อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง

CONTENT

CONTENT

อนิ เทอร์เน็ตของสรรพสง่ิ

จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น------------------------------------------------------------------------------------

เมื่อเรียนจบบทนแ้ี ล้ว นักเรียนสามารถ
 อธิบายองค์ประกอบและประโยชนข์ องไอโอที
 อภปิ รายกระบวนการทางานของอปุ กรณ์ไอโอที

อนิ เทอรเ์ น็ตของสรรพส่ิง

อนิ เทอร์เน็ตของสรรพสงิ่ หรือไอโอที (Internet of Things: IoT) เป็นการเช่ือมโยงอปุ กรณ์ต่าง ๆ เช่น
อปุ กรณ์ไฟฟ้า ตัวรับรหู้ รอื เชนเซอร์ (sensor) เข้ากับโครงขา่ ยอินเทอร์เนต็ ทาใหส้ ามารถส่งข้อมลู ท่ีเชนเซอร์
วัดจากสภาพแวดล้อมไปยงั เครอ่ื งคอมพิวเตอร์และอปุ กรณ์อื่น ท่เี ชอื่ มอยู่กับระบบอนิ เทอร์เน็ตได้ จงึ เป็นกลไก
ท่ใี ชใ้ นการเก็บรวบรวมข้อมูลจากซนเซอร์ไดส้ ะดวก อีกท้งั ยงั สามารถนาข้อมูลไปใชค้ วบคมุ อุปกรณ์ไฟฟา้ อ่ืน ๆ
ผ่านทางอนิ เทอร์เนต็ ได้ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเชน่ อปุ กรณ์รดน้าต้นไม้อัตโนมัติ สามารถวดั ความข้ึนของดินใน
แปลงเกษตรเพ่อื นามาควบคุมการเปิดปิดระบบรดนา้ ต้นไม้ การเชอ่ื มโยงกับอนิ เทอร์เน็ตช่วยให้อปุ กรณ์ทอ่ี ยู่
หา่ งไกลกนั สามารถสอื่ สารกนั ไดโ้ ดยไมต่ ่อกนั โดยตรง ทาให้ง่ายตอ่ การตดิ ตัง้ และเคล่ือนยา้ ย อกี ท้งั ในปจั จบุ ัน
ยงั มีบริการออนไลน์มากมายบนอินเตอร์เน็ตท่ีสามารถให้ขอ้ มูลมาช่วยประกอบการตัดสินใจเพื่อควบคุม
อุปกรณ์ได้ จากตัวอย่างอุปกรณ์รดน้าไม้อัตโนมัติข้างต้น อาจเขียนโปร แกรมร้องขอข้อมูลจากกร ม
อตุ ุนยิ มวิทยา หากมกี ารพยากรณ์ว่าจะมฝี นตก ก็อาจนาข้อมลู น้ันมาประกอบการตัดสนิ ใจในการทางานของ
อุปกรณร์ ดน้าต้นไม้ทาให้ช่วยประหยัดแรงงาน เวลา รวมถึงค่าใช้จา่ ยในสว่ นของคาน้าและคา่ ไฟฟา้

CONTENT

อ งค ์ป ร ะกอ บ ขอ งไ อ โ อ ที

1. อุปกรณไ์ อโอที (IoT device) เปน็ คอมพวิ เตอร์ขนาดเลก็ ทม่ี คี วามสามารถในการตรวจวัดสถานะในบรเิ วณ
ท่ีสนใจอาจมีการเชอ่ื มตอ่ กับกลไกควบคมุ อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ เพ่ือส่งั งาน เช่น การเปิดหรือปดิ การทางานของ
อุปกรณ์ ดังน้ันอุปกรณ์ไอโอทสี ่วนใหญ่จะประกอบดว้ ยหนว่ ยประมวลผลและส่วนสื่อสารซึง่ อาจอยู่ในรูปแบบ
การสื่อสารไร้สาย เช่นไวไฟ เชนเซอร์ ส่วนแสดงผลและแหล่งจ่ายไฟ รปู 5.2แสดงแผงวงจร IPST-WiFi พฒั นา
โดย สสวท. ท่ีใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 เป็นหนว่ ยประมวลผลกลางและสอื่ สาร ผา่ นไวไฟ รูป 5.3 แสดง
แผงวงจร Kid-Brightพัฒนาโดย สวทช. ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 เชน่ เดียวกนั

