M2M ตัวอย่างเทคโนโลยี IOT กับการพลิกโฉมเครื่องจักรอุตสาหกรรมในยุค 4.0

ปัจจุบัน อินเทอร์เน็ตออฟธิง (Internet of Things: IoT) ได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันของมนุษย์มากยิ่งขึ้น ในโลกของยุคดิจิตอล ‘IoT’ นั้น ใครที่อยากทราบข้อมูลสิ่งใดก็สามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างสะดวกและง่ายมากยิ่งขึ้น ไม่ว่าที่พักอาศัย ตลอดจนการเดินทางในสถานที่ต่างๆ หรือแม้กระทั่งในองค์กรหรือสถานประกอบการในส่วนภาคเกษตรและภาคอุตสาหกรรม

แต่เทคโนโลยีหนึ่งที่ก้าวหน้าไปพร้อมกับเทคโนโลยี IoT และเป็นเทคโนโลยีที่มีความเป็นสับเซต (Sub Set) กันอยู่ ก็คงไม่พ้นเทคโนโลยีที่ใช้สื่อสารระหว่างอุปกรณ์กับอุปกรณ์หรือเครื่องจักรกับเครื่องจักร ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทั้งแบบชนิดมีสาย (Wired) และแบบไร้สาย (Wireless) ที่มีชื่อเรียกว่า ‘M2M’ (Machine to Machine Communication)

การสื่อสารหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องจักรกับเครื่องจักร หรือเป็นระบบที่เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม (M2M Ecosystem) โดยที่ไม่จำเป็นต้องมีมนุษย์เข้าไปเกี่ยวข้องหรือสั่งการและดำเนินการตัดสินใจใดๆ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายตามที่มนุษย์กำหนดไว้ ซึ่งต่างกับระบบการสื่อสารในยุคอุตสาหกรรม 3.0 ที่ระบบเซ็นเซอร์สามารถตรวจจับปริมาณทางฟิสิกส์และส่งข้อมูลมายังระบบคอมพิวเตอร์ สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้มาในแบบทิศทางเดียว (One Way) และยังคงต้องใช้มนุษย์เฝ้าสังเกตข้อมูลที่ได้รับอย่างต่อเนื่อง เพื่อนำข้อมูลมาวิเคราะห์และตัดสินใจในการดำเนินการในขั้นตอนต่อไป

โมเดลเกตเวย์คือหนึ่งตัวอย่างเทคโนโลยี IOT ที่เข้ามาควบคุมและการแปลความหมายข้อมูล เพื่อบริการสำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูล เกตเวย์ยังมุ่งเน้นการเข้าชมหลักของผู้ประกอบการ มันรองรับบลูทูธ Zig Bee ความสามารถ GPRS ที่สนับสนุนมาตรฐานการสื่อสารไร้สาย เช่น GSM / GPRS, IEEE 802.11 บลูทู ธ / IEEE 802.15.1 (รองรับการเชื่อมโยงการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ในระยะทางสั้น ๆ) ZigBee / IEEE 802.15.4 (ใช้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วต่ำระหว่างอุปกรณ์ของผู้บริโภคพลังงานต่ำถือว่าเป็นตัวอย่างเทคโนโลยี IOT ที่เข้ามามีบทบาทในการเชื่อมต่อข้อมูล ) โดยเซนเซอร์ที่ใช้งานจะถูกออกแบบพิเศษให้มี

โดยเซนเซอร์ที่ใช้ตรวจจับค่าปริมาณทางฟิสิกส์ในงานอุตสาหกรรมและตัวอย่างเทคโนโลยี IOT ที่ถูกนำมาใช้เช่น การตรวจจับค่าอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสมภายในโรงงาน การควบคุมกล้องวงจรปิดที่ใช้กับระบบรักษาความปลอดภัย การควบคุมระบบโลจิสติกส์ในโรงงาน การตรวจสอบสินค้าคงคลังในชั้นวางสินค้าแบบอัจฉริยะที่ใช้สำหรับตรวจสอบระยะไกลในสต็อกสินค้า ตัวอย่างเช่น เครื่องจำหน่ายสามารถส่งข้อความถึงผู้จัดจำหน่าย เมื่อรายการเฉพาะหมด

