ลองนึกภาพว่ามีระบบที่สามารถตรวจจับสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัว วิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ และตัดสินใจได้เองโดยอัตโนมัติ ไม่ใช่แค่โปรแกรมคอมพิวเตอร์ แต่ยังเชื่อมโยงกับโลกจริง เช่น เครื่องจักร รถยนต์ หรือแม้แต่อุปกรณ์การแพทย์ นี่แหละคือระบบไซเบอร์-กายภาพ หรือ CPS ซึ่งเป็นการผสานระหว่างโลกดิจิทัลกับโลกกายภาพอย่างชาญฉลาด

CPS ใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ ระบบเครือข่าย และ AI เพื่อช่วยให้กระบวนการต่างๆ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นโรงงานอัจฉริยะ รถยนต์ไร้คนขับ หรือแม้แต่ระบบไฟฟ้าอัจฉริยะที่สามารถปรับการใช้พลังงานตามความต้องการได้แบบอัตโนมัติ

องค์ประกอบสำคัญของระบบไซเบอร์-กายภาพ

CPS ไม่ได้ทำงานเป็นระบบเดียวโดดๆ แต่มีองค์ประกอบหลายอย่างที่ช่วยกันทำให้ทุกอย่างเป็นไปอย่างราบรื่น ได้แก่

• กระบวนการทางกายภาพ เช่น เครื่องจักรที่ทำงานในโรงงาน หรือระบบการขนส่งอัตโนมัติ
• เซ็นเซอร์ ที่คอยเก็บข้อมูลจากสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความดัน หรือการเคลื่อนไหว
• เครือข่ายสื่อสาร ที่เชื่อมต่อข้อมูลแบบเรียลไทม์ เช่น Wi-Fi, 5G หรือเครือข่าย IoT
• โหนดประมวลผล ที่คอยวิเคราะห์ข้อมูลและสั่งการ เช่น ระบบ AI บนคลาวด์หรือเซิร์ฟเวอร์ในโรงงาน
• แอคทูเอเตอร์ หรืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนข้อมูลเป็นการกระทำ เช่น แขนกล หรือวาล์วอัตโนมัติในโรงงาน

ระบบไซเบอร์-กายภาพใช้งานจริงที่ไหนบ้าง?

CPS ไม่ใช่เรื่องของอนาคตอีกต่อไป แต่มันอยู่รอบตัวเราแล้ว ตัวอย่างการใช้งานที่เห็นได้ชัด ได้แก่

• โรงงานอัจฉริยะ ใช้ AI วิเคราะห์ข้อมูลการผลิต เพื่อลดของเสียและเพิ่มประสิทธิภาพ
• ยานพาหนะไร้คนขับ ที่สามารถประมวลผลข้อมูลจากถนนและตัดสินใจเองได้
• โครงข่ายพลังงานอัจฉริยะ ที่ช่วยให้การใช้พลังงานเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและลดการสูญเสียพลังงาน
• อุปกรณ์ทางการแพทย์อัจฉริยะ เช่น เครื่องช่วยหายใจที่สามารถปรับระดับการทำงานตามสภาพของผู้ป่วยได้
• ระบบจราจรอัจฉริยะ ที่สามารถปรับไฟจราจรตามปริมาณรถยนต์ ลดปัญหาการจราจรติดขัด

ความแตกต่างระหว่าง IoT และ CPS

บางคนอาจสงสัยว่า CPS แตกต่างจาก IoT อย่างไร จริงๆ แล้ว IoT เป็นส่วนหนึ่งของ CPS แต่ IoT เน้นที่การเชื่อมต่ออุปกรณ์เพื่อเก็บข้อมูล ส่วน CPS นั้นไปไกลกว่านั้น เพราะไม่ใช่แค่เก็บข้อมูล แต่ยังประมวลผลและควบคุมกระบวนการทางกายภาพได้ด้วย เช่น ในโรงงานอัจฉริยะ CPS สามารถควบคุมเครื่องจักรให้ทำงานโดยอัตโนมัติ ไม่ใช่แค่เก็บข้อมูลเหมือน IoT

ความปลอดภัยของระบบไซเบอร์-กายภาพ

CPS มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ระบบไฟฟ้าและการขนส่ง ดังนั้นความปลอดภัยเป็นเรื่องที่มองข้ามไม่ได้ ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่

• การโจมตีทางไซเบอร์ ที่อาจทำให้ระบบหยุดทำงานหรือถูกควบคุมจากภายนอก
• ความซับซ้อนของระบบ ที่อาจทำให้เกิดช่องโหว่ทางความปลอดภัย
• การเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้น ทำให้แฮกเกอร์มีโอกาสเข้าถึงระบบมากขึ้น

แนวทางป้องกัน ได้แก่:

• การเข้ารหัสข้อมูล เพื่อป้องกันการดักฟังและขโมยข้อมูล
• การแบ่งส่วนเครือข่าย ลดโอกาสที่มัลแวร์จะแพร่กระจายไปทั่วระบบ
• การใช้มาตรฐานความปลอดภัย เช่น IEC 62443 สำหรับระบบอุตสาหกรรม
• การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ ใช้ AI วิเคราะห์พฤติกรรมที่ผิดปกติและแจ้งเตือนก่อนเกิดปัญหา

อนาคตของระบบไซเบอร์-กายภาพ

CPS กำลังเติบโตและมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมอย่างมาก อนาคตของ CPS อาจมุ่งไปสู่:

• การใช้ AI และ Machine Learning มากขึ้น ทำให้ระบบสามารถตัดสินใจได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว
• การพัฒนาระบบ 5G ช่วยให้การสื่อสารข้อมูลเร็วขึ้น ลดความหน่วง
• การเพิ่มมาตรการรักษาความปลอดภัยไซเบอร์ เพื่อป้องกันการโจมตีจากแฮกเกอร์
• การใช้บล็อกเชน เพื่อเพิ่มความโปร่งใสและความปลอดภัยในการแลกเปลี่ยนข้อมูล

ระบบไซเบอร์-กายภาพ (CPS) กำลังกลายเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยให้โลกของเราก้าวไปสู่ยุคอัจฉริยะ ไม่ว่าจะเป็นในภาคอุตสาหกรรม การแพทย์ หรือการคมนาคม ด้วยการผสานโลกกายภาพเข้ากับระบบดิจิทัลอย่างชาญฉลาด CPS ไม่เพียงแค่ทำให้ชีวิตสะดวกขึ้น แต่ยังเพิ่มความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความยั่งยืนในระยะยาวอีกด้วย

ติดตามเรื่องราว IT ต่างๆได้ที่ Avery IT Tech เพราะเรื่อง IT อยู่รอบตัวคุณ...

#AveryITTech #IT #AI #CyberPhysicalSystems #CPS #การเชื่อมโลกดิจิทัลและกายภาพ #เทคโนโลยี

ขอบคุณแหล่งที่มา : https://glossary.zerogap.ai/Cyber-Physical-Systems-CPS

https://www.splunk.com/en_us/blog/learn/cyber-physical-systems.html