สกัดองค์ความรู้ KM: ระบบ SmartHomeIoT สำหรับควบคุมและติดตามอุปกรณ์ไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการ

 

ผลงาน UBU KM FAIR 2026 | ประเภทผลงาน: สายสนับสนุน | พัฒนาห้องปฏิบัติการ

 

 

ชื่อผลงาน: ระบบ SmartHomeIoT สำหรับควบคุมและติดตามอุปกรณ์ไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการ

 

ชื่อเจ้าของผลงาน: นายปรีชาพล ภวภูตานนท์ ณ มหาสารคาม สำนักเทคโนโลยีดิจิทัลและทรัพยากรการเรียนรู้

 

สรุปเป็นสาระสำคัญตามหมวดหมู่ได้ดังนี้

1. ภาพรวมและวัตถุประสงค์โครงการ

    1. เป้าหมายหลัก: พัฒนาเว็บแอปพลิเคชันรูปแบบ Progressive Web App (PWA) เพื่อเป็นระบบศูนย์กลางในการควบคุม สั่งการ และติดตามสถานะอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในห้องเรียนและห้องปฏิบัติการแบบเรียลไทม์

    2. การยืนยันตัวตนและการจำกัดสิทธิ์: บูรณาการระบบยืนยันตัวตนผ่านบัญชี LDAP ของมหาวิทยาลัย และกำหนดสิทธิ์การเข้าถึงแบบรายห้อง (Room-level Access)

    3. การรวมศูนย์การทำงาน: รวมระบบควบคุม การสั่งการอัตโนมัติ การแจ้งเตือน การจัดการประวัติ และมาตรการความปลอดภัยไว้บนแพลตฟอร์มเดียว โดยไม่ต้องติดตั้งระบบใหม่ทุกครั้งที่เพิ่มห้อง

 

2. สถาปัตยกรรมระบบและเทคโนโลยี (Tech Stack)

    1. ระบบหลังบ้าน (Backend): พัฒนาด้วย ASP.NET Core 9 และ Razor Pages ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางประมวลผล ตรวจสอบสิทธิ์ และสั่งการ

    2. การสื่อสารแบบเรียลไทม์ (Real-time Communication):

         - SignalR / WebSocket: สื่อสารแบบเรียลไทม์ระหว่างเซิร์ฟเวอร์กับหน้าเว็บเบราว์เซอร์ของผู้ใช้

         - MQTT (MQTTnet): สื่อสารระหว่างเว็บเซิร์ฟเวอร์กับบอร์ด ESP32 ที่ติดตั้งในแต่ละห้อง

         - Sensibo REST API: ใช้สำหรับสื่อสารและควบคุมเครื่องปรับอากาศแยกจากเส้นทาง MQTT

     3. ส่วนติดต่อผู้ใช้ (Frontend & 3D UI): ใช้ Razor Pages ร่วมกับ three.js ในการแสดงผลผังห้องสามมิติ (3D Room View) ตามสภาพจริง สามารถคลิกสั่งการผ่านผังห้องได้ตรง รองรับโหมดมืด และการติดตั้งเป็น PWA

     4. ฐานข้อมูลและระบบแคช (Database & Caching): ใช้ MySQL (10 ตาราง) บริหารจัดการผ่าน Entity Framework Core ร่วมกับ Pomelo และใช้ Redis ในการจัดการ Session และแคชข้อมูล

 

3. ความปลอดภัยและการควบคุมสิทธิ์ (Governance & Security)

    1. การตัดการเชื่อมต่อตรง (No Direct MQTT): เบราว์เซอร์ของผู้ใช้จะไม่เชื่อมต่อกับ MQTT Broker โดยตรง แต่จะส่งคำสั่งผ่าน ASP.NET Core Server เพื่อตรวจสอบสิทธิ์และจำกัดอัตราการส่งคำสั่งก่อน แล้วเซิร์ฟเวอร์จึงกระจายคำสั่งผ่าน MQTT ไปยังบอร์ด ESP32

    2. มาตรการความปลอดภัยเชิงลึก:

        - ใช้ CSRF Token, Rate Limit, Brute-force Guard, และ Push SSRF Check เพื่อลดความเสี่ยงทางไซเบอร์

        - ป้องกันการเดารหัสห้อง และตั้งค่า Cache-Control: no-store

       - จัดเก็บความลับของระบบด้วย user-secrets หรือ environment variables

 

4. ฟังก์ชันการทำงานหลักและผลการดำเนินงาน

    1. การควบคุมอุปกรณ์แบบเรียลไทม์: รองรับการเปิด-ปิดไฟ สวิตช์ เครื่องปรับอากาศหลายยี่ห้อ โทรทัศน์ โปรเจกเตอร์ ล็อกประตู และการอ่านค่าจากเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ-ความชื้น

    2. ระบบทำงานอัตโนมัติ (Automation): เชื่อมโยงกับตารางการใช้งานห้องเรียน เพื่อเปิด-ปิดอุปกรณ์ล่วงหน้าก่อนหรือหลังคลาสเรียนตามเวลาที่กำหนด

    3. การแจ้งเตือนแบบ Web Push: แจ้งเตือนไปยังอุปกรณ์ทันทีเมื่อประตูถูกปลดล็อก อุปกรณ์ขาดการเชื่อมต่อ หรือเครื่องปรับอากาศถูกเปิดค้างไว้นอกเวลาทำการ

    4. การจัดเก็บประวัติ (Audit Logs): บันทึกสถานะล่าสุดและประวัติการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด โดยตั้งค่าลบข้อมูลเก่าตามอายุไว้อย่างน้อย 90 วัน

 

5. ข้อจำกัดและแนวทางการพัฒนาต่อยอด

    1. ข้อจำกัดในปัจจุบัน:

        - การเชื่อมต่อกับ LDAP ยังไม่ได้เปิดใช้งาน StartTLS เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐาน Active Directory ยังไม่มี Root CA

        - ฐานข้อมูลยังไม่มี Foreign Key ในระดับโครงสร้างจริง แต่ควบคุมความถูกต้องผ่านโค้ดในระดับ Transaction

        - ยังไม่มีชุดทดสอบอัตโนมัติ (Automated Test Suite) และการแก้ไขผัง 3D ยังต้องทำการ build bundle ใหม่

    2. โอกาสในการนำไปใช้ประโยชน์ (Impact):

        - สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับอาคาร ห้องประชุม หรือห้องปฏิบัติการอื่นๆ ได้โดยเพิ่มโครงสร้างสถานที่จากหน้าเว็บ

        - ต่อยอดไปสู่ระบบบริหารจัดการพลังงานภายในอาคารและการเฝ้าระวังเหตุผิดปกติได้