Digital Food - อาหารดิจิตอล (ตอนที่ 1)

(Picture from http://www.dreamstime.com/)

หลายๆ ครั้งที่ผมสังเกตพฤติกรรมการทานอาหารของลูก โดยเฉพาะของกินเล่น หรือ ของหวาน เวลาคุณยายซื้อของหวานมาจากตลาด เช่น ขนมเทียน ข้าวเหนียวถั่วดำ ลอดช่อง ปลากริมไข่เต่า แล้วนำมาเสนอให้เด็กๆ ทาน .... ลูกๆ ของผมจะบอก "กินไม่เป็น" แล้วก็วิ่งไปหยิบเถ้าแก่น้อย หรือ เลย์ คนละถุงแล้วหนีไปเลย ไม่น่าเชื่อว่าขนมไทยเหล่านี้อีกไม่นานก็จะสูญพันธุ์ เพราะเด็กๆ ที่เกิดมาในยุค The New Millenium หรือปี ค.ศ. 2000 ที่เราเรียกว่า Gen M หรือ Gen Z นี้ พวกเขาไม่รู้จักของกินยุคที่ผมเป็นเด็กอีกแล้ว เมื่อไหร่ก็ตามที่คนรุ่นผมตายกันหมด ก็คงไม่มีใครมาทำ ข้าวเหนียวถั่วดำขายแล้วหล่ะครับ คงจะเหลือแต่ขนมถุงอุตสาหกรรมแบบที่ขายในเซเว่น

แต่นั่นก็ไม่ใช่เรื่องที่ผมรู้สึกกังวล เพราะพฤติกรรมการกินอาหารของมนุษย์มันก็เปลี่ยนไปตามบริบทโลก และวิถีชีวิตในยุคต่างๆ ไม่เช่นนั้น เราก็คงต้องไปอนุรักษ์การกินเนื้อสัตว์ดิบๆ ของมนุษย์ยุคก่อนค้นพบไฟกันเป็นแน่ และสิ่งที่ผมจะเขียนในบทความซีรีย์นี้ ท่านผู้อ่านจะได้พบกับแนวคิดอันยิ่งสุดโต่งเข้าไปอีก แบบว่าพลิกโลกเลย เพราะอาหารในอนาคต ที่มนุษย์ยุคลูกๆ ของผมจะรับประทาน มันจะเปลี่ยนไปจากอาหารยุคของเราอย่างสิ้นเชิง เราจะกินอาหารที่มีลักษณะเดิมจากวัตถุดิบตั้งต้น เช่น เมล็ดข้าว ขาไก่ ปีกไก่ น้อยลง  เราจะกินอาหารแบบที่เรียกว่า processed food เช่น แป้งจากข้าว นักเก็ตจากไก่ กันมากขึ้นเรื่อยๆ โดยอาหารเหล่านั้นจะผลิตขึ้นมาจากกระบวนการใหม่ๆ เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น

- Vertical Farming หรือ การทำไร่ทำนาบนตึกสูง การผลิตอาหารจะเปลี่ยนจากการปลูกพืชผักกลางแจ้ง (Outdoor Agriculture) มาสู่ระบบ (Indoor Agriculture) กันมากขึ้น และจะเริ่มเปลี่ยนจากเกษตรในชนบท มาสู่เกษตรในเมือง (Urban Farming) เพราะอะไรหรือครับ เพราะว่าแนวโน้มในอนาคตนั้น ผู้คนจะย้ายเข้าสู่เมืองมากขึ้น (Urbanization) โดยสหประชาชาติประมาณว่าในปี ค.ศ. 2030 จะมีประชากรอาศัยในเมืองใหญ่ 5,000 ล้านคน จากประชากรทั้งหมด 8 พันล้านคน ดังนั้น หากกิจกรรมการผลิตอาหารย้ายมาอยู่ในเมือง จะทำให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน และเป็นการคืนพื้นที่เกษตรกรรมให้กลับสู่ธรรมชาติ การเกิด Vertical Farming ทำให้การผลิตทำในระบบปิด ในอาคารที่ควบคุมสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งแน่หล่ะครับ ระบบดิจิตอลต่างๆ จะเข้ามาช่วยทำให้สิ่งที่เป็นไปได้

- In Vitro Meat หรือ การผลิตเนื้อแบบหลอดแก้ว เป็นการผลิตเนื้อสัตว์ขึ้นมาโดยไม่ต้องเลี้ยงสัตว์ ไม่ต้องฆ่าสัตว์ อยากจะกินอะไร ก็ผลิตสิ่งนั้นขึ้นมา เช่น เนื้ออกไก่ หรือ ปีกไก่ ผลิตขึ้นมาโดยเลี้ยงเนื้อเยื่อนั้นขึ้นมา เป็นการเปลี่ยนจากเลี้ยงสัตว์ -> ปลูกสัตว์ แทน เหมือนปลูกต้นไม้ยังไงยังงั้นล่ะครับ และแน่นอน สิ่งนี้จะเกิดขึ้นพร้อมๆ กับ Vertical Farming คือระบบผลิตสามารถทำในอาคารสูง ในเมือง ไม่มีการปล่อยกลิ่นเหม็นสู่สิ่งแวดล้อมเหมือนฟาร์มหมู ฟาร์มไก่ ในปัจจุบัน และแน่นอนครับ การทำ In Vitro Meat จะต้องมีระบบดิจิตอลเข้ามาช่วยดูแล ถึงจะเป็นไปได้

- Synthetic Biology หรือ ชีววิทยาสังเคราะห์ เป็นการผลิตอาหารโดยการไปดัดแปลงให้สิ่งมีชีวิตบางชนิด เช่น จุลินทรีย์ ทำงานเป็นโรงงานในการผลิตสิ่งที่เราต้องการ ไม่ว่าจะเป็น อาหาร ยา วิตะมิน อาหารเสริม ต่างๆ ทั้งโดยการดัดแปลงพันธุกรรม การไปเปลี่ยนเมตาบอลิซึม หรือ การสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นมาใหม่ (Novel Organism) ซึ่งแน่นอน ระบบดิจิตอลจะเข้ามาช่วยในการตรวจวัด ควบคุม การผลิตแบบใหม่นี้

- Desktop Manufacturing และ 3D Printing เป็นการผลิตอาหารขึ้นมาด้วยกระบวนการพิมพ์แบบ 3 D เช่น เราสามารถดาวน์โหลดสูตรการทำคัพเค้กมาจากอินเตอร์เน็ต แล้วส่งสูตรนี้ผ่าน WiFi ไปยังเครื่องพิมพ์ 3D ในครัวของเรา จากนั้นเครื่องพิมพ์จะทำการพิมพ์ขนมเค้กออกมา ซึ่งก็จะมีรสชาติ ความอร่อย ไม่ต่างจากเค้กที่เราไปซื้อกินตามร้านเบเกอรี่ แต่เราสามารถพิมพ์ทานเองที่บ้าน

นี่เป็นแค่ตัวอย่างที่ผมยกขึ้นมาให้เห็นภาพนะครับ ต่อไปเทคโนโลยี Digital Food จะค่อยๆ เกิดขึ้นอีกมากมาย เตรียมตัวรับกับของอร่อยๆ ใหม่ๆ อาหารของคนยุคอนาคตกันครับ

Micro Air Vehicle (ตอนที่ 4)

(Picture from http://www.kilowattrc.com/)

ตั้งแต่ต้นปี 2556 เป็นต้นมา หน่วยวิจัยของผมได้เริ่มทำการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีอากาศยานขนาดจิ๋ว (MAV หรือ Micro Air Vehicle) โดยหวังจะนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้งานทางด้านการเกษตร การตรวจวัดสิ่งแวดล้อม รวมไปถึงงานตรวจเฝ้าระวังภัยคุกคาม จะว่าไป ... ระดับของเทคโนโลยี MAV ในโลกก็พัฒนาไปค่อนข้างมากแล้ว ถ้าเรามัวแต่ไปพัฒนาเทคโนโลยีของเราเองก็ไม่มีทางทันฝรั่งแน่ หน่วยวิจัยของผมจึงเน้นการต่อยอดเทคโนโลยีของฝรั่ง โดยนำเทคโนโลยีของฝรั่งมาเพิ่มเติมเทคโนโลยีของเราเข้าไป เช่น การพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจวัด การใส่ไบโอเซ็นเซอร์ จมูกอิเล็กทรอนิกส์ เข้าไป การพัฒนาระบบควบคุม ระบบซอฟต์แวร์ และระบบอัจฉริยะ เข้าไป ซึ่งก็จะทำให้เราตามหลังฝรั่งในบางเรื่อง แต่ก็เท่าทันหรือก้าวล้ำฝรั่งในบางเรื่องได้ เพราะในเรื่องของ MAV นี้ ต่อไปอีกไม่นาน มันจะเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญของโลก เรียกว่า ประเทศไหนไม่มีใช้ ประเทศนั้นจะกลายเป็นประเทศล้าหลังไปเลยหล่ะครับ

