Smart Environment - สภาพแวดล้อมอัจฉริยะ (ตอนที่ 4): ตอน Smart Toilet

สภาพแวดล้อมอัจฉริยะ (Smart Environment) หรือ สภาพแวดล้อมที่ตอบสนอง (Responsive Environment) หรือ สถาปัตยกรรมแบบอันตรกริยา (Interactive Architecture) เป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการทำให้สิ่งแวดล้อม ที่อยู่อาศัย อาคารบ้านช่อง มีความฉลาด ทำงานตอบสนองต่อผู้อยู่อาศัย ทั้งในเชิงกายภาพ เชิงจิตใจ และ อารมณ์ สิ่งแวดล้อมที่เราอาศัยอยู่นี้จะรับรู้ด้วยสัมผัสของมันว่า เราใช้ชีวิตอยู่อย่างไร กำลังทำอะไร มีความสุขหรือหงุดหงิดไหม นอนหลับดีหรือว่ากระสับกระส่าย ใช้เวลาอยู่กับสิ่งไหนมากน้อยอย่างไร แล้วมันก็จะพยายามเอาใจใส่เรา ทำในสิ่งที่เราต้องการ ด้วยการดูแลเรา และช่วยเหลือเราให้อยู่อย่างมีความสุข

ในกลุ่มวิจัยของผมมีการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีหลายชนิด ที่จะทำงานในสภาพแวดล้อมอัจฉริยะ ได้แก่ ถุงมือรับส่งข้อมูล (Interactive Data Glove) รองเท้าอัจฉริยะ (Smart Shoe) หมอนอัจฉริยะ (Smart Pillow) เตียงอัจฉริยะ (Smart Bed) จมูกอัจฉริยะ (Smart Nose) ซึ่งยังมีเทคโนโลยีอีกชนิดหนึ่งที่สำคัญมาก แต่ผมยังศึกษาเรื่องนี้เพียงเล็กน้อย ทั้งๆ ที่เรื่องนี้มีความสำคัญมากทั้งในปัจจุบันและอนาคต นั่นคือ ส้วมอัจฉริยะ (Smart Toilet) ครับ เชื่อสิครับว่าในอนาคต ทั้งส้วมและห้องน้ำ จะกลายมาเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บูมมากๆ และเราก็เริ่มเห็นเทรนด์นี้แรงขึ้นเรื่อยๆ ครับ ดังที่ผมจะยกตัวอย่างต่อไปนี้

- เราเริ่มเห็นชักโครกฉลาดมากขึ้นเรื่อยๆ ใครที่เคยไปญี่ปุ่นก็จะมีประสบการณ์กับโถส้วมอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมันจะทำที่นั่งให้อุ่นเวลาเรานั่งลงไป เมื่อเสร็จภารกิจ ก็จะฉีดน้ำใส่ก้น และเป่าลมอุ่นๆ ทำให้ก้นแห้ง หรือถ้าเป็นสุภาพสตรีก็จะมีหัวพ่นน้ำด้านหน้าให้ใช้งานด้วย ซึ่งโถส้วมรุ่นหลังๆ นั้น มันมีฟังก์ชันที่เจ๋งๆ เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ครับ เช่น มีระบบทำความสะอาดตัวเอง ตัวอุปกรณ์ทั้งหมดเคลือบวัสดุนาโนที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียและไวรัส ส้วมจะเปิดเพลงแบบที่เรียกว่า Theme Song ตอนที่เราเดินเข้ามาจะใช้งาน ซึ่งเราสามารถเปลี่ยนได้ หรือแม้กระทั่งต่อโทรศัพท์ iPhone หรือ Android Phone เข้าไปเพื่ออัพโหลดเพลงใส่เข้าไปในโถส้วม

