อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (Internet of Things)

อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่งคืออะไร

คุณได้สังเกตคำศัพท์ใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้หรือบ้างไม่ ซึ่งเป็นเรื่องยากยิ่งขึ้นเรื่อยๆ ที่จะติดตาม อาทิเช่น... คำว่า IoT หรือ อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง หรือสิ่งที่เรียกว่าอินเทอร์เน็ตสำหรับทุกๆ สิ่ง แล้วยังมีสิ่งต่างๆ ที่เชื่อมต่อเข้ากับบ้านที่เชื่อมต่อ รถยนต์ที่เชื่อมต่อ ตัวตนที่เชื่อมต่อ หรือแม้แต่สุนัขที่เชื่อมต่อ (คุณลองหาความหมายใน Google ดูสิ) หรือคำว่า Industrial 4.0 หรือ โรงงานอัจฉริยะ และอุตสาหกรรมอินเทอร์เน็ตสำหรับทุกสิ่ง (IIoT) 

แต่ว่า IoT คืออะไรกันแน่ แล้วคำศัพท์เหล่านี้ต่างกันหรือไม่ และสิ่งไหนบ้างที่มีความสำคัญสำหรับคุณ

IoT นั้น ให้พูดง่ายๆ ก็คือ อะไรก็ตามที่มีการเชื่อมต่อไปยังเครือข่าย (รวมถึงอินเทอร์เน็ต) หรือเครื่องจักรอื่นๆ และทำงานโดยอิสระโดยไม่จำเป็นต้องอาศัยการทำงานร่วมกับมนุษย์  ส่วนคำศัพท์อื่นๆ ตามที่ได้กล่าวมาแล้วนั้น จะใช้อธิบายสิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นได้ด้วย IoT ดังนั้น บ้านที่เชื่อมต่อ รถยนต์ที่เชื่อมต่อ ฯลฯ จึงหมายถึงว่าสิ่งเหล่านี้มีการเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายในทางใดทางหนึ่ง  เช่นเดียวกับอุตสาหกรรม ซึ่งฟังดูเหมือนเป็นองค์ประกอบธุรกิจของ IoT ที่ไม่น่าสนใจเอาเสียเลย (แต่จริงๆ แล้วก็น่าตื่นเต้นไม่แพ้กัน) การเชื่อมต่อนี้เกิดขึ้นได้โดยอาศัยชุดขององค์ประกอบอันทันสมัยและโปรโตคอลไร้สาย ซึ่งช่วยให้นักออกแบบสามารถเติมความ 'อัจฉริยะ' ให้อุปกรณ์และเครื่องจักร เพื่อให้สามารถติดตาม, จดบันทึก (log), แสดง, ตรวจสอบ และปรับการทำงานได้อย่างเหมาะสมด้วยตัวเอง

เท่านี้เองหรือ ใช่แล้ว ง่ายๆ เพียงเท่านี้เอง ดังนั้นคุณจึงไม่จำเป็นต้องรู้สึกกังวลกับคำศัพท์ใหม่ๆ เหล่านี้ เพราะอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่งนั้นแท้ที่จริงแล้วก็เป็นเรื่องที่ง่ายๆ ไม่ได้ซับซ้อนอย่างที่เข้าใจกันไปเอง 

ทั้งนี้ทั้งนั้น อย่างน้อยก็เป็นเรื่องง่ายสำหรับผู้ใช้ แต่ก็แน่นอนว่าจำเป็นต้องมีผู้ที่มีความสามารถด้านเทคนิคเป็นที่ต้องทำให้ 'สิ่งเหล่านี้' เกิดขึ้น เพื่อที่จะเพิ่มความคล่องตัวและช่วยให้ชีวิตของเราง่ายขึ้น ณ จุดนี้เองที่วิศวกรออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronics Design Engineers) เข้ามามีบทบาท บุคคลเหล่านี้เป็นผู้ที่มีความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคซึ่งสามารถสร้างความฝันให้กลายเป็นความจริงขึ้นมาได้ ไม่ใช่ในแบบที่ถูกรางวัลล็อตเตอรี่หรืออะไรอย่างนั้น แต่เราหมายถึงว่า พวกเขาสามารถออกแบบและสร้างสิ่งต่างๆ มากมาย ซึ่งจะช่วยให้ชีวิตของคุณง่ายและสะดวกยิ่งขึ้นได้ 