MAV เป็นเทคโนโลยีเปลี่ยนโลก มันจะทำให้ภูมิทัศน์ของอำนาจ เศรษฐกิจและสังคม เปลี่ยนไปได้พอๆ กับการค้นพบดินปืน และ เครื่องจักรไอน้ำเลยหล่ะครับ ทุกวันนี้ รอบๆ ตัวเราก็มีอากาศยานขนาดจิ๋วบินไป บินมา ไปทั่วอยู่แล้ว ทั้งนก แมลงต่างๆ ผึ้ง แมลงปอ ผีเสื้อ ยุง จะว่าไปแล้ว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ก็ไม่ต่างจากหุ่นยนต์บินได้ (Flying Robots) หากแต่อากาศยานจิ๋วเหล่านี้ เราไม่สามารถควบคุมและนำมันมาใช้งานได้ ลองคิดดูสิครับ ว่าหากเราสามารถควบคุมอากาศยานจิ๋วเหล่านี้ให้ทำงานตามที่เราต้องการ หรือ เราสามารถสร้างอากาศยานจิ๋วเหล่านี้ขึ้นมาใช้งานเองได้ วิถีชีวิตของมนุษย์เราจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างแน่นอน ลองคิดดูว่าความเป็นส่วนตัวของเราจะหายไปหรือไม่ หากเราไม่สามารถแยกแมลงในธรรมชาติ ออกจากแมลงกล หรือ อากาศยานขนาดจิ๋วที่กำลังบินไปบินมา

ปัจจุบัน การพัฒนา Flying Robots ขนาดจิ๋วนั้น แบ่งออกเป็น 2 แนวทางครับคือ

(1) Bionic Insects คือการนำเอาแมลงในธรรมชาติมาดัดแปลง ด้วยการปลูกถ่ายวงจรอิเล็กทรอนิกส์ลงไปในตัวแมลง แล้วทำให้เราสามารถควบคุมแมลงนั้นให้ทำงานตามคำสั่ง ซึ่งสามารถทำสำเร็จกับแมลงหลายชนิดแล้ว เช่น ด้วง ผีเสื้อ แมลงสาบ เป็นต้น ข้อดีของแนวทางนี้คือ แมลงในธรรมชาติทำตัวเป็นหุ่นยนต์ตามคำสั่งของเราได้ โดยการดัดแปลงระบบประสาท ทำให้เราไม่ต้องไปพัฒนาระบบพลังงานของแมลง รวมทั้งระบบการบินที่มีความซับซ้อน เรียกว่าเป็นการหลอกแมลงในธรรมชาติมาใช้งาน แต่ปัญหาก็คือ แมลงเป็นสัตว์ที่มีอายุสั้น ทำให้อายุการใช้งานแมลงเหล่านี้มีความจำกัด นอกจากนั้น แมลงยังมีความอดทนต่ออุณหภูมิค่อนข้างน้อย โดยเฉพาะในอากาศเย็น มันจะมีความตื่นตัวน้อยลง ซึ่งทำให้การใช้งานในสภาพแวดล้อมแบบโหดร้ายทำได้ยาก ต่างจากหุ่นยนต์แมลงที่เป็นจักรกล 100 เปอร์เซ็นต์

(2) Micro/Nano Drones เป็นการสร้างหุ่นยนต์บินได้ (Flying Robots) หรือ อากาศยานจิ๋วขึ้นมา โดยอาจจะเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetics) เช่น รูปแบบการบิน หรือ ลักษณะปีกของแมลง แนวทางนี้มีข้อได้เปรียบในเรื่องของอายุการใช้งานที่เหนือแมลงในธรรมชาติ แต่ระดับของเทคโนโลยีในปัจจุบัน ถูกจำกัดด้วยความจุของแบตเตอรีที่ค่อนข้างน้อย ทำให้การปฏิบัติงานในแต่ละครั้งมีระยะเวลาไม่กี่นาที แต่เชื่อว่าในอนาคต ด้วยเทคโนโลยีของนาโนแบตเตอรีที่มีความก้าวหน้ามากขึ้น อากาศยานจิ๋วเหล่านี้จะมีเวลาในการบินนานขึ้นจนใช้งานได้จริง

จากการที่รัฐบาลของประธานาธิบดีโอบามา ได้ลงนามในกฎหมายที่จะมีการอนุญาตให้อากาศยานไร้นักบิน (Unmanned Aerial Vehicle หรือ UAV) หรือ drone สามารถใช้งานในสหรัฐอเมริกาได้นั้น ทำให้ตลาดของ drone ทั้งแบบที่เป็น UAV และ MAV จะเกิดการเติบโตขึ้นอย่างมหาศาล ปัจจุบันมีการออกใบอนุญาตให้หน่วยงานรัฐ 56 แห่ง หน่วยงานด้านยุติธรรม 22 แห่ง มหาวิทยาลัยอีก 24 แห่ง สามารถใช้งาน drone ได้บนน่านฟ้าสหรัฐฯ นี่ยังไม่นับรวมบริษัทเอกชน และ การใช้งานส่วนบุคคลที่จะเกิดขึ้นอีกมากมายมหาศาล รวมไปถึง nano drone ซึ่งจะมีขนาดที่เล็กกว่า MAV เข้าไปอีก ซึ่งไม่จำเป็นต้องขออนุญาต ทำให้เทคโนโลยีนี้มีมูลค่าตลาดอีกมากมายเหลือเกินครับ ... แน่นอนนี่ยังไม่นับรวมหุ่นยนต์แบบฝูง (Swarm Robots) อื่นๆ ที่ทำงานบนบก และ ในน้ำ ซึ่งจะทำให้สิ่งแวดล้อมรอบๆ ตัวเรา มีสภาพแวดล้อมแบบอัจฉริยะ (Ambient Intelligence) เต็มไปหมด

3rd World Congress on Information and Communication Technologies (WICT 2013)

เมื่อปลายปี ค.ศ. 2015 มาถึง ประเทศอาเซียนจะรวมเป็นทองแผ่นเดียวกัน เกิดการแลกเปลี่ยนกิจกรรมต่างๆ ทั้งทางเศรษฐกิจ การใช้ชีวิต การท่องเที่ยว การศึกษา ซึ่งจะทำให้มีการแลกเปลี่ยนความรู้ต่างๆ กันมากขึ้นด้วย น่าแปลกใจว่า ในวงการวิชาการ หรือ ในวงการมหาวิทยาลัย เรามีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างประเทศอาเซียนน้อยมากๆ ไม่เหมือนทาง EU ซึ่งก่อนจะรวมเป็นสหภาพยุโรป เค้ามีการแลกเปลี่ยนทางด้านวิชาการอย่างเข้มแข็งมานานแล้ว และเมื่อมาถึงการรวมเป็น EU อย่างสมบูรณ์ แม้แต่ตำแหน่งศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัย ของเค้าก็เปิดเสรีให้ประเทศสมาชิกสามารถสมัครได้ แต่ในอาเซียนของเราเองนั้น เรามีกิจกรรมทางวิชาการน้อยมากๆ ไม่ว่าจะเรื่องของความร่วมมือทางวิชาการ การจัดประชุม การแลกเปลี่ยนอาจารย์และนักศึกษา ทุนการศึกษาต่างๆ เรายังมีจำนวนของนักศึกษาจากในอาเซียนมาเรียนน้อยมากๆ แต่ผมก็หวังว่า หลังจากเราเปิด AEC อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้น่าจะเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่ดีขึ้น

 สำหรับประเทศใน AEC ด้วยกัน ที่ผ่านมาเรื่องของวิชาการ และ เทคโนโลยีแข่งกันอยู่แค่ 3 ประเทศคือ สิงคโปร์ มาเลเซีย และ ไทย การประชุมต่างๆ ที่เป็นงานประชุมระดับนานาชาติ หรือ ระดับโลก มักจะเลือกมาจัดกันใน 3 ประเทศนี้ นานๆ ทีก็มีบ้างที่ไปจัดที่อินโดนีเซีย และ ฟิลิปปินส์ แต่ในระยะหลังๆ นี้ ผมเริ่มสังเกตเห็นการประชุมนานาชาติทางด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี โดยเฉพาะภายใต้แบรนด์ดังอย่าง IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) มาจัดในเวียดนามมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก็เป็นการชี้เทรนด์ให้เห็นว่าชาวเวียดนามเริ่มมีกิจกรรมคึกคักมากขึ้นเรื่อยๆ ทางด้านวิศวกรรม และในเวทีนานาชาติ

