ร้าน Amazon Go ใช้ Sensor Fusion ปฏิวัติประสบการณ์ช้อปปิ้งอย่างไร

จนถึงตอนนี้เราพูดถึง 3 เทคโนโลยีของร้าน Amazon Go ได้แก่ RFID, QR Codes และ Computer Vision และเหมือนที่ผมกล่าวในบล็อกแรกเกี่ยวกับ Amazon Store ว่ามันมาพร้อมกับแนวคิดยอดเยี่ยมในการ "รวมเทคโนโลยีที่มีอยู่" วันนี้ ในบล็อกนี้จะพูดถึงเทคโนโลยี Sensor Fusion

เซ็นเซอร์ (Sensors) คืออุปกรณ์ที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในปริมาณไฟฟ้า ฟิสิกส์ หรือปริมาณอื่นๆ ในบริเวณรอบข้าง ขึ้นอยู่กับลักษณะการตรวจจับ และแจ้งเตือนเกี่ยวกับเรื่องนั้น

ถ้าพูดถึงเซ็นเซอร์ เทคโนโลยีนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติเอง คือจากอวัยวะรับรู้ของสัตว์และมนุษย์ สัตว์รับรู้สิ่งแวดล้อมโดยการประเมินสัญญาณจากเซ็นเซอร์หลายหลายและหลากหลาย มนุษย์รวมสัญญาณจาก 5 องค์ประกอบ (สายตา หู จมูก ลิ้น ผิวหนัง) พร้อมกับความรู้เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม เพื่อสร้างและอัปเดตโมเดลไดนามิกของโลก ความสามารถตามธรรมชาตินี้ในการรวมข้อมูลหลายชนิด (multi-sensory data fusion) ได้วิวัฒนาการระดับสูงในหลายสปีชีส์สัตว์ และใช้มามיליอนปี วันนี้ การประยุกต์ใช้แนวคิด Fusion ในด้านเทคนิคได้สร้างสาขาวิชาใหม่ที่ครอบคลุมหลายสาขาวิทยาศาสตร์

เซ็นเซอร์เทคโนโลยีตอนนี้ถูกนำมาใช้เพื่อทำให้เครื่องจักรเลียนแบบมนุษย์ โดยการรวมเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกันเข้าด้วยกัน เทคโนโลยีที่ทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้นคือ Sensor Fusion ซึ่งใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ( "สมอง" ) เพื่อรวมข้อมูลส่วนตัวที่เก็บรวบรวมจากเซ็นเซอร์หลายตัว เพื่อให้มุมมองข้อมูลที่แม่นยำและน่าเชื่อถือมากกว่าการใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์แต่ละตัวแยกกัน

Sensor Fusion เป็นซอฟต์แวร์ที่รวมข้อมูลที่มาจากแหล่งต่างๆ อย่างฉลาด เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพแอปพลิเคชันหรือระบบ การรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์หลายตัว ช่วยแก้ไขข้อบกพร่องของเซ็นเซอร์แต่ละตัว เพื่อคำนวณตำแหน่งและทิศทางข้อมูลที่แม่นยำ

เซ็นเซอร์ตอนนี้ถูกใช้กว้างขวางในหลายแอปพลิเคชัน เช่น อุปกรณ์มือถืออัจฉริยะ ระบบยานยนต์ ควบคุมอุตสาหกรรม การสำรวจน้ำมัน และการตรวจสอบสภาพอากาศ เซ็นเซอร์ทุกประเภทสามารถจัดเป็น Analog และ Digital Sensors ได้ ประเภทของเซ็นเซอร์ที่ใช้บ่อยและการประยุกต์ใช้ รายการด้านล่าง

1. Temperature Sensor (เซ็นเซอร์อุณหภูมิ) –

อุปกรณ์ที่ให้การวัดอุณหภูมิเป็นสัญญาณไฟฟ้าในรูปแบบโวลต์ेज เรียกว่า Temperature Sensor ตัวอย่าง: Thermistor, Thermocouple, Resistance Thermometer และ Silicon Band Gap Temperature sensors ใช้ในอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการควบคุมอุณหภูมิ

2. Infra-Red Sensor (เซ็นเซอร์อินฟราเรด) –

เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ใช้วัดรังสีแสงอินฟราเรดที่ปลดปล่อยจากวัตถุในมุมมอง เรียกว่า IR Sensor หรือ Pyro-electric Sensor (PIR) ตัวอย่างทั่วไป: ระบบประตูเปิดอัตโนมัติ การใช้งานอื่น: รีโมตทีวี เครื่องปรับอากาศ และอุปกรณ์อื่นๆ

3. Ultrasonic Sensor (เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก) –

Ultrasonic sensors ทำงานหลักการคล้าย SONAR และ RADAR คือการตีความอנייםจากคลื่นวิทยุหรือเสียง เพื่อประเมินลักษณะของเป้าหมายโดยสร้างคลื่นเสียงความถี่สูง การใช้งานทั่วไป: วัดระยะทางพื้นที่เข้าถึงไม่ได้

4. Touch Sensor (เซ็นเซอร์สัมผัส) –

Touch sensors 定义为 由触摸激活的开关 有基于触摸类型的不同触摸传感器 如 电容触摸开关 电阻触摸开关 和 压电触摸开关 最好的例子是带触摸屏的智能手机 笔记本电脑也制造触摸屏

