การสื่อสารข้อมูล
ใน ปัจจุบันการสื่อสารข้อมูล มีบทบาทและความสำคัญที่ได้พัฒนาเผยแพร่ข้อมูลไปยังผู้ใช้งานโดยส่งผ่านสื่อ กลางต่างๆ ซึ่งสื่อกลางแต่ละแบบ
ก็จะมีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป
สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล
การ สื่อสารข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จะมีสื่อกลางสำหรับเชื่อมโยงสถานีหรือเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆเข้าด้วยกัน เพื่อเป็นตัวกลางให้ผู้ส่งข้อมูล ทำการส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้ สื่อกลางการสื่อสารข้อมูลแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ดังต่อไปนี้
1) การสื่อสารทางกายภาพ (physical media) เป็นการเชื่อมโยงสถานีระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูลโดยอาศัยสายสัญญาณเป็นสื่อกลางในระบบสื่อสารข้อมูล ตัวอย่างสายสัญญาณมีดังนี้
1.1) สายตีเกลียวคู่ (twisted pair cable หรือ
TP) ประกอบ ด้วยลวดทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติกจำนวน 4 คู่ แต่ละคู่พันเป็นเกลียว ซึ่ง 2 คู่จะใช้สำหรับช่องทางการสื่อสาร 1 ช่องทาง สายตีเกลียวคู่เป็นตัวกลางที่เป็นมาตรฐานใช้ส่งสัญญาณเสียงและข้อมูลได้ใน ระยะเวลานาน สายสัญญาณประเภทนี้นิยมใช้เป็นสายโทรศัพท์ (telephone line) เพื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์
1.2) สายโคแอกเชียล (coaxial cable) ประกอบ ด้วยสายทองแดงเพียงเส้นเดียวเป็นแกนกลาง หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก สามารถส่งข้อมูลได้มากกว่าสายตีเกลียวคู่ประมาณ 80 เท่า ส่วนใหญ่จะใช้ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์
1.3) สายใยแก้วนำแสง (fiberotic cable)
ประกอบ ด้วยเส้นใยแก้วขนาดเล็กซึ่งหุ้มด้วยฉนวนหลายชั้นโดยกรส่งข้อมูลใช้หลักการ สะท้อนของแสงผ่านหลอดแก้วขนาดเล็ก ทำให้สามารถส่งผ่านข้อมูลได้เร็วถึง 26,000 เท่าของสายตีเกลียวคู่ มีน้ำหนักเบาและมีความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูลมากกว่าสายโคแอกเชียล อีกทั้งการส่งข้อมูลยังใช้ลำแสงที่มีความเร็วเทียบเท่ากับความเร็วของแสง
ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้จำนวนมากเป็นระยะทางไกลด้วยความเร็วสูง
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
2) สื่อกลางไร้สาย (wireless media) เป็น การเชื่อมต่อที่ไม่ต้องใช้สายสัญญาณเป็นสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างผู้รับ และผู้ส่งข้อมูลแต่จะใช้อากาศเป็นสื่อกลาง ตัวอย่างสื่อกลางไร้สาย มีดังนี้
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
2.1) อินฟราเรด (infrared) เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นแลงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
สามารถส่งข้อมูลระยะไม่ไกล การส่งข้อมูลด้วยคลื่นอินฟราเรดต้องส่งในแนวเส้นตรง และไม่สามารถมองทะลุสิ่งกีดขวางที่มีความหนาได้ นิยมใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลสำหรับอุปกรณ์พกพา เช่น โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพีดีเอไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เป็นต้น
2.2)
คลื่นวิทยุ(radio wave) เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง อุปกรณ์พิเศษนี้เรียกว่า เครื่องรับส่ง (transceiver) ทำ หน้าที่รับและส่งสัญญาณวิทยุจากอุปกรณ์ไร้สายต่างๆ เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ หรืออุปกรณ์ที่สามารถเปิดเข้าถึงเว็บไซต์ได้ เป็นต้น ผู้ใช้บางรายใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ในการเชื่อมต่อเพื่อเข้าใช้อินเตอร์เน็ต