วันนี้ผมขอเสนอการประชุมหนึ่งซึ่งน่าสนใจมาก จะจัดขึ้นที่กรุงฮานอย ประเทศเวียดนาม ระหว่างวันที่ 15-18 ธันวาคม 2556 โดยการประชุมนี้จัดพร้อมกัน 2 งานประชุมในที่เดียวกัน และตอนนี้ก็กำลังเปิดรับผลงานวิจัยฉบับเต็มอยู่ครับ ไปจนถึงวันที่ 15 สิงหาคม 2556 งานประชุมทั้ง 2 งานมีรายละเอียดของเนื้อหาการประชุมที่เป็นที่สนใจดังนี้ครับ

 3rd World Congress on Information and Communication Technologies (WICT 2013)

มีหัวข้อที่สนใจดังนี้ (รายละเอียดของแต่ละ Track สามารถเข้าไปที่ website ได้ครับ)
Track 1 - Bioinformatics and Computational Biology
Track 2 - Computer Graphics and Virtual Reality
Track 3 - Data Mining
Track 4 - e- Learning
Track 5 - e- Business
Track 6 - e- Goverment
Track 7 - Artificial Intelligence
Track 8 - Web Services and Semantic Web
Track 9 - Grid and Cloud Computing
Track 10 - Ambient Intelligence
Track 11 - Body Sensor Networks
Track 12 - Computational Finance and Economics
Track 13 - Cybercrime (Legal and Technical Issues)
Track 14 - Computer Network Security
Track 15 - Data Mining for Information Security
Track 16 - Academic Integrity, Plagiarism Detection and Software Misuse
Track 17 - Intrusion Detection and Forensics
Track 18 - Scheduling for large scale distributed system
Track 19 - The Role of Technology in Education and Health
Track 20 - Nature Inspired Optimization Algorithms and their Applications
Track 21 - Data management
Track 22 - Collaborative Design in Knowledge-based Environment
Track 23 - Software Engineering
Track 24 - Networking and Communication

The International Conference of Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR 2013)

มีหัวข้อที่สนใจดังนี้

Soft Computing and Applications (but not limited to):
Evolutionary computing
Swarm intelligence
Artificial immune systems
Fuzzy Sets
Uncertainty analysis
Fractals
Rough Sets
Support vector machines
Artificial neural networks
Case Based Reasoning
Wavelets
Hybrid intelligent systems
Nature inspired computing techniques
Machine learning
Ambient intelligence
Hardware implementations

Pattern Recognition and Applications (but not limited to):
Information retrieval
Data Mining
Web Mining
Image Processing
Computer Vision
Bio-informatics
Information security
Network security
Steganography
Biometry
Remote sensing
Medical Informatics
E-commerce
Signal Processing
Control systems

Spy Technology for Farming (ตอนที่ 6)

แม้เกษตรกรรมจะไม่ใช่ภาคเศรษฐกิจที่เป็นรายได้หลักของประเทศไทยอีกต่อไป แต่ภาคเกษตรก็ยังมีความสำคัญในการหล่อเลี้ยงปากท้องประเทศ เป็นภาคส่วนที่มีฐานประชากรที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก และน่าจะยังเป็นคนส่วนใหญ่ของประเทศ แม้ว่าประเทศไทยและประเทศอื่นๆ ใน AEC จะพยายามแข่งขันกันเพื่อให้มีความก้าวหน้าทางเศรษฐกิจ ต่างคนต่างมุ่งพัฒนาเพื่อไปเป็นประเทศอุตสาหกรรม แต่เอาเข้าจริงเราก็ไม่สามารถทิ้งรากเหง้าของเราได้ ด้วยความที่ประเทศไทยมีที่ตั้งที่ค่อนข้างอุดมสมบูรณ์ มีสภาพภูมิศาสตร์ และภูมิอากาศที่เหมาะจะทำไร่ ทำนา ทำสวน ดังนั้นอย่างไรเสีย เราก็จะยังคงโดดเด่นในเรื่องเกษตรต่อไปอีกนาน ทางที่ดีเราควรจะนำความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีใหม่ๆ ในโลกนี้ ไม่ว่าจะเป็นการคิดเอง หรือต่อยอดจากคนอื่น มาเสริมสร้างเกษตรกรรมของเราให้มันมีความทันสมัยมากขึ้น ซึ่งจะทำให้เราเองยิ่งมีความได้เปรียบ และมีความโดดเด่นในสินค้าเกษตรอาหารมากยิ่งขึ้น


แนวคิดหนึ่งที่ทีมวิจัยของผมกำลังพัฒนาอยู่ ก็คือการนำเอาเทคโนโลยีทางการทหารมาใช้ในทางการเกษตร เรียกว่าเป็นการเปลี่ยนสนามรบให้เป็นไร่นา ทหารเค้ามี 3 เหล่าทัพคือทัพบก ทัพเรือ ทัพอากาศ ผมก็คิดจะพัฒนาฝูงหุ่นยนต์การเกษตรนี้ให้มี 3 ทัพเหมือนกัน โดยที่จะนำมาเล่าในบทความตอนนี้ จะเป็นหุ่นยนต์ลาดตระเวณทั้ง 3 เหล่าทัพเลย ซึ่งจะเข้ากับหัวข้อ Spy Technology for Farming 

(1) หุ่นยนต์ลาดตระเวณทัพบก
เจ้าหุ่นทัพบกนี้ จะวิ่งออกทำงานกันเป็นฝูง เพื่อตรวจหาสิ่งผิดปกติต่างๆ ในไร่ หรือ สุ่มตัวอย่างๆ ในไร่  ไม่ว่าจะเป็นความชื้นในอากาศเหนือผิวดิน ความชื้นในดิน สภาพความอุดมสมบูรณ์ของดิน ความอุดมสมบูรณ์ของพืช ลักษณะใบ สภาพผลผลิต และภัยคุกคามต่างๆ โรคพืช วัชพืช และแมลง หัวใจของกองทัพบกคือเซ็นเซอร์หลากหลายชนิดที่ติดตั้งบนหุ่นยนต์ ความสามารถในการสื่อสารและทำงานเป็นฝูงที่สนับสนุนซึ่งกันและกัน ที่สำคัญคือการที่มันต้องทำงานได้ด้วยตนเอง (autonomous) ซึ่งทำให้หุ่นยนต์ต้องมีพลังงานเพียงพอที่จะทำงานทั่วไร่ โดยจะต้องมีสถานีให้แวะเติมพลังงาน เมื่อหุ่นยนต์มีแบตเตอรีอ่อน หุ่นยนต์สามารถแวะมาเติมพลังงานได้ ซึ่งหากแบตเตอรีมีไฟไม่เพียงพอ หุ่นยนต์จะหยุดทำงานชั่วคราวในพิกัดที่เหมาะสม เพื่อชาร์จไฟจากแสงอาทิตย์ให้เพียงพอที่จะเดินทางมายังสถานีเติมพลังงานได้

(2) หุ่นยนต์ลาดตระเวณทัพเรือ
เจ้าหุ่นทัพเรือนี้ จะถูกปล่อยให้ลอยออกไปตรวจตราและเก็บข้อมูลคุณภาพน้ำ ไม่ว่าจะเป็นความขุ่น ความลึก ปริมาณออกซิเจนในน้ำ ค่า pH ความเค็ม ปริมาณอินทรีย์สาร ก๊าซแอมโมเนีย เป็นต้น ซึ่งสามารถนำมันไปปล่อยในแหล่งน้ำต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น อ่างเก็บน้ำ ทะเลสาบเหนือเขื่อน บึงต่าง ทะเลชายฝั่ง หรือแม้แต่ในพื้นที่บ่อเลี้ยงสัตว์น้ำขนาดใหญ่ โดยเจ้าหุ่นทัพเรือสามารถจะลอยไปตามพิกัดต่างๆ ที่กำหนด ในระยะเวลาที่กำหนด ซึ่งมันจะทำงานเป็นเครือข่าย ส่งข้อมูลแบบไร้สายมายังคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง ซึ่งผู้ใช้สามารถติดตามคุณภาพของน้ำได้อย่างเรียลไทม์

