รู้ไหมว่าในล้อรถมีอุปกรณ์เล็กๆ ซ่อนอยู่ มันนี้มีหน้าที่เดียว คือคอยดูว่ายางมีลมพอหรือเปล่า ถ้าลมเริ่มน้อย มันจะรีบบอกคนขับทันที เราเรียกสิ่งนี้ว่า TPMS หรือ เครื่องเช็กลมยาง ถ้าลมในยางน้อยเกินไป รถจะวิ่งฝืด ๆ กินน้ำมันมากขึ้น ยางก็สึกเร็ว และบางทีก็อันตรายด้วย เรื่องของเจ้า TPMS น่าสนใจตรงที่ เมื่อก่อนมันมีอยู่แค่ในรถแพง ๆ ไม่กี่คัน แต่ตอนนี้รถเกือบทุกคันมี และในอนาคตมันกำลังจะพัฒนาขึ้นไปอีกเยอะเลย

จากนวัตกรรมสู่มาตรฐานในการติดตั้งทั่วไป

นานมาแล้ว ราวปี 1986 รถคันแรกที่มีเครื่องเช็กลมยางคือ รถสปอร์ตชื่อ Porsche ตอนนั้นมันเป็นออปชั่นเสริมที่มีอยู่แค่ในรถราคาแพงเท่านั้น ส่วนบริษัทที่คิดเครื่องนี้ขึ้นมาก่อนใคร ตั้งแต่ปี 1985 ชื่อว่า Schrader ต่อมาในอเมริกา รถสปอร์ตชื่อ Corvette ก็เอามาใส่ เพราะคุณสมบัติยางแบบพิเศษ ที่ยังวิ่งต่อได้แม้ลมหมด เลยจำเป็นต้องมีเครื่องคอยแจ้งเตือนว่ายางแบน ไม่งั้นคนขับจะไม่รู้ตัวเลย

แล้ววันหนึ่งก็เกิดเรื่องใหญ่ขึ้น มีรถหลายคันพลิกคว่ำ เพราะยางลมน้อยจนร้อนเกินไปแล้วพังกลางทาง รัฐบาลอเมริกาจึงออกกฎว่า ต่อไปนี้รถใหม่ทุกคันต้องมีเครื่องเช็กลมยางโดยเริ่มตั้งแต่ปี 2008 จากนั้นยุโรปก็ทำตามในปี 2014 แล้วประเทศอื่นๆ ก็ทยอยทำตามอีก และล่าสุดยุโรปยังสั่งให้รถบรรทุกคันใหญ่ๆ ต้องมีเครื่องเช็กลมยางด้วยตั้งแต่ปี 2022  จากเดิมของที่เคยมแต่ในรถหรู ก็กลายเป็นของธรรมดาที่รถทุกคันต้องมีไปแล้ว

ยุคเชื่อมต่ออัจฉริยะและการติดตั้งเพิ่มทีหลัง

หลังจากที่ TPMS ถูกบังคับใช้ตามกฏหมายก็เกิดปัญหาอีกอย่างนึงขึ้น ก็คือ รถที่ถูกผลิตก่อนกฏหมายบังคับใช้ ไม่มี TPMS ติดมาจากโรงงานเลยทำให้เจ้าของรถเหล่านั้นตกที่นั่งลำบาก Schrader จึงเห็นช่องว่างตรงนี้เลยทำชุดอุปกรณ์ที่ชื่อว่า AirCheck ออกมาเป็น TPMS ที่เอาไปติดเพิ่มทีหลังในร้านยางได้ และที่น่าสนใจก็คือ วิธีการทำงานของมัน แทนที่จะเป็นแค่ไฟดวงเล็กกะพริบบนหน้าปัด แต่มันใช้ Bluetooth ส่งค่าแรงดันและอุณหภูมิยางเข้าไปยังมือถือของคุณโดยตรง ซึ่งสามารถเปิดแอปดูได้ตลอดเวลา รองรับรถพ่วงที่มีหลายเพลา และแจ้งเตือนได้แม้จะปิดแอปทิ้งไว้ ทำให้เจ้าของรถรู้ปัญหาก่อนที่ยางจะพัง ไม่ต้องจอดซ่อมบ่อยๆ แถมประหยัดน้ำมันได้อีกด้วย 

