บทเรียน 1.1 — ระบบสมองกลฝังตัวซ่อนอยู่รอบตัวเรา

เป้าหมาย

เมื่อจบบทเรียนนี้ คุณจะ

1. ระบุส่วนรับรู้ ส่วนตัดสินใจ และส่วนสั่งงาน ของอุปกรณ์ในบ้านได้อย่างน้อย 3 ชิ้น
2. อธิบายได้ว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ต่างจากคอมพิวเตอร์ทั่วไปอย่างไร
3. จำแนกได้ว่าอุปกรณ์ใดมีระบบสมองกลฝังตัว

ใช้แค่ตากับกระดาษหนึ่งแผ่น

ก่อนเริ่ม

ลองตอบในใจสองข้อนี้ ไม่ต้องกลัวผิด

• ในบ้านคุณมีของกี่ชิ้นที่ "รู้" ว่าตอนนี้กี่โมง
• หม้อหุงข้าวรู้ได้อย่างไรว่าข้าวสุกแล้ว

คำตอบของสองข้อนี้คือเรื่องทั้งหมดของบทเรียนนี้

ดูของจริงก่อน

เดินรอบบ้านหรือห้องทำงานสักสองนาที แล้วจดของที่มีปุ่ม มีไฟ มีจอ หรือส่งเสียงเตือนได้

เช่น เครื่องซักผ้า ไมโครเวฟ รีโมตแอร์ นาฬิกาข้อมือ ลิฟต์ ไฟจราจร เครื่องวัดความดัน

ของเกือบทุกชิ้นในรายการนี้มีคอมพิวเตอร์ตัวเล็ก ๆ ซ่อนอยู่ข้างใน ไม่มีคีย์บอร์ด ไม่มีเมาส์ และคนส่วนใหญ่ไม่เคยรู้ว่ามันอยู่ตรงนั้น

นี่แหละคือ ระบบสมองกลฝังตัว (embedded system)

แนวคิด — รับรู้ ตัดสินใจ สั่งงาน

ระบบสมองกลฝังตัวเกือบทุกชิ้นทำงานวนสามจังหวะเดิมซ้ำไปเรื่อย ๆ

หม้อหุงข้าวรุ่นดั้งเดิมที่มีคันโยกอันเดียวก็รู้ว่าข้าวสุกได้เหมือนกัน แต่ใช้กลไกตัดไฟตามความร้อน ไม่มีคอมพิวเตอร์อยู่ข้างใน

ของสองชิ้นที่ทำงานเดียวกัน จึงอาจเป็นระบบสมองกลฝังตัวชิ้นหนึ่ง และไม่ใช่อีกชิ้นหนึ่ง

แนวคิด — ลองกับเครื่องซักผ้า

• รับรู้: เซนเซอร์วัดระดับน้ำ
• ตัดสินใจ: โปรแกรมซักที่เลือกไว้
• สั่งงาน: มอเตอร์กับวาล์วน้ำ

พอเห็นแบบนี้ครั้งหนึ่งแล้ว คุณจะเริ่มเห็นมันในทุกอย่างรอบตัว

แนวคิด — ไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่ใช่คอมพิวเตอร์ย่อส่วน

คอมพิวเตอร์บนโต๊ะถูกออกแบบให้ทำได้ทุกอย่าง เปิดเว็บ พิมพ์งาน เล่นเกม

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ถูกออกแบบให้ทำงานเดียว ให้ดี ให้ตรงเวลา และให้กินไฟน้อย

• งานเฉพาะ — โปรแกรมเดียวรันตั้งแต่เปิดเครื่องจนปิดเครื่อง ไม่มีใครมาติดตั้งแอปเพิ่ม
• ตรงเวลา — ถุงลมนิรภัยต้องพองในเวลาที่กำหนด ช้าไปนิดเดียวก็ไม่มีประโยชน์ งานแบบนี้เรียกว่า เวลาจริง (real-time)
• ประหยัดพลังงานและตัวเล็ก — หลายชิ้นใช้ถ่านก้อนเดียวได้เป็นปี ทั้งระบบอยู่บนชิปเดียว

แนวคิด — แล้วอะไรไม่ใช่

ของที่ไม่มีการตัดสินใจเลย เช่น สวิตช์ไฟธรรมดาที่แค่ต่อหรือตัดวงจร หรือไฟฉายที่กดแล้วติด ไม่ถือเป็นระบบสมองกลฝังตัว แม้จะมีไฟฟ้าวิ่งอยู่ก็ตาม

ถ้าไม่มีส่วนที่ "คิด" ก็ยังไม่ใช่

ฝึกเติม

หยิบกระดาษมาตีตารางสามช่อง แล้วเติมให้ครบอย่างน้อยสามแถวจากของที่คุณจดไว้ตอน "ดูของจริงก่อน"

ถ้าช่องไหนเติมไม่ได้ ลองถามว่า "มันรู้ได้อย่างไร" และ "มันทำอะไรต่อ"

เช็กความเข้าใจ

ตอบคำถามใน quiz.yaml ถูกตั้งแต่ 80% ขึ้นไปถือว่าผ่านบทเรียนนี้

1. ในเครื่องซักผ้า ชิ้นส่วนใดทำหน้าที่ "สั่งงาน" (actuator)
2. เรียงจังหวะการทำงานของแอร์ที่ตั้งอุณหภูมิไว้ 25 องศา ให้ถูกลำดับ
3. ข้อใดคือความต่างระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์กับคอมพิวเตอร์บนโต๊ะ (เลือกได้มากกว่าหนึ่งข้อ)
4. อุปกรณ์ใดต่อไปนี้มีระบบสมองกลฝังตัว (เลือกได้มากกว่าหนึ่งข้อ)

ไปต่อ

ลองคิดต่อว่า ถ้าเซนเซอร์อุณหภูมิในหม้อหุงข้าวเสีย แล้วรายงานค่าเย็นตลอดเวลา อะไรจะเกิดขึ้น

คำถามแบบนี้คือสิ่งที่วิศวกรระบบฝังตัวต้องคิดทุกวัน ระบบที่ดีต้องรู้ตัวเมื่อเซนเซอร์ของตัวเองโกหก

บทถัดไป: บทเรียน 1.2 — รู้จักบอร์ดและอีมูเลเตอร์ — เราจะได้เห็นไมโครคอนโทรลเลอร์ของจริงหนึ่งตัว และลองสั่งมันผ่านเบราว์เซอร์

แหล่งที่มาและเครดิต

"Explorer: เปิดโลกระบบสมองกลฝังตัว" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย
(Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program
สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

ดัดแปลงจาก AIoT in Action — Embedded Systems for AIoT Developer, © 2026 รศ.วิรุฬห์ ศรีบริรักษ์
วิศวกรรมระบบสมองกลฝังตัว มหาวิทยาลัยบูรพา (BUU) · Advance Innovation Centre (AIC) · BENTO & TESAIoT (CC BY 4.0 / MIT)