(3) หุ่นยนต์ลาดตระเวณทัพอากาศ
เจ้าหุ่นทัพอากาศนี้ มีหน้าที่ตรวจตราทางอากาศ ซึ่งสำหรับการเกษตรจะมีประโยชน์หลายอย่างเลยครับ เช่น การถ่ายภาพสภาพความอุดมสมบูรณ์ของต้นพืช สภาพผลผลิตต่างๆ โดยหากมีการติดตั้งเซ็นเซอร์ที่เหมาะสม มันก็สามารถจะตรวจตราหาความผิดปกติในไร่นาได้ จากการที่มันมีต้นทุนที่ต่ำมากๆ ทำให้การบินขึ้นของมันทำได้บ่อยครั้ง และสามารถเก็บภาพของไร่นาได้มากเท่าที่ต้องการ ซึ่งจะทำให้เกษตรกรสามารถที่จะเก็บข้อมูลสภาพการเจริญเติบโตของพืชในบริเวณกว้างเพื่อเปรียบเทียบทั้งไร่ได้ง่ายขึ้น เจ้าหุ่นทัพอากาศยังสามารถใช้สนับสนุนทัพบก และทัพเรือได้เป็นอย่างดี เช่น เราอาจจะดัดแปลงให้หุ่นยนต์ทัพบก หรือ หุ่นยนต์ทัพเรือสามารถปล่อยเจ้าหุ่นทัพอากาศจากพิกัดใดๆ ก็ได้ แล้วให้บินกลับมาลงบนหุ่นยนต์แม่  ทำให้เราสามารถมีข้อมูลทั้งบนบก ในน้ำ และทางอากาศของพื้นที่การเกษตรได้ครบถ้วน 

จากตัวอย่างที่กล่าวมาข้างต้น จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีทางการทหาร เมื่อนำมาปรับใช้สำหรับการเกษตร มันก็สามารถทำประโยชน์ให้แก่ผู้ใช้มากมายจริงๆ ครับ

IEEE Robio 2013 - International Conference on Robotics and Biomimetics

Biomimetic Engineering หรือ วิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ เป็นศาสตร์ที่กำลังมาแรงแซงขวาขึ้นมาอยู่แถวหน้าของโลกวิศวกรรม อยู่ ณ ขณะนี้ Biomimetics อาจแบ่งออกได้เป็น 3 แนวทาง ได้แก่ 

(1) Mechanism-driven Biomimetics เป็นแนวทางที่ต้องการแก้ปัญหาทางวิศวกรรม โดยแสวงหาตัวอย่างในธรรมชาติ เข้าไปศึกษามันเพื่อให้เข้าใจ จากนั้นนำองค์ความรู้มาแก้โจทย์ที่ตั้งไว้แล้ว เช่น Self-cleaning Materials (Lotus Effect) ที่พยายามหาวัสดุที่ทำความสะอาดตัวเองได้เหมือนใบบัว

(2) Organism-Driven Biomimetics เป็นการศึกษาสิ่งมีชีวิตเพื่อเสาะหา สมบัติเด่นๆ ของมันสักอย่าง แล้วนำคุณสมบัตินั้นมาสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ เช่น ตีนตุ๊กแก

(3) Integrative Biomimetics เป็นแนวทางที่ผสมผสานแนวทางทั้งคู่ที่กล่าวมาข้างต้น เช่น การศึกษาการเคลื่อนที่ของแมลงสาบ เพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ที่ สามารถเคลื่อนไหวได้คล่องแคล่ว ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีข้างเคียง เช่น เซ็นเซอร์ มอเตอร์จิ๋ว กล้ามเนื้อเทียม ก็สามารถพัฒนาไปพร้อมกันได้ด้วย

ศาสตร์ทางด้านวิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) ชีววิศวกรรมศาสตร์ (Bioengineering) และ หุ่นยนต์ศาสตร์ (Robotics) รวมไปถึงการหลอมรวมของศาสตร์เหล่านี้เข้าด้วยกัน ได้รับการคาดหมายว่าจะเข้าครอบครองหัวข้อวิจัยในทศวรรษนี้ (ค.ศ. 2010-2020) วันนี้ผมขอนำการประชุมทางวิชาการในศาสตร์แนวหน้าเหล่านี้ มาแนะนำ เผื่อมีใครสนใจจะไปเข้าร่วมนะครับ

การประชุม IEEE Robio 2013 - International Conference on Robotics and Biomimetics ในปีนี้จะจัดขึ้นระหว่างวันที่ 16-18 ธันวาคม 2556 ที่เมืองเสินเจิ้น สาธารณรัฐประชาชนจีน โดยมีกำหนด Full Paper ในวันที่ 15 สิงหาคม 2556 ซึ่งนับว่ายังมีเวลาอีกสักระยะ สำหรับผู้ที่สนใจจะส่งผลงานเข้าร่วมประชุมนะครับ หัวข้อประชุมว่ามีอะไรบ้างยังไม่ประกาศในรายละเอียด  แต่โดยทั่วไป เนื้อหาก็จะเป็นเรื่องราวทั้งหลายเกี่ยวกับ Robotics และ Biomimetics รวมถึงหัวข้อที่เกิดจากการแต่งงานข้ามศาสตร์กัน ระหว่าง 2 สาขานี้ครับ ซึ่งภาพรวมที่เป็นที่สนใจ หรือ Theme ของการประชุมครั้งนี้คือ "Robots living with human being in modern society"

Water Monitoring Sensor Networks - เครือข่ายเซ็นเซอร์ในน้ำ (ตอนที่ 4)

ภาพจาก http://float.berkeley.edu/


ประเทศไทยเป็นประเทศที่ใช้ชีวิตกับน้ำ หรือเกี่ยวข้องกับน้ำเป็นอย่างมาก ภาคเกษตรซึ่งเป็นคนส่วนใหญ่ของประเทศ จะมีชีวิตและความเป็นอยู่ดีหรือไม่ก็ขึ้นกับน้ำ คนกรุงเทพจะนอนหลับฝันดีมีความสุขหรือไม่ ก็ขึ้นกับว่าปีนั้นน้ำเหนือจะลงมามากเกินไปหรือไม่ ทว่า ... สภาวะโลกร้อนที่นับวันจะรุนแรงขึ้น ได้ทำให้คนไทยจะต้องใช้ชีวิตบนความเสี่ยงและเดิมพันมูลค่าสูงขึ้น ๆ ทุกปี ต้องคอยลุ้นกันว่าปีนี้น้ำจะแล้งหรือน้ำจะท่วม หรือจะมีทั้ง 2 อย่างมาพร้อมๆ กันเลย ทั้งๆ ที่เรื่องของน้ำมีความสำคัญกับคนไทยมากถึงเพียงนี้ แต่ประเทศเรากลับไม่ค่อยมีเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับน้ำของตนเองเลย เครื่องมือที่ใช้ตรวจวัดส่วนใหญ่นำเข้าจากต่างประเทศและค่อนข้างล้าสมัย เพราะเครื่องมือที่ทันสมัยส่วนใหญ่ของต่างประเทศยังอยู่ในขั้นของการวิจัยและยังไม่นำออกขาย ดังนั้นหากประเทศไทยอยากจะมีเครื่องมือที่ทันสมัยในการตรวจวัดน้ำ เราก็จะต้องพัฒนาขึ้นเอง ซึ่งการที่เราพัฒนาเทคโนโลยีตรวจวัดน้ำขึ้นมาในสภาพแวดล้อมจริงของประเทศไทย ก็จะทำให้เครื่องมือที่พัฒนาขึ้นนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่าของต่างประเทศ ในบริบทของประเทศไทย ซึ่งนอกจากจะใช้ได้ในประเทศแล้ว ยังสามารถส่งออกไปขายในกลุ่มประเทศอาเซียน (AEC) อินเดีย บังคลาเทศ ซึ่งเป็นประเทศเขตร้อนที่มีปัญหาเรื่องน้ำอย่างรุนแรงได้อีกด้วย

แม้บ้านเราจะมีหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับน้ำมากมาย แต่เรากลับไม่ค่อยมีเทคโนโลยีที่จะใช้ในการ "รู้" ข้อมูลที่เกี่ยวกับน้ำเท่าใดนัก ในช่วงที่เกิดมหาอุทกภัยเมื่อปี พ.ศ. 2554 ประเทศเราพึ่งพาข้อมูลจากดาวเทียมเป็นหลัก ซึ่งถือว่าเป็น Remote Sensing หรือ เทคโนโลยีรับรู้ระยะไกล ซึ่งทำให้เราไม่สามารถรู้ข้อมูลน้ำ ณ เวลาจริง (Real Time) ไม่สามารถรู้การไหลของน้ำ ระดับความลึกของน้ำ คุณภาพของน้ำ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีรับรู้ระยะใกล้ (Proximal Sensing) ในที่สุดก็สะท้อนออกมาเป็นความล้มเหลวในการจัดการน้ำ ท่วมของหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นเราจึงควรมีเทคโนโลยีทั้ง 2 แบบ เพื่อเอาไว้ใช้ในการบริหารจัดการน้ำ เครื่องมือทั้ง 2 อย่างนี้ ความรายละเอียดที่แตกต่างกัน ดังนี้

