Credit:The Fusion of 5G, IoT and AI | AISOMA — Herstellerneutrale KI-Beratung

5G +AI+IoT Perfect ingredient

ส่วนผสมที่ลงตัวสำหรับ New Technology ของ ทศวรรษนี้

ก่อนที่จะไปพูดถึงศัพท์ ทาง Technology ที่อ่านแล้วเข้าใจยาก ผมเลยอยากจะยกตัวอย่าง ระบบร่างการของคนขึ้นมาอธิบาย เพื่อให้เห็นภาพยิ่งขึ้น โดยขอยกตัวอย่างเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันของทุกคนครับ สำหรับในการขับรถยนต์ ขณะเราขับรถยนต์ เรามองเห็นรถยนต์คันข้างหน้า โดยมีตาเป็นตัวตรวจจับภาพ Eye(sensor) โดยเมื่อตาจับภาพได้แล้ว ก็จะส่งภาพนั้นผ่านระบบสื่อประสาท Neurotransmitter (Transport) ไปให้สมองทำการประมวลผล Brain(Processing) หลังจากที่สมองประมวลผลเสร็จ ก็จะส่งต่อคำสั่ง ผ่านระบบสื่อประสาท Neurotransmitter(Transport) อีกครั้งหนึ่ง ในที่นี้ถ้าสมองประมวลผลว่าไม่มีรถข้างหน้าก็ทำการเหยียบคันเร่ง Foot(Action)ในทางกลับกันหากรถคันหน้าเบรค ระบบประมวลผลในร่างกายของเราก็จะสั่งให้เท้าเหยียบเบรค Foot(Action) หรืออาจจำเป็นต้องหักหลบแบบกระชั้นชิด มือก็จะทำการหักพวงมาลัยได้ทันที Hand(Action)

หากเราเข้าใจระบบการทำงานของร่างกายของเราสำหรับการขับรถแล้ว เราลองไปดู ระบบ Self Driving car ดูว่ามีอุปกรณ์อะไร เข้ามาเป็นส่วนผสมและทำงานสอดประสานกัน ทำให้ รถยนต์สามารถเคลื่อนที่ไปได้โดยไม่มีคนขับได้

จากรูปจะเห็นว่ามีส่วนประกอบของอุปกรณ์หลายส่วน ทำงานสอดประสานกัน เพื่อที่เลียนแบบคนหรือทำงานได้เทียบเท่ากับคนมากที่สุด เราไปทำความรู้จักอุปกรณ์แต่ละส่วนและหน้าที่ของมันกันเถอะ

เรามาเริ่มต้นที่ส่วนประกอบแรกกัน ซึ่งก็คือ AI Unit นั่นเอง

AI(Artificial intelligence)

ประกอบไปด้วย Hardware(CPU/GPU) และ Software (AI Model) ซึ่งทั้งสองส่วนทำงานร่วมกันทำให้สามารถประมวลผล input จาก Sensor ต่างๆ เพื่อส่งต่อ output ไปทำ Action ที่ unit อื่นๆได้ หลายคนคงสงสัยว่าส่วนประมวลผลตรงนี้ ทำไมต้องเป็น AI เนื่องจาก AI สามารถเรียนรู้ได้จากข้อมูล Input และข้อมูล output เพื่อสร้าง Model(Program) ขึ้นมา ทำให้ตัว AI สามารถปรับเปลี่ยน Action ได้ตาม สถานการณ์ตามสิ่งที่มันเคยเรียนรู้ไปแล้ว ซึ่งจะแตกต่างจาก Traditional Program ที่ต้องใส่ Logic ให้ กับ Software ในการประมวลผล เพื่อให้ได้ output ออกมา โดย Program จะทำงานได้ตาม Logic ที่เราป้อนเข้าไปเท่านั้น) ดังนั้น AI จึงเป็นการผลิกโฉมการสร้าง Processing Unit เพราะสามารถทำลายข้อจำกัด เดิมของ Traditional Program ได้

เมื่อเรามาดู Trend การใช้งานด้าน AI ในภูมิภาค Asia Pacific พบว่า มีการเติบโตขึ้นเพิ่มขึ้นทุกปีจึงเป็นเป็นสาเหตุให้ เราต้องตระหนักในการนำ AI มาใช้งานให้มากขึ้น จะได้ทำให้เราไม่ตกขบวนรถไฟสายนี้

