เอกสารประกอบการเรียน ep3

เอกสารประกอบการเรยี น หลักสตู รประกาศนียบตั รวิชาชพี ช้ันสูง (ปวส.) พุทธศักราช 2563 30204-2104 อินเทอร์เนต็ สรรพส่ิง สาหรบั ธุรกจิ ดจิ ทิ ลั หนว่ ยท่ี 3 : อปุ กรณ์ IoT สาหรบั ธรุ กจิ ดจิ ิทัล อ.สาธติ จันทรอ์ ู่ วิทยาลัยเทคโนโลยเี กวลินบริหารธรุ กจิ

แผนการเรยี นรู้รายวชิ า ชอื่ รายวิชา อินเทอร์เนต็ สรรพส่ิงสาหรบั ธุรกจิ ดจิ ิทลั รหัสวิชา 30204-2104 ระดับชนั้ ปวส. หนว่ ยกติ 3 ภาคเรยี นที่ 2 ปกี ารศกึ ษา 2564 จุดประสงค์รายวชิ า เพ่อื ให้ 1. มคี วามรู้ความเข้าใจเกย่ี วกับสถาปตั ยกรรม IoT แบบต่างๆ การเลือกใช้อุปกรณ์และการ ใชง้ าน IoT สำหรับธุรกจิ ดจิ ทิ ัล 2. สามารถติดตั้งระบบเขียนโปรแกรม ควบคุมอุปกรณ์ และให้บริการ IoT สำหรับธุรกิจ ดจิ ทิ ลั 3. มเี จตคตแิ ละกจิ นิสยั ท่ดี ใี นการปฏิบตั ิงานดว้ ยความรบั ผดิ ชอบ ซื่อสัตย์ ละเอียด รอบคอบ สมรรถนะรายวชิ า 1. แสดงความรเู้ กีย่ วกบั การเลอื กใช้ IoT สำหรบั ธุรกจิ ดิจทิ ัล 2. เลอื กใช้อุปกรณ์ IoT ให้เหมาะสมกับสำหรับธรุ กจิ ดจิ ิทัล 3. สามารถออกแบบเขียนโปรแกรมควบคุมและตดิ ตง้ อุปกรณ์ IoT ที่เหมาะสมกบั เครอื ขา่ ย internet สำหรบั ธุรกจิ ดจิ ทิ ัล 4. สามารถนำ IoT ไปประยกุ ต์ใชใ้ นงานธุรกจิ คำอธบิ ายรายวิชา ศึกษาและปฏิบตั เิ กี่ยวกับอินเทอร์เน็ตสรรพส่ิง (IoT) สำหรับธุรกิจดจิ ิทัล โครงสร้างพ้ืนฐาน สำหรับ IoT สถาปัตยกรรม IoT อุปกรณ์ IoT การเลือกอุปกรณ์ IoT ที่เหมาะสมกับงานนวัตกรรม ดา้ น IoT สำหรบั ธรุ กิจดิจิทัล การเลือกแพลตฟอร์ม IoT ท่เี หมาะสมกบั ธุรกิจดจิ ทิ ัล การประยุกต์ใช้ เทคโนโลยี IoT เพ่ือสร้างสรรคผ์ ลติ ภัณฑ์และธุรกจิ ดจิ ทิ ัล

