ระบบถ่ายทอดสัญญาณวิดีโอและค่าพิกัดจากระบบ GNSS แบบเรียลไทม์บน Raspberry Pi ด้วย WebSocket
DOI:
https://doi.org/10.14456/jiskku.2025.15คำสำคัญ:
ระบบสตรีมมิ่ง , อุปกรณ์ IoT , การประมวลผลภาพ , Raspberry Pi, WebSocket, GNSS, เทคโนโลยีสารสนเทศบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์: เพื่อพัฒนาระบบสตรีมวิดีโอและข้อมูลตำแหน่ง (Global Navigation Satellite System: GNSS) บน Raspberry Pi โดยใช้ WebSocket สำหรับการส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์บนพื้นฐานอุปกรณ์ที่มีทรัพยากรจำกัดอย่างมีประสิทธิภาพ ประหยัดพลังงาน ทำงานต่อเนื่อง และทนต่อข้อผิดพลาดระหว่างการใช้งาน
วิธีการศึกษา: ออกแบบและพัฒนาระบบที่รองรับการส่งข้อมูลวิดีโอและตำแหน่ง GNSS สำหรับการรับส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ โดยทำการประเมินประสิทธิภาพของระบบผ่านตัวชี้วัดที่สำคัญ ได้แก่ การใช้งานหน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit: CPU) การใช้งานหน่วยความจำ (Random-Access Memory: RAM) แบนด์วิดท์ (Bandwidth) และความหน่วงเวลา (Latency) สะท้อนประสิทธิภาพของระบบที่พัฒนาขึ้น
ข้อค้นพบ: ผลการทดลองพบว่าระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยส่งข้อมูลวิดีโอและตำแหน่ง GNSS แบบเรียลไทม์ได้อย่างเสถียร และมีการใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์อย่างเหมาะสม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าระบบนี้สามารถตอบสนองต่อข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์ Raspberry Pi ได้เป็นอย่างดี
การประยุกต์ใช้จากการศึกษานี้: ระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในภารกิจลาดตระเวน การเฝ้าตรวจพื้นที่ หรือใช้ร่วมกับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) สำหรับการประมวลผลภาพในสถานการณ์ที่ต้องการระบบสตรีมมิ่งที่มีประสิทธิภาพบนอุปกรณ์ที่มีทรัพยากรจำกัด
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Aazam, M., Zeadally, S., & Harras, K. A. (2018). Deploying fog computing in industrial Internet of Things and Industry 4.0. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 14(10), 4674–4682. https://doi.org/10.1109/TII.2018.2855198
Atzori, L., Iera, A., & Morabito, G. (2010). The Internet of Things: A survey. Computer Networks, 54(15), 2787–2805.
Bua-ngam, P. (2019). An Automated IPTV Answering System Using Case-Based Reasoning Technique. NKRAFA Journal of Science And Technology, 15(1), 99–111.
Bua-ngam, P., & Khunsoongnoen, C. (2025). The development of a detection and performance display system for solar-powered electrical battery. Research and Development Institute, Valaya Alongkorn Rajabhat University under the Royal Patronage, 20(1), 121-135.
Chen, Y., Murherjee, D., Han, J., Grange, A., Xu, Y., Liu, Z., Parker, S., Chen, C., Su, H., Joshi, U., Chiang, C.-H., Wang, Y., Wilkins, P., Bankoski, J., Trudeau, L., Egge, N., Valin, J.-M., Davies, T., Midtskogen, S., & Norkin, A. (2018). An Overview of Core Coding Tools in the AV1 Video Codec. 2018 Picture Coding Symposium (PCS). https://doi.org/10.1109/pcs.2018.8456249
Fette, I., & Melnikov, A. (2011). The WebSocket protocol (RFC 6455). Internet Engineering Task Force. https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc6455
Fielding, R., & Reschke, J. (2014). Hypertext transfer protocol (HTTP/1.1): Message syntax and routing (RFC 7230). Internet Engineering Task Force. https://doi.org/10.17487/RFC7230
He, J., Chang, B., Ghamisi, P., & Khattak, A. M. (2020). Efficient real-time video streaming system over IoT environment. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 16(7), 4872–4882.
Khajuria, R., Kumar, A., Anand, T., Jain, S., Dayal, P., & Banerjee, S. (2024). Efficient video streaming on raspberry Pi 4B: reducing CPU utilization through optimization techniques. In 2024 International Conference on Expert Clouds and Applications (ICOECA) (pp. 942-947).
Liang, H., Jiayu, W., & Hu, X. (2020). Research on real-time compression and transmission method of motion video data under Internet of Things. In Proceedings of International Conference on Internet of Things (pp. 17–24). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-33-4572-0_3
Mukherjee, D., Bankoski, J., Grange, A., Han, J., Koleszar, J., Wilkins, P., Xu, Y., & Bultje, R. (2013). The latest open-source video codec VP9 - An overview and preliminary results. 2013 Picture Coding Symposium (PCS). https://doi.org/10.1109/pcs.2013.6737765
Pantos, R., & May, W. (2017). HTTP live streaming (RFC 8216). Internet Engineering Task Force. https://doi.org/10.17487/RFC8216
Pimentel, A., & Nickerson, L. (2017). WebSocket-based real-time communication for IoT applications. IEEE Internet of Things Journal, 4(6), 1973–1980.
Richardson, I. E. (2010). The H.264 advanced video compression standard (2nd ed.). Wiley.
Saha, S., Singh, A., Bera, P., Kamal, M. N., Dutta, S., Gorian, U., Pramanik, S., Khan, A., & Sur, S. (2017). GPS based smart spy surveillance robotic system using Raspberry Pi for security application and remote sensing. IEEE Annual Information Technology, Electronics and Mobile Communication Conference, 705–709.
Samalla, K., & Kumar, P. N. (2024). Global Navigation Satellite System in the Civil Surveillance. ACS Journal for Science and Engineering, 4(1), 1–10. https://doi.org/10.34293/acsjse.v4i1.100
Samuel, S. S. I. (2016). A review of connectivity challenges in IoT-smart home. In Proceedings of the 3rd MEC International Conference on Big Data and Smart City (ICBDSC) (pp. 1–4).
Sathidbhattarasombad, C., Khunsoongnoen, C., & Kanjanachom, T. (2025). Development of an Information Technology Competency Evaluation System for Air Cadet. NKRAFA Journal of Science And Technology, 21(1), 107–120.
Schulzrinne, H., Rao, A., & Lanphier, R. (1998). Real time streaming protocol (RTSP) (RFC 2326). Internet Engineering Task Force. https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2326
Siripanth, C., Tantra, S., & Jobkonsuek, P. (2025). Weather Alert System for Air Cadet Training Using IoT. NKRAFA Journal of Science and Technology, 21(1), 94–106.
Tewa, K., & Bua-ngam, P. (2020). The Implementation of Internet of Things system for restricted of internet access organization. Case study Navminda Kasatriyadhiraj Royal Air Force Academy. NKRAFA Journal of Science and Technology, 16(1), 101–111.
Turkar, S., Singh, R., Patil, A., Kumar, P., & Tambe, S. L. (2023). Web Real Time Communication (RTC). International Journal of Advanced Research in Science, Communication and Technology, 3(1), 193-195.
Wallace, G. K. (1992). The JPEG still picture compression standard. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 38(1), 18–34.
Wiegand, T., Sullivan, G. J., Bjontegaard, G., & Luthra, A. (2003). Overview of the H.264/AVC video coding standard. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 13(7), 560–576.
