เซ็นเซอร์อัจฉริยะจะมีฟีเจอร์อะไรในอนาคตบ้าง? - ตอนที่ 1

(หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้แปลจาก ulinkmedia)

เซ็นเซอร์กลายเป็นสิ่งที่แพร่หลายไปทั่วโลก พวกมันมีอยู่ก่อนอินเทอร์เน็ต และแน่นอนว่ามีมาก่อนอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) เสียอีก เซ็นเซอร์อัจฉริยะสมัยใหม่มีให้ใช้งานหลากหลายมากขึ้นกว่าที่เคย ตลาดกำลังเปลี่ยนแปลง และมีปัจจัยผลักดันการเติบโตมากมาย

รถยนต์ กล้องถ่ายรูป สมาร์ทโฟน และเครื่องจักรในโรงงานที่รองรับอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งเป็นเพียงบางส่วนของตลาดแอปพลิเคชันสำหรับเซ็นเซอร์มากมาย

• เซ็นเซอร์ในโลกกายภาพของอินเทอร์เน็ต

ด้วยการถือกำเนิดของอินเทอร์เน็ตแห่งสรรพสิ่ง การเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัลของการผลิต (เราเรียกว่าอุตสาหกรรม 4.0) และความพยายามอย่างต่อเนื่องของเราในการเปลี่ยนแปลงสู่ดิจิทัลในทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจและสังคม เซ็นเซอร์อัจฉริยะจึงถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ และตลาดเซ็นเซอร์ก็เติบโตเร็วขึ้นเรื่อยๆ

อันที่จริงแล้ว ในบางแง่มุม เซ็นเซอร์อัจฉริยะถือเป็นรากฐาน “ที่แท้จริง” ของอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (Internet of Things) ในขั้นตอนการใช้งาน IoT นี้ หลายคนยังคงนิยาม IoT ในแง่ของอุปกรณ์ IoT อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่งมักถูกมองว่าเป็นเครือข่ายของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกัน ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์อัจฉริยะ อุปกรณ์เหล่านี้อาจเรียกว่าอุปกรณ์ตรวจจับ (Sensor) ก็ได้

ดังนั้น จึงรวมถึงเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น เซ็นเซอร์และการสื่อสาร ที่สามารถวัดสิ่งต่างๆ และแปลงสิ่งที่วัดได้ให้เป็นข้อมูลที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลากหลายรูปแบบ วัตถุประสงค์และบริบทของการใช้งาน (เช่น เทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่ใช้) เป็นตัวกำหนดว่าจะใช้เซ็นเซอร์ชนิดใด

เซ็นเซอร์และเซ็นเซอร์อัจฉริยะ ชื่อเรียกอะไร?

• คำจำกัดความของเซ็นเซอร์และเซ็นเซอร์อัจฉริยะ

เซ็นเซอร์และอุปกรณ์ IoT อื่นๆ เป็นรากฐานของชุดเทคโนโลยี IoT พวกมันจับข้อมูลที่แอปพลิเคชันของเราต้องการและส่งต่อไปยังระบบแพลตฟอร์มการสื่อสารระดับสูง ดังที่เราได้อธิบายไว้ในบทนำเกี่ยวกับเทคโนโลยี IoT ว่า "โครงการ" IoT สามารถใช้เซ็นเซอร์ได้หลายตัว ประเภทและจำนวนของเซ็นเซอร์ที่ใช้ขึ้นอยู่กับความต้องการของโครงการและข้อมูลเชิงลึกของโครงการ ยกตัวอย่างเช่น แท่นขุดเจาะน้ำมันอัจฉริยะ: อาจมีเซ็นเซอร์ได้หลายหมื่นตัว

• ความหมายของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์คือตัวแปลงสัญญาณ เช่นเดียวกับสิ่งที่เรียกว่าแอคชูเอเตอร์ เซ็นเซอร์จะแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง สำหรับเซ็นเซอร์อัจฉริยะ นั่นหมายความว่าเซ็นเซอร์สามารถ "รับรู้" สภาวะต่างๆ ภายในและรอบๆ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ รวมถึงวัตถุทางกายภาพที่เซ็นเซอร์ใช้งาน (สภาวะและสภาพแวดล้อม)

เซ็นเซอร์สามารถตรวจจับและวัดพารามิเตอร์ เหตุการณ์ หรือการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ และสื่อสารข้อมูลเหล่านี้ไปยังระบบระดับสูงขึ้นและอุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถใช้ข้อมูลเพื่อการจัดการ วิเคราะห์ และอื่นๆ ได้

