Original Title: A Step toward Next-Generation Advancements in the Internet of Things Technologies
Source: doi.org/10.3390/s22208072
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ជំហានឆ្ពោះទៅរកវឌ្ឍនភាពជំនាន់ក្រោយនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអ៊ីនធឺណិតនៃវត្ថុ (IoT)

ចំណងជើងដើម៖ A Step toward Next-Generation Advancements in the Internet of Things Technologies

អ្នកនិពន្ធ៖ Farhan Amin, Rashid Abbasi, Abdul Mateen, Muhammad Ali Abid, Salabat Khan

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022, Sensors

វិស័យសិក្សា៖ Computer Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឧបករណ៍ IoT បង្កើតទិន្នន័យយ៉ាងច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ក្នុងបណ្តាញ ដែលទាមទារឱ្យមានការពិនិត្យឡើងវិញនូវប្រសិទ្ធភាព ភាពស្មុគស្មាញ និងអន្តរកម្ម ដោយសារតែបច្ចេកវិទ្យា IoT ប្រពៃណីមិនមានសមត្ថភាពគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការគាំទ្រទិន្នន័យដ៏ធំនេះទេ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះផ្តល់នូវការវិភាគជាប្រព័ន្ធស្តីពីវឌ្ឍនភាពជំនាន់ក្រោយនៃបច្ចេកវិទ្យា IoT ដោយផ្តោតលើការធ្វើសមាហរណកម្មរវាងមុខវិជ្ជាធំៗ និងបច្ចេកវិទ្យាតភ្ជាប់ទំនើបៗ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Big Data Analytics for IoT
ការវិភាគទិន្នន័យធំសម្រាប់ IoT
អាចគ្រប់គ្រងទិន្នន័យច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ក្នុងល្បឿនលឿន កាត់បន្ថយហានិភ័យ និងផ្តល់ទិន្នន័យច្បាស់លាស់។ ទាមទារកន្លែងផ្ទុកធំ និងមានភាពស្មុគស្មាញក្នុងការរៀបចំទិន្នន័យបឋម (Pre-processing) ក៏ដូចជាបញ្ហា Five Vs។ ជួយទាញយកតម្លៃ (Value) ដ៏មានប្រយោជន៍ពីទិន្នន័យឆៅរបស់ឧបករណ៍ IoT សម្រាប់ការសម្រេចចិត្ត។
Artificial Intelligence (AI) & Machine Learning (ML)
បញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងការរៀនដោយម៉ាស៊ីន
ផ្តល់ស្វ័យប្រវត្តិកម្ម ជួយធ្វើការទស្សន៍ទាយ និងស្វែងរកគំរូទិន្នន័យដែលលាក់កំបាំងដោយមិនបាច់មានមនុស្សចូលរួម។ ទាមទារថាមពលកុំព្យូទ័រខ្ពស់ក្នុងការគណនា ដែលជាបញ្ហាប្រឈមសម្រាប់ឧបករណ៍ IoT ដែលមានធនធានតូចតាច។ បង្កើនភាពត្រឹមត្រូវនៃការវិភាគទិន្នន័យ និងធ្វើឱ្យប្រតិបត្តិការប្រព័ន្ធទាំងមូលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។
Federated Learning (FL)
ការរៀនដោយសហព័ន្ធ