CONTENT

2. อุปกร ณ์เกตเวย์ (gateway) เป็นอุปกรณ์ท่ีเป็นทางผ่านให้กบั อุปกรณ์ไอโอทีเช่ือมต่อกับโครงข่าย
อินเทอรเ์ นต็ เชน่ อปุ กรณไ์ อโอทีที่รองรับการเชื่อมตอ่ แบบไวไฟ อุปกรณ์เกตเวย์กค็ ือไวเลสเราเตอร์ท่ีอยู่ใน
บรเิ วณนน้ั ตวั อย่างไวเลสเราเตอร์ท่ที าหนา้ ทเี่ ปน็ อุปกรณเ์ กตเวย์

3. เคร่ืองบรกิ าร (server) หรือโบรกเกอร์ (broker) เปน็ เคร่ืองคอมพิวเตอร์ในอินเทอรเ์ น็ตทีท่ าหนา้ ทเ่ี ปน็
จุดรวบรวม ประมวลผล หรือเชื่อมโยงขอ้ มลู เนอื่ งจากอุปกรณ์ไอโอทมี ักใช้หน่วยประมวลผลกลางขนาดเล็กท่ีมี
ข้อจากัดด้านหน่วยความจาและความสามารถในการคานวณ จึ งไม่สามารถจัดเก็บและประมวลผลข้อมูล
จานวนมากได้ เคร่ืองบริการจะทาหน้าทรี่ วบรวมข้อมูลท่ีรบั มาจากอปุ กรณ์ไอโอทีแตล่ ะตัว ประมวลผล แลว้ ส่ง
ต่อไปยังอุปกรณ์อ่ืนที่ต้องการใช้ข้อมูล เครอ่ื งบริการน้ีอาจติดตั้งข้ึนเองเป็นเครื่องส่วนตัว หรือใชเ้ คร่ือง
คอมพิวเตอร์ที่เปดิ ให้บรกิ ารสาธารณะได้ เช่น เนต็ พาย (NETPIE) ทีพ่ ัฒนาขึ้นโดยเนคเทค เป็นตัวอย่างหน่ึง
ของระบบรวบรวม ประมวลผล และเชอื่ มโยงขอ้ มูลทเ่ี ปิดให้บริการสาธารณะในประเทศไทย

CONTENT

4. อปุ กร ณฝ์ งั่ ผู้ใช้ (user device) เป็นสว่ นของการแสดงผลสถานะที่ตรวจวัดได้จากอปุ กรณ์ไอโอทีให้ผูใ้ ช้
ไดร้ ับทราบในรูปของแอปพลิเคชัน ซงึ่ อาจมีการต้ังค่าใหแ้ สดงผลไดท้ ้ังค่าปัจจุบนั หรอื ค่าทไี่ ดม้ ีการบนั ทึกไว้
ก่อนหน้านี้ และควบคุมสถานะของอุปกรณไ์ ฟฟา้ ทเี่ ชอื่ มต่ออยกู่ บั อปุ กรณไ์ อโอที รปู 5.6 แสดงตัวอยา่ งหน้าจอ
ของแอปพลเิ คชันช่อื IoT MQTT Panel ทที่ างานอยบู่ นสมาร์ตโฟน

กลไกการสอื่ สาร
กลไกหน่ึงที่นิยมนามาใช้ในการเชือ่ มโยงขอ้ มูลระหว่างอุปกรณ์ไอโอที คอื กลไกเอม็ คิวทที ี (Message

