งการและจัดเก็บข้อมูลจากอุปกรณ์หลายสิบหลายร้อยชิ้นได้ง่ายยิ่งขึ้น ตั้งแต่ของชิ้นเล็ก ๆ อย่างหุ่นยนต์ดูดฝุ่นไปจนถึงของชิ้นใหญ่ ๆ อย่างยานพาหนะ การที่สิ่งของสามารถส่งข้อมูลถึงกันได้นี้ นอกจากจะช่วยจะช่วยลดต้นทุนแล้ว ยังลดการเกิดอันตรายในขั้นตอนทำงานได้อีกด้วย จากหลักการทำงานที่ล้ำสมัยนี้ IoT จึงเป็นเทคโนโลยีดิจิทัลที่ทั้งภาครัฐและภาคเอกชนให้ความสนใจ และและเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักที่จะทำให้แนวคิด Smart Home และ Smart City ที่ใช้การสั่งการอุปกรณ์ต่าง ๆ ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเป็นส่วนใหญ่ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อสังคมได้
สถาปัตยกรรมอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง
1. สมองกลฝังตัวและเซนเซอร์
สมองกลฝังตัวที่ประกอบด้วยเซนเซอร์ เป็นอุปกรณ์ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างโลกทางกายภาพ และโลกดิจิทัล โดยเซนเซอร์สามารถตรวจจับสิ่งที่สนใจ รวมทั้งประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลแบบทันทีทันใด และมีหลากหลายชนิดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน เช่น เซนเซอร์วัดอุณหภูมิคุณภาพอากาศ ความชื้น การเคลื่อนไหว และความเร็ว เซนเซอร์สามารถวัดสมบัติทางกายภาพและเปลี่ยนค่าที่วัดได้ให้เป็นสัญญาณที่อุปกรณ์นั้น ๆ สามารถเข้าใจได้
2. เกตเวย์และเครือข่าย
เซนเซอร์ส่วนใหญ่ต้องการเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายและเกตเวย์เพื่อเข้าสู่อินเทอร์เน็ตจึงทำให้เกิดการเชื่อมต่อแบบแลน (Local Area Network : LAN) เครือข่ายไร้สาย (Wi-Fi) เครือข่ายโทรศัพท์ เครือข่ายส่วนบุคคล(Personal Area Network : PAN) เช่น บลูทูธ สำหรับเซนเซอร์บางตัวสามารถเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายแบบไร้สาย เรียกว่า เครือข่ายเซนเซอร์ไร้สาย (Wireless Sensor Network : WSN) ซึ่งเซนเซอร์เหล่านี้ถูกพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูง ใช้พลังงานน้อยและรับส่งข้อมูลในอัตราต่ำ ที่เพียงพอต่อการใช้งาน ทำให้มีความสะดวกและประหยัดค่าใช้จ่าย จึงได้รับความนิยมมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง
เนื่องจากในปัจจุบันการติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์กับอุปกรณ์ (Machine-to-machine: M2M) ผ่านเครือข่ายที่มีการใช้โพรโทคอลแตกต่างกัน จึงต้องมีเกตเวย์เพื่อให้อุปกรณ์ IoT ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายที่ใช้โพรโทคอลแตกต่างกันสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ เนื่องจากเซนเซอร์ต่าง ๆ ผลิตข้อมูลจำนวนมหาศาล จึงต้องการเครือข่ายการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพสูง มีความเสถียรและทนทาน มั่นคงปลอดภัยและเพียงพอต่อการรับส่งข้อมูล
3. ส่วนสนับสนุนการบริการ
เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการสนับสนุน เช่น การประมวลผลข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล การควบคุมความปลอดภัย การบริการจัดการการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ การควบคุมการรับ-ส่งข้อมูล และทำหน้าที่เป็นตัวกลางสนับสนุนการเชื่อมโยงระหว่างแอพพลิเคชั่นกับอุปกรณ์ IoT การใช้งาน IoT นิยมใช้การประมวลผลแบบคลาวด์ ช่วยในการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่
4. แอพพลิเคชั่น
เป็นส่วนติดต่อสื่อสารระหว่างมนุษย์กับอุปกรณ์ และทำให้สามารถควบคุมอุปกรณ์ IoT ได้จากระยะไกลผ่านทางอินเทอร์เน็ต นอกจากนี้ยังอาจเป็นระบบที่ควบคุมให้ทำงานสอดคล้องกันตามวัตถุประสงค์ของการทำงานแบบอัตโนมัติ
ในปัจจุบัน ได้มีการนำเอาอุปกรณ์ IoT มาประยุกต์เพื่ออำนวยความสะดวกสบายในการใช้ชีวิตประจำวันและปรับปรุงคุณภาพชีวิต
การประยุกต์ใช้งาน IoT (Internet of Things) ในปัจจุบัน
ภาครัฐบาล ภาคเอกชน ภาคอุตสาหกรรมการผลิต ตลอดจนประชาชนทั่วไป ได้นำ IoT ไปประยุกต์ใช้ในการทำงานและชีวิตประจำวัน เพื่อสร้างรายได้ โอกาส และความสะดวกสบายยิ่งขึ้นในอุตสาหกรรมและโครงการต่าง ๆ เช่น
Smart Industry เพื่อเตรียมความพร้อมก่อนเข้าสู่ยุคของการปฏิวัติอุตสาหกรรม Industry 4.0
Smart City เพื่อนำมาปรับใช้ร่วมกับโครงสร้างพื้นฐาน และระบบต่าง ๆ ของเมืองใน 4 ด้าน คือ ด้านการท่องเที่ยว ด้านความปลอดภัย ด้านสิ่งแวดล้อม และด้านเศรษฐกิจ โดยพัฒนา IoT เพื่อตอบสนอง และอำนวยความสะดวกในแต่ละด้านของเมือง อาทิ
Smart Living เมืองน่าอยู่
Smart Governance เมืองที่บริหารจัดการโปร่งใส
Smart Mobility เมืองที่สามารถติดต่อสื่อสารและเดินทางได้อย่างสะดวกสบาย
Smart People เมืองที่ให้ความเท่าเทียมกันในสังคม
Smart Safety เมืองปลอดภัย
Smart Economy เมืองที่เอื้อต่อการทำธุรกิจ
Smart Environment เมืองประหยัดพลังงาน
Smart Tourism เมืองท่องเที่ยว
Smart Farming เมืองเกษตรกรรมทันสมัย
Smart Life เพื่อให้รูปแบบของการใช้ชีวิตของมนุษย์เปลี่ยนไปจากเดิม มนุษย์สามารถพูดคุยกับสิ่งของได้สิ่งของสามารถพูดคุยและรับรู้พฤติกรรมของมนุษย์ได้ ซึ่งในอนาคตเทคโนโลยีจะมีการพัฒนาให้สิ่งของสามารถพูดคุยกันเองได้โดยไม่ต้องผ่านมนุษย์
จะเห็นได้ว่า Internet of Things (IoT) เริ่มเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตของคนเรามากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการดำเนินชีวิตภายในบ้าน หรือที่ทำงาน หรือระหว่างการเดินทาง IoT จะเข้ามาช่วยอำนวยความสะดวก ลดขั้นตอนการทำงาน และทำให้การใช้ชีวิตง่ายขึ้น
แต่อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี IoT ที่เชื่อมโยงอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ก็อาจมีผลก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อภัยคุกคามตั้งแต่ระดับบุคคลไปจนถึงองค์กรมากขึ้น ดังนั้น การเตรียมความพร้อมรับมือภัยคุกคามที่มาพร้อมกับเทคโนโลยีเป็นประเด็นที่ทุกคนให้ความสำคัญ เพื่อขับเคลื่อนนวัตกรรมให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในยุคดิจิทัล
กิจกรรม : โรงเรียนอัจฉริยะ
ให้นักเรียนออกแบบระบบโรงเรียนอัจฉริยะที่มีการนำเทคโนโลยี IoT มาประยุกต์ใช้ โดยวาดรุปพร้อมทั้งเขียนคำอธิบายการทำงานของส่วนต่าง ๆ