រក្សាឯកជនភាពទិន្នន័យរបស់អ្នកប្រើប្រាស់បានល្អដោយមិនបាច់បញ្ជូនទិន្នន័យឆៅទៅកាន់ Cloud និងសាកសមសម្រាប់ឧបករណ៍ដែលខ្វះធនធាន។ ជួបប្រទះបញ្ហាប្រឈមនៅពេលអនុវត្តក្នុងបរិយាកាសឧបករណ៍ចម្រុះគ្នា (Heterogeneous Environment) ដែលមានសមត្ថភាពខុសៗគ្នា។ ធ្វើឱ្យគំរូទស្សន៍ទាយកាន់តែប្រសើរឡើងតាមរយៈការរៀនដោយវិមជ្ឈការ ព្រមទាំងការពារឯកជនភាពទិន្នន័យ។
Blockchain Technology
បច្ចេកវិទ្យាប្លុកឆេន
ផ្តល់សុវត្ថិភាពខ្ពស់ តម្លាភាព និងជួយផ្ទៀងផ្ទាត់ប្រភពដើមនៃទិន្នន័យ (Data Provenance) ក្នុងទម្រង់វិមជ្ឈការ។ អាចធ្វើឱ្យមានភាពយឺតយ៉ាវ (Latency) និងទាមទារថាមពលកែច្នៃបន្ថែមសម្រាប់ការបញ្ជាក់ប្រតិបត្តិការនីមួយៗ។ ធានានូវភាពជឿជាក់ ភាពត្រឹមត្រូវនៃទិន្នន័យ និងការពារការជ្រៀតចូល ឬកែប្រែទិន្នន័យពីខាងក្រៅ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ឯកសារនេះជាការសិក្សាស្រាវជ្រាវបែបពិនិត្យឡើងវិញ (Review Paper) ដូច្នេះមិនមានការបញ្ជាក់ពីតម្លៃជាលុយ ឬធនធានជាក់លាក់ក្នុងការពិសោធន៍នោះទេ ប៉ុន្តែវាបានលើកឡើងពីតម្រូវការធនធានជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ប្រព័ន្ធ IoT ជំនាន់ថ្មី។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះគឺជាការពិនិត្យឡើងវិញនូវអត្ថបទស្រាវជ្រាវទូទាំងពិភពលោក ដោយពឹងផ្អែកលើការព្យាករណ៍ទីផ្សារសកល និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើបៗ។ ការអភិវឌ្ឍទាំងនេះភាគច្រើនសន្មតថាបរិយាកាសអនុវត្តមានហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ Cloud ពេញលេញ និងអ៊ីនធឺណិតល្បឿនលឿន។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ការទាញយកប្រយោជន៍ពេញលេញអាចមានកម្រិតនៅឡើយ ដោយសារហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធអ៊ីនធឺណិតនៅតាមតំបន់ជនបទមួយចំនួនមិនទាន់មានភាពគ្របដណ្តប់ល្អ និងនៅខ្វះខាតអ្នកជំនាញកម្រិតខ្ពស់លើវិស័យនេះ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យា IoT ជំនាន់ថ្មីទាំងនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហា និងអភិវឌ្ឍវិស័យសំខាន់ៗនៅកម្ពុជា ប្រសិនបើត្រូវបានយកមកសម្របតាមបរិបទក្នុងស្រុកយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។

ជារួម ការធ្វើសមាហរណកម្មបច្ចេកវិទ្យា IoT និងវិទ្យាសាស្ត្រទិន្នន័យពិតជាអាចជំរុញសេដ្ឋកិច្ចឌីជីថលរបស់កម្ពុជាបាន ប៉ុន្តែទាមទារឱ្យមានការរៀបចំគោលនយោបាយច្បាស់លាស់ ការវិនិយោគលើហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ និងការបណ្តុះបណ្តាលធនធានមនុស្សជាចាំបាច់។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ IoT និងបណ្តាញទំនាក់ទំនង: ចាប់ផ្តើមស្វែងយល់ពីរបៀបដែលសេនស័រប្រមូលទិន្នន័យ និងពិធីការបណ្តាញផ្សេងៗដូចជា Wi-Fi, LoRa, និង ZigBee ដែលជួយឱ្យឧបករណ៍ IoT អាចទាក់ទងគ្នាបានទោះបីជានៅតំបន់ដាច់ស្រយាលឬទីវាលក៏ដោយ។