หนว่ ยท่ี 3 : อุปกรณ์ IoT สาหรับธรุ กิจดิจิทัล อปุ กรณ Internet of Things ชิ้นแรก ตู้ ATM ถือเป็นอปุ กรณ์ Internet of Things ชนิ้ แรก จาก คาํ นิยามท่นี าย Kevin Ashton ไดบ้ รรยายไว้ ก็ไดม้ กี ารยกตัวอย่าง เจ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เข้าข่ายถือ เป็น Internet of Things ได้นั้นก็พบว่าเจ้าตู้ ATM ที่เราใช้กดเงินกันอยู่ทุกวันนี้นี่แหละถือ เป็น Internet of Things ชิ้นแรกของโลก เพราะมันสามารถ เชื่อมต่อสื่อสารหากันได้ผ่านเครือขา่ ยของธนาคารและสาขาต่างๆ ซ่งึ เจ้า ATM นั้นถอื กําเนดิ ขึน้ มาต้งั แต่ปี 1974 ก่อนทจ่ี ะมีการนิยาม คําวา่ Internet of Things เสยี ด้วยซํา้ อุปกรณ์ IoT มีกปี่ ระเภท ? และอปุ กรณแ์ บบไหนเรียกว่าอปุ กรณ์ IoT ? อุปกรณ์ IoT ยังมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Smart Devices หรือ Connected Devices ดังนั้นแล้ว อุปกรณ์ตา่ ง ๆ ท่ีมชี ่อื คำว่า “Smart” รวมอยู่ในชอื่ อุปกรณก์ น็ ับได้ว่าเปน็ อปุ กรณ์ IoT ทง้ั สั้น ซึง่ เราจะสามารถ แบ่งประเภทของอุปกรณ์ IoT ไดเ้ ปน็ 3 ประเภท ดังนี้ 1. อปุ กรณ์ IoT ที่นิยมใชง้ านในหม่ผู ู้ใช้ทว่ั ไป (Consumer Internet of Things) อุปกรณ์ IoT สำหรับการใช้งานสว่ นตัวหรอื การใชส้ อยภายในบ้าน เปน็ อุปกรณอ์ เิ ล็กทรอนกิ สต์ ่าง ๆ ที่ เข้ามาช่วยให้การใช้ชีวิตของเราเปน็ ไปดว้ ยความราบรื่นและสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น โดยส่วนมากแล้วอุปกรณ์ IoT ชนดิ นี้มกั มีอายุการใชง้ านทีส่ นั้ และมรี ุ่นใหม่ ๆ ออกมาอยเู่ สมอ 2. อุปกรณ์ IoT เชิงพาณิชย์ (Commercial Internet of Things) เปน็ อีกหน่ึงประเภทของอปุ กรณ์ IoT ที่พบได้บ่อย โดยมันจะต่างจาก Consumer IoT ตรงทีม่ นั จะเป็น อุปกรณท์ ่เี ราพบเหน็ ไดภ้ ายนอกบ้าน เชน่ ภายในหา้ งร้าน, โรงแรม, โรงพยาบาล, หรอื สถานที่สาธารณะต่าง ๆ มักเปน็ ส่งิ ท่ีช่วยอำนวยความสะดวกในการใช้ชวี ติ ภายนอกบ้าน 3. อุปกรณ์ IoT ท่ใี ช้ในภาคอตุ สาหกรรม (Industrial Internet of Things) สำหรบั IIoT หรืออุปกรณ์ IoT ทใ่ี ชใ้ นภาตอุตสาหกรรม นน้ั เปน็ อุปกรณ์ IoT ท่ถี กู พัฒนาขน้ึ มาเพื่อช่วย เชื่อมต่อและควบคุมเครื่องจักรต่าง ๆ ในแวดวงอุตสาหกรรมต่าง เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการทำงานและลด ปัญหาจุกจิกทีอ่ าจเกิดขึน้ จากการใช้แรงงานมนุษย์ในการผลิตหรือประกอบชิ้นสว่ นตา่ ง ๆ เข้าด้วยกนั ช่วยทุน่ แรงมนุษย์และควบคมุ คุณภาพสินค้า ทำใหก้ ระบวนการผลิตเปน็ ไปดว้ ยความรวดเรว็ และมีประสทิ ธิภาพ

ขอ้ ดี - ข้อเสียของอุปกรณ์ IoT ข้อดขี องอปุ กรณ์ IoT  ชว่ ยอำนวยความสะดวกในการใชช้ วี ติ เพิ่มทางเลอื กในการใช้จ่ายใหก้ ับผูบ้ ริโภคมากขึ้น  อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถเชื่อมต่อกันได้แบบอัตโนมัติ ไม่เสียเวลาในการโอนย้ายข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์  การทำงานมีความสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น ลดความผิดพลาดที่อาจเกินจากการทำงานของมนุษย์ เพราะใชง้ านเคร่อื งจกั รเป็นสว่ นใหญ่ และประหยัดค่าใชจ้ ่ายในระยะยาวเพราะเคร่ืองจักรสามารถ ทำงานได้แบบไมห่ ยุดพัก ขอ้ เสียของอุปกรณ์ IoT  สามารถใช้งานได้เฉพาะบนพนื้ ท่ีทมี่ ีสญั ญาณอนิ เทอรเ์ นต็ ครอบคลุมทวั่ ถงึ เท่าน้ัน  ความปลอดภยั ของข้อมูลตำ เนือ่ งจากข้อมลู ทุกอย่างถกู จัดเก็บเอาไว้บนระบบ Cloud ทำให้เส่ียง ตอ่ การถกู Hack ขอ้ มลู หากไม่ไดม้ ีการเขา้ รหสั ขอ้ มลู ทซี่ บั ซอ้ น อปุ กรณส์ ำหรับสร้างเทคโนโลยี IoT ระบบฝังตัว หรือ สมองกลฝังตัว (embedded system) คือระบบประมวลผล ที่ใช้ชิปหรือไมโคร โพรเซสเซอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะโดย beenvai เป็นผู้คิดค้น เป็นระบบคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วที่ฝังไว้ใน อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และเครื่องเล่นอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เพื่อเพิ่มความฉลาด ความสามารถให้กับอุปกรณ์ เหล่าน้ันผ่านซอฟตแ์ วรซ์ ึง่ ต่างจากระบบประมวลผลทีเ่ ครื่องคอมพิวเตอรท์ ว่ั ไป