 • เทคโนโลยีรับรู้ระยะไกล (Remote Sensing) เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการเก็บข้อมูลน้ำสำหรับพื้นที่กว้าง โดยอาศัยคลื่นแสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ และ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบต่างๆ เช่น เรดาห์ ไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ เป็นต้น  โดยอุปกรณ์รับรู้เหล่านั้นมักจะติดตั้งบนอากาศยาน ซึ่งอาจจะเป็นเครื่องบินทางอุตุนิยมวิทยา อากาศยานไร้นักบิน (Unmanned Aerial Vehicle หรือ UAV) และ ดาวเทียม เป็นต้น เทคโนโลยี Remote Sensing เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับการใช้งานในพื้นที่กว้าง จึงมักจะขาดรายละเอียดในพื้นที่เฉพาะที่ใดที่หนึ่ง ข้อมูลที่ได้มีขีดจำกัดมาก เช่น อาจรู้แค่เพียงปริมาณที่น้ำครอบคลุมพื้นที่ แต่ไม่สามารถรู้ข้อมูลการไหล รวมทั้งพารามิเตอร์อื่นๆ เช่น ความลึก คุณภาพความสะอาดของน้ำ ปริมาณออกซิเจน ค่า pH อัตราการระเหยของน้ำ เป็นต้น นอกจากนี้เทคโนโลยี Remote Sensing ค่อนข้างมีราคาสูง ทำให้ผู้ที่สามารถใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ได้มีจำกัด ซึ่งมักจะเป็นหน่วยงานรัฐ

• เทคโนโลยีรับรู้ระยะใกล้ (Proximal Sensing) อาศัยเซ็นเซอร์ตรวจวัดข้อมูลต่างๆ ได้โดยตรงในจุดที่สนใจ เช่น เซ็นเซอร์ตรวจอากาศบนผิวน้ำ (Weather Station) เซ็นเซอร์ตรวจวัดการไหลของน้ำ เซ็นเซอร์ตรวจวัดความลึก เซ็นเซอร์ตรวจวัด pH เซ็นเซอร์ตรวจวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำ เป็นต้น เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถที่จะนำไปติดตั้งไว้ตามจุดตรวจวัดข้างแม่น้ำ อ่างเก็บน้ำ ทะเลสาบ หรืออาจจะนำไปลอยในน้ำ แล้วปล่อยให้เคลื่อนที่ไปทำงานเพื่อครอบคลุมพื้นที่เป้าหมาย เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายที่วงการอุตสาหกรรมเรียกกันว่า “ฝุ่นฉลาด”  (Smart Dust) เหล่านี้สามารถคุยกันและส่งผ่านข้อมูลให้แก่กันและกันได้ หากเราสอบถามข้อมูลไปยังเซ็นเซอร์ที่อยู่ใกล้ที่สุดเพียงตัวเดียว ข้อมูลทั้งหมดของเซ็นเซอร์ทุกตัวก็จะสามารถถ่ายทอดมายังศูนย์ข้อมูลได้ทันที เนื่องจากเทคโนโลยีแบบ Proximal Sensing มีราคาถูกกว่าเทคโนโลยีแรกมาก จึงทำให้ผู้ที่สามารถใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ได้มีความกว้างขวางกว่า เช่น ฟาร์มเลี้ยงสัตว์น้ำ โรงงานอุตสาหกรรม เทศบาล มหาวิทยาลัย และหน่วยงานท้องถิ่นที่ต้องการดูแลและจัดการน้ำ ทั้งนี้จึงมีความจำเป็นที่ประเทศไทยต้องพัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบ Proximal Sensing ขึ้นใช้งานให้ได้

ในช่วงน้ำท่วมเมื่อปลายปี พ.ศ. 2554 นั้น ได้แสดงให้เห็นว่า หน่วยงานจัดการน้ำท่วมของรัฐบาลนั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลจาก Remote Sensing เป็นหลัก ทำให้มีขีดจำกัดในการจัดการน้ำท่วมเป็นอย่างมาก เพราะไม่ทราบว่าน้ำที่วิ่งอยู่ในทุ่งต่างๆ นั้นมีระดับความลึกเท่าใด อีกทั้งเซ็นเซอร์แบบ Proximal Sensing นั้น ส่วนใหญ่ติดตั้งอยู่กับที่ ตามสถานีชลประทานต่างๆ ริมแม่น้ำสายหลัก เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้ตรวจวัดการไหลของน้ำ ทำให้ทราบปริมาณน้ำที่ไหลในแม่น้ำสายต่างๆ แต่เซ็นเซอร์เหล่านี้จะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อน้ำยังไม่เอ่อล้นแม่น้ำ ในช่วงที่เกิดน้ำท่วมนั้น น้ำได้เอ่อล้นแม่น้ำไปแล้ว ทำให้การคาดการณ์ปริมาณน้ำที่ไหลเข้าท่วมทุ่งภาคกลาง ไม่สามารถใช้ประโยชน์จากเซ็นเซอร์เหล่านี้อีกต่อไป แสดงให้เห็นถึงความจำเป็นอีกประการที่ประเทศเราจะต้องมีเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่สามารถลอยตามน้ำได้

นอกจากนี้ เทคโนโลยีแบบ Proximal Sensing ที่ประเทศไทยมีใช้อยู่โดยกรมชลประทาน และ สถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร นั้นเน้นการตรวจวัดความมีอยู่ของน้ำ เช่น อัตราการไหล ความลึก เพื่อบริหารการนำน้ำไปใช้ประโยชน์ และจัดการกับภัยพิบัติ (น้ำท่วม) ไม่ค่อยให้ความสนใจไปที่คุณภาพของน้ำ (อุณหภูมิ ความขุ่น ความเป็นกรดด่าง ค่าออกซิเจน แอมโมเนีย ความลึก การไหลของน้ำ อุณหภูมิและความชื้นในอากาศ ปริมาณแสง กลิ่น ความเร็วและทิศทางลมเหนือผิวน้ำ ความกดอากาศ อัตราการระเหย ปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำ ฯลฯ) ทำให้ผมมีแนวคิดที่จะพัฒนาเทคโนโลยีแบบ Proximal Sensing ที่เน้นการตรวจวัดพารามิเตอร์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพน้ำ รวมทั้งข้อมูลน้ำแบบเดิมด้วย โดยจะพัฒนาให้เป็นระบบเซ็นเซอร์ลอยน้ำ ที่สามารถปล่อยให้ลอยน้ำไปเก็บข้อมูลยังพิกัดที่ต้องการ เซ็นเซอร์ลอยน้ำเหล่านี้สามารถสื่อสารเป็นระบบเครือข่ายกับพวกเดียวกันเอง และกับศูนย์รับข้อมูล เมื่อนำข้อมูลจากพื้นที่จริงมาประกอบกับข้อมูลดาวเทียม เราก็จะได้ข้อมูลน้ำท่วมที่แม่นยำมากยิ่งขึ้น นำไปสู่การจัดการที่ถูกต้องกว่าที่เป็นอยู่ได้

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 6)

(Picture from http://engtechmag.wordpress.com/2011/08/24/electronic-skin-to-monitor-heart-rate-an-annotated-graphic/)

นับตั้งแต่มีการค้นพบอิเล็กตรอนในปี ค.ศ. 1897 โดย เจ เจ ทอมป์สัน  มนุษย์เราก็แสวงหาวิธีการนำเอาอิเล็กตรอนมาใช้ประโยชน์ ซึ่งการใช้ประโยชน์อยู่ใน 2 รูปแบบใหญ่ๆ คือ ไฟฟ้า และ อิเล็กทรอนิกส์ เราใช้ไฟฟ้าในแง่ของพลังงานไฟฟ้า ที่หล่อเลี้ยงสังคมเมืองในเกือบทุกๆ อย่าง ออฟฟิศ บ้าน ห้างสรรพสินค้า ไฟส่องถนน แม้แต่รถยนต์ในอนาคตก็จะใช้พลังงานไฟฟ้าแทนที่น้ำมัน ส่วนในเรื่องของอิเล็กทรอนิกส์นั้น เป็นเรื่องของความสะดวกสบายเหนือขึ้นมาอีก อิเล็กทรอนิกส์ใช้อิเล็กตรอนทำงานในการประมวลผลเชิงตรรกะ และมันเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์อำนวยความสะดวกเกือบทุกอย่าง ไม่ว่าจะเป็น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ โทรทัศน์ เครื่องซักผ้า ตู้เย็น พัดลม เรียกว่าเรากำลังอาศัยอยู่ในยุคของปัญญาที่มีพื้นฐานบนการทำงานของอิเล็กตรอน  