  2. អភិវឌ្ឍជំនាញផ្នែក Data Science និង Big Data: សិក្សាភាសាប្រូក្រាម Python រួមជាមួយការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍វិភាគទិន្នន័យធំៗដូចជា Apache SparkHadoop ដើម្បីចេះពីរបៀបសម្អាត (Data Cleaning) និងទាញយកព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃពីទិន្នន័យឆៅរបស់ឧបករណ៍ IoT។
  3. ស្វែងយល់ពី Machine Learning និងប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាពទំនើប: អនុវត្តការសរសេរកូដសម្រាប់ក្បួនដោះស្រាយ Machine Learning ដោយប្រើកញ្ចប់កម្មវិធីដូចជា Scikit-learnTensorFlow ដើម្បីធ្វើស្វ័យប្រវត្តិកម្ម ព្រមទាំងសិក្សាពីបច្ចេកវិទ្យាការពារទិន្នន័យដូចជា Blockchain និង Federated Learning
  4. បង្កើតគម្រោងពិសោធន៍ជាក់ស្តែង (Prototyping): ចាប់ផ្តើមបង្កើតគម្រោងខ្នាតតូចដូចជា 'ប្រព័ន្ធតាមដានបរិស្ថានកសិកម្ម' ដោយប្រើប្រាស់ Raspberry PiArduino រួចតភ្ជាប់ទិន្នន័យទៅកាន់ Cloud តាមរយៈសេវាកម្មដូចជា AWS IoTAzure IoT ដើម្បីវិភាគជាក់ស្តែង។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Federated Learning (FL) វាគឺជាវិធីសាស្ត្រនៃការបណ្តុះបណ្តាលបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ដោយមិនចាំបាច់ប្រមូលទិន្នន័យឆៅពីឧបករណ៍របស់អ្នកប្រើប្រាស់ទៅកាន់ម៉ាស៊ីនកណ្តាល (Cloud) នោះទេ។ ឧបករណ៍នីមួយៗរៀនពីទិន្នន័យរបស់ខ្លួន រួចបញ្ជូនតែ "ចំណេះដឹង" ឬការកែសម្រួលគំរូ (Model Update) ទៅកាន់ម៉ាស៊ីនកណ្តាលដើម្បីរួមបញ្ចូលគ្នា ដែលជួយការពារការលេចធ្លាយឯកជនភាពទិន្នន័យបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ដូចជាសិស្សរៀនមេរៀនរៀងៗខ្លួននៅផ្ទះ ហើយយកតែចម្លើយដែលរកឃើញមកប្រាប់គ្រូ ដោយមិនបាច់យកសៀវភៅសរសេររបស់ខ្លួនមកបង្ហាញនោះទេ។
Data Provenance វាគឺជាដំណើរការនៃការកត់ត្រានិងតាមដានប្រភពដើម ប្រវត្តិ និងការផ្លាស់ប្តូរនានានៃទិន្នន័យ តាំងពីពេលវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងដោយសេនស័ររហូតដល់ចុងបញ្ចប់ ដើម្បីធានាថាទិន្នន័យនោះពិតជាមានភាពត្រឹមត្រូវ គួរឱ្យទុកចិត្ត និងមិនត្រូវបានគេលួចកែបន្លំក្នុងពេលបញ្ជូន។ ដូចជាការចុះបញ្ជីសំបុត្រកំណើត និងប្រវត្តិរូបរបស់មនុស្សម្នាក់ៗ ដើម្បីដឹងច្បាស់ថាគាត់ជានរណា និងមានប្រវត្តិមកពីណា។
Software-Defined Networking (SDN) វាគឺជាវិធីសាស្ត្រថ្មីក្នុងការគ្រប់គ្រងបណ្តាញអ៊ីនធឺណិត ដោយញែកផ្នែកបញ្ជា (Control Plane) ចេញពីផ្នែកបញ្ជូនទិន្នន័យ (Data Plane) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកគ្រប់គ្រងអាចកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ និងគ្រប់គ្រងចរាចរណ៍ទិន្នន័យក្នុងបណ្តាញទាំងមូលបានយ៉ាងងាយស្រួលតាមរយៈកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ (Software) ជាជាងការទៅកំណត់លើឧបករណ៍រ៉ោតទ័រ (Router) ដោយផ្ទាល់។ ដូចជាការប្រើតេឡេបញ្ជា (Remote Control) ពីចម្ងាយដើម្បីគ្រប់គ្រងប្រព័ន្ធផ្លូវរថភ្លើងទាំងអស់ពីបន្ទប់បញ្ជាតែមួយ ដោយមិនចាំបាច់មានមនុស្សទៅឈរប្តូរផ្លូវនៅតាមផ្លូវបំបែកនីមួយៗនោះទេ។