ปัจจุบันมีเทคโนโลยีไร้สายที่ใช้คลื่นวิทยุ คือ บลูทูธ (bluetooth) ซึ่ง เป็นการส่งสัญญาณโดยใช้คลื่นวิทยุระยะสั้น เหมาะสำหรับการติดต่อสื่อสารในระยะไม่เกิน 33 ฟุต การส่งสัญญาณสามารถส่งผ่านสิ่งกีดขวางได้ ทำให้เทคโนโลยีบลูทูธได้รับความนิยมสูง จึงมีการนำมาบรรจุไว้ในอุปกรณ์เทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ เครื่องพีดีเอ โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ดิจิทัล เป็นต้น
2.3) ไมโครเวฟ(microwave) เป็น การสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุความเร็วสูง สามารถส่งสัญญาณเป็นทอดๆ จากสถานีหนึ่งไปยังสถานีหนึ่งในแนวเส้นตรง ไม่สามารถโค้งหรือหักเลี้ยวได้ สามารถรับส่งได้ในระยะทางใกล้ๆ นิยมใช้ในการสื่อสารระหว่างอาคารที่อยู่ในเมืองเดียวกัน หรือวิทยาเขตของมหาวิทยาลัย สำหรับการสื่อสารระยะไกลๆ ต้องใช้สถานีรับและขยายสัญญาณ ซึ่งมีลักษณะเป็นจานหรือเสาอากาศเพื่อรับส่งสัญญาณเป็นทอดๆ โดยติดตั้งบนพื้นที่สูงๆ เช่น ยอดเขา หอคอย ตึก เป็นต้น
โดยปกติความถี่ไมโครเวฟอยู่ในช่วงคลื่นอินฟราเรด ซึ่งนำมาใช้ประโยชน์ในด้านโทรคมนาคมและการทำอาหาร
2.4) ดาวเทียม (satellite) เป็นการสื่อสารด้วยคลื่นไมโครเวฟ แต่เนื่องจากเป็นคลื่นที่เดินทางในแนวเส้นตรง
ทำให้พื้นที่ที่มีลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาหรือตึกสูงมีผลต่อการบดบังคลื่น จึงมีการพัฒนาดาวเทียมให้เป็นสถานีไมโครเวฟที่ลอยอยู่เหนือผิวโลกทำหน้าที่ เป็นสถานีส่งและรับข้อมูล ถ้าเป็นลักษณะการส่งจากภาคพื้นดินไปยังดาวเทียม เรียกว่า การเชื่อมโยงขึ้นหรืออัปลิงค์ (uplink) ส่วนการรับข้อมูลจากดาวเทียมสู่ภาคพื้นดิน เรียกว่า การเชื่อโยงลงหรือดาวน์ลิงค์ (downlink)
ทั้งนี้มีระบบเทคโนโลยีที่กำลังเป็นที่นิยมและอาศัยการทำงานของดาวเทียมเป็นหลัก คือ ระบบจีพีเอส (GlobalPositioning System : GPS) ที่ ช่วยตรวจสอบตำแหน่งบนผิวโลก เช่น การติดตั้งอุปกรณ์จีพีเอสไว้ในรถและทำงานร่วมกับแผนที่ ผู้ใช้สามารถขับรถไปตามระบบนำทางได้
นอกจากนี้ยังได้นำอุปกรณ์จีพีเอสมาติดตั้งในอุปกรณ์โทรศัพท์เคลื่อนที่อีก ด้วย
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
วิธีการถ่ายโอนข้อมูล วิธี การถ่ายโอนข้อมูลเป็นวิธีการส่งสัญญาณออกจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลและการรับ สัญญาณด้วยอุปกรณ์รับข้อมูล วิธีการถ่ายโอนข้อมูล มี 2 วิธี ดังนี้
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
1)
การ ถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน เป็นการส่งข้อมูลออกทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิต จากอุปกรณ์ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์รับข้อมูล ดังนั้น สื่อกลางหรือสายสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล จึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทางขนานกัน เพื่อให้สัญญาณไฟฟ้าผ่านไปได้ และระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไป เนื่องจากความต้านทานของสาย นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในสายดินส่งคลื่นไปก่อกวนการทำงาน ของอุปกรณ์ต่างๆ ทำให้ผู้รับได้รับสัญญาณที่ผิดพลาดได้ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
