Original Title: FROM INTERNET OF THINGS TO SMART DATA FOR SMART URBAN MONITORING
Source: doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-4-W3-19-2017
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ពីអ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ (IoT) ទៅកាន់ទិន្នន័យឆ្លាតវៃ សម្រាប់ការតាមដានទីក្រុងឆ្លាតវៃ

ចំណងជើងដើម៖ FROM INTERNET OF THINGS TO SMART DATA FOR SMART URBAN MONITORING

អ្នកនិពន្ធ៖ E. Gastaud (Digital Services Development Unit, Digital Innovation and IT Department, Métropole de Lyon, France)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2017, 2nd International Conference on Smart Data and Smart Cities

វិស័យសិក្សា៖ Urban Monitoring and Smart Cities

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ទីក្រុងធំៗកំពុងប្រឈមនឹងបញ្ហាដូចជាការឡើងកម្ដៅផែនដី ការបំពុល ការគ្រប់គ្រងសំណល់ និងប្រសិទ្ធភាពថាមពល ដែលទាមទារឱ្យមានប្រព័ន្ធតាមដាននិងបំប្លែងទិន្នន័យពីឧបករណ៏ IoT ទៅជាទិន្នន័យឆ្លាតវៃ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់អភិក្រមនៃការដាក់ពង្រាយឧបករណ៍តភ្ជាប់ (IoT) និងបណ្តាញទំនាក់ទំនង រួមបញ្ចូលជាមួយប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យកណ្តាល ដើម្បីតាមដាននិងពង្រឹងសេវាកម្មទីក្រុងផ្សេងៗនៅក្នុងទីក្រុង Lyon។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Private LoRa Network
ការប្រើប្រាស់បណ្តាញ LoRa ឯកជន (Private LoRa Network)
មានតម្លៃទាប ស៊ីថាមពលតិច (Low Power) អាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានឆ្ងាយ និងផ្តល់សិទ្ធិគ្រប់គ្រងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញទាំងស្រុងដល់អាជ្ញាធរក្រុង។ តម្រូវឱ្យមានការដំឡើងអង់តែន (Gateways) នៅទីតាំងខ្ពស់និងមានសុវត្ថិភាព ព្រមទាំងត្រូវការធនធានមនុស្សសម្រាប់ថែទាំម៉ាស៊ីនមេ ២៤ម៉ោង។ ផ្តល់ការពេញចិត្តខ្ពស់ក្នុងការបញ្ជូនទិន្នន័យពីឧបករណ៍វាស់សីតុណ្ហភាពខ្យល់នៅតំបន់សាកល្បងដោយជោគជ័យ។
Public Sigfox Network
ការប្រើប្រាស់បណ្តាញ Sigfox សាធារណៈ (Public Sigfox Network)
មិនតម្រូវឱ្យមានការវិនិយោគលើការកសាងអង់តែនឬហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញដោយខ្លួនឯងទេ ដោយអាចប្រើប្រាស់បណ្តាញដែលមានស្រាប់បានភ្លាមៗ។ ជាប្រព័ន្ធបិទ (Proprietary Network) ដែលធ្វើឱ្យមានការពឹងផ្អែកទៅលើក្រុមហ៊ុនផ្តល់សេវាតែម្នាក់ និងមានការកំណត់ទំហំនិងភាពញឹកញាប់នៃការបញ្ជូនទិន្នន័យ។ ប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យសម្រាប់ការតាមដានកម្រិតសំណើមដី សកម្មភាពដើមឈើ និងកម្រិតសំរាមក្នុងធុងកញ្ចក់។
Wired Broadband / GSM Network
ការប្រើប្រាស់បណ្តាញខ្សែទូលាយ និងទូរស័ព្ទចល័ត (Wired Broadband / GSM)
អាចបញ្ជូនទិន្នន័យបានក្នុងល្បឿនលឿន មានស្ថិរភាពខ្ពស់ និងស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងស្នូល (Core Systems)។ ស៊ីថាមពលខ្លាំង និងពិបាកក្នុងការដាក់ពង្រាយនៅតាមទីតាំងចល័ត ឬកន្លែងដែលពិបាកចូលដល់ (ដូចជាលើដើមឈើ ឬធុងសំរាម)។ មិនស័ក្តិសមសម្រាប់ឧបករណ៍ IoT ចុងផ្លូវ (Edge Devices) ប៉ុន្តែជាតម្រូវការចាំបាច់សម្រាប់ប្រព័ន្ធរចនាសម្ព័ន្ធកណ្តាល។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តគម្រោងទីក្រុងឆ្លាតវៃនេះទាមទារការវិនិយោគរួមបញ្ចូលគ្នាទាំងលើហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធផ្នែករឹង ប្រព័ន្ធផ្នែកទន់កូដចំហ និងការអភិវឌ្ឍធនធានមនុស្សជំនាញជាន់ខ្ពស់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងទីក្រុង Lyon ប្រទេសបារាំង ដែលមានអាកាសធាតុត្រជាក់បង្គួរ និងមានហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធទីក្រុងរៀបចំបានល្អរួចជាស្រេច។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដែលមានអាកាសធាតុត្រូពិចក្តៅហើយសើម និងមានការអភិវឌ្ឍទីក្រុងយ៉ាងឆាប់រហ័ស លក្ខខណ្ឌនៃការប្រមូលទិន្នន័យ (ដូចជាឥទ្ធិពលនៃកម្ដៅខ្លាំង និងភ្លៀងធ្លាក់ខ្លាំង) អាចធ្វើឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដំណើរការខុសប្រក្រតី ដែលទាមទារឱ្យមានការកែសម្រួលស្តង់ដារឧបករណ៍ឡើងវិញ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ទោះបីជាបរិបទខុសគ្នាក៏ពិតមែន ប៉ុន្តែស្ថាបត្យកម្មប្រព័ន្ធ IoT និងការគ្រប់គ្រងទិន្នន័យស្តង់ដារនៅក្នុងឯកសារនេះ មានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការយកមកដោះស្រាយបញ្ហាទីក្រុងនៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជា។