วงจรสมองกลฝงั ตวั ท่สี ามารถนำมาใชพ้ ฒั นาระบบ IoT 1. Arduino เปน็ วงจรท่ไี ด้รับความนิยมเพราะเป็นระบบแบบ Open Source เหมาสำหรบั ผู้เรม่ิ ต้นศึกษา 2. NodeMCU สามารถใช้โปรแกรม Arduino IDE ทำงานร่วมกับ NodeMCU ได้ NodeMCU จึงทำให้ใช้ ภาษา C / C++ ในการเขยี นโปรแกรมได้ ทำใหส้ ามารถใชง้ านไดห้ ลากหลายมากย่ิงขึน้ 3. ESP32 สามารถในการเช่อื มต่อระบบเครือขา่ ยแบบไร้สายและบลูททู รองรบั การเขยี นโปรแกรม ESP32 แบบ Arduino และใชภ้ าษา C ในการเขยี นคำส่ังควบคุมได้ 4. KidBright มีการแสดงผลและเซนเซอร์แบบง่าย สามารถออกแบบและสร้างชุดค ำสั่งแบบบล็อก (Block structured Programming) ผา่ นแอปพลเิ คชันบนสมารต์ โฟนได้

โมดูล หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่แยกออกเป็นชิ้นย่อยๆเป็นเอกเทศหรือเป็น อุปกรณ์ที่มีเอกลักษณ์ทางกายภาพในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในการส่งผลกระทบต่ออิเล็กตรอนหรือสาขาท่ี เก่ยี วขอ้ งกบั อเิ ล็กตรอน โมดลู ท่ีสามารถนำมาใช้พัฒนาระบบ IoT 1) เซนเซอร์ อุณหภมู ิ คล่นื อินฟราเรด คลืน่ อลั ตราโซนิก สัมผสั ตรวจจับวัตถุ (โลหะ) ความดนั ระดบั น้ำ ความช้นื ควัน GPS กลอ้ ง เสยี ง 2) ปุ่มหรอื สวติ ช์แบบกลไก สวิตช์กดติดปล่อยดับ สวิตช์เปิด-ปิด สวิตช์แบบหมนุ สวติ ช์เล่ือน ดิฟสวิตซ์ ไมโครสวติ ช์ แบบใช้เท้ากด

3) หลอดไฟฟา้ สำหรับงานอเิ ลก็ ทรอนิกส์และดิจทิ ัล LED ขายาว LED แบบบาร์ หรอื แบบ VU meter ใช้แสดงค่า LED แบบดอทเมทริกซ์ ใช้แสดงผลเปน็ ตวั อักษรหรอื ในรปู แบบของระดับตา่ ง ๆ จากนอ้ ยไปมาก ตวั เลข โดยกำหนดการติดของดวงไฟไดอ้ สิ ระ LED แบบ 7 ส่วน (7 segment) ใชใ้ นการแสดงค่า LED แบบ 14 ส่วน (14 segment) ใช้สำหรับ ตัวเลข 0-9 ในแต่ละหลกั และจุดทศนิยมได้ การแสดงตวั อักษรและตัวเลข 4) หนา้ จอแสดงผลขนาดเล็ก LCD display module Graphic LCD Display Module OLED Display Module ให้แสงสว่างด้วยตัวเองโดยไมต่ ้อง โดยสว่ นใหญจ่ ะไม่สามารถแสดง แสดงผลเปน็ กราฟกิ ได้ แสดงเป็น ตัวอกั ษรภาษาไทย ตวั อกั ษรภาษาไทยได้ ใช้แสงพื้นหลัง ทำให้ได้ความ ชดั เจนและความสว่างที่คมชัด