การสื่อสาร M2M เป็นสิ่งสำคัญของการจัดการคลังสินค้าการควบคุมระยะไกลหุ่นยนต์ควบคุมการจราจรให้บริการโลจิสติกส์ การจัดการห่วงโซ่อุปทานการจัดการยานพาหนะ (Transportation Service) การรักษาระดับความสดใหม่ของสินค้าในเครื่องเวนเดอร์แมทชีน (Vending Machine Control) ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับแนวคิดที่เรียกว่า อินเทอร์เน็ตออฟธิง (IoT) เป็นต้น

ปัจจุบัน M2M สามารถรองรับมาตรฐานแพลตฟอร์มของอุปกรณ์ต่างๆ ที่เชื่อมต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์กับอุปกรณ์ (Integration Platform) ได้เป็นจำนวนมากขึ้น แสดงโครงข่ายการติดต่อสื่อสารของเทคโนโลยี M2M ดังรูปที่ 2

โครงสร้างปัจจัยของเทคโนโลยี M2M A

KEY NETWORK ELEMENT
M2M Device and Capillary Network	A device loaded with sensors, processors and communication transceivers capable of assimilating and transmitting data contained within those devices autonomously. Capillary network provides connectivity within M2M devices and also from thedevices towards the M2M gateways. M2M Capillary network encompasses technologies across Personal Area NetworkTechnologies such as IEEE 802.15 (Includes Bluetooth and ZigBee piconets), SRD, UWB, M-BUS, Wireless M-BUS
M2M Gateways	Concentrates M2M traffic towards the Telco’s core on one side and interconnects M2M Gateways with the capillary network on the other.
M2M Backhaul	Supports Communications between M2M Gateways and M2M Application (server). Inclusive of technologies as xDSL, PLC, Satellite, LTE, GERAN, UTRAN, W-LAN and WiMAX
M2M Applications (Server)	Contains the middleware (application, services and data) which hosts the business intelligence for execution of the M2M business logic. It essentially is a software process or agent by which the data can be analyzed, reported or acted upon.

การใช้งาน M2M หนึ่งในตัวอย่างเทคโนโลยี IOT ของอุตสาหกรรมยุค 4.0 สำหรับการเก็บฐานข้อมูลรายละเอียดด้านประวัติอายุการใช้งาน การสึกหรอของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลแบบออนไลน์ เช่น  เทคโนโลยี M2M สามารถนำมาใช้ในระบบเฝ้าระวังและติดตาม การบันทึก วัน/เวลา แรงดันและกระแสไฟฟ้า กำลังไฟฟ้า การตรวจจับอุณหภูมิความร้อนที่เกิดขึ้นในขดลวดของมอเตอร์เหนี่ยวนำ การตรวจจับความเร็วรอบ (RPM) และแรงบิด (Torque) ของมอเตอร์  โดยข้อมูลเหล่านี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ สำหรับการวิเคราะห์ความผิดปกติของการทำงาน การจัดการด้านพลังงานและการซ่อมบำรุงมอเตอร์ชนิดเหนี่ยวนำในขั้นตอนถัดไป เป็นต้น แสดงดังรูปที่ 4

ตัวอย่างเทคโนโลยี IOT ที่นำมาต่อยอด M2M ในอุตสาหกรรมยุค 4.0 สำหรับการเก็บฐานข้อมูลรายละเอียดด้านพลังงานที่ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น การบริหารจัดการพลังงาน การควบคุมการผลิตและการจ่ายพลังงานไฟฟ้าภายในโรงงานโดยอัตโนมัติ (Automation) ทั้งสภาวะปกติและสภาวะฉุกเฉินในการตรวจจับและแสดงผล (Sense & Monitor) ณ ฐานเวลาจริง นอกจากนี้ ยังสามารถสื่อสารข้อมูลในเชิงโต้ตอบ (Two-way Communication/Interactive) กับอุปกรณ์ด้วยกันเองและระบบต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมไปถึงตัวบุคคลที่รับผิดชอบอย่างอัตโนมัติ แสดงระบบการจัดการด้านพลังงาน ดังรูปที่ 5