- Urinal Game System หรือระบบเกมส์โดยใช้ฉี่ เป็นเทรนด์ใหม่ในห้องน้ำตามผับต่างๆ ในอังกฤษ ซึ่งสุภาพบุรุษสามารถที่จะฉี่ไปเล่นเกมส์ไปพร้อมกันได้ โดยจะมีหน้าจอแสดงผล โดยเราจะใช้น้ำปัสสาวะของเราระหว่างที่เราฉี่นี่แหล่ะครับ เป็นตัวเล่นเกมส์ เช่น อาจจะมีเกมส์ขับรถหลบสิ่งกีดขวาง ซึ่งเราสามารถเอี้ยวตัวไปซ้าย ไปขวา เพื่อให้น้ำปัสสาวะของเราสะบัดไปซ้าย-ขวา ได้ ซึ่งโถฉี่จะมีเซ็นเซอร์ที่ตรวจจับน้ำฉี่ของเรา ทำให้เราสามารถควบคุมเกมส์ได้ ซึ่งก็จะทำให้สุภาพบุรุษที่ดื่มมากๆ แล้วอั้นปัสสาวะนานๆ ได้เปรียบ สามารถเล่นเกมส์ได้นาน ซึ่งเทคโนโลยีตัวนี้ได้สร้างรายได้เพิ่มให้กับผับต่างๆ ทางอ้อมเลยครับ เพราะน่าจะขายเบียร์ได้มากขึ้น เพื่อให้สามารถฉี่ได้เยอะๆ

- ผับหลายๆ แห่งในสิงคโปร์มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ที่โถปัสสาวะท่านชาย เพื่อตรวจสอบระดับแอลกอฮอล์ในปัสสาวะ ซึ่งมันจะมีหน้าจอเตือนให้เรียกแท็กซี่ หรือ ให้เพื่อนขับแทน หากมันตรวจพบว่าเราดื่มมากเกินไปจนไม่น่าจะขับรถได้อย่างปลอดภัย

ไอเดียในการทำส้วมให้มีความฉลาดนั้นมีได้มากมายเกินจินตนาการเลยครับ แต่สิ่งที่ผมสนใจคือ การทำให้ส้วมเป็นอุปกรณ์ตรวจสุขภาพประจำบ้าน เพราะคนเราใช้ห้องส้วมทุกวัน และสิ่งที่เราปลดปล่อยออกมาจากร่างกาย มันบ่งชี้สถานะทางสุขภาพของเราได้เป็นอย่างดี งานวิจัยเบื้องต้นที่เราเคยทำคือ การตรวจสอบสภาวะน้ำตาลจากกลิ่นปัสสาวะ ซึ่งสามารถนำเซ็นเซอร์ไปติดตั้ง และเก็บข้อมูลปัสสาวะได้ทุกครั้งๆ ที่เราฉี่ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อเข้าคอมพิวเตอร์ประจำบ้าน เข้าสมาร์ทโฟน หรือ รายงานใน Facebook 

Smart Environment - สภาพแวดล้อมอัจฉริยะ (ตอนที่ 3)

สภาพล้อมรอบอัจฉริยะ (Ambient Intelligence) หรือ สภาพแวดล้อมที่ตอบสนอง (Responsive Environment) หรือ สถาปัตยกรรมแบบอันตรกริยา (Interactive Architecture) เป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการทำให้สิ่งแวดล้อม ที่อยู่อาศัย อาคารบ้านช่อง มีความฉลาด ทำงานตอบสนองต่อผู้อยู่อาศัย ทั้งในเชิงกายภาพ เชิงจิตใจ และ อารมณ์ สิ่งแวดล้อมที่เราอาศัยอยู่นี้จะรับรู้ด้วยสัมผัสของมันว่า เราใช้ชีวิตอยู่อย่างไร กำลังทำอะไร มีความสุขหรือหงุดหงิดไหม นอนหลับดีหรือว่ากระสับกระส่าย ใช้เวลาอยู่กับสิ่งไหนมากน้อยอย่างไร แล้วมันก็จะพยายามเอาใจใส่เรา ทำในสิ่งที่เราต้องการ ด้วยการดูแลเรา และช่วยเหลือเราให้อยู่อย่างมีความสุข

