ฟาร์มสมัยใหม่ ระบบนี้ต้องใช้งานแน่นอนอย่างขาดไม่ได้ ในอนาคต คือเทคโนโลยีระบบ Internet of Things (IoT)

5 ปีที่ผ่านมา

โดย เจ้าของร้าน

ปัจจุบันหนึ่งในเทคโนโลยีที่กำลังได้รับการจับตามองอย่างมากคือ เทคโนโลยี Internet of things และองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีนี้ คือเรื่องของการสื่อสาร
สำหรับฟาร์มสมัยใหม่ ระบบนี้ต้องใช้งานแน่นอนอย่างขาดไม่ได้ ในอนาคต
ระบบ Internet of Things (IoT) ของเราจะเป็นแบบไหนดี : อุปกรณ์ IoT Device ปลายทางเชื่อมต่อตรงไปยังคลาวด์ ?

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่นำมาใช้งาน อาจแบ่งได้เป็น สองประเภทหลัก
- บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller Boards) เช่น บอร์ด Arduino เป็นต้น ในกลุ่มนี้ ถ้าจะนำมาใช้ด้าน IoT ก็จะต้องเป็นบอร์ดที่เชื่อมต่อได้ เช่น Ethernet, WiFi/BLE, LoRa, SigFox, NB-IoT เป็นต้น
- คอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว (Single-Board Computer: SBC) เช่น บอร์ด Raspberry Pi และอีกจำนวนมาก
.
อุปกรณ์แบบ SBC แตกต่างจากแบบแรกคือ ใช้ระบบปฏิบัติการในการทำงานร่วมด้วย เช่น Ubuntu / Debian, Yocto-based Embedded Linux, OpenWrt เป็นต้น อุปกรณ์กลุ่มนี้จะมีความสามารถในการประมวลผลและความจุของหน่วยความจำสูงกว่าบอร์ดจำพวกไมโครคอนโทรลเลอร์ รองรับการเชื่อมต่อได้หลายรูปแบบ เช่น Ethernet, WiFi/BLE และอาจรวมถึง 4G/LTE (Cellular), NB-IoT, LoRa เป็นอุปกรณ์ต่อเพิ่ม เช่น มีลักษณะเป็นบอร์ด Shield หรือ Mini PCI-e card เป็นต้น
.
เมื่อเลือกฮาร์ดแวร์พร้อมความสามารถในการเชื่อมต่อได้แล้ว จากนั้นจึงเป็นการเรียนรู้การเขียนโค้ดในภาษาที่เลือกใช้ C/C++, Arduino-Compatible หรือภาษาคอมพิวเตอร์ในระดับสูง เช่น Python (MicroPython/CircuitPython), JavaScript/Nodejs (Espruino), Lua เป็นต้น ทำตามตัวอย่างเช่น จากแหล่งต่าง ๆ หรือมีการแชร์ไว้ใน github เป็นต้น
.
เริ่มหาอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น โมดูลเซ็นเซอร์ (Sensors) ซึ่งอาจจะรวมอยู่ไว้บนบอร์ดแล้ว เช่น เพื่อวัดค่าอุณหภูมิ-ความชื้นสัมพัทธ์ หรือค่าอื่น ๆ เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม เป็นต้น และรวมถึงอุปกรณ์เพื่อใช้เป็นเอาต์พุตหรือแอคชูเอเตอร์ (Actuators) เช่น โมดูลรีเลย์สำหรับควบคุมโหลดไฟฟ้า บอร์ดควบคุมการทำงานมอเตอร์ไฟฟ้า เป็นต้น ยิ่งถ้ามีไลบรารีมาให้ใช้งานด้วย ก็จะสะดวกและง่ายต่อการเรียนรู้
.
ท้ายสุด ไม่ว่าจะใช้ฮาร์ดแวร์อะไร เขียนด้วยภาษาอะไร ก็จะลู่เข้าสู่การเชื่อมต่อกับบริการในระบบคลาวด์ ซึ่งอาจจะมีทดลองใช้บริการฟรี แต่อาจมีข้อจำกัดในการใช้งาน ซึ่งก็มีให้เลือกทดลองใช้ได้หลายสิบรายในปัจจุบัน หรืออาจยอมเสียค่าบริการรายเดือน เช่น Microsoft IoT Azure, Amazon AWS IoT เป็นต้น นอกจากนั้นยังสามารถใช้แอคพลิเคชันบนสมาร์ทโฟน เชื่อมต่อกับบริการในระบบคลาวด์ดังกล่าวได้ด้วย เช่น ลองนึกถึงกรณีการทำสมาร์ทฟาร์ม เราต้องการดูสถานะของระบบผ่านสมาร์ทโฟนที่ไหนเมื่อไหร่ก็ได้ เป็นต้น
.
ทุกอย่างวิ่งไปที่คลาวด์ ข้อมูลถูกส่งขึ้นระบบคลาวด์ผ่านทางอินเทอร์เน็ตในช่องทางต่าง ๆ มีการจัดเก็บข้อมูลในระบบฐานข้อมูลแบบต่าง ๆ (Data Storage) มีบริการวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analytics) รวมถึงการประยุกต์ใช้เทคนิคทางปัญญาประดิษฐ์ และแสดงข้อมูลเชิงกราฟิกรูปแบบต่าง ๆ (Data Visualization) ข้อดีคือ ระบบคลาวด์มีความสามารถสูงในการประมวลผล การจัดเก็บข้อมูล การรักษาความปลอดภัย เป็นต้น
.
เมื่อได้กล่าวถึงมาจุดนี้ หลายคนเคยลองทำมาแล้ว ลองตั้งคำถามดูว่า
- อุปกรณ์ของเราใช้รูปแบบการสื่อสารไร้สาย WiFi ต่อผ่าน Access Point (AP) เข้าสู่อินเทอร์เน็ตไปยังระบบคลาวด์ ใช่หรือไม่ และในกรณีนี้ ในมุมมองของการเขียนโปรแกรม เราใช้วิธีสื่อสารข้อมูลด้วยรูปแบบที่เรียกว่า REST ผ่าน HTTP/HTTPS หรือใช้โปรโตคอล MQTT ใช่หรือไม่