Network Science ជាមុខវិជ្ជាវិទ្យាសាស្ត្រដែលសិក្សាអំពីបណ្តាញដ៏ស្មុគស្មាញ (ដូចជាបណ្តាញទំនាក់ទំនងសង្គម បណ្តាញឧបករណ៍ IoT ឬអ៊ីនធឺណិត) ដើម្បីទាញយកលក្ខណៈពិសេសនៃការតភ្ជាប់ និងស្វែងយល់ពីរបៀបដែលសមាសធាតុនីមួយៗនៅក្នុងប្រព័ន្ធនោះធ្វើអន្តរកម្ម ទាក់ទងគ្នា និងជះឥទ្ធិពលដល់ប្រតិបត្តិការប្រព័ន្ធទាំងមូល។ ដូចជាការសិក្សាពីបណ្តាញសរសៃពួរក្នុងរាងកាយមនុស្ស ដើម្បីដឹងថាបើប៉ះពាល់សរសៃមួយ តើវានឹងធ្វើឱ្យឈឺចាប់ដល់ផ្នែកណាខ្លះនៃរាងកាយ។
cyber–physical systems (CPSs) វាគឺជាប្រព័ន្ធដែលតភ្ជាប់វត្ថុរូបវន្តនៅក្នុងពិភពពិត (ដូចជាម៉ាស៊ីន រថយន្ត ឬរោងចក្រ) ទៅនឹងពិភពឌីជីថលពោលគឺកុំព្យូទ័រ និងបណ្តាញអ៊ីនធឺណិត ដើម្បីឱ្យកុំព្យូទ័រអាចតាមដាន វិភាគ និងបញ្ជាវត្ថុទាំងនោះដោយស្វ័យប្រវត្តិនិងទាន់ពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ដូចជាមនុស្សយន្តដែលមានរាងកាយជាដែក (ផ្នែករូបវន្ត) និងមានខួរក្បាលជាកុំព្យូទ័រ (ផ្នែកឌីជីថល) ដែលអាចគិតវិភាគនិងធ្វើសកម្មភាពឆ្លើយតបដោយខ្លួនឯង។
blockchain technology វាគឺជាបច្ចេកវិទ្យាផ្ទុកទិន្នន័យបែបវិមជ្ឈការ (គ្មានអ្នកគ្រប់គ្រងកណ្តាល) ដែលទិន្នន័យត្រូវបានកត់ត្រាទុកជាប្លុកៗ តភ្ជាប់គ្នាជាខ្សែសង្វាក់ និងត្រូវបានចម្លងទុកនៅគ្រប់កុំព្យូទ័រក្នុងបណ្តាញ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់អត្តសញ្ញាណឧបករណ៍ IoT ធានាសុវត្ថិភាពទិន្នន័យ និងធ្វើឱ្យទិន្នន័យមិនអាចត្រូវបានលុប ឬកែប្រែដោយសម្ងាត់បានឡើយ។ ដូចជាសៀវភៅកត់ត្រារួមមួយ ដែលសិស្សគ្រប់គ្នាក្នុងថ្នាក់មានច្បាប់ចម្លងដូចៗគ្នា ហើយបើមាននរណាម្នាក់ចង់លួចកែពិន្ទុ អ្នកគ្រប់គ្នានឹងដឹងភ្លាមព្រោះវាខុសពីសៀវភៅរបស់ពួកគេ។
Big Data analytics គឺជាដំណើរការនៃការប្រើប្រាស់ក្បួនគណិតវិទ្យា និងកម្មវិធីកុំព្យូទ័រទំនើបៗ ដើម្បីពិនិត្យនិងទាញយកព័ត៌មាន លំនាំ (Patterns) និងនិន្នាការ ដែលលាក់កំបាំងចេញពីទិន្នន័យដ៏ច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ និងស្មុគស្មាញ ដែលប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រធម្មតាមិនអាចធ្វើបាន ដើម្បីជួយដល់ការសម្រេចចិត្តប្រកបដោយភាពឆ្លាតវៃ។ ដូចជាការប្រើម៉ាស៊ីនរែងមាសដ៏ធំមួយ ដើម្បីរែងយកកម្ទេចមាស (ព័ត៌មានមានតម្លៃ) ចេញពីគំនរខ្សាច់ដ៏ធំមហិមា (ទិន្នន័យរញ៉េរញ៉ៃ)។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