2)การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม เป็นการส่งข้อมูลออกทีละ 1 บิต ระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล ดังนั้น สื่อกลางหรือสายสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล จึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางเพียง 1 ช่องทาง หรือสายตีเกลียวคู่เพียงคู่เดียว ส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าแบบขนานการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มด้วยข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลจะถูก เปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังอุปกรณ์รับข้อมูลและที่อุปกรณ์รับข้อมูลจะมี กลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต
ให้เป็นสัญญาณแบบขนาน เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูป เป็นต้น ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม มีหน่วยวัดเป็นบิตต่อวินาที (bps) การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม อาจจะแบ่งตามทิศทางในการรับและส่งข้อมูลได้ 3 แบบ ดังนี้
2.1)
แบบสื่อสารทางเดียว (simplex)การ ติดต่อสื่อสารทางเดียวมีลักษณะการส่งข้อมูลไปยังผู้รับในทิศทางเดียว เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียง การแพร่ภาพทางโทรทัศน์ บอร์ด ประกาศ ภาพ เป็นต้น
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
2.2) แบบสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex)การ ติดต่อสื่อสารแบบกึ่งคู่ มีลักษณะการส่งข้อมูลได้สองทิศทางแบบสลับ แต่ละสถานีสามารถทำหน้าที่ได้ทั้งรับและส่งข้อมูล แต่จะผลัดกันส่งและผลักกันรับ จะส่งและรับข้อมูลในเวลาเดียวกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจ วิทยุสื่อสารของระบบขนส่ง การรับส่งโทรสาร (Fax)เป็นต้น
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
p align="left">2.3) สื่อสารทางเต็มอัตรา (full duplex)การ ติดต่อสื่อสารแบบทางคู่มีลักษณะการส่งข้อมูลได้สองทิศทางพร้อมกัน กล่าวคือ สามารถรับและส่งข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน ทำให้การทำงานรวดเร็วขึ้น ไม่ต้องเสียเวลารอ เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์ การสนทนาอินเทอร์เน็ต เป็นต้น
ont>
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1) การเชื่อมต่อแบบวงแหวน (ring topology)เป็นการเชื่อมต่อสายสัญญาณจากสถานีเชื่อมโยง (node)หนึ่ง ไปยังอีกสถานีเชื่อมโยงหนึ่ง
โดยเครื่องหรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์แต่ละตัวจะเชื่อมต่อกันทางด้านข้างทั้ง 2 ด้าน จนเกิดเป็นวงกลมหรือลูป (loop)การส่งสัญญาณจะมีการรับและส่งข้อมูลต่อกันไปในทิศทางเดียวกัน จนกระทั่งถึงสถานีปลายทาง จากนั้น สถานีปลายทางจะส่งสัญญาณตอบรับว่าได้รับข้อมูลเรียบร้อยแล้ว
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ
อจท.
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ
อจท.
2) การเชื่อมต่อแบบบัส (bus topology) เป็น การใช้ช่องทางการสื่อสารร่วมกันโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในเครือข่าย จะเชื่อมต่อเข้ากับสายหลักเพียงเส้นเดียว เรียกว่าสาย แบ็กโบน (backbone)
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร
ชั้น ม.4 ของ อจท.
3) การเชื่อมต่อแบบดาว (star topology) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละตัวเข้ากับจุดศูนย์กลางของเครือข่าย โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า ฮับ (hub) หรือ สวิตช์ (switch)
ที่มา: ภาพจากหนังสือเรียนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้น ม.4 ของ อจท.
4)
การเชื่อมต่อแบบผสม (hybrid topology) เป็น การผสมผสานรูปแบบการเชื่อมต่อแบบต่างๆเข้าด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมต่อแบบวงแหวน การเชื่อมต่อแบบบัส หรือ การเชื่อมต่อแบบดาว โดยออกแบบให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นจริง