- แต่ถ้าไม่ได้ใช้ WiFi ก็อาจใช้เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายระยะไกลกว่า WiFi เช่น NB-IoT ซึ่งจะเข้าสู่ระบบเครือข่ายของผู้ให้บริการ และเชื่อมต่อไปยังเครื่องแม่ข่ายในระบบคลาวด์อีกต่อหนึ่ง หรือถ้าใช้ LoRa/LoRaWAN ก็จะเชื่อมต่อกับ Gateway ของผู้ให้บริการก่อนเข้าสู่ระบบคลาวด์ (ยกเว้นทำ Gateway เอง แล้วต่อเข้าอินเทอร์เน็ต) ในลักษณะนี้ใช่หรือไม่
.
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ IoT ก็ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและระบบคลาวด์ อาจมีการจำกัดการใช้งานและการเชื่อมต่ออุปกรณ์อยู่เฉพาะภายในบ้าน (Smart Home / Home Automation) หรือภายในองค์กร ในฟาร์ม หรือ โรงงาน อาจด้วยเรื่องเหตุผลของความปลอดภัย เราอาจจะทำระบบขึ้นมาเองในลักษณะ local /private server ใช้งานในเครือข่ายภายในเท่านั้น ยกตัวอย่าง เช่น Apache Web Server, Blynk Server, MQTT Broker, MongoDB Server, Grafana Server เป็นต้น
.
.
จาก Cloud Computing สู่ Fog Computing, Edge Computing
.
ถ้าอุปกรณ์ทุกตัวต้องเชื่อมต่อเข้าสู่ระบบคลาวด์ ซึ่งอยู่ที่ไหนสักแห่ง และอาจไม่ได้อยู่ใกล้กับอุปกรณ์ต้นทาง (ต้องผ่านอุปกรณ์เครือข่ายหลาย ๆ ทอด) ก็จะส่งผลต่อการใช้เวลาในการส่งข้อมูล (latency) และระยะเวลาในการตอบสนอง (response time) ที่เพิ่มขึ้น ในเรื่องของปริมาณข้อมูล (data traffic) ถ้าอุปกรณ์ส่งข้อมูลปริมาณน้อยและไม่บ่อย ก็ไม่ใช่ปัญหา แต่ถ้ามีอุปกรณ์จำนวนมาก ส่งข้อมูลมากและบ่อย คำถามคือ จะลดปริมาณการส่งข้อมูลออกไปยังคลาวด์ได้อย่างไรบ้าง และถ้าข้อมูลมีปริมาณมาก ต้องมีการจัดเก็บและประมวลผลที่คลาวด์ จะส่งผลต่อค่าใช้จ่ายของบริการในระบบคลาวด์หรือไม่
.
เป็นไปได้หรือไม่ว่า อุปกรณ์ IoT ไม่ต้องเชื่อมต่อกับระบบคลาวด์โดยตรง แต่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลเบื้องต้น ตรงบริเวณที่เรียกว่า "ขอบของเครือข่าย" ใกล้กับจุดกำเนิดของข้อมูล เช่น ข้อมูลที่ได้จากเซ็นเซอร์ เพื่อลดระยะเวลาในการตอบสนอง ลดปริมาณข้อมูลที่จะต้องถ่ายโอนผ่านอินเทอร์เน็ต และลดระยะเวลาในการสื่อสารข้อมูลไปยังระบบคลาวด์
.
จากปัญหาและแนวทางดังกล่าว จึงเป็นที่มาของคำว่า Edge Computing (การประมวลผลบนขอบ หรือ ที่ขอบริมของเครือข่าย) และ Fog Computing (การประมวลผลหมอก) ซึ่งมีความคล้ายกันมากจนอาจจะใช้แทนกันได้ สิ่งที่เหมือนกันคือ ความพยายามที่จะแบ่งงานจากคลาวด์ออกมาในทิศทางต้นกำเนิดของข้อมูล และเกี่ยวข้องกับการจัดการกับข้อมูลตั้งแต่หรือใกล้กับแหล่งกำเนิดข้อมูล แต่ก็มีความแตกต่าง เช่น Edge Computing จะเกี่ยวข้องกับการประมวลผลที่ขอบของเครือข่าย เช่น ที่ตัวอุปกรณ์ IoT Gateways หรือแม้กระทั่งที่ตัวอุปกรณ์ IoT Devices ขณะที่ Fog Computing จะเน้นการประมวลผลภายในเครือข่าย เช่น ในระบบ LAN (local area network) และอาจเป็นไปได้ว่า ดาต้าเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก (Micro-data centers) ซึ่งอาจมีขนาดเพียงตู้ Rack เดียว เริ่มมีบทบาทมากขึ้นสำหรับการใช้งานในองค์กร
.
.
IoT Gateways
.
อุปกรณ์ประเภทที่เรียกว่า IoT Gateway ทำหน้าที่หลายอย่าง เช่น ทำให้อุปกรณ์ IoT Devices ที่ใช้รูปแบบการสื่อสารแบบใดแบบหนึ่ง ให้สามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ (ทำหน้าที่เป็น Protocol Converter) เช่น แปลงจาก TCP/RS485-ModBus หรือ BLE/ZigBee/Z-Wave ให้เป็น MQTT เป็นต้น อุปกรณ์ประเภทนี้ อาจเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก หรือ SBC มีความสามารถในการประมวลผลและความจุหน่วยความจำ (RAM และ Harddisk) สูงกว่า อุปกรณ์ end devices เชื่อมต่อได้หลายรูปแบบ และเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตด้วย Ethernet ความเร็วสูง หรือรวมถึง 4G/LTE ด้วย ดังนั้นอุปกรณ์ต้นทาง หรือ end devices จึงไม่จำเป็นต้องต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ตและระบบคลาวด์โดยตรง มีความยืดหยุ่นสูงกว่า รองรับการใช้งาน Edge Computing ได้ง่ายกว่า

