บทที่ 5 อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง

วิทยาการคานวณ ม.3

บทท่ี 5 อนิ เทอรเ์ น็ตของสรรพส่ิง

1

องค์ประกอบของไอโอที

2
จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

1. นั ก เ รี ย น ส า ม า ร ถ อ ธิ บ า ย อ ง ค์ ป ร ะ ก อ บ แ ล ะ
ประโยชน์ ของไอโอทีได้

2. นั กเรยี นสามารถอภิปรายกระบวนการทางานของ
อุปกรณ์ ไอโอทีได้

3
ทบทวนความรูก้ อ่ นเรยี น

อินเทอรเ์ น็ ตเป็นเครอื ข่ายสาธารณะท่ีมีขนาด
ใหญ่ ท่ีเชื่อมต่อเครือข่ ายย่อยจานวนมาก ทาให้
ส่ื อ ส า ร ข้ อ มู ล ร ะ ห ว่ า ง เ ค ร่ือ ง ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ห รือ
อปุ กรณ์ตา่ งๆได้ ถูกต้องหรอื ไม่ ?

4 ทบทวนความรูก้ อ่ นเรยี น

อุ ป ก ร ณ์ ที่ ส า ม า ร ถ นั บ จ า น ว น ก า ร ก้ า ว เ ดิ น ไ ด้ จ ะ ใ ช้
เซนเซอรต์ รวจจบั ความเรง่ ถูกต้องหรอื ไม่ ?

การเช่ือมโยงของอุปกรณ์ตา่ ง ๆ เข้ากับโครงข่ายอินเทอรเ์ น็ ต
ทาให้ สามารถเก็บรวบรวมข้ อมูลจากเซนเซอร์ แล้วส่ งข้ อมูลที่
เ ซ น เ ซ อ ร์ วั ด จ า ก ส ภ า พ แ ว ด ล้ อ ม ไ ป ยั ง เ ค รื่ อ ง ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ แ ล ะ
อุปกรณ์อื่นๆที่เชื่อมอย่กู ับระบบอินเทอร์เน็ ตได้ เป็นกลไกที่ทาให้นา
ข้อมูลไปใช้ต่อได้ง่าย และยังควบคุมอุปกรณ์ ไฟฟ้าอ่ืนๆ ผ่านทาง
อินเทอรเ์ น็ ตได้ดว้ ย

7

อินเทอรเ์ น็ ตของสรรพส่ิง หรอื
ไอโอที (Internet of Things: IoT)

เพื่อให้เข้าใจมากย่ิงข้ึนเรามาดูตัวอย่างอุปกรณ์
ธรรมดาๆ ท่ีเราใช้กันอย่ทู ุกวัน แต่เมื่อมีเข้ามาแล้ว มัน
จะไม่ธรรมดาอกี ต่อไป เช่น

8

อินเทอรเ์ น็ ตของสรรพส่ิง หรอื
ไอโอที (Internet of Things: IoT)

ตู้เยน็ อจั ฉรยิ ะ ส า ม า ร ถ ค ว บ คุ ม ผ่ า น
แอปพลิเคชัน่ ใชส้ มารท์ โฟนตงั้ ค่าดงั น้ี
• อุณหภูมติ ู้เยน็
• เปิดโหมดกรองอากาศ
• ขจัดแบคทเี รยี ลดกล่นิ อบั ในตู้
• การวิเคราะห์ปัญหาเบ้ืองตน้ ของตเู้ ย็น

มีเทคโนโลยี ท่ีสามารถมองเห็น
ด้านในตู้ได้ด้วยการเคาะ 2 คร้ัง ไม่ต้อง
เปิดประตบู ่อย ๆ ให้เปลืองไฟ

9

อินเทอรเ์ น็ ตของสรรพส่ิง หรอื
ไอโอที (Internet of Things: IoT)