ជារួម ការចាប់ផ្តើមពីគម្រោងសាកល្បងតូចៗដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា IoT ដែលមានតម្លៃទាប នឹងជួយស្ថាប័នរដ្ឋនិងឯកជននៅកម្ពុជាក្នុងការបោះជំហានឆ្ពោះទៅរកការអភិវឌ្ឍទីក្រុងឆ្លាតវៃប្រកបដោយនិរន្តរភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ សិក្សានិងដំឡើងបណ្តាញទំនាក់ទំនង IoT: និស្សិតត្រូវរៀនពីរបៀបដំឡើងនិងប្រើប្រាស់ LoRaWAN Gateway ដោយប្រើប្រាស់ Raspberry Pi ដើម្បីបង្កើតបណ្តាញឥតខ្សែតម្លៃទាបសម្រាប់ការបញ្ជូនទិន្នន័យក្នុងបរិវេណសាកលវិទ្យាល័យ។
  2. ជំហានទី២៖ រៀបចំប្រព័ន្ធផ្ទុកនិងបញ្ជូនទិន្នន័យ (Data Pipeline): សិក្សាប្រើប្រាស់កម្មវិធីកូដចំហ Node-RED ដើម្បីចាប់យកទិន្នន័យពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងរៀបចំមូលដ្ឋានទិន្នន័យ InfluxDB (Time-Series Database) សម្រាប់រក្សាទុកទិន្នន័យបរិស្ថាន។
  3. ជំហានទី៣៖ ស្វែងយល់ពីស្តង់ដារអន្តរប្រតិបត្តិការទិន្នន័យ: ផ្តោតលើការស្រាវជ្រាវស្តង់ដារ O-MI/O-DFOGC SOS ដើម្បីរៀនពីរបៀបធ្វើឱ្យឧបករណ៍ IoT ផ្សេងៗគ្នាអាចនិយាយភាសាទិន្នន័យតែមួយបាន (Data Standardization) សម្រួលដល់ការវិភាគនៅពេលអនាគត។
  4. ជំហានទី៤៖ បង្កើតផ្ទាំងគ្រប់គ្រងទិន្នន័យឆ្លាតវៃ (Dashboarding): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី Grafana ដើម្បីភ្ជាប់ទៅកាន់មូលដ្ឋានទិន្នន័យ InfluxDB និងបង្កើតផ្ទាំងបង្ហាញទិន្នន័យជាក់ស្តែង (Real-time Dashboard) ដូចជាកម្រិតសីតុណ្ហភាព ឬចំណុះធុងសំរាម សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ។
  5. ជំហានទី៥៖ អនុវត្តគម្រោងសាកល្បងខ្នាតតូច (Pilot Project): ជ្រើសរើសករណីសិក្សាមួយ (ឧទាហរណ៍៖ ប្រព័ន្ធស្រោចស្រពស្វ័យប្រវត្តិ ឬ ធុងសំរាមឆ្លាតវៃ) រួចសាកល្បងអនុវត្តផ្ទាល់នៅក្នុងទីធ្លាសាកលវិទ្យាល័យ ដើម្បីប្រមូលទិន្នន័យ វាយតម្លៃកំហុសឆ្គង និងរៀបចំរបាយការណ៍កែលម្អ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Internet of Things ជាបណ្តាញនៃឧបករណ៍រូបវន្ត (ដូចជាឧបករណ៍វាស់កម្ដៅ ឬធុងសំរាម) ដែលមានបំពាក់ប្រព័ន្ធសេនស័រ កម្មវិធី និងបច្ចេកវិទ្យាតភ្ជាប់ ដើម្បីប្រមូលនិងផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យតាមរយៈប្រព័ន្ធអ៊ិនធឺណិតដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដូចជាការបំពាក់ភ្នែកនិងត្រចៀកឱ្យវត្ថុប្រើប្រាស់ប្រចាំថ្ងៃ ដើម្បីឱ្យពួកវាអាចរាយការណ៍ប្រាប់យើងពីអ្វីដែលកំពុងកើតឡើងនៅជុំវិញវា។
