RFID IoT Gateway Cloud System — ระบบควบคุมการเข้าออกอัจฉริยะ

นวัตกรรม IoT เพื่อยกระดับความปลอดภัยในภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์

ผู้จัดทำ: นายณัฐภัทร ยะสุราช

อาจารย์ที่ปรึกษา: อาจารย์อาคม ม่วงเขาแดง

ที่มาและความสำคัญ

ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์มีพื้นที่ที่ต้องการการควบคุมความปลอดภัยสูง เช่น ห้องปฏิบัติการ ห้องเก็บอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์มูลค่าสูง และพื้นที่วิจัย ซึ่งระบบกุญแจกลไกแบบเดิมมีปัญหาทั้งการสูญหายของกุญแจและไม่สามารถตรวจสอบประวัติการเข้าออกย้อนหลังได้ โครงงานนี้จึงพัฒนาระบบควบคุมการเข้าออกด้วย RFID ที่เชื่อมต่อกับ IoT และ Cloud เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวในราคาที่คุ้มค่าและปรับแต่งได้ตามความต้องการของภาควิชา

วัตถุประสงค์

• พัฒนาระบบควบคุมการเข้าออกด้วย RFID ที่สามารถตรวจสอบสิทธิ์ได้แบบ Real-time
• ออกแบบสถาปัตยกรรม IoT ที่เชื่อมต่อ ESP32 กับ Raspberry Pi ผ่านโปรโตคอล MQTT
• จัดเก็บบันทึกการเข้าออก (Access Logs) บน Firebase Cloud Firestore
• รองรับการบริหารจัดการสิทธิ์ผู้ใช้งานผ่าน Register Mode และ Access Mode
• ลดต้นทุนและภาระการจัดการเมื่อเทียบกับระบบกุญแจกลไกแบบเดิม

เครื่องมือที่ใช้ (Tools):

Arduino IDE, Python 3, Firebase Console, Mosquitto MQTT Broker, PuTTY

วิธีการดำเนินงาน

• ศึกษาและออกแบบสถาปัตยกรรมระบบ แบ่งการทำงานเป็นจุดสแกน (ESP32) และเครื่องประมวลผล (Raspberry Pi)
• ออกแบบโครงสร้างฐานข้อมูลบน Firebase ได้แก่ ตารางข้อมูลผู้ใช้ (Cards) และตารางประวัติการเข้าออก (Access Logs)
• พัฒนา Firmware บน ESP32 รองรับ 2 โหมด คือ Register Mode และ Access Mode พร้อมต่อวงจร MFRC522, LED และ Buzzer
• ตั้งค่า Raspberry Pi เป็น Wi-Fi Access Point และติดตั้ง Mosquitto MQTT Broker
• เขียน Python Backend Service สำหรับรับข้อมูลจาก MQTT ตรวจสอบสิทธิ์จาก Firebase และตอบกลับ ESP32
• ทดสอบระบบในสภาพแวดล้อมจริงและปรับปรุงการตอบสนองของระบบ

ผลการดำเนินงาน

ด้านความปลอดภัย: ระบบสามารถแยกแยะสิทธิ์ระหว่าง Master Card และบัตรผู้ใช้งานทั่วไปได้อย่างแม่นยำ ทุกการเข้าออกมีบันทึก Timestamp บน Cloud สามารถตรวจสอบย้อนหลังได้ทุกที่ทุกเวลา ด้านการบริหารจัดการ: การเพิ่มหรือยกเลิกสิทธิ์ทำได้ผ่านซอฟต์แวร์เพียงไม่กี่คลิก ลดภาระงานเจ้าหน้าที่เมื่อเทียบกับการจัดการกุญแจกลไก ด้านความคุ้มค่า: ต้นทุนฮาร์ดแวร์ต่ำกว่าระบบ Access Control สำเร็จรูปในท้องตลาดอย่างมีนัยสำคัญ และสามารถปรับแต่งฟังก์ชันได้เองตามความต้องการ

บทสรุป

การพัฒนาระบบ RFID IoT Gateway Cloud System ช่วยยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยของภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยการนำ ESP32, MQTT และ Firebase มาทำงานร่วมกัน ทำให้ระบบมีความยืดหยุ่น ตรวจสอบได้ และรองรับการขยายจำนวนจุดสแกนหรือผู้ใช้งานในอนาคต