บางทีคุณอาจต้องการเชื่อมต่อกับบ้านเพื่อตรวจดูว่าพื้นครัวของคุณได้รับการปรับอุณหภูมิให้อบอุ่น และมีขนมปังปิ้งพร้อมกาแฟถ้วยโปรดจัดเตรียมเอาไว้พร้อมเมื่อคุณเดินลงมาจากชั้นบนในตอนเช้า หรือยิ่งไปกว่านั้น คุณสามารถติดตามหากุญแจรถยนต์ รองเท้าของเด็กๆ หรือแว่นตาของคุณ เพื่อช่วยประหยัดเวลาในการวิ่งวุ่นค้นหาไปรอบๆ บ้านในเวลาที่ต้องการ ซึ่งมักจะเป็นช่วงที่เร่งรีบก่อนจะออกจากบ้าน หรือบางทีคุณอาจจะอยากให้ประตูหน้าบ้านหรือประตูโรงจอดรถปลดล็อคและเปิดรอเมื่อกลับถึงบ้าน โดยไม่ต้องพยายามไขกุญแจในขณะที่ถือถุงช้อปปิ้งพะรุงพะรัง 

ดังนั้นสิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปมีอะไรบ้าง และสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้อย่างไร มีตัวอย่างจำนวนมากของอุปกรณ์ที่มีการเชื่อมต่อสำหรับการเล่นเกม ความบันเทิง สุขภาพและการออกกำลังกาย ดังนั้นคุณจึงเห็นได้ว่าเทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว  ปัจจุบันนี้เซนเซอร์ระดับสูงที่สามารถตรวจจับและส่งข้อมูลมีต้นทุนที่ต่ำลง ผนวกกับเทคโนโลยีไร้สายสำหรับการแบ่งปันข้อมูลที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งส่งผลให้แนวโน้มความเป็นไปนั้นมุ่งไปที่โลกที่ทุกอย่างเชื่อมต่อถึงกัน ที่เราจะสามารถทำให้เกือบทุกๆ สิ่งกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีความอัจฉริยะ ความเป็นไปได้นั้นไร้ขีดจำกัดอย่างน่าอัศจรรย์

สถาปัตยกรรม IoT

มีสามองค์ประกอบหลักที่โดยทั่วไปจะอ้างอิงถึงในสถาปัตยกรรมอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง

• สิ่งต่างๆ (Things) - อุปกรณ์ที่มีวิธีการในการเชื่อมต่อ (แบบใช้สายหรือแบบไร้สาย) เพื่อเข้าสู่เครือข่ายที่กว้างขวางกว่า
• เครือข่าย (Networks) - คล้ายกับเราเตอร์ที่บ้านของคุณ ในเครือข่ายหรือเกตเวย์จะเชื่อมต่อสิ่งต่างๆ ไปยังระบบคลาวด์ (Cloud)
• ระบบคลาวด์ (Cloud) - เซิร์ฟเวอร์ระยะไกลในศูนย์ข้อมูลที่ทำหน้าที่ในการรวมและเก็บข้อมูลของคุณเอาไว้อย่างปลอดภัย

ข้อมูล

สิ่งต่างๆ สร้างข้อมูล - ข้อมูลทั่วไปขนาดเล็ก (จำนวนไม่กี่ไบต์) ซึ่งแสดงข้อมูลการรับรู้ เช่น อุณหภูมิ ความชื้นหรือตำแหน่ง สิ่งนี้มักถูกเรียกว่า 'ข้อมูลขนาดเล็ก' ด้วยขนาดข้อมูลที่เล็ก

เมื่ออุปกรณ์หลายชิ้นนี้ส่ง ข้อมูลขนาดเล็กเหล่านี้ผ่านเครือข่ายไปยังระบบคลาวด์ ข้อมูลจะถูกรวมเข้าด้วยกันและมีการติดตาม ซึ่งในระยะยาวมักจะมีขนาดใหญ่ขึ้น สิ่งนี้ในบางครั้งอาจเรียกได้ว่าเป็น 'ข้อมูลขนาดใหญ่' และในจุดนี้เองที่ IoT จะมีความชาญฉลาดอย่างแท้จริง เนื่องจากข้อมูลขนาดใหญ่จะช่วยให้คุณสามารถสืบค้นจากจุดข้อมูลนับล้านเพื่อศึกษา ทำความเข้าใจหรือควบคุมบางสิ่งได้อย่างมี ประสิทธิภาพมากขึ้น

การใช้ การวิเคราะห์จากเซนเซอร์ จะช่วยคุณในการเชื่อมโยงเหตุการณ์เข้ากับผลลัพธ์หรือการกระทำ ตัวอย่างเช่น การที่เราทราบว่าในช่วงเย็นของฤดูใบไม้ผลิจะมืดช้าลง การใช้เซนเซอร์ตรวจจับค่าแสงในบริเวณโดยรอบกับไฟถนน เราก็จะสามารถเปิดไฟให้ช้าลงเพื่อเป็นการประหยัดพลังงาน หรือเซนเซอร์ตรวจจับว่าเครื่องจักรมีการสั่นสะเทือนมากกว่าปกติ ซึ่งอาจเป็นสัญญาณ บ่งชี้ว่าการทำงานของเครื่องจักรกำลังจะล้มเหลว ช่วยให้คุณสามารถสั่งซื้อชิ้นส่วนและกำหนด การคาดการณ์การบำรุงรักษาได้