ร่ายยาวเรื่อง AI มายาว ขอไปต่อที่ ส่วนประกอบที่ 2 คือส่วนของ IoT+(Sensor,Robot) ซึ่งทั้งสองส่วนนี้ไม่สามารถแยกออกจากกันได้เลย ไปทำความรู้จัก IoT กันให้มากขึ้นกันดีกว่า

IoT(Internet Of thing)

หากแปลกันตรงๆมันก็คือสิ่งของต่างๆ(Thing)ที่เชื่อมต่อไปยัง Internet ได้ โดยสิ่งของอาจจะป็นอะไรก็ได้ ใหญ่ก็ได้เล็กก็ได้ ขอให้อุปกรณ์เหล่านั้น เชื่อมต่อออก internet โดยในสิ่งของต่างๆจะถูกเพิ่มอุปกรณ์ที่เรียกว่า Embedded board ซึ่งมีส่วนประกอบภายใน คล้ายกับ Computer ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันแต่ทำการย่อส่วนมันลงมา เท่านี้เอง Thing ก็จะฉลาดขึ้นมาทันที อีกทั้งสามารถรับส่งข้อมูลผ่าน internet ด้วย Modem ซึ่งเป็น Communication Port ซึ่งอาจจะถูกติดตั้งอยู่บน Embedded board หรือทำมีการต่อ Modem เพิ่มเติมเข้าไป เพื่อเพิ่มทางเลือกในการใช้งาน Communication Protocol ได้เหมาะสมตามหน้างาน ตัวอย่าง Communication Protocol แบบ Wireless ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันได้แก่ 2G,3G,4G,Wifi,LoRA และ ล่าสุดในประเทศไทย ก็จะมี Technology 5G มาเป็นทางเลือกเพิ่มเติม

Introduction To Embedded System Basics and Applications (elprocus.com)

— — — สำหรับอุปกรณ์ Embedded Board ที่ใช้งานตามท้องตลาด มีหลากหลายรุ่นด้วยกัน แล้วแต่ความเหมาะสมในการนำไปใช้งาน โดยจะขอยกตัวอย่าง แค่บางตัวเพื่อให้คนที่สนใจไปศึกษาต่อ (credit:6 Best Microcontrollers: Hardware for Embedded Computing (felgo.com)) — — —

1. Arduino
2. Beagleboard
3. Raspberry Pi
4. Toradex i.MX
5. Nvidia Jetson
6. Intel Nuc

มาถึงส่วนประกอบสุดท้าย ซึ่งจะทำให้ระบบตัวอย่างของเรา Self Driving Car จะเกิดขึ้นไม่ได้ เลยก็คือ ระบบ 5G นั่นเอง ทำไมต้องเป็น 5G ในเมื่อ เราก็มี 2G,3G,4G,LoRa อยู่แล้ว เราไปดู กันเลนดีกว่า 5G คืออะไร ดีอย่างไร

5G

คือ มันก็คือ Wireless Technology generation ที่ 5 หากไปดู ใน ITU Standard ใช้อีกชื่อหนึ่งว่า IMT-2020 โดยใน 4G เราจะใช้ชื่อว่า IMT-Advance เพื่อให้เข้าใจง่ายๆคือ มันก็คือเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย รุ่นที่ 5 นั่นเอง แล้ว 5G มันดีกว่า 4G ยังไง ไปดูสิ่งที่ ITU เขียน Requirement ไว้กันครับ

ETSI — 5g Standards — 5g Mobile Technologies

จากที่ ITU-2020 กำหนดมาตรฐานออกมา ขออธิบาย ค่า Parameter ต่างๆ ให้ชัดเจนมากขึ้น ดังนี้

