สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล

4.3 สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล

              การสื่อสารทุกชนิดต้องอาศัยสื่อกลางในการส่งผ่านข้อมูลเพื่อนำข้อมูลไปยังจุดหมายปลายทาง เช่น การคุยโทรศัพท์อาศัยสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณคลื่นเสียงไปยังผู้รับ เป็นต้น สำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์อาจใช้สายเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อหรืออาจใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบไร้สายเป็นสื่อกลางในการเชื่อมต่อก็ได้ สื่อกลางในการสื่อสารมีความสำคัญเพราะเป็นปัจจัยหนึ่งที่กำหนดประสิทธิภาพในการสื่อสาร เช่น ความเร็วในการส่งข้อมูล ปริมาณของข้อมูลที่สามารถนำไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา รวมถึงคุณภาพของการส่งข้อมูล เราจะกล่าวถึงสื่อกลางในการสื่อสารทั้งในแบบใช้สายและแบบไร้สายดังนี้

                4.3.1 สื่อกลางแบบใช้สาย

1) สายคู่บิดเกลียว (twisted pair cable) สายนำสัญญาณแบบนี้แต่ละคู่สายที่เป็นสายทองแดงจะถูกพันบิดเป็นเกลียว เพื่อลดการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลจำนวนมากเป็นระยะทางไกลได้หลายกิโลเมตร เนื่องจากราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้ำหนักเบา ง่ายต่อการติดตั้ง จึงนิยมใช้งานอย่างกว้างขวาง

สายคู่บิดเกลียวมี 2 ชนิด คือ
- สายคู่บิดเกลียวแบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายยูทีพี (Unshielded Twisted Pair :UTP) เป็นสายใช้ในระบบโทรศัพท์ ต่อมาได้มีการรับปรุงคุณสมบัติให้ดีขึ้น จนสามารถใช้กลบสัญญาณความถี่สูงได้ ทำให้ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงขึ้น

- สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายเอสทีพี (Shielded Twisted Pair: STP) เป็นสายที่หุ้มด้วยตัวกั้นสัญญาณเพื่อป้