Urban Heat Island (UHI) ជាបាតុភូតដែលតំបន់ទីក្រុងមានសីតុណ្ហភាពក្តៅជាងតំបន់ជនបទដែលនៅជុំវិញ ដោយសារការស្រូបនិងបញ្ចេញកម្ដៅពីអគារ ថ្នល់កៅស៊ូ និងកង្វះដើមឈើ ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់សុខភាពប្រជាជន។ ដូចជាការអង្គុយលើកៅអីថ្មដែលត្រូវថ្ងៃក្តៅពេញមួយថ្ងៃ វានឹងភាយកម្ដៅមកវិញនៅពេលយប់ ធ្វើឱ្យកន្លែងនោះក្តៅជាងការអង្គុយលើវាលស្មៅ។
LPWAN networks ជាបណ្តាញទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ (Low Power Wide Area Network) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍បញ្ជូនទិន្នន័យទំហំតូចបានចម្ងាយឆ្ងាយ (រាប់សិបគីឡូម៉ែត្រ) ដោយប្រើប្រាស់ថាមពលថ្មតិចតួចបំផុត (អាចប្រើបានរាប់ឆ្នាំដោយមិនបាច់សាកថ្ម)។ ដូចជាការផ្ញើសារអក្សរខ្លីៗ (SMS) ទៅកាន់មិត្តភក្តិនៅឆ្ងាយរាប់គីឡូម៉ែត្រម្តងម្កាល ដែលស៊ីថ្មទូរស័ព្ទតិចបំផុត ជំនួសឱ្យការខលវីដេអូដែលឆាប់អស់ថ្ម។
O-MI / O-DF ជាស្តង់ដារអន្តរប្រតិបត្តិការកូដចំហ (Open Messaging Interface & Open Data Format) ដែលជួយឱ្យប្រព័ន្ធ IoT និងឧបករណ៍ផ្សេងៗគ្នាអាចយល់ពីទិន្នន័យគ្នានិងផ្លាស់ប្តូរព័ត៌មានគ្នាបាន មិនថាមកពីក្រុមហ៊ុនផលិតផ្សេងគ្នាក៏ដោយ។ ដូចជាការប្រើប្រាស់ភាសាអង់គ្លេសជាភាសាកណ្តាល ដើម្បីឱ្យមនុស្សមកពីប្រទេសផ្សេងៗគ្នាអាចនិយាយនិងយល់គ្នាបានយ៉ាងងាយស្រួល។
RDF (Resource Description Framework) ជាទម្រង់នៃការរៀបចំទិន្នន័យសម្រាប់វ៉េបសេម៉ង់ទិច (Semantic Web) ដែលពិពណ៌នាអំពីទំនាក់ទំនងរវាងវត្ថុផ្សេងៗក្នុងទម្រង់ជា 'ប្រធានបទ-កិរិយាសព្ទ-កម្មវត្ថុ' (Subject-Predicate-Object) ដើម្បីឱ្យម៉ាស៊ីនអាចយល់អត្ថន័យទិន្នន័យបាន។ ដូចជាការសរសេរប្រយោគខ្លីៗដើម្បីពន្យល់ពីទំនាក់ទំនង ឧទាហរណ៍៖ 'ដើមឈើនេះ (ប្រធានបទ) ស្ថិតនៅ (កិរិយាសព្ទ) ផ្លូវលេខ៥ (កម្មវត្ថុ)' ដើម្បីឱ្យកុំព្យូទ័រដឹងពីបរិបទ។
Time series database ជាប្រភេទមូលដ្ឋានទិន្នន័យ (ដូចជាកម្មវិធី InfluxDB) ដែលត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសសម្រាប់ផ្ទុកទិន្នន័យដែលផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា ដោយភ្ជាប់រាល់ទិន្នន័យនីមួយៗជាមួយនឹងត្រាពេលវេលា (Timestamp) ដ៏ច្បាស់លាស់។ ដូចជាសៀវភៅកំណត់ហេតុរបស់គ្រូពេទ្យ ដែលកត់ត្រាសីតុណ្ហភាពអ្នកជំងឺរៀងរាល់ម៉ោង ដើម្បីមើលពីការប្រែប្រួលកម្ដៅតាមពេលវេលា។
OGC SOS (Sensor Observation Service) ជាស្តង់ដារសកលដែលបង្កើតឡើងដើម្បីសម្រួលដល់ការសាកសួរ (Query) ការគ្រប់គ្រង ការទាញយក និងការបញ្ចូលទិន្នន័យពីឧបករណ៍សេនស័ររាប់ពាន់គ្រឿងទៅក្នុងប្រព័ន្ធកណ្តាលក្នុងទម្រង់តែមួយ។ ដូចជាទម្រង់ពាក្យស្នើសុំស្តង់ដារនៅធនាគារ ដែលតម្រូវឱ្យអតិថិជនទាំងអស់បំពេញតាមទម្រង់តែមួយ ដើម្បីងាយស្រួលដល់បុគ្គលិកក្នុងការយកទិន្នន័យទៅប្រើប្រាស់បន្ត។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