Queue Telemetry Transport: MOTT) ซึ่งอนุญาตให้อุปกรณ์ไอโอที่สื่อสารกันผ่านเครื่องส่วนกลางที่
เรยี กว่าโบรกเกอร์ การรบั สง่ ข้อมูลใช้วิธกี าระบุชอื่ หัวข้อของข้อมลู (topic) แทนการระบชุ ่อื เครือ่ งหรืออปุ กรณ์
เช่น ข้อมูลอณุ หภูมทิ ่ีตรวจวัดได้จกสวนผักของโรงเรียน A อาจมีการต้ังชื่อหัวข้อเป็น school A/garden
/temperature และข้อมูลความข้ึน ในดินจากแปลงหมายเลข 3 ในสวนอา จให้ช่ือหัวข้อเป็น school
A/garden/ bed3/ humidity

อปุ กรณ์ไอโอทหี รืออุปกรณ์ฝง่ั ผู้ใช้ที่สนใจรบั ข่าวสารจากอุปกรณอ์ ่ืนตอ้ งแจ้งความจานงโดยการซับส
ไครบ (subscribe) ชื่อหัวข้อที่ต้องการไปยังเครื่องโบรกเกอร์ส่วนอุปกรณท์ ี่ต้องการประกาศข้อมูลของตนให้
ผ้อู ่ืนรับทราบทาไดโ้ ดยการพับบลิช (publish) ขอ้ มลู พร้อมระบุชอื่ หวั ข้อไปยังเครื่องโบรกเกอร์ โบรกกอร์ทา
หน้าทใี่ นการสง่ ผา่ นข้อมูลท่รี ับมาจากการพับบลชิ ไปยงั ผูท้ ่ซี ับสไครบซง่ึ อนุญาต หากเหน็ ว่าชอ่ื หวั ขอ้ ตรงกนั

CONTENT

สรปุ ทา้ ยบท

อินเทอรเ์ น็ตของสรรพส่ิงหรือไอโอที ทาใหเ้ ราสามารถส่งค่าจากเซนเซอร์ต่าง ๆ เขา้ สอู่ นิ เทอร์เน็ต
เพ่อื รวบรวมและนาข้อมูลมาประมวลผล โดยอาจนาผลลัพธไ์ ปใช้ในการตัดสินใจสง่ั งานอุปกณ์อ่นื ๆ ได้ ระบบ
ไอโอทีประกอบด้วยอุปกรณไ์ อโอที ซง่ึ เป็นคอมพวิ เตอร์ขนาดเลก็ ทเ่ี ชอื่ มตอ่ กับเซนเซอร์เพือ่ วัดค่าต่าง ๆ ซึ่ง
สามารถสง่ั งานอุปกรณ์ไฟฟ้าให้เปิดหรอื ปิดการทางานได้ และสามารถแลกเปลีย่ นข้อมลู กบั อปุ กรณไ์ อโอที
อน่ื ๆ ได้ โดยเช่ือมตอ่ เข้ากับระบบอินเทอรเ์ น็ตผ่านอุปกรณเ์ กตเวย์ การแลกเปลยี่ นข้อมลู กนั อาจทาทเ่ี คร่ือง
บรกิ ารในรูปแบบของการจัดเกบ็ ขอ้ มลู หรือเครือ่ งโบรกเกอร์ในรูปของการส่งผ่านข่าวสารท่ีมีหวั ข้อทอี่ ุปกรณ์
อื่นสนใจรบั รู้ อุปกรณ์ฝ่ังผใู้ ช้ เชน่ เครื่องคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ตโฟนกส็ ามารถรบั รู้และสง่ ข่าวสารกับอปุ กรณ์
ไอโอทผี ่านระบบอินเทอร์เนต็ ได้ เชน่ กนั ทาให้เราสามารถตรวจสอบสถานะของเซนเซอรต์ ่าง ๆ ไดต้ ลอดเวลา
และยงั สง่ สญั ญาณควบคมุ อปุ กรณไ์ ฟฟ้าอน่ื ๆ จากทุกหนทุกแห่งไดอ้ กี ดว้ ย