แม่นยำขึ้น แต่กินไฟน้อยลง 

ทีนี้ลองมองลึกเข้าไปถึงตัวเซ็นเซอร์ เป้าหมายของวิศวกรคือ ทำให้มันแม่นยำขึ้นแต่กินไฟได้น้อยลง ฟังดูขัดกันเอง แต่งานวิจัยกลุ่มหนึ่งสามารถทำมันขึ้นมาได้จริง หลักการของมันง่ายมาก เวลาลมยางมากดแผ่นบางๆ ในเซ็นเซอร์ แผ่นนั้นจะขยับนิดหน่อย พอแผ่นขยับ เครื่องก็รู้ทันทีว่าตอนนี้ลมยางมีเท่าไหร่ เซ็นเซอร์ตัวนี้วัดได้ละเอียดมาก และกินไฟน้อยจนน่าตกใจ น้อยขนาดที่ว่าใช้ได้นานถึงสิบปีโดยไม่ต้องเปลี่ยนเลย แถมยังทำราคาถูกและผลิตทีละเยอะๆ ได้อีก ของแบบนี้แหละที่เหมาะจะเอาไปใส่ในยางรถรุ่นใหม่ๆ 

มุ่งสู่เซ็นเซอร์ที่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ 

ถึงจะกินไฟน้อยแค่ไหน TPMS แบบมีเซ็นเซอร์ในยางก็ยังหนีปัญหาเดิมไม่พ้น นั่นคือ แบตเตอรี่ เสื่อม มันต้องเปลี่ยน และในที่สุดมันจะเป็นขยะ คำถามที่นักวิจัยถามคือ ถ้ายางมันขยับและบิดตัวตลอดเวลาที่รถวิ่งอยู่แล้ว ทำไมไม่ดึงพลังงานจากตรงนั้นมาใช้เลยล่ะ

นั่นคือ ที่มาของการเก็บเกี่ยวพลังงานแบบเพียโซอิเล็กทริก (Piezoelectric) งานวิจัยชิ้นหนึ่งเอาแผ่นวัสดุยืดหยุ่น ชนิดพิเศษไปติดไว้ในยาง พอยางบีบตัว แผ่นนี้ก็สร้างไฟฟ้าออกมาเองได้ เหมือนของเล่นบางอย่างที่เราเขย่าแรง ๆ แล้วมันมีไฟติดขึ้นมา เขายังลองแล้วพบว่า แผ่นทรงกลมทำไฟได้ดีกว่าแผ่นทรงเหลี่ยม ไฟที่ได้ตอนนี้ยังไม่เยอะมาก แต่ก็เริ่มพอจ่ายให้เซ็นเซอร์เล็กๆ ทำงานได้แล้ว แปลว่าสักวันหนึ่ง ยางอาจจะไม่ต้องใช้ถ่านอีกต่อไปเลยก็ได้ 

ยางอัจฉริยะเมื่อ AI เข้ามามีบทบาท 

ในอนาคตสำหรับการวัดความดันลมยางไปพร้อมกับสภาพยาง ณ ปัจจุบัน ไม่ไกลเกินความคาดหวัง และสิ่งที่สามารถเข้ามาช่วยแก้ไขปัญหาตรงนี้ได้ ก็คือ ปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI ซึ่งไม่มีการพึ่งพาอุปกรณ์หรือเซ็นเซอร์ใดๆ ที่มีราคาสูง ในขณะที่เวลายางหมุน มันจะสั่นเบา ๆ นักวิทยาศาสตร์จึงเอาเครื่องตรวจจับแรงสั่นสะเทือนราคาถูกมาคอยฟังเสียงสั่นนั้น แล้วเปลี่ยนเสียงให้กลายเป็นรูปภาพ จากนั้นก็ให้สมองกล AI ดูรูป แล้วทายว่ายางอยู่ในสภาพไหน ปกติดี ลมเยอะไป หรือยางรั่ว ซึ่ง AI สามารถทำนายได้ถูกเกือบทั้งหมด กล่าวคือ ถูกถึง 93.8% และสามารถบอกคนขับได้ในเวลาแค่หกถึงเจ็ดวินาทีเท่านั้น 

เมื่อรวมทุกอย่างเข้าด้วยกันแล้ว ไม่ว่าจะเป็นเซ็นเซอร์ที่แม่นยำ กินไฟน้อย หรือพลังงานที่ดึงมาจากตัวยางเอง และการส่งข้อมูลไร้สาย ตลอดจนสมองกล AI ที่สามารถอ่านสภาพยางได้ ภาพในอนาคตของ TPMS ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจึงแตกต่างจากไฟเตือนดวงเดียวบนหน้าปัดที่เราคุ้นเคย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถไฟฟ้าและรถ Autonomous (ยานยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ)  ที่แรงดันและสภาพยางส่งผลโดยตรงต่อทั้งระยะทางและความปลอดภัยมากกว่ารถทั่วไปในอดีต