5) วงจรควบคุมเปดิ -ปดิ รีเลย์ชนิดแม่เหลก็ หลักการ คือ การสั่งงานใหบ้ อรด์ รีเลย์ชนิดโซลิดสเตต (Solid State Relay) หลักการ IoT จ่ายไฟกับวงจรรีเลย์ ตัวรีเลย์แบบแม่เหล็กนั้น คลา้ ยกบั รีเลย์แบบแมเ่ หล็กแต่จะไม่มกี ลไกใด ๆ การ เมื่อมีกระแสป้อนเข้าสู่ตัวรีเลย์ สนามแม่เหล็กจะ เปดิ สะพานไฟนน้ั จะใชค้ ุณสมบตั ิของปฏกิ ริ ยิ า สารกง่ึ กำเนิดขึ้นและมีการดูดสะพานไฟมาเชื่อมกัน ดังนัน้ ตัวนำ โดยใช้ไฟแรงดันต่ำป้อนเพื่อให้สะพานไฟ เราก็สามารถน าแหล่งจ่ายไฟอีกชุดมาเชื่อมต่อท่ี ภายในทำงาน สะพานไฟน้นั 6) โมดลู ควบคมุ เซอร์โวมอเตอร์ ใช้สำหรับควบคุมการหมุนของมอเตอร์แบบกำหนดองศาการหมุนได้ ซึ่งจะเหมาะสมกับการบังคบั การเลี้ยว บังคับหางเสือเรือบังคับ หรือปีกและแพนหาง เครื่องบินเล็ก และบังคับการเคลื่อนไหวของแขน ห่นุ ยนตห์ รือตวั หนุ่ ยนต์ ซง่ึ วงจรน้ีจะมหี ลายช่องควบคมุ ให้ใช้หลายมอเตอร์

7) โพรโทบอรด์ ตวั ต้านทานขนาดตา่ ง ๆ และสายไฟฟา้ พร้อมขั้ว โพรโทบอรด์ ตัวตา้ นทาน สายไฟฟ้าพรอ้ มขั้ว 8) เครอ่ื งมอื วดั คา่ ทางไฟฟ้า มลั ติมิเตอร์ ดจิ ิตอลมัลตมิ เิ ตอร์ ออสซลิ โลสโคป สรุปทา้ ยบท อุปกรณ์ IoT ชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Smart Devices หรือ Connected Devices สามารถแบ่ง ประเภทของอปุ กรณ์ IoT ได้เป็น 3 ประเภท ดงั น้ี 1. อุปกรณ์ IoT ที่นิยมใช้งานในหมผู่ ูใ้ ชท้ ่ัวไป 2. อปุ กรณ์ IoT เชิงพาณิชย์ 3. อุปกรณ์ IoT ที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรม อุปกรณ์สำหรับสร้างเทคโนโลยี IoT ระบบฝังตัว หรือ สมองกลฝังตัว คือระบบประมวลผล ที่ใช้ชิปหรือไมโครโพรเซสเซอร์ทีอ่ อกแบบมาโดยเฉพาะ โมดูล หรือวงจร อิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่แยกออกเป็นชิ้นย่อยๆเป็นเอกเทศหรือเป็นอุปกรณ์ที่มีเอกลักษณ์ทาง กายภาพในระบบอิเลก็ ทรอนกิ สท์ ่ใี ช้ในการสง่ ผลกระทบต่ออเิ ลก็ ตรอนหรือสาขาท่เี กยี่ วข้องกับอิเลก็ ตรอน

แบบทดสอบ หน่วยที่ 3 : อปุ กรณ์ IoT สำหรบั ธรุ กจิ ดจิ ิทัล ชอื่ – สกุล ............................................................. สาขา ............................ ระดับชั้น .............. คำช้ีแจง ให้นักศกึ ษาบอกชอื่ อปุ กรณส์ าหรบั สร้างเทคโนโลยี IoT 1. ………………………………...… 6. ………………………………...… ………………………………...… ………………………………...… …………………………………... …………………………………... 2. ………………………………...… 7. ………………………………...… ………………………………...… ………………………………...… …………………………………... …………………………………... 3. ………………………………...… 8. ………………………………...… ………………………………...… ………………………………...… …………………………………... …………………………………... 4. ………………………………...… 9. ………………………………...… ………………………………...… ………………………………...… …………………………………... …………………………………... 5. ………………………………...… 10. ………………………………...… ………………………………...… ………………………………...… …………………………………... …………………………………...