สวัสดีนักศึกษาทุกคนครับ ยินดีต้อนรับเข้าสู่บทเรียนแรกของรายวิชา อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (30105-2012)
ในยุค Digital Disruption เทคโนโลยีไม่ได้อยู่แค่ในคอมพิวเตอร์หรือสมาร์ตโฟนอีกต่อไป แต่มันได้แทรกซึมเข้าไปอยู่ใน “สิ่งของ” รอบตัวเรา ตั้งแต่หลอดไฟที่เปลี่ยนสีได้ตามอารมณ์ ไปจนถึงระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติที่ดูความชื้นดินผ่านมือถือ การเปลี่ยนแปลงนี้ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีที่เรียกว่า IoT หรือ Internet of Things
ในฐานะที่เราเรียนสาขาวิชาช่างอิเล็กทรอนิกส์ เราจะไม่ใช่แค่ “ผู้ใช้งาน” (User) แต่เราจะต้องเป็น “ผู้สร้าง” (Developer) ระบบเหล่านี้ขึ้นมา บทความนี้จะพาทุกคนไปปูพื้นฐานให้แน่น ก่อนที่เราจะเริ่มลงมือปฏิบัติจริงครับ
1. Internet of Things (IoT) คืออะไร?
Internet of Things (IoT) แปลตรงตัวว่า “อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง” หมายถึง การที่อุปกรณ์ต่างๆ (Things) ถูกฝังด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซอฟต์แวร์ เซนเซอร์ และการเชื่อมต่อเครือข่าย ซึ่งทำให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถรวบรวมและแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ โดยผ่านอินเทอร์เน็ต
หัวใจสำคัญของ IoT คือ:
- Connect: เชื่อมต่ออุปกรณ์เข้าสู่โลกอินเทอร์เน็ต
- Collect: เก็บข้อมูลจากสภาพแวดล้อมจริง (เช่น อุณหภูมิ, การเคลื่อนไหว)
- Control: สั่งการควบคุมอุปกรณ์นั้นๆ ได้จากระยะไกล
2. สถาปัตยกรรมของระบบ IoT (IoT Architecture)
ระบบ IoT ที่สมบูรณ์ ไม่ได้มีแค่บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์เท่านั้น แต่ประกอบด้วย 4 องค์ประกอบหลักที่ทำงานร่วมกัน ดังนี้:
1. อุปกรณ์และเซนเซอร์ (Devices & Sensors) เปรียบเสมือน “ประสาทสัมผัส” ทำหน้าที่รับค่าจากโลกภายนอก
- Sensors (ตัวตรวจจับ): วัดค่าต่างๆ เช่น DHT11 (วัดอุณหภูมิ/ความชื้น), Ultrasonic (วัดระยะทาง), LDR (วัดแสง)
- Actuators (ตัวทำงาน): อุปกรณ์ที่แสดงผลหรือกระทำเชิงกล เช่น รีเลย์, มอเตอร์, จอ LCD, หลอด LED
2. การเชื่อมต่อ (Connectivity) เปรียบเสมือน “ระบบเส้นประสาท” ที่ส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ไปยัง Cloud
- ระยะใกล้: Bluetooth, Zigbee
- ระยะไกล/อินเทอร์เน็ต: WiFi (ที่เราจะใช้เรียนเป็นหลัก), NB-IoT, LoRaWAN, 4G/5G
3. การประมวลผลข้อมูล (Data Processing) เปรียบเสมือน “สมอง” เมื่อข้อมูลถูกส่งไปถึง Server หรือ Cloud ระบบจะทำการประมวลผล เช่น เช็คว่าอุณหภูมิสูงเกินกำหนดหรือไม่ ถ้าใช่ ให้ส่งแจ้งเตือน
4. ส่วนติดต่อผู้ใช้ (User Interface – UI) ส่วนที่มนุษย์ใช้สื่อสารกับระบบ เช่น แอปพลิเคชันบนมือถือ หรือ Web Dashboard (กราฟแสดงผล) ที่เราจะเรียนการสร้างกันในวิชานี้ครับ
3. ประโยชน์และการประยุกต์ใช้งาน (Applications)
ในหลักสูตรของเรา จะเน้นการประยุกต์ใช้ใน 2 ด้านหลัก ตามคำอธิบายรายวิชา คือ:
1. Smart Home (บ้านอัจฉริยะ)
- การสั่งเปิด-ปิดไฟ หรือเครื่องปรับอากาศผ่านแอปพลิเคชัน
- ระบบความปลอดภัย เช่น แจ้งเตือนเมื่อมีคนบุกรุก หรือแก๊สรั่ว
- การตรวจวัดการใช้พลังงานไฟฟ้าภายในบ้าน
2. Smart Farm (เกษตรอัจฉริยะ)
- ระบบรดน้ำอัตโนมัติเมื่อดินแห้ง (วัดจากความชื้นในดิน)
- การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในโรงเรือนเพาะเห็ด
- การติดตามสภาพอากาศเพื่อวางแผนการใส่ปุ๋ย
4. บทบาทของ “ช่างอิเล็กทรอนิกส์” ในงาน IoT
ทำไมเราต้องเรียนวิชานี้? เพราะตลาดแรงงานต้องการคนที่มีทักษะแบบ “ลูกผสม” (Hybrid Skill) ครับ:
- ด้าน Hardware: เราต้องต่อวงจร เลือกใช้เซนเซอร์ และบัดกรีอุปกรณ์ได้ (งานถนัดของเรา)
- ด้าน Software: เราต้องเขียนโค้ด (Coding) เพื่อสั่งงานสมองกลฝังตัวได้
- ด้าน Network: เราต้องตั้งค่า IP Address และเข้าใจการส่งข้อมูลผ่าน WiFi ได้
สรุปท้ายบท
IoT คือเทคโนโลยีที่เชื่อมโลกทางกายภาพเข้ากับโลกดิจิทัล การเข้าใจพื้นฐานโครงสร้างทั้ง 4 ส่วน (Device, Connectivity, Processing, UI) จะเป็นรากฐานสำคัญในการเรียนบทต่อๆ ไป
ภารกิจต่อไป: ในบทความหน้า เราจะมาดูในส่วนของ “ฮาร์ดแวร์” กันครับว่า เจ้าบอร์ด ESP32 หรือ NodeMCU ที่เราจะใช้เรียนกัน หน้าตาเป็นอย่างไร และมันต่างจาก Arduino ธรรมดาอย่างไร เตรียมตัวให้พร้อมครับ!