เครอื่ งซกั ผ้าอัจฉรยิ ะ สั่ งงานซักผ้าได้อย่างสะดวกสบาย
ผา่ น Wi-Fi
• แจ้งเตือนสถานะในการซกั หรอื เม่ือซกั

เสรจ็ แลว้
• แจ้งเตือนเมื่อถึงเวลาลา้ งถังซกั
• สั่งงานให้เร่มิ ต้นซกั ไดจ้ ากทกุ ที่
• ดาวน์ โหลดโปรแกรมซักใหม่ๆได้ตาม

ความต้องการ

10

อินเทอรเ์ น็ ตของสรรพส่ิง หรอื
ไอโอที (Internet of Things: IoT)

นาฬิกาอจั ฉรยิ ะ มคี วามสามารถมากกวา่ ใชด้ เู วลา เชน่
• ถ่ายรูป ,บนั ทกึ วิดโี อ
• รบั -ส่งอีเมล
• จับเวลา ,นั บกา้ วเดนิ
• คานวณระยะและพลังงานทรี่ า่ งกายใช้
• นอกจากน้ี ยังใช้เป็นรีโมตคอนโทรลของ

โทรทศั น์ ไดอ้ ีกดว้ ย

12
องค์ประกอบของไอโอที

อุปกรณ์ ไอโอที อปุ กรณ์เกตเวย์ เครอื่ งบรกิ าร อปุ กรณ์ฝ่ ังผใู้ ช้
(IoT device) (gateway) (server) (user device)

หรอื โบรกเกอร์
(broker)

13
องค์ประกอบของไอโอที

อปุ กรณ์ไอโอที เ ป็ น ค อ ม พิ ว เ ต อ ร์ ข น า ด เ ล็ ก ที่ มี
(IoT device) ค ว า ม ส า ม า ร ถ ใ น ก า ร ต ร ว จ วั ด ส ถ า น ะ ใ น
บรเิ วณทส่ี นใจ เช่น
• วดั ค่าแสง วดั ค่าเสียง วัดความช้ืน เป็นต้น

อ า จ มี ก า ร เ ช่ื อ ม ต่ อ กั บ ก ล ไ ก ค ว บ คุ ม
อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ เพ่ือสั่ งงาน เช่น การเปิด
หรอื ปิดการทางานของอปุ กรณ์

14 องค์ประกอบของไอโอที

ดังนั้ น อุปกรณ์ไอโอทีส่ วนใหญ่จะประกอบด้วย หน่ วย
ประมวลผล และส่ วนสื่ อสาร เช่น ไวไฟ เซนเซอร์ ส่ วน
แสดงผลและแหล่งจ่ายไฟ

แผงวงจร แผงวงจร
IPST-WiFi Kid-Bright

15
องค์ประกอบของไอโอที

อปุ กรณ์เกตเวย์ เ ป็ น อุ ป ก ร ณ์ ท า ง ผ่ า น ใ ห้ กั บ
(gateway) อุ ป ก ร ณ์ ไ อ โ อ ท่ี เ ช่ื อ ม ต่ อ กั บ โ ค ร ง ข่ า ย
อินเทอร์เน็ ต เช่น อุปกรณ์ ท่ีรองรับการ
เชือ่ มต่อไวไฟ ทอี่ ยใู่ นบรเิ วณนั้น

16
องค์ประกอบของไอโอที

เครอ่ื งบรกิ าร เป็นคอมพิวเตอร์ในอินเทอร์เน็ ตที่
(server) เป็นจุดรวบรวมทาหน้ าที่เช่ือมโยงข้อมูลทร่ี ับ
จากอุปกรณ์ ไอโอทีแต่ละตัว ประมวลผลแล้ว
หรอื โบรกเกอร์ ส่งตอ่ ไปยงั อุปกรณ์อ่นื ทต่ี ้องการใช้ข้อมลู
(broker)