• Peak Data Rate(Gbit/s) 20 Gbps ค่านี้หมายถึง ความเร็วสูงสุดที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล (โดยส่วนใหญ่อ้างอิงจาก Lab Test)
• User Experience Data Rate(Gbit/s) 100 Mbps ค่านี้หมายถึง ความเร็วเฉลี่ยที่ลูกค้าจะใช้งานได้ เพื่อใช้ในการรับส่งข้อมูล
• Spectrum Efficiency เท่ากับ 3 เท่า ของ 4G อธิบาย ก็คือถ้าเรามี ความถี่(Spectrum) 20Mhz นำมาใช้กับ 4G ได้ความเร็วในการรับส่งข้อมูลได้ 200 Mbps นำความถี่เดียวกัน นี้ไปใช้กับ 5G จะทำความเร็วได้ ุ600 Mbps ซึ่งประสิทธิภาพจะต่างกัน 3 เท่า
• Mobility(km/h) สามารถรองรับอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 500 Km/h ซึ่งหมายถึง รองรับการใช้งานกับอุปกรณ์ที่อยู่บน High Speed Train ได้
• Latency (ms) <1ms คือ Delay ที่เกิดจากการที่ Transmitter ส่งข้อมูลไปหา Receiver แล้ว Receiver มีการ Acknowledge ตอบกลับ

What Is Latency and How to Reduce It — KeyCDN Support

• Connectivity Density(device/km2) คือ สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ จำนวน 1 ล้าน device ในพื้นที่ 1 ตารางกิโลเมตร
• Network Energy Efficiency คือประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน ดีกว่า 4G 100 เท่า ความหมายคืออุปกรณ์ฝั่ง Network กินไฟน้อยลง 100 เท่า เมื่อเทียบกับ 4G
• Area Traffic capacity(Mbit/s/m2) คือสามารถให้ความเร็วในการรับส่งข้อมูล ได้ 10Mbps ต่อพื้นที่ 1 ตารางเมตร

จากมาตรฐาน 5G ที่เราเห็น มีข้อดีในหลายๆ เรื่อง สรุป Requirement ที่จะนำไป ใช้ กับ Application ต่างๆ ได้ดังนี้

1. Application ที่ต้องการ การรับส่งข้อมูลปริมาณมากๆ
2. Application ที่ต้องการ Real time สูง Delay น้อย
3. Application ที่ต้องการ การเชื่อมต่ออุปกรณ์จำนวนมากๆ
4. Application ที่ต้องใช้กับการเคลื่อนที่ด้วย ความเร็วสูง

จากทั้งความสามารถทั้งหมดของทั้ง Technology AI , IoT, 5G ทำให้เราทำให้ เกิด New Business Model หรือ New Use Caseใหม่ๆ ได้หลากหลาย ซึ่งแบ่งออกเป็น 5 หมวดหมู่ได้ตามภาพ

The Fusion of 5G, IoT and AI | AISOMA — Herstellerneutrale KI-Beratung

Transportation &Logistic

• AI base driver assistance and traffic monitoring เป็นการประยุกต์ใช้ เพื่อทำการช่วยวิเคราะห์การขับรถของคนขับรถว่าพร้อมสำหรับการขับรถไหมเพื่อช่วยลดอุบัติเหตุ ช่วยตัดสินใจในการเลือกเส้นทางเพื่อให้เดินทางไปในระยะทางที่สั้นที่สุด ช่วยวิเคราะห์สภาพรถว่าอยูในสภาพพร้อมใช้งานหรือไม่

Driverless car or autonomous driving? Tackling the challenges of autonomous vehicles — deepsense.ai

• Self Driving Car เป็นการประยุกต์ใช้ เพื่อทำให้เกิดยานยนต์ไร้คนขับ ทำให้ผู้โดยสารไม่ต้องกังวลกับอาชญากรรมที่อาจจะเกิดจากการใช้รถสาธารณะจากคนขับรถ หรือช่วยให้ผู้ขับขี่งีบหลับได้ หรือทำงานอื่นได้ในขณะเดินทาง

รูปแสดงอุปกรณ์ต่างๆที่ติดบน Self Driving Car

• Delivery by Unmanned vehicle เป็นการประยุกต์ใช้ เพื่อช่วยลดต้นทุนและปัญหาด้าน Human Resource ในการขนส่งสินค้า

รูปแสดงการเชื่อมต่อ Self Driving car กับอุปกรณ์รอบๆ ตัวรถยนต์ ผ่าน Network 5G

Qualcomm: autonomous driving will be a key 5G use case (enterpriseiotinsights.com)

