เลือกหน้า

มาทำความรู้จัก Kidbright
และ Kidbright IDE กันเถอะ

Kidbright V1.3

    ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นแรงผลักดันที่สำคัญ ที่ทำให้มนุษย์สร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ๆ ขึ้นมา เพื่อตอบสนองความต้องการในชีวิตประจำวัน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาวิทยาการต่างๆ ของประเทศ การเรียนรู้ การวิเคราะห์ข้อมูล และการแก้ไขปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในขบวนการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ สามารถนำมาต่อยอดองค์ความรู้เดิม ให้เกิดเป็นองค์ความรู้ใหม่ๆ ที่หลากหลาย ยิ่งไปกว่านั้นสิ่งเหล่านี้ยังช่วยพัฒนาศักยภาพทางความคิดให้แก่คนในประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เด็กและเยาวชน ให้มีขบวนการคิดที่เป็นระบบ และสร้างสรรค์

    kidbright เป็นบอร์ดส่งเสริมการเรียนรู้พื้นฐานของการเขียนโค้ด หรือ การเขียนโปรแกรม (Programming) ที่มีจุดเริ่มต้นจากโครงการสื่อการสอนโปรแกรมมิ่งในโรงเรียน (Coding at School Project) ของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ซึ่งมีจุดมุ่งหมายในการพัฒนาศักยภาพ ระหว่างความคิดเชิงตรรกะ และความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ ในลักษณะการเรียนรู้แบบ learn and play บอร์ด kidbright นี้ได้รับการออกแบบโดยทีมนักวิจัยและพัฒนาของเนคเทคและสวทช. ให้เหมาะสำหรับเด็กและเยาวชน ที่ต้องการเรียนรู้การทำงานและการเขียนโปรแกรมสำหรับอุปกรณ์สมองกลฝังตัว (Embedded Board) และอุปกรณ์ตัวเซนเซอร์ตรวจจับพื้นฐาน

   โครงการนี้ได้คัดเลือกให้ บริษัทกราวิเทค เป็นผู้ผลิตบอร์ด kidbright จำนวน 200,000 บอร์ด เพื่อแจกจ่ายให้แก่โรงเรียนต่างๆ กว่า 1,000 โรงเรียน กระจายไปตามแต่ละภูมิภาค ทั่วประเทศ

KidBright คืออะไร ?

KidBright คือ บอร์ดสมองกลฝังตัว (Embedded Board) ขนาดเล็ก ที่ประกอบไปด้วย ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ทำหน้าที่ ประมวลผล และควบคุมสั่งงานอุปกรณ์ ที่ประกอบอยู่บนบอร์ด ซึ่งได้แก่หน้าจอแสดงผลแบบ Matrix LED ขนาด 16×8 จุด และเซ็นเซอร์ตรวจจับพื้นฐาน ที่สามารถปรับใช้ในชีวิตประจำวันได้แก่ เซ็นเซอร์วัดระดับความเข้มของแสง และ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ

Kidbright IDE
คืออะไร ?

           kidbright IDE คือโปรแกรมสร้างชุดคำสั่ง เพื่อนำไปใช้ทำงานบนบอร์ด kidbright ด้วย ชุดคำสั่งแบบ block-structured programming คือจะใช้การลากกล่องข้อความหรือบล็อกคำสั่ง มาวางต่อกัน (Drag and Drop) จากนั้นโปรแกรมจะทำงานแปลงภาษา ที่เรียกว่าการ compile เพื่อให้ได้เป็นโค้ดการทำงานที่ใช้กับโปรเซสเซอร์ ESP32 ที่อยู่บนบอร์ด