อิเล็กทรอนิกส์ในยุคปัจจุบันนั้น ทำงานโดยอาศัยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุประเภทที่เรียกว่าวัสดุอนินทรีย์ เช่น ซิลิกอน ทองแดง อลูมิเนียม เป็นต้น  แต่ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ได้เกิดแนวคิดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุอินทรีย์ เช่น พอลิเมอร์นำไฟฟ้า ท่อนาโนคาร์บอน กราฟีน เป็นต้น ซึ่งอิเล็กทรอนิกส์แบบหลังนี้ มักจะเรียกกันว่า อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อน (Soft Electronics) เพราะอิเล็กทรอนิกส์แบบนี้ สามารถที่จะทำวงจรให้มีความยืดหยุ่น (Flexible Electronics) ซึ่งต่างจากอิเล็กทรอนิกส์แบบเก่า ที่มักจะอยู่บนแผ่นวงจรที่แข็งและแตกหักได้ อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อนนี้ยังมีข้อดีที่สามารถผลิตด้วยกรรมวิธีใหม่ๆ เช่น สามารถพิมพ์ลายวงจรด้วยเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต (Printable Electronics) หรือกระบวนการพิมพ์อื่นๆ แบบเดียวกับที่ใช้ผลิตหนังสือ และ นิตยสาร ซึ่งทำให้อิเล็กทรอนิกส์แบบนี้เป็นทางเลือกใหม่ สำหรับงานประยุกต์ใหม่ๆ ในอนาคต

อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อนนี้เอง ที่กำลังกลายมาเป็นกระแสใหม่ที่กำลังร้อนแรงในวงการอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งก่อให้เกิดการต่อยอดไปสู่อิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่อื่นๆ อีกมากมาย เช่น อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ (Wearable Electronics) อิเล็กทรอนิกส์บนผิวหนัง (Epidermal Electronics) อิเล็กทรอนิกส์แบบฝังในร่างกาย (Implantable Electronics)  ซึ่งจะเห็นได้ว่าอิเล็กทรอนิกส์ทั้ง 3 แบบนี้ ได้เขยิบเข้ามาใกล้ชิดกับร่างกายมนุษย์มากขึ้นตามลำดับ กล่าวคือ Wearable Electronics นั้น เข้ามาแนบใกล้ร่างกายแบบไปไหนมาไหนด้วยกัน แต่ก็ยังอยู่นอกร่างกาย ส่วน Epidermal Electronics นั้น เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แนบไปกับผิวหนังของเราเลย เรียกว่าใกล้กว่า Wearable Electronics เข้ามาอีก ส่วน Implantable Electronics นั้นเข้าไปอยู่ในร่างกายของคนเรากันเลยครับ ซึ่งเราจะเห็นได้ว่า แนวโน้มของมนุษย์เราจะค่อยๆ หลอมรวมกับจักรกลมากขึ้นไปเรื่อยๆ ยิ่งพวกเราพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีมากขึ้นเท่าไหร่ เราจะยิ่งรู้สึกว่าที่พระเจ้าให้มานั้นมันไม่เพียงพอแล้ว ต้องใส่นู่นใส่นี่เพิ่มเข้าไป อย่างที่ผมมักจะพูดประจำว่าเรื่องของ Man-Machine Integration หรือการบูรณาการระหว่างมนุษย์กับจักรกลมันเป็นแนวโน้มของศตวรรษที่ 21 ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เราจะเริ่มเห็นมนุษย์กึ่งจักรกล (Bionics) หรือจักรกลกึ่งมนุษย์ (Biomimics) มากขึ้นเรื่อยๆ ครับ

ครั้งหน้าผมจะมาพูดถึง Epidermal Electronics หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์บนผิวหนังนะครับ

20th ITS World Congress 2013

(Picture from http://www.utwente.nl/ewi/dacs/assignments/cartocar/)

ในปัจจุบัน ระบบขนส่งอัจฉริยะ (Intelligent Transportation System) เริ่มมีบทบาทมากขึ้น ระบบ GPS เริ่มจะกลายเป็นมาตรฐานของรถยนต์หลายยี่ห้อแล้วครับ บริษัทขนส่งต่างๆ เริ่มมีการนำ GPS มาติดตั้งในรถบรรทุก และรถบัสโดยสาร เพื่อติดตามพฤติกรรมการขับขี่ของคนขับ ในประเทศไทยเองก็มีการใช้งานอย่างกว้างขวางแล้ว ทุกวันนี้ก่อนผมจะออกจากผม ผมจะเปิด App บนสมาร์ทโฟนดูก่อนว่าสภาพการจราจรในเส้นทางที่ผมจะต้องผ่านเป็นอย่างไร บ้านผมอยู่เมืองนนท์ แถวสะพานพระนั่งเกล้า ทำให้ผมจะต้องดูการจราจรแถวต่างระดับแครายว่าพอไปได้หรือยัง จากนั้นต้องมาดูหน้าด่านเก็บเงินของทางด่วนงามวงศ์วานขาเข้า รวมทั้งสภาพการเลื่อนไหลของรถบนทางด่วนด้วย ถ้าเห็นว่าสถานการณ์ไม่ค่อยดี ผมก็จะเปลี่ยนเส้นทางโดยจะมาทางราชพฤกษ์ และเข้าทางสะพานกรุงธนฯ แทน App ตัวนี้ทำให้ชีวิตผมสบายขึ้นเป็นอย่างมาก

ในวงการระบบขนส่งอัจฉริยะเอง ในแต่ละปีมีการประชุมวิชาการหลายๆ ครั้ง จัดขึ้นกระจัดกระจายทั่วโลก โดยจะมีการจัดประชุมครั้งใหญ่ที่รวมประเด็นสำคัญ รวมไปถึงการประชุมระดับนโยบาย ที่จะกำหนดอนาคตของระบบขนส่งโลก ซึ่งปีนี้ก็จัดมาถึงครั้งที่ 20 แล้ว โดย ITS World Congress ในปีนี้จะจัดขึ้นที่โตเกียว ระหว่างวันที่ 14-18 ตุลาคม 2556 

หัวข้อของการประชุมที่เป็นที่สนใจในปีนี้ ได้แก่

1. Safety and traffic management
เป็นเรื่องของการนำเอาระบบอัจฉริยะ มาใช้ในการจัดการจราจร การรักษาความปลอดภัยในระบบการจราจร ระบบแจ้งเตือนต่างๆ บนทางหลวง การรับส่งข้อมูลระหว่างยานยนตร์ กับ ระบบทางหลวง

2. Next generation mobility and sustainability
เป็นเรื่องของระบบขนส่ง และยานยนต์ในอนาคต ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ไฟฟ้า รถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนผ่านเซลล์เชื้อเพลิง รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ ระบบโครงสร้างพื้นฐานต่างๆ สำหรับยานยนตร์แห่งอนาคต เช่น เครือข่ายการชาร์จไฟ ระบบโลจิสติกส์สำหรับเชื้อเพลิงอนาคต ระบบจัดการพลังงานสำหรับการขนส่ง นวัตกรรมด้านยานยนต์สำหรับการขนส่งแบบบุคคล รวมไปถึงนวัตกรรมสำหรับสังคมผู้สูงวัย

3. Efficient transport systems in mega cities/regions
เกี่ยวกับระบบขนส่งมวลชนในเมืองใหญ่ การจัดการระบบขนส่งมวลชนที่มีประสิทธิภาพ รวมไปถึงประเด็นในเรื่องของสังคม และ สิ่งแวดล้อม

4. Intermodal and multimodal systems for people and goods
เป็นเรื่องของการผสมผสานการขนส่งแบบต่างๆ ที่ทำให้เกิดการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ในการลำเลียงคนและสินค้าต่างๆ ได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูงสุด

5. Personalized mobility services
เป็นเรื่องของการนำเทคโนโลยีสารสนเทศต่างๆ มาใช้เพื่อการขนส่ง App ต่างๆ บนสมาร์ทโฟน บริการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับยานยนต์และการขนส่ง การประมวลผลข้อมูลต่างๆ และเรื่องของ Big Data ที่กำลังมีมากขึ้นเรื่อยๆ ในระบบคมนาคม

6. Resilient transport systems for emergency situations
เป็นเรื่องของระบบขนส่งและคมนาคม ที่มีภูมิต้านทานต่อภัยพิบัติและสถานการณ์ฉุกเฉินต่างๆ การออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน และระบบขนส่งอัตฉริยะ ที่มีความสามารถในการฟื้นฟูเมื่อการสถานการณ์ฉุกเฉิน

7. Institutional issues and international harmonization
เกี่ยวกับความร่วมมือต่างๆ ระหว่างองค์กรที่เกี่ยวข้องกับระบบขนส่งอัจฉริยะ การวางแผน มาตรฐานและกฎระเบียบต่างๆ และแนวโน้มการใช้งานในอนาคต

Body Odor - กลิ่นกายมนุษย์ (ตอนที่ 1)

เมื่อตอนลูกผมทั้ง 2 คนยังเล็ก ผมจะหอมลูกบ่อยมากๆ แบบว่าอยากฟัด เวลาหอมลูกก็จะสูดกลิ่นเข้าไปลึกๆ ถึงปอด มันแสนจะชื่นใจ ในระหว่างที่ผมหอมลูกอยู่นั้น ทุกอณูของลมหายใจเข้าไปนั้นค่อนข้างแจ่มชัดถึงความรักที่เรามีแต่ลูก แม้ทุกวันนี้ลูกสาวผมจะอายุ 13 ขวบ ส่วนลูกชายอายุ 10 ขวบ แล้วก็ตาม ผมก็ยังหอมลูกอยู่วันละหลายๆ ครั้ง กลิ่นของความรักที่ผมสูดดมทุกวันนี้ ช่วยลดความเครียด และเติมเต็มความสุขให้แก่ชีวิตทุกวันได้ โดยไม่ต้องไปแสวงหาความสุขอื่นๆ อีก

ร่างกายของมนุษย์เรานั้น จริงๆ แล้วก็เหมือนเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ทำงานด้วยการอาศัยพลังงานจากอาหารที่กินเข้าไป อาหารเหล่านั้นจะถูกย่อยเป็นโมเลกุลเล็กๆ ที่ร่างกายสามารถนำไปใช้งานได้ โดยสิ่งที่ใช้ประโยชน์ไม่ได้ ก็จะถูกขับถ่ายออกมา ส่วนโมเลกุลที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ ก็จะถูกดูดซึมในระบบทางเดินอาหาร แล้วลำเลียงไปยังระบบต่างๆ ทั่วร่างกาย โมเลกุลเหล่านั้น หลายๆ ชนิดสามารถนำไปใช้ตรงๆ ได้เลย แต่บางชนิดก็ไม่สามารถนำไปใช้ได้ตรงๆ แต่ต้องผ่านกลไกต่างๆ เกิดปฏิกริยาเคมีเป็นทอดๆ ถึงจะนำไปใช้ประโยชน์ได้ ในแต่ละวัน ร่างกายของเราได้ทำกิจกรรมต่างๆ มากมาย การคิด การเดิน พูด กินขนม จิบไวน์ เล่นคอมพ์ ขับรถ ทำงาน ทุกๆ วินาทีที่ผ่านไป ปฏิกริยาเคมีในร่างกายของเราเกิดขึ้นมากมาย แม้กระทั่งตอนที่เราปิ๊งสาว และเกิดความรักขึ้นมานั้น ในร่างกายของเรา ก็เกิดปฏิกริยาเคมีชนิดพิเศษ ที่ทำให้เรามีความรู้สึกถึงความรักนั้น ร่างกายของเราจึงเสมือนเป็นที่ชุมนุมของโมเลกุลเคมีต่างๆ มากมายนับไม่ถ้วน และโมเลกุลเหล่านี้ หลายๆ ชนิดก็หลุดเล็ดลอดออกมาจากร่างกายของเรา ทำให้เรามี "กลิ่นกาย" ที่ค่อนข้างเฉพาะเจาะจง แต่ละคนก็มีกลิ่นไม่เหมือนกัน ซึ่งเราเองอาจจะไม่ค่อยสังเกต แต่สัตว์ที่ใกล้ชิดเราที่สุดคือสุนัข มันสามารถจดจำกลิ่นของเราได้ การใช้ชีวิตที่เปลี่ยนไปของเรา ก็จะทำให้กลิ่นกายของเราเปลี่ยนไปได้เช่นกัน คนอินเดียที่ชอบทานอาหารที่มีเครื่องเทศจำพวกกลิ่นแรง ก็จะมีกลิ่นตัวเฉพาะที่เราได้กลิ่นเมื่อไหร่ ก็จะรู้ทันที


จะเห็นได้ว่า "กลิ่นกาย" ของเราสามารถที่จะบ่งบอกสภาวะทางเคมีในร่างกายของเราได้ ซึ่งรวมถึงสภาวะทางสุขภาพของเรา ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักวิทยาศาสตร์จึงมีความสนใจที่จะใช้กลิ่นกายมนุษย์ สำหรับวินิจฉัยสภาวะทางสุขภาพของมนุษย์ ซึ่งผมจะมาเล่าเกี่ยวกับงานวิจัยทางด้านนี้ในตอนต่อๆ ไปครับ กลิ่นกายของเราซึ่งเป็นกลุ่มของโมเลกุลเคมีที่เล็ดลอดออกมาจากภายในร่างกายของเรานั้น ออกมาทางไหนบ้าง มาดูกันครับ

(1) ปากและจมูก ซึ่งเป็นทางผ่านของลมหายใจออกมา ในลมหายใจออกของเรานั้น จะมีโมเลกุลจำนวนมากที่ระบบเลือดของเรานำมาปล่อยออกที่ปอด ซึ่งโดยมากเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก ระเหยง่าย การวินิจฉัยโมเลกุลในลมหายใจเหล่านี้ สามารถบ่งชี้โรคต่างๆ ได้ เช่น มะเร็งปอด มะเร็งตับ โรคฟัน เป็นต้น

(2) ตด และ อุจจาระ อันนี้ผมคงไม่ต้องพูดอะไรมากหล่ะครับ ว่ากลิ่นประเภทนี้มีลักษณะอย่างไร แต่เชื่อไหมครับว่า กลิ่นตดนั้นสามารถใช้บอกสถานะทางสุขภาพในทางเดินอาหารได้ ในประเทศจีนถึงกับมีอาชีพนักดมตด ซึ่งมีหน้าที่วินิจฉัยโรคในทางเดินอาหาร นักดมตดเหล่านี้มีความสามารถที่จะบอกจากกลิ่นตดได้ว่า ผู้ตดมีโรคกระเพาะหรือมีเนื้องอกในลำไส้หรือไม่ รวมไปถึงอาการผิดปกติต่างๆ เช่น เลือดออกในระบบทางเดินอาหาร หรือ การติดเชื้อต่างๆ 

(3) ปัสสาวะ โมเลกุลต่างๆ ที่เป็นของเสีย ซึ่งร่างกายไม่ต้องการจะถูกขับออกมาทางปัสสาวะ ทำให้กลิ่นปัสสาวะ สามารถบ่งบอกสถานะทางสุขภาพของผู้ฉี่ได้ โดยทีมวิจัยของผมเองก็ได้ทำการทดลองใช้เครื่องจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (electronic nose หรือ e-nose) เพื่อดมกลิ่นน้ำตาลในปัสสาวะ ซึ่งสามารถจำแนกกลิ่นที่มีความเสี่ยงในการเป็นเบาหวานได้

(4) ผิวหนัง โดยเฉพาะในรูปของเหงื่อ ซึ่งจุดที่มักจะมีกลิ่นมากที่สุดคือ รักแร้ และ เท้า ซึ่งตัวผมเองก็มีผลงานวิจัยในเรื่องการดมรักแร้มาบ้างครับ มีการตีพิมพ์ผลงานในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ  และยังได้จดสิทธิบัตรวิธีการจดจำและจำแนกกลิ่นรักแร้เอาไว้ด้วยครับ เพนตากอนยังเคยมาอ้างอิงผลงานวิจัยชิ้นนี้  เพื่อจะนำไปต่อยอดพัฒนาเครื่องดมและจดจำกลิ่นผู้ก่อการร้ายอีกด้วย

ในเมื่อกลิ่นกายของมนุษย์สามารถที่จะบอกสภาวะต่างๆ ในร่างกาย และบ่งชี้สถานภาพทางสุขภาพได้ ดังนั้นจะมีประโยชน์มากหากเราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีในการดมกลิ่น เช่น จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (e-nose) เพื่อใช้ดมกลิ่นที่ออกมาจากร่างกาย และวิเคราะห์หรือวินิจฉัยว่าเราป่วยเป็นโรคหรือไม่ ซึ่งความสามารถในการตรวจวัดของเจ้า e-nose เนี่ยก็ไม่ธรรมดาเลยครับ ตัวผมเองมีงานวิจัยที่ทำร่วมกับคุณหมอที่โรงพยาบาลรามาธิบดี โดยการนำเอาเจ้า e-nose มาตรวจวัดผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งตับ ซึ่งพบว่า e-nose สามารถจำแนกกลิ่นลมหายใจของผู้ป่วยมะเร็งตับได้ ในกรณีอื่นๆ ก็เคยมีผู้นำ e-nose ไปดมกลิ่นตัวของผู้ป่วยที่เป็นโรคจิตเภท ซึ่งพบว่าคนเหล่านี้มีกลิ่นกายแตกต่างไปจากคนปกติ ซึ่งเราไม่สามารถแยกแยะกลิ่นเหล่านี้ได้ นอกจากนั้นยังมีโรคอื่นๆ อีกมากมาย ที่ e-nose สามารถตรวจพบได้ นับว่าเป็นเทคโนโลยีที่มีอนาคตจริงๆ

วันหลังผมจะทยอยเล่าในรายละเอียดในประเด็นต่างๆ ของเรื่องกลิ่นกายมนุษย์ และเทคโนโลยีในการดมกลิ่นเหล่านี้นะครับ

ฤาจะสูญสิ้น กลิ่นกาแฟไทย (ตอนที่ 2) - The End of Thai Coffee

(ภาพจาก http://www.chiangraibulletin.com)

กาแฟไทยหอมๆ ช่วยเติมเต็มชีวิตของเราให้มีความสดชื่น เบิกบานทุกๆ เช้า นี่หล่ะครับ พระเอกตัวจริงที่คอยขับเคลื่อนเศรษฐกิจไทย วันนี้เรามาคุยกันต่อเรื่องกาแฟไทยกันนะครับ

กาแฟไม่ใช่พืชพื้นเมืองของไทยก็จริง แต่เชื่อกันว่ามีการปลูกกาแฟในเมืองไทยกันมาตั้งแต่สมัยอยุธยาแล้วครับ เมื่อประมาณห้าสิบกว่าปีที่แล้ว (พ.ศ. 2503) ประเทศไทยเคยมีพื้นที่ปลูกกาแฟเพียง 19,000 ไร่ โดยให้ผลผลิตได้แค่ 750 ตันเท่านั้น ทำให้ในช่วงนั้นประเทศไทยต้องนำเข้ากาแฟมากถึง 6,000 ตัน ทำให้รัฐบาลไทยเริ่มรณรงค์การปลูกกาแฟอย่างจริงจังนับตั้งแต่นั้น เพื่อจะเพิ่มพื้นที่ปลูกกาแฟให้เพียงพอต่อการบริโภคในประเทศ นับตั้งแต่นั้นพื้นที่เพาะปลูกกาแฟก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งปี พ.ศ. 2540 ปีเดียวกับวิกฤตการต้มยำกุ้ง ประเทศไทยมีพื้นที่เพาะปลูกกาแฟมากถึง 500,000 ไร่ ซึ่งถือเป็นจุดสูงสุดในประวัติศาสตร์ แต่ทว่าหลังจากนั้น พื้นที่กาแฟไทยก็เริ่มลดลงเรื่อยๆ จนคาดว่าในปีนี้น่าจะเหลือไม่ถึง 280,000 ไร่ โดยมีผลผลิตเหลือเพียง 40,000 ตัน จากที่เคยผลิตได้ 9 หมื่นตัน ซึ่งสวนทางกับความต้องการบริโภคกาแฟของคนไทยที่นับวันจะมีแต่มากขึ้นไปเรื่อยๆ โดยมีอัตราเติบโตเฉลี่ยปีละ 10% ทำให้คนไทยทุกวันนี้บริโภคกาแฟโดยเฉลี่ย 200 แก้วต่อคนต่อปี ซึ่งยังถือว่าสามารถเติบโตได้อีกนะครับ เพราะประเทศที่เป็นสังคมเมือง และมีคนชั้นกลางเป็นฐานเศรษฐกิจชาติอย่างญี่ปุ่นเขาดื่มกันมากถึง 500 แก้วต่อคนต่อปี ส่วนสหรัฐอเมริกายิ่งมากเข้าไปอีก ซดกันเป็นน้ำถึง 800 แก้วต่อคนต่อปีกันเลยทีเดียว

พื้นที่ปลูกกาแฟในประเทศไทยนั้น แบ่งออกเป็นโรบัสต้ามากถึง 95% มีกาแฟอราบิก้าเพียง 5% เท่านั้น โดยกาแฟโรบัสต้าปลูกมากทางภาคใต้ โดยเฉพาะชุมพรกับระนอง แต่ในระยะหลังๆ พื้นที่ปลูกลดลงไปเรื่อยๆ ทุกปี ส่วนกาแฟอราบิก้าที่มีความหอมละมุน และรสชาติอร่อยนั้น ชอบอากาศเย็น จึงมักปลูกในภาคเหนือ แถวจังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย แม่ฮ่องสอน ตาก น่าน เป็นกาแฟที่คนไทยนิยมบริโภค ขายได้ราคาดี  แนวโน้มมีความนิยมในการปลูกเพิ่มขึ้น แต่มีต้นทุนการดูแลรักษามากกว่ากาแฟจากประเทศลาว และ เวียดนาม กาแฟอราบิก้าไทยจึงต้องพยายามแข่งขันด้วยการชูเอกลักษณ์ด้านกลิ่น และ รสชาติ ที่ค่อนข้างแตกต่าง เพื่อให้สามารถขายได้ในราคาที่สูงกว่า จะว่าไป ใช่ว่าผมจะเข้าข้างประเทศตัวเองนะครับ แต่กาแฟไทยอร่อยกว่ากาแฟของลาว และ เวียดนามจริงๆ แต่เพราะการบริโภคของคนไทยในขณะนี้มีมากขึ้นเรื่อยๆ จนกาแฟอราบิก้าไทยมีไม่เพียงพอ ดังนั้น ประเทศไทยจึงต้องนำเข้ากาแฟจากลาว และ เวียดนาม เพิ่มมากขึ้นทุกๆ ปี และหลังจากปี พ.ศ. 2558 เมื่อมีการเปิด AEC อย่างเต็มรูปแบบ กาแฟจากลาวและเวียดนามจะทะลุกเข้ามาเหมือนสึนามิ และอาจทำให้กลิ่นกาแฟไทยอันหอมกรุ่นเจือจางมากขึ้นไปกว่านี้อีก 

สินค้าที่ขายกลิ่นอย่างกาแฟ ให้ความสำคัญในเรื่องของกลิ่นในทุกขั้นตอนการผลิต เช่นในกระบวนการผลิตกาแฟ  ‘การคั่ว’ เป็นกระบวนการสำคัญที่สุดซึ่งกลิ่นรสสุดท้ายของกาแฟจะขึ้นอยู่กับวิธีการคั่ว ตลอดจนถึงสภาวะที่ใช้คั่ว   อีกทั้งยังมีขั้นตอนของการแยกสารที่ให้กลิ่นหอมเพื่อเป็นการถนอมกลิ่นไม่ให้สูญเสียไประหว่างการผลิต และพอหลังจากเมล็ดกาแฟผ่านการระเหยน้ำเพื่อสกัดความชื้นเรียบร้อยแล้วจึงทำการฉีดสารที่ให้กลิ่นหอมเข้ามา จนไปถึงกระบวนการบรรจุภัณฑ์ ซึ่งจะให้ความสำคัญกับเรื่องกลิ่นของเมล็ดกาแฟเป็นอย่างมาก  การตรวจวัดคุณภาพกลิ่นของกาแฟ ในปัจจุบันยังคงใช้ผู้เชี่ยวชาญเป็นหลัก ซึ่งผลการตรวจวัดกลิ่นนั้นมาจากความรู้สึก และประสาทสัมผัสของผู้ตรวจวัดที่ใช้คัดแยกระหว่างกลิ่นของกาแฟธรรมชาติกับกลิ่นของสิ่งแปลกปลอมอื่น โดยการตรวจวัดดังกล่าวนั้นย่อมเกิดความไม่แน่นอนของข้อมูลได้ง่ายเพราะผู้ตรวจวัดแต่ละบุคคลย่อมมีมาตรฐานที่ไม่เหมือนกัน  อีกทั้งยังส่งผลให้การกำหนดมาตรฐานกาแฟ ไม่มีความชัดเจนอีกด้วย โดยเมื่อประเทศไทยต้องเปิดประเทศเพื่อทำการค้าเสรี การตรวจวัดที่ไม่มีมาตรฐานที่แน่นอน ย่อมส่งผลให้ความสามารถในการแข่งขันของธุรกิจกาแฟ ของไทยลดลง ทางภาควิชาฟิสิกส์และศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล จึงได้พัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Nose) ขึ้นมา โดยหวังจะให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถยกระดับมาตรฐาน และยกระดับอุตสาหกรรมกาแฟได้ในอนาคต  อีกทั้งยังสอดคล้องกับแนวทางนโยบายของรัฐที่จะยกระดับคุณภาพ และประสิทธิภาพการผลิตอุตสาหกรรมกาแฟในประเทศเพื่อแข่งขันกับตลาดโลกอีกด้วย โดยจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่พัฒนาขึ้นนี้ จะเลียนแบบการดมกลิ่นของมนุษย์ แต่มีข้อดีกว่าตรงที่มันสามารถจดจำกลิ่นในรูปของข้อมูลดิจิตอล และสามารถนำข้อมูลกลิ่นมาเปรียบเทียบและแสดงผลในรูปของกราฟ หรือ การแสดงผลที่เข้าใจง่าย ทำให้คนที่ทำงานเพื่อควบคุมหรือพัฒนากลิ่นกาแฟ สามารถที่จะทำงานได้อย่างมีมาตรฐาน

วันหลังมาคุยเรื่องนี้กันต่อนะครับ