เซ็นเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับ วัด หรือระบุปริมาณทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจง (เช่น แสง ความร้อน การเคลื่อนไหว ความชื้น แรงดัน หรือสิ่งที่คล้ายคลึงกัน) โดยแปลงปริมาณดังกล่าวให้อยู่ในรูปแบบอื่น (โดยเฉพาะพัลส์ไฟฟ้า) (จาก: United Market Research Institute)

พารามิเตอร์และเหตุการณ์ที่เซ็นเซอร์สามารถ "รับรู้" และสื่อสารได้ ได้แก่ ปริมาณทางกายภาพ เช่น แสง เสียง ความดัน อุณหภูมิ การสั่นสะเทือน ความชื้น การมีอยู่ขององค์ประกอบทางเคมีหรือก๊าซเฉพาะ การเคลื่อนไหว การมีอยู่ของอนุภาคฝุ่น เป็นต้น

เห็นได้ชัดว่าเซ็นเซอร์เป็นส่วนสำคัญของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งและต้องมีความแม่นยำมาก เนื่องจากเซ็นเซอร์เป็นจุดแรกในการรับข้อมูล

เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจจับและส่งข้อมูล แอคชูเอเตอร์ก็จะทำงาน แอคชูเอเตอร์จะรับสัญญาณและกำหนดการเคลื่อนไหวที่จำเป็นต่อการดำเนินการในสภาพแวดล้อม ภาพด้านล่างทำให้เห็นภาพได้ชัดเจนขึ้นและแสดงให้เห็นถึงสิ่งต่างๆ ที่เรา "รู้สึก" ได้ เซ็นเซอร์ IoT มีความแตกต่างตรงที่มีลักษณะเป็นโมดูลเซ็นเซอร์หรือบอร์ดพัฒนา (โดยปกติจะออกแบบมาสำหรับกรณีการใช้งานและแอปพลิเคชันเฉพาะ) และอื่นๆ

• ความหมายของเซนเซอร์อัจฉริยะ

คำว่า "อัจฉริยะ" ถูกนำมาใช้กับคำอื่นๆ อีกมากมายก่อนที่จะถูกนำมาใช้กับอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง ไม่ว่าจะเป็นอาคารอัจฉริยะ การจัดการขยะอัจฉริยะ บ้านอัจฉริยะ หลอดไฟอัจฉริยะ เมืองอัจฉริยะ ระบบไฟถนนอัจฉริยะ สำนักงานอัจฉริยะ โรงงานอัจฉริยะ และอื่นๆ อีกมากมาย และแน่นอนว่า เซ็นเซอร์อัจฉริยะก็ถูกนำมาใช้ด้วยเช่นกัน

เซ็นเซอร์อัจฉริยะแตกต่างจากเซ็นเซอร์ตรงที่เซ็นเซอร์อัจฉริยะเป็นแพลตฟอร์มขั้นสูงที่มีเทคโนโลยีในตัว เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล การวินิจฉัย และเครื่องมือเชื่อมต่อที่แปลงสัญญาณตอบรับแบบเดิมให้เป็นข้อมูลเชิงลึกแบบดิจิทัลที่แท้จริง (Deloitte)

ในปี 2009 สมาคมเซ็นเซอร์ความถี่นานาชาติ (IFSA) ได้สำรวจความคิดเห็นของบุคคลหลายคนจากแวดวงวิชาการและภาคอุตสาหกรรม เพื่อกำหนดนิยามของเซ็นเซอร์อัจฉริยะ หลังจากการเปลี่ยนมาใช้สัญญาณดิจิทัลในช่วงทศวรรษ 1980 และการเพิ่มเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมายในช่วงทศวรรษ 1990 เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่จึงสามารถเรียกได้ว่าเป็นเซ็นเซอร์อัจฉริยะ

ในช่วงทศวรรษ 1990 แนวคิด “Pervasive Computing” ถือกำเนิดขึ้น ซึ่งถือเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความก้าวหน้าของการประมวลผลแบบฝังตัว (Embedded Computing) เกิดขึ้น ราวกลางทศวรรษ 1990 การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลและเทคโนโลยีไร้สายในโมดูลเซ็นเซอร์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง และการส่งข้อมูลบนพื้นฐานของการตรวจจับและอื่นๆ ก็มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้น ปัจจุบัน เรื่องนี้เห็นได้ชัดเจนในอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง อันที่จริง บางคนกล่าวถึงเครือข่ายเซ็นเซอร์ก่อนที่จะมีคำว่าอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งเสียอีก ดังนั้น อย่างที่คุณเห็น ในปี 2009 มีเหตุการณ์มากมายเกิดขึ้นในวงการเซ็นเซอร์อัจฉริยะ