Kidbright IDE Programme

การเขียนโปรแกรม
สำหรับบอร์ด KidBright

            การเขียนโปรแกรมเพื่อให้บอร์ด KidBright ทำงาน สามารถทำได้ด้วยโปรแกรม Kidbright IDE ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ถูกพัฒนาขึ้นมา เพื่อให้ผู้เรียนสามารถเขียนโปรแกรม ได้ง่ายมากขึ้น ด้วยวิธีการชุดคำสั่งแบบ block-structured programming ซึ่งเป็นการเขียนโปรแกรมโดยการลากรูปกล่องคำสั่งพื้นฐาน มาวางต่อกัน (Drag and Drop) เพื่อทำการเชื่อมโยงคำสั่ง เหล่านั้นขึ้นมาเป็นโปรแกรม จากนั้น Kidbright IDE จะทำการแปลง (compile) โปรแกรม และส่งโปรแกรมดังกล่าวไปยัง บอร์ดKidbright เพื่อให้มันทำงานตามชุดคำสั่งที่เราได้ออกแบบไว้

ชุดคำสั่งแบบ block-structured programming
การเชื่อมต่อบอร์ด สำหรับผู้ที่ใช้แท็บเล็ต หรือสมาร์ทโฟน

      สำหรับผู้ที่ใช้แท็บเล็ต หรือสมาร์ทโฟน ทางทีมผู้ออกแบบก็ได้พัฒนาโปรแกรม Kidbright IDE บนมือถือ แทบเล็บ ที่ใช้ระบบปฎิบัติการแอนดรอย์ และ ios รวมทั้งยังมี Kidbright IDE ที่ทำงานบน web browser ด้วย

Block-structured programming แตกต่างจากการเขียนโปรแกรมทั่วไปอย่างไร ?

      ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไป จะมีภาษารูปแบบเฉพาะทาง เหมาะสำหรับผู้เขียนโปรแกรม ที่มีพื้นฐานการเขียนโค้ด และเข้าใจหลักไวยกรณ์ของภาษาคอมพิวเตอร์นั้นๆ จึงต้องอาศัยความชำนาญ และเวลาในการเข้าใจระบบการทำงาน และสามารถเขียนโปรแกรมได้ โปรแกรมเหล่านี้อาจจะไม่เหมาะสมสำหรับการเรียนรู้ของเด็ก เพราะความยากให้การจดจำข้อมูล ซึ่งจะเป็นอุปสรรคต่อการเรียนรู้ ได้

      การเรียนรู้ด้วยโปรแกรม kidbright IDE ที่ถูกออกแบบมาเพื่อให้ง่ายแก่การเข้าใจของเด็ก รวมไปถึงผู้ที่ไม่มีพื้นฐานการเขียนโค้ดมาก่อน จึงเป็นการเริ่มต้นที่ดี รูปแบบของ kidbright IDE จะมีคำสั่งให้เลือกใช้ทั้งภาษาไทยและภาษาอังกฤษ คำสั่งต่างๆ เป็นคำสั่งพื้นฐานที่เด็กสามารถเข้าใจง่ายๆ เช่น การใช้เพียงแค่คำสั่ง “แอลอีดี 16×18“ และคำสั่ง “รอสวิทซ์ 1 ปล่อย” เท่านี้ ก็จะสามารถสร้างโปรแกรมพื้นฐานอย่างเช่น การสั่งงานจอ LED ให้มีไฟออกและกระพริบได้

ส่วนประกอบ
ของ Kidbright

      แผงวงจร kidbright มีลักษณะเป็นแผงวงจรสีเหลี่ยม ขนาด 5 x 9 เซนติเมตร ใช้หน่วยประมวลผล ESP32 ที่มีความสามารถรองรับการเชื่อมต่อด้วย wifi และ Bluetooth ได้  มีหน้าจอแสดงผลชนิด Matrix LED สีแดง ขนาด 16 x 8 จุด มีปุ่มกดให้เรียกใช้งานได้สองปุ่ม มีลำโพงและตัวเซนเซอร์พื้นฐานสองตัวได้แก่ เซนเซอร์วัดอุณหูมิ และเซนเซอร์วัดความเข้มของแสง และมีนาฬิกาฐานเวลาจริง เปรียบเสมือนคอมพิวเตอร์พกพาสำหรับเด็ก

เซนเซอร์พื้นฐานบน kidbright

               kidbright มีเซนเซอร์พื้นฐานที่เหมาะสมสำหรับการเรียนรู้ของเด็กอยู่สองตัวคือ เซนเซอร์วัดความเข้มของแสง และ เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ เซนเซอร์ทั้งสองตัวนี้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้มากมาย ยกตัวอย่างเช่น สามารถออกแบบชุดคำสั่งที่ใช้ในการเปิดปิดไฟในแบบอัตโนมัติ โดยการใช้เซนเซอร์วัดความเข้มของแสง เพื่อวัดความสว่าง (สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก คลิปวีดีโอ : KidBright: ตอนที่ 2 การเขียน code เบื้องต้น “โคมไฟและพัดลมอัตโนมัติ” ) และนำไปประมวลผลสั่งงานเปิดปิดไฟตามระดับความเข้มของแสง

           นอกจากนี้ kidbright ยังสร้างมารถเชื่อมต่อกับเซนเซอร์อื่นๆ ด้วยการต่อสัญญาณเข้าที่ขั้วต่อ IN1-IN4 เช่น ใช้เซนเซอร์วัดความชื้น เชื่อมต่อเข้ากับบอร์ด kidbright แล้วใช้การเขียนโปรแกรมด้วย application kidbright ในรูปแบบของ IoT เพื่อวัดค่าความชื้นของดิน
(สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จาก คลิปวีดีโอ : KidBright: ตอนที่ 3 การเชื่อมต่อเซนเซอร์ภายนอก” )

เราจะสร้างชุดคำสั่งได้อย่างไร ?

kidbright แยกส่วนประกอบออกเป็นสองส่วนคือ ส่วนของโปรแกรมสร้างชุดคำสั่ง โดยใช้ KidBright IDE และ ส่วนที่สองคือตัวบอร์ด kidbright

ขั้นตอนการสร้างโปรแกรมหรือชุดคำสั่งทำงานต่างๆ จะประกอบด้วยการออกแบบโปรแกรมหรือชุดคำสั่งในรูปแบบ block-structured programming บน kidbright IDE ที่ใช้วิธีการลากชุดคำสั่งที่ต้องการมาวางเชื่อมต่อๆ กันจากนั้น จะเชื่อมต่อพอร์ต USB เพื่อส่งโปรแกรมไปให้บอร์ด kidbright ทำการประมวลผลและดำเนินการตามโปรแกรมที่เขียน

คุณสมบัติของ สมองกลฝังตัว Kidbright

โปรแกรมสร้างชุดคำสั่งด้วย Kidbright IDE รองรับการใช้งานบนคอมพิวเตอร์ PC windows และ Mac

รองรับการทำงานรูปแบบ event-driven Progamming สามารถเขียน โปรแกรมแบบ multitasking programming ได้

สามารถเชื่อมต่อโมดูลเซนเซอร์ภายนอกได้หลากหลายชนิด ผ่านทางช่องสื่อสาร I2C

รองรับการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ (IoT)
(อ้างอิงจาก: หนังสือ สนุกKIds สนุก code กับ Kidbright. หน้า 45)

kidbright
ทำอะไรได้บ้าง

ที่มา :

หนังสือ : สนุกKIds สนุก code กับ Kidbright ผู้แต่ง, : สำนักงานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ . สำนักพิมพ์, : มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์,2561 .ปทุมธานี

คลิปวีดีโอ :KidBright: ตอนที่ 5 การใช้งานบอร์ดแบบ IoT URL:https://www.youtube.com/watch?v=p07-u7rf0c8

คลิปวีดีโอ :KidBright จากจินตนาการสู่ความเป็นจริง Coding at School  IoT   URL: https://www.youtube.com/watch?v=NO9K2Egwb-c

คลิปวีดีโอ : KidBright: ตอนที่ 1 แนะนำ KidBright และ KidBright IDE IoT URL: https://www.youtube.com/watch?v=169SA4vodvk

คลิปวีดีโอ : KidBright: ตอนที่ 3 การเชื่อมต่อเซนเซอร์ภายนอก URL: https://www.youtube.com/watch?v=ytQ7beMkmBA