แหล่งที่มา
smartfarmdiy
IoT kmutnb

สมาร์ทฟาร์มดีไอวาย

107

สมัครสมาชิกร้านนี้ เพื่อรับสิทธิพิเศษ

หนังสือรับรองบริษัท

บุ๊คแบ๊งค์

คุ้มครองโดยLnwPay

บริษัท สมาร์ทเอไอโซลูชั่น จำกัด Inspried by smartfarmdiy.com

ตะกร้า

( 0 )

▲

▼

รายการสั่งซื้อของฉัน

เข้าสู่ระบบ

สมัครสมาชิก (ฟรี)

รายการสั่งซื้อของฉัน

ข้อมูลร้านค้านี้

สมาร์ทฟาร์มดีไอวาย

บริษัท สมาร์ทเอไอโซลูชั่น จำกัด รับก่อสร้างฟาร์ม โรงเรือนระบบปิด ระบบเปิด ขนาดเล็ก กลาง ใหญ่ plant factory โรงเรือนอัจฉริยะ ฟาร์มระบบอัตโนมัติและรับติดตั้งระบบควบคุมสมองกลอิเล็กทรอนิกส์ ทั้ง Industrial และ Non Industrial, Smart Farm ฟาร์มพืช ฟาร์มสัตว์ สำหรับเกษตรยุคใหม่ นอกจากนี้ยังจำหน่ายอุปกรณ์ ให้คำปรึกษา ออกแบบ แผนผังระบบฟาร์ม โรงเรือน งานจัดสวน งานออกโชว์ งานโมเดล ต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง และจำหน่ายอุปกรณ์สินค้าทางการเกษตร อุปกรณ์เทคโนโลยีในงานเกษตร ต่างๆ สมาร์ทฟาร์มดีไอวาย เลขที่ประจำตัวผู้เสียภาษี : 0105560177872 LINE ID: @smartfarmdiy LINE ID: @smartfarmin