5. Proximity Sensor (เซ็นเซอร์ความใกล้ชิด) –

Proximity sensors ช่วยตรวจจับลักษณะทางกายภาพ 2 แบบ:

• การมีหรือไม่มีของวัตถุ
• ขนาดหรือรูปร่างง่ายของวัตถุ

การประยุกต์ใช้ปัจจุบัน: เซ็นเซอร์จอดรถในรถยนต์ ระบบสายพานลำเลียง อุปกรณ์มือถือ ระบบเตือนภัยระดับพื้นสำหรับความปลอดภัยการบิน การตรวจจับการฉีกขาดกระดาษในเครื่องทำกระดาษ ก๊อกน้ำอัตโนมัติ ฯลฯ

6. Pressure Sensor (เซ็นเซอร์แรงดัน) –

Pressure Sensor คืออุปกรณ์ที่ตรวจจับและวัดแรงดัน (โดยปกติของก๊าซและของเหลว) เซ็นเซอร์แรงดันในวงจรอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในรูปแบบ Integrated Circuit ที่ทำหน้าที่เป็น Transducer คือ สร้างสัญญาณซ้ำตามฟังก์ชันของแรงดันที่บังคับ

การใช้งานบางอย่าง: ทดสอบระดับความสูง ทดสอบแรง ทดสอบรั่วไหล การแก้ไขอัตราส่วนของ transducer output การวัดการไหล ฯลฯ

7. Speed Sensors (เซ็นเซอร์ความเร็ว) –

Speed Sensors ใช้ตรวจจับความเร็วของวัตถุหรือยานพาหนะ ประเภทต่างๆ: Wheel Speed Sensors, speedometers, LIDAR, ground speed radar, Pitometer logs, Doppler radar, air speed indicator และอื่นๆ

โครงการที่เกี่ยวข้องกับการซิงโครไนซ์ความเร็วของมอเตอร์หลายตัว เป็นการใช้งานยอดนิยมของเซ็นเซอร์นี้ ใช้เป็นควบคุมความเร็วในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรม (Mixers, Conveyors, Compressors) ราง (traktion control, speed control) ปิโตรเคมี (Steam Turbines, Fans and Blowers) นาวิกโยธิน (Propulsion Control Systems, Fire Pump, Bilge Pump) และพื้นที่อื่นๆ

8. Smoke and Gas Sensors (เซ็นเซอร์ควันและก๊าซ) –

เซ็นเซอร์เหล่านี้ตรวจจับอนุภาคก๊าซจำนวนมากและเปิดการจ่ายไฟฟ้า สามารถตรวจจับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ สัญญาณเตือนควันและก๊าซทำงานหลักการเดียวกัน ในไฟไหม้ มีอนุภาคก๊าซมากสร้างขึ้นและกระตุ้นเซ็นเซอร์ก๊าซ ทำให้สัญญาณเตือนไฟไหม้ดัง

การใช้งานทั่วไปที่สุด: Smoke Detectors ในออฟฟิศและบ้าน

Wireless Sensor Network (เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย)

เซ็นเซอร์เหล่านี้เมื่อเชื่อมต่อกับ Wi-Fi และรวมกันทำงานเป็นระบบเดียว เรียกว่า Wireless Sensor Network การพัฒนา Wireless Sensor Networks ได้รับแรงบันดาลใจจากการประยุกต์ทางทหาร เช่น การเฝ้าระวังศึก สถานที่ สำหรับวันนี้ เครือข่ายแบบนี้ถูกใช้ในหลายแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมและผู้บริโภค เช่น การตรวจสอบและควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรม การตรวจสอบสุขภาพเครื่องจักร ฯลฯ การประยุกต์ใช้ Wireless Sensor Network บางอย่าง ดังนี้:

1. Area Monitoring – ปรับใช้ในพื้นที่ที่ต้องการเฝ้าระวังปรากฏการณ์ใดๆ
2. Health care monitoring – อาจมีอุปกรณ์ 2 ประเภท: สวมใส่ได้ (wearable) และฝังราก (implanted)
3. Air Pollution Monitoring – ระบบนี้ถูกปรับใช้ในหลายเมืองเพื่อเฝ้าระวังความเข้มข้นของก๊าซอันตรายสำหรับพลเมือง
4. Landslide Detection – ระบบตรวจจับการเคลื่อนที่เล็กน้อยของดิน และการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นก่อนหรือระหว่างดินถล่ม
5. Data Center Monitoring – เนื่องจากข้อมูลปริมาณมาก การเชื่อมสายและ IP Address มักเป็นปัญหา เพื่อแก้ปัญหานี้ รैक (racks) มากขึ้นถูกติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิไร้สายเพื่อเฝ้าระวังอุณหภูมิของ rack
6. Wine Production – เครือข่ายเซ็นเซอร์ใช้เฝ้าระวังการผลิตไวน์ ทั้งในสนามและห้องเก็บไวน์

ดังนั้น นี่คือภาพรวมสั้นๆ เกี่ยวกับเซ็นเซอร์และเทคโนโลยี Sensor Fusion และถ้าพูดถึง Amazon Store การรอคอยจะสิ้นสุดลงเร็วๆ นี้ การรอคอยเพื่อรู้ว่าเทคโนโลยีทำงานอย่างไรในนั้น