16
องค์ประกอบของไอโอที

อุปกรณ์ฝ่ ังผใู้ ช้ เป็นส่ วนของการแสดงผลสถานะท่ี
(user device) ตรวจวัดได้จากอุปกรณ์ ไอโอทีให้ผู้ใช้ได้รับ
ทร า บใน รู ปแ บบข อ งแ อ ปพ ลิ เ คชั น แ ล ะ
ควบคุมสถานะของอุปกรณ์ ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อ
อยกู่ บั อปุ กรณ์ไอโอที

17
กลไกการส่ื อสาร

ก ล ไ ก ท่ี ใ ช้ ใ น ก า ร เ ชื่ อ ม โ ย ง อุ ป ก ร ณ์ ไ อ โ อ ที คื อ MQTT
(กลไกเอ็มคิวทที )ี ใช้การระบุ หัวข้อ ในการส่ือสาร

ผู้รับข่าวสาร จะซบั สไครน์ เพื่อรบั ข้อมูลตามหัวข้อที่ต้องการ
เมื่อผู้ส่ งจะแจ้งข่าวสารหรือ พับบลิช ข้อมูลไปยังเครื่องโบรกเกอร์
แลว้ ส่งตอ่ ไปยงั อปุ กรณ์ทข่ี อรบั ข่าวสาร

18
กลไกการส่ื อสาร

ตัวอย่างการส่ื อสารระหว่างอุปกรณ์ ภายใน
โครงข่ายไอโอทผี า่ นกลไก MQTT

อปุ กรณ์ A อุปกรณ์ D

(3) โบรกเกอร์

อุปกรณ์ B อุปกรณ์ C

1

กรณีศึ กษา

การพัฒนาแอปพลิเคชนั ไอโอที

“ระบบรดนา้ตน้ ไม้อัตโนมัต”ิ

2
ระบบรดนาต้ ้นไม้อตั โนมัติ

ก า ร อ อ ก แ บ บ แ ล ะ พั ฒ น า แ อ ป พ ลิ เ ค ชั น ไ อ โ อ ที เ พ่ื อ ช่ ว ย ร ด น า้
อตั โนมัตใิ นแปลงเกษตรโดยอาศั ยการวัดความชน้ื ของดนิ

แผงวงจรควบคุม เซนเซอร์
วดั ความชน้ื ของดิน

โบรกเกอร์

แอปพลเิ คชนั ไอโอที

ระบบรดนา้

3
กระบวนการพัฒนาแอปพลเิ คชนั

การศึ กษาความ การออกแบบ การสรา้ ง การทดสอบ
ต้องการ แอปพลิเคชัน

4
กระบวนการพัฒนาแอปพลเิ คชนั

การศึ กษาความต้องการ สมมตนิ ักเรยี นมคี วามต้องการระบบดงั น้ี

• ตรวจสอบและประเมินความชื้นของดิน (จาก
ระดับการนาไฟฟ้า) เป็น 3 ระดับ ดินแห้ง ดิน
ปกติและดนิ เปียก

• มีการรายงานผลความช้ืนของดินเข้าสู่ระบบ
อินเทอร์เน็ ตทุกๆช่วงเวลา เพื่อให้ สามารถ
ตรวจสอบไดจ้ ากแอปพลิเคชันบนสมารต์ โฟน

5
กระบวนการพัฒนาแอปพลเิ คชนั

การศึ กษาความต้องการ

• เม่ือพบว่าดินแห้ง ให้มีการเปิดป๊ ัมนา้รดนา้ลง
ดินโดยอัตโนมัติ เพ่ือควบคุมให้ดินมีความชื้น
อย่ใู นระดบั ปกติ

• นอกจากการเปิดระบบจ่ายนา้ เพ่ือรดนา้ โดย
อัตโนมัติแล้ว ยังสามารถเปิดการรดนา้ได้ด้วย
ตนเองจากแอปพลิเคชันบนสมารต์ โฟนได้

6
กระบวนการพัฒนาแอปพลเิ คชนั

การออกแบบ จากความต้องการข้างตน้ นามาออกแบบ
ระบบในส่วนของอุปกรณ์ ได้ดงั รูป

แผงวงจรควบคุม เซนเซอร์
วดั ความชนื้ ของดนิ

โบรกเกอร์ แอปพลเิ คชนั ไอโอที
ระบบรดนา้

7
กระบวนการพัฒนาแอปพลเิ คชนั

การสรา้ งแอปพลิเคชนั

การสร้างแอปพลิเคชันจริงข้ึ นมาน้ั น ข้ึ นอยู่กับอุปกรณ์ และ
เครอื่ งมอื ท่ีนามาใชซ้ ่งึ มใี ห้เลอื กหลายประเภทในทอ้ งตลาด

การทดสอบ

สามารถทดสอบการทางานเพ่ือให้แน่ใจว่าระบบท่ีสรา้ งข้ึนทางาน
ไดต้ รงตามความต้องการ

8

กิจกรรม

1. ให้นั กเรียนออกแบบแอปพลิเคชันท่ีใช้ประโยชน์ จากไอโอที
ในชวี ติ ประจาวัน

2. ค้นหาโบรกเกอร์สาหรบั ไอโออีที่เปิดให้บริการสาธารณะโดย
ไมเ่ สียค่าใช้จา่ ย

3. อุปกรณ์ อัตโนมัติท่ีนั กเรียนพบเห็นรอบตัว จะมีประโยชน์
เพ่ิมข้ึนอยา่ งไรบา้ ง หากสามารถเชอ่ื มต่อกับอนิ เทอรเ์ น็ ตได้

4. ยกตัวอย่างอุปกรณ์ เซนเซอร์ท่ีสามารถนามาใช้ประโยชน์
รว่ มกับไอโอทีได้

12

สรุ ปท้ายบท

อินเตอร์เน็ ตของสรรพส่ิ งหรือไอโอทีทาให้เราสามารถ

ส่ งค่าจากเซ็นเซอร์ต่างๆเข้าสู่อินเตอร์เน็ ตเพื่อรวบรวมและนา

ข้อมูลมาประมวลผล โดยอาจนาผลลัพธ์ไปใช้ในการตัดสิ นใจ

สั่งงานอุปกรณ์อน่ื ๆได้ ระบบไอโอทีประกอบด้วยอุปกรณ์

ไอโอทีซ่ึงเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กท่ีเช่ือมต่อกับเซ็นเซอร์เพื่อ

วัดค่าต่างๆซ่ึงสามารถสั่ งงานอุปกรณ์ ไฟฟ้าให้เปิดหรือปิดการ

ทางานได้และสามารถแลกเปล่ียนข้อมูลกับอุปกรณ์ ไอโอทีอ่ืนๆ

ได้

13

สรุปทา้ ยบท

โดยเช่ือมต่อเข้ากบั ระบบอินเตอรเ์ น็ ตผา่ นอุปกรณ์เกตเวย์ การแลกเปล่ียน
ข้อมูลการอาจทาทเ่ี คร่ืองบริการในรูปแบบของการจัดเก็บข้อมูลหรอื เคร่ืองโบรก
เกอร์ในรูปของการส่ งผ่านข่าวสารที่มีหัวข้อท่ีอุปกรณ์ อ่ืนสนใจรับรู้ อุปกรณ์ ฝ่ ัง
ผู้ใช้ เช่น เคร่ืองคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ตโฟนก็สามารถรับรู้และส่ งข่าวสารกับ
อุปกรณ์ไอโอทผี า่ นระบบอินเตอรเ์ น็ ตไดเ้ ชน่ กนั

ทาให้เราสามารถตรวจสอบสถานะของเซ็นเซอร์ต่างๆได้ตลอดเวลาและ
ยงั ส่งสัญญาณควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าอืน่ ๆจากทกุ หนทกุ แห่งไดอ้ กี ดว้ ย

ผจู้ ดั ทำ

นำงสำว…………………………………
ตำแหน่ง …………………………

โรงเรยี น…………………………………..