Industry and Manufacturing operation

• Factory automation and remote control of industry Robot เป็นการประยุกต์ใช้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตในส่วนงานที่ต้องการความแม่นยำสูง ลดการสูญเสียจากการเหนื่อยล้าของคนในงานที่ซ้ำๆ ลดงานที่อันตรายลง โดยให้ AI Robot ทำงานแทน
• Remote Inspections and maintenance and worker training เป็นการประยุกต์ ใช้เพื่อทำ Predictive Maintenance เครื่องจักร ก่อนที่มันจะเสีย เนื่องจากหากเครื่องจักรหยุดทำงานจะทำให้เกิดการสูญเสียแต่ละครั้งมีมูลค่าค่อนข้างสูง หรือแม้กระทั่งนำระบบ AR/VR(ผ่าน 5G)เข้ามาช่วย Train พนักงาน ในการใช้งานเครื่องจักร รวมถึงสามารถใช้ AI ในการวิเคราะห์การทำงานได้อีกด้วย

ภาพแสดง Industry 4.0 ซึ่งแบบเดิมมีการเชื่อมต่อกันแบบมีสาย แต่เมื่อ มี 5G Technology 5G เข้ามาทำให้การเปลี่ยน โรงงาน ให้เป็น Industry 4.0 ทำได้ง่ายขึ้น เพราะลดขั้นตอนการติดตั้งสายสัญญาณที่ยุ่งยากไป

Industrial | Industry 4.0 | TI.com

Healthcare

• Remote Health monitoring and illness preventive เป็นการประยุกต์ใช้เพื่อทำการสอบประวัติ monitor อัตราการเต้นของหัวใจ น้ำตาลในเลือด ผ่านอุปกรณ์การตรวจวัดแบบพกพา และส่งข้อมูลกลับมาให้ หมอเพื่อตรวจสอบผลและแนะนำแนวทางป้องกัน
• Remote Diagnostic and medical operation เป็นการประยุกต์ใช้เพื่อทำการรักษาโรค จากการใช้กล้องตรวจจับภาพบริเวณที่จะรักษา วัดไข้ผ่านอุปกรณ์ตรวจวัดแบบพกพา ประกอบการสืบสวนโรค และใช้ AI มาช่วยในการวินิจฉัย รวมถึงการผ่าตัดแบบทางไกลได้อีกด้วย

Robot Doctor วินิจฉัยโรค แบบ Remote โดยใช้ AI,5G,IOT,ROBOT

A robotic doctor is gearing up for action | Horizon: the EU Research & Innovation magazine | European Commission (horizon-magazine.eu)

Public Safety and Security

• Intelligence Video surveillance and security system เรียกง่ายๆว่าระบบรักษาความปลอดภัยแบบอัจฉริยะ ซึ่งเป็นการตรวจสอบ ผู้ที่มีคดีอาชญากรรมผ่านระบบกล้องสาธารณะได้ หรือ สามารถหาบุคคลที่กระทำการผิดกฎหมายได้จากกล้องเช่นกัน
• Emergency service and border control เป็นการประยุกต์ใช้เพื่อตรวจสอบบุคคลที่เดินทางเข้าออกประเทศ ว่ามีคดีความหรือไม่

Artificial Intelligence (AI) based Analytics Video Surveillance — Security Solutions | Panasonic Business

บทสรุป

ยังมีการประยุกต์ใช้ AI IoT 5G กับ Sector อื่นๆ อีกมากมาย เช่น Virtual Personal Assistance ในอนาคตเราคงเห็น ผู้ช่วยส่วนบุคคลในรูปแบบ ของ AR/VR เพื่อตอบคำถามเราหรือแม้กระทั่งคิดแทนตัวเราได้ หรืออีกไม่นานที่ Technology 3D Hologram สามารถนำมาใช้งานได้จริง เราก็อาจจะมีผู้ช่วย ที่ Display เป็น Hologram เหมือนในหนัง Star War ก็เป็นไปได้ในอนาคตอันใกล้นี้

บทความนี้เป็นบทความแรกของผมหากมีมีข้อผิดพลาดประการใดก็ขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วยครับ