โปรโตคอล IoT

มีภาษาหรือโปรโตคอลที่เกิดขึ้นใหม่จำนวนมาก ที่เหมาะกับ IoT เริ่มตั้งแต่ Wi - Fi หรือ Bluetooth ไปจนถึง LoraWAN™ และ Sigfox ที่เพิ่งได้รับการกำหนดขึ้นใหม่

ซึ่งแต่ละอย่างก็จะเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลักต่างๆ:

• อัตราข้อมูล (Data Rate) – มีปริมาณข้อมูลมากน้อยเพียงใดที่ทำการส่ง
• การบริโภคพลังงาน (Power Consumption) – ยกตัวอย่างเช่น อุปกรณ์แบบสวมใส่ได้มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่น้อย
• ช่วง (Range)–จำเป็นต้องได้รับการส่งสัญญาณในระยะกี่เมตรหรือกี่กิโลเมตร
• ความถี่ (Frequency)– มีความถี่ย่านใดบ้างที่พร้อมใช้งานภายในภูมิภาค

การออกแบบสำหรับ IoT

ในการสร้าง IoT จำเป็นต้องมีเทคโนโลยีจำนวนมากเป็นองค์ประกอบ เนื่องจากสิ่งนี้เป็นสิ่งใหม่ เกินกว่าที่แต่ละองค์ประกอบจะพัฒนาถึงจุดอิ่มตัวและความคุ้มค่าด้านราคา ซึ่งเป็นอยู่ ในขณะนี้ ได้โดยง่าย

ในปัจจุบัน มีโมดูลอย่างเช่น เราเตอร์ WepTech 6LoWPAN ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถสร้างโซลูชันได้อย่างง่ายๆ และยังมีส่วนประกอบแยกส่วนอย่างไมโครคอนโทรลเลอร์ Silicon Labs EFM32 Pearl Gecko สำหรับใช้ในสมาร์ทโหนด IoT แม้แต่พาสซีฟและคอนเนคเตอร์ก็มีความเปลี่ยนแปลงเพื่อให้ตรงกับความต้องการใหม่ๆ ที่ถูกขับเคลื่อนโดยโครงการนวัตกรรม IoT นอกจากนี้ USB-C จะช่วยให้เรามีสายเคเบิลสำหรับการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์แบบสวมใส่ได้น้อยลง รวมทั้งตัวเก็บประจุเซรามิกที่มีขนาดเพียง 0.6 มม. x 0.3 มม. จะช่วยให้อุปกรณ์ต่างๆ มีขนาดเล็กลงกว่าที่เคยเป็นมา

เชื่อมต่อบ้านแห่งอนาคตด้วย TE Connectivity

แนวความคิดเกี่ยวกับบ้านที่ทำงานโดยอัตโนมัติ เป็นหนึ่งในสิ่งที่ผู้บริโภคถูกเชื้อเชิญให้ทดลองมาตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมาจนกระทั่งปัจจุบัน อย่างไรก็ตามประเด็นด้านต้นทุนค่าใช้จ่ายค่าและความซับซ้อนในการดำเนินการยังคงเป็นปัจจัยที่ทำให้เรื่องนี้เป็นเพียงแค่ความฝันมาโดยตลอด

จนถึงวันนี้ที่เราเดินทางมาถึงจุดเปลี่ยน เราได้มาถึงจุดที่ระบบควบคุมการทำงานภายในบ้านสามารถจับต้องได้ในระดับราคาที่สมเหตุสมผลสำหรับเจ้าของบ้านโดยทั่วไป ปัจจุบัน เทคโนโลยีอุปกรณ์เชื่อมต่อรุ่นล่าสุดถูกสร้างขึ้น เพื่อเปลี่ยนบ้านของคุณให้กลายเป็นระบบอัจฉริยะที่สามารถตรวจสอบ ประเมินพฤติกรรม และตอบสนองต่อความต้องการของเราได้

TE Connectivity คือหัวใจของวิวัฒนาการในครั้งนี้ โดยการสร้างการเชื่อมต่อและโซลูชันเซนเซอร์ที่สามารถบูรณาการเข้ากับอุปกรณ์ครัวเรือนจำนวนมาก เปิดโอกาสให้ผู้ผลิตสามารถผลักดันขอบเขตของความเป็นไปได้ในปัจจุบัน