ในบทความซีรีย์นี้ ตอนที่ 1 ผมได้ให้ตัวอย่างความสามารถของสภาพแวดล้อมอัจฉริยะ ซึ่งเมื่อนำมาใช้กับเมือง จะทำให้เมืองกลายเป็นเมืองอัจฉริยะ (Smart City) เมื่อนำมาใช้กับบ้าน ก็จะทำให้บ้านกลายเป็นบ้านอัจฉริยะ (Smart Home) ถ้านำมาใช้กับฟาร์ม ก็จะทำให้ฟาร์มเป็นฟาร์มอัจฉริยะ (Smart Farm) 

เทคโนโลยีสภาพแวดล้อมอัจฉริยะนี้ จึงเป็นเทคโนโลยีเกิดใหม่อันหนึ่งที่กำลังมาแรงที่สุด มีกลุ่มวิจัยทั่วโลกทั้งในมหาวิทยาลัยและบริษัทเอกชน ให้ความสนใจและลงทุนศึกษาพัฒนา สำหรับกลุ่มวิจัยของผมที่มหาวิทยาลัยมหิดลเองนั้น เราก็ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านนี้หลายตัวเหมือนกันครับ ตัวอย่างได้แก่

- Interactive Data Glove ถุงมือรับส่งข้อมูล เมื่อผู้ใช้นำมาสวมใส่แล้ว สามารถใช้ออกคำสั่งควบคุม ระบบอัตโนมัติภายในบ้าน เช่น เปิด ปิดไฟฟ้า แอร์ พัดลม เป็นต้น ผู้ใช้สามารถแสดงท่าทาง เช่น เอามือปัดไปปัดมาเหมือนกำลังพัดตัวเองอยู่ ถุงมือก็จะสั่งเครื่องปรับอากาศให้เย็นขึ้น หรือหากทำมือสั่นๆ เหมือนหนาว มันก็จะสั่งให้เครื่องปรับอากาศเพิ่มอุณหภูมิให้อุ่นขึ้น ตัวถุงมือสามารถโปรแกรมคำสั่งได้หลากหลาย เช่น เราอาจทำมือกางออกแล้วชี้ไปที่ไฟ เพื่อเปิดไฟ หรือ ทำมือหุบชี้ไปทางหลอดไฟเพื่อปิดไฟ เป็นต้น

- Smart Shoe รองเท้าอัจฉริยะ เป็นรองเท้าที่เก็บข้อมูลการเดิน ของผู้สวมใส่ มีทั้งเวอร์ชั่น outdoor และ indoor รองเท้าจะเก็บอากัปกริยาการเดิน วิเคราะห์ว่า ผู้เดินมีปัญหาในการเดินหรือไม่ สามารถตรวจวัด ท่าเดินที่ผิดปกติ การเดินมากเกินไป การลงน้ำหนักที่ไม่ถูกต้อง เพื่อป้องกันการฟกช้ำ ในกรณีผู้ป่วยเบาหวาน รองเท้าสามารถเตือนได้ว่า คุณเดินแบบนี้มากไปแล้วนะ รองเท้าจะแนะนำให้เลิกเดิน หรือ ให้เดินปรับน้ำหนักที่ลงที่เท้า เพื่อไม่ให้บริเวณที่น้ำหนักลงไปเยอะแล้วได้พักบ้าง

- Smart Pillow หมอนอัจฉริยะ สำหรับตรวจวัดอากัปกริยาการนอน นอนหลับสนิทหรือไม่ มีการตื่นบ่อยหรือไม่ ตรวจวัดการกรน การพลิกตัว อัตราการหายใจ มีการหยุดหายใจหรือไม่ ไปจนถึง Level ในการนอนหลับ ผู้นอนสามารถตรวจวิเคราะห์ได้ด้วยตนเอง สามารถติดตามและพัฒนาการนอนได้ เพื่อสุขภาพการนอนที่ดี ด้วยเทคโนโลยีนี้ ต่อไปผู้นอนสามารถย้อนกลับไปดูข้อมูลการนอนของตัวเอง สามารถเปรียบเทียบการนอนแต่ละวันในหนึ่งสัปดาห์ ซึ่งจะนำมาสู่การปรับปรุงการนอนของตนเอง ให้มีสุขภาวะมากขึ้น

- Smart Bed ตรวจวัดอากัปกริยาการนอน การใช้งานสามารถใช้ร่วมกับ smart pillow เพื่อตรวจวิเคราะห์การนอน โดยทางคณะวิจัยได้พัฒนาในรูปแบบของผ้าปูที่นอน ที่สามารถนำไปใช้ปูบนเตียง เพื่อความสะดวกในการใช้งาน

- Smart Nose จมูกอัจฉริยะสำหรับตรวจกลิ่น สามารถใช้ตรวจกลิ่นของมนุษย์ เพื่อระบุสถานะทางสุขภาพ ตรวจกลิ่นในบ้าน ตรวจกลิ่นห้องน้ำ เป็นต้น

- โปรเจคต์ต่อไปของคณะวิจัยคือ การพัฒนา Home Robot สำหรับช่วยเหลือดูแลบ้าน

วันนี้ขอคุยแค่นี้ก่อนนะครับ ....

Smart Environment - สภาพแวดล้อมอัจฉริยะ (ตอนที่ 2)

เมื่อตอนผมยังเล็ก คุณยายของผมที่อยู่ต่างจังหวัดจะมาอยู่ที่บ้านผมปีละครั้ง ครั้งหนึ่งเป็นเดือน ท่านจะเรียกผมใส่บาตรตอนเช้าเสมอ ตอนกลางวันท่านก็จะนั่งทำต้นไม้เงินต้นไม้ทองเพื่อนำไปถวายพระ หลายๆ ครั้งผมก็จะช่วยท่านทำ ท่านก็จะเล่าเรื่องนู้นเรื่องนี้ให้ฟัง หนึ่งในนั้นก็คือเรื่องของเทวดา คุณยายเล่าให้ฟังว่า เทวดามีที่อยู่เป็นวิมานที่มีความสวยงามมาก เป็นวิมานแก้วที่สวยระยิบระยับ ที่อยู่ของเทวดามีความสุขสบายไม่ร้อนไม่หนาว อยากให้สว่างก็สว่าง มืดก็มืด เวลาหิวก็นึกเอา อาหารทิพย์ก็จะมาเอง อยากทานอะไรก็นึกเอา ผมฟังแล้วก็จินตนาการไป เชื่อครึ่งไม่เชื่อครึ่ง แต่ก็ไม่เคยขัดท่าน เพราะฟังแล้วนึกตามก็เพลินใจสนุกดี

ไม่น่าเชื่อว่าเรื่องที่คุณยายเล่าเกี่ยวกับวิมานเทวดา กับจินตนาการในวัยเด็กของผมนั้นกำลังจะกลายมาเป็นหัวข้อวิจัยที่เป็นที่สนใจของกลุ่มวิจัยทั่วโลก ทั้งเรื่องของสภาพล้อมรอบอัจฉริยะ (Ambient Intelligence) สภาพแวดล้อมที่ตอบสนอง (Responsive Environment) สถาปัตยกรรมแบบอันตรกริยา (Interactive Architecture) ซึ่งเป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการทำให้สิ่งแวดล้อม ที่อยู่อาศัย อาคารบ้านช่อง มีความฉลาด ทำงานตอบสนองต่อผู้อยู่อาศัย ทั้งในเชิงกายภาพและเชิงจิตใจและอารมณ์ สิ่งแวดล้อมที่เราอาศัยอยู่นี้จะรับรู้ด้วยสัมผัสของมันว่า เราใช้ชีวิตอยู่อย่างไร กำลังทำอะไร มีความสุขหรือหงุดหงิดไหม นอนหลับดีหรือว่ากระสับกระส่าย ใช้เวลาอยู่กับสิ่งไหนมากน้อยอย่างไร แล้วมันก็จะพยายามเอาใจใส่เรา ทำในสิ่งที่เราต้องการ ไม่ต่างจากวิมานเทวดาที่เป็นภพภูมิที่แสนน่ารื่นรมย์

เมื่อเราสตาร์ทรถออกจากบ้าน รถจะทำการเชื่อมโยงเข้ากับเครือข่ายไร้สาย เพื่อประเมินสถานการณ์จราจรและหาเส้นทางที่สะดวกที่สุดให้เรา ขณะที่เราขับรถบนทางหลวงนั้น รถของเราจะสนทนากับรถคันอื่นๆ บนถนน เพื่อสอบถามข้อมูลต่างๆ จากรถคันอื่นว่าวิ่งมีจากไหน มีอะไรที่ควรสนใจหรือไม่ หากเส้นทางข้างหน้าที่เรากำลังจะไปมีอุบัติเหตุเกิดขึ้น รถที่วิ่งสวนทางกับเรามาก็จะสนทนากับรถของเราว่าให้ระวังนะ ข้างหน้ามีอุบัติเหตุ การขับขี่รถในถนนจะมีความปลอดภัยมาก ทุกครั้งที่เราจะเปลี่ยนเลน เซ็นเซอร์ในรถของเราจะตรวจสอบว่าด้านข้างนั้นปลอดภัยในการเปลี่ยนเลนหรือไม่ และเมื่อเรากำลังขับรถเข้าทางแยก รถของเราจะสนทนากับรถคันอื่นๆ ที่กำลังจะเข้าทางแยก ให้ระมัดระวังกันและกัน ทางหลวงที่มีความฉลาด (Intelligent Highway) นี้จะทำให้เราไปไหนมาไหนได้อุ่นใจกว่าปัจจุบันมากเลยครับ

ถ้าเกิดวันไหน เราขี้เกียจออกจากบ้าน เราสามารถที่จะใช้หุ่นยนต์อวตาร (Robot Avatar) เพื่อทำหน้าที่แทนเราได้ เพียงแค่นั่งหน้าจอโปรเจ็คเตอร์ แล้วสั่งให้เจ้าหุ่นเดินไปมาในที่ทำงาน เพื่อไปทักทายคนโน้นคนนี้ ไปตรวจเยี่ยมจุดต่างๆ ของที่ทำงาน หรือแม้แต่เข้าประชุมร่วมกับลูกน้อง เจ้าหุ่นยนต์ตัวนี้จะมีจอภาพที่แสดงหน้าตาของเราที่บ้าน มีแขนกลที่สามารถยื่นออกไปจับสิ่งของได้ หรือแม้แต่สัมผัสพื้นผิวต่างๆ แล้วส่งข้อมูลมาแสดงออกที่อุปกรณ์ฝั่งรับเพื่อให้เรารู้สึกถึงสัมผัสของสิ่งนั้นก็ได้

วันนี้ผมขอแค่นี้ก่อนนะครับ ก่อนที่จินตนาการจะพาท่านผู้อ่านเตลิดไปไกลกว่านี้ ... แต่ทุกอย่างที่ผมเล่ามานั้น เป็นหัวข้อวิจัยที่มีการทำกันอยู่ทั้งสิ้นครับ ไม่ใช่เรื่องเพ้อฝันเลย .....

Smart Environment - สภาพแวดล้อมอัจฉริยะ (ตอนที่ 1)

ในระยะหลังๆมานี้ เทคโนโลยีใหม่ๆ มักจะมีคำว่า smart หรือคำว่า intelligent ขึ้นหน้าเสมอ เช่น Smart Farm, Smart Phone, Smart Health, Smart Home, Intelligent Battlefield, Intelligent Car, Intelligent Highway และอีกมากมายครับ เรียกได้ว่าเป็นกระแสหลักของช่วงนี้เลยทีเดียว เมื่อสักประมาณ 4 ปีที่แล้ว ผมได้เริ่มเห็นว่าคำๆ นี้น่าจะมาไม่ช้าก็เร็ว ก็เลยริเริ่มในการทำเรื่อง Smart Farm หรือ Smart Vineyard ที่ไร่องุ่นกรานมอนเต้ อ.ปากช่อง และก็นำเทคโนโลยีหลายๆ อย่างที่ได้พัฒนาในห้องแล็ปไปใช้ที่ในไร่องุ่น การพัฒนาระบบ Smart Vineyard สำหรับไร่องุ่นกรานมอนเต้ ทำให้เรามีเทคโนโลยีอีกอย่างหนึ่งเป็นผลพลอยได้เกิดขึ้น นั่นคือเทคโนโลยีสภาพแวดล้อมอัจฉริยะ หรือ Smart Environment ดังนั้นเมื่อประมาณเกือบ 2 ปีที่แล้ว พวกเราจึงได้เริ่มพัฒนาเทคโนโลยี Smart Environment เพื่อการประยุกต์ใช้สำหรับบ้านอัจฉริยะ (Smart Home) โดยหวังว่าเทคโนโลยีนี้จะนำไปช่วยดูแลผู้สูงวัย โดยเฉพาะในเรื่องของสุขภาพ (Smart Health) ดังนั้นในซีรีย์บทความนี้ ผมจะทยอยนำเอาความก้าวหน้าที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยี Smart Environment มาเล่าให้ฟังครับ

ในตอนที่ 1 นี้ผมขอเริ่มจากเรื่องใกล้ๆ ตัวเพื่อให้เห็นภาพก่อนนะครับ ลองนึกดูหน้าตาของเทคโนโลยีสภาพแวดล้อมอัจฉริยะ โดยจะขอฉายภาพไปที่เรื่องที่เกี่ยวกับบ้าน ที่อยู่อาศัย หรืออาคารที่ทำงานก่อนนะครับ

- ไฟส่องสว่างที่ฉลาด สามารถรับรู้สภาพอารมณ์และความรู้สึกของผู้อาศัย (Smart Lighting)
- ที่นอนเซ็นเซอร์ที่รับรู้อากัปกริยาการนอน และสามารถเก็บและประมวลผลข้อมูลสุขภาวะการนอนได้ (Smart Bed)
- ห้องสุขา ห้องน้ำที่ตรวจวัดภาวะสุขภาพจากกลิ่นปัสสาวะ (Smart Toilet)
- พื้นผิว ผนัง ฝ้า กระจกที่ทำความสะอาดตัวเองได้ (Self-Cleaning Surface)
- หน้าต่างและกระจกที่ปรับแสงส่องผ่านได้เอง (Photochromism and Electrochromism)
- ระบบ Home Automation ที่ใช้เปิด-ปิด เครื่องใช้ไฟฟ้าอัตโนมัติ สั่งการด้วยเสียงหรืออากัปกริยาของร่างกาย รวมไปถึงระบบรักษาความปลอดภัย
- ระบบประหยัดพลังงาน และปรับการใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid)
- ผนังบ้านที่เปลี่ยนสีได้
- เฟอร์นิเจอร์ที่เปลี่ยนรูปร่างได้ (Shape-Shifting Furnitures)
- หลังคาบ้านเคลือบคลอโรฟิลล์ประดิษฐ์ (Artificial Chlorophyll) ที่สามารถผลิตอ๊อกซิเจนได้
- ระบบตรวจสุขภาพส่วนบุคคลที่บ้าน (Personalized Medicine) ที่มีเครื่องตรวจหัวใจ ความดันเลือด การหายใจ และอื่นๆ โดยเชื่อมโยงข้อมูลกับแพทย์หรือสถานพยาบาล
- จอแสดงผลแบบฟิล์มบางที่ติดตั้งบนกระจกห้องน้ำ กระจกห้องแต่งตัว สามารถเปิดดูข่าว รับข้อมูล เล่น Facebook ขณะกำลังแต่งหน้า ทาปาก ก่อนไปทำงาน
- บ้านที่รับรู้สภาพอารมณ์ของผู้อาศัย เปิดเพลง หรือสีของแสงไฟที่เหมาะกับสภาพอารมณ์ที่ต้องการในขณะนั้น
- หุ่นยนต์ประจำบ้าน สำหรับดูแลผู้อาศัย เช่น หุ่นยนต์รักษาความปลอดภัย หุ่นยนต์ดูดฝุ่น หุ่นยนต์พ่อครัว เป็นต้น

ตัวอย่างเหล่านี้คงพอจะเห็นภาพได้นะครับ ในตอนต่อๆ ไปผมจะทยอยนำความก้าวหน้าในด้านต่างๆ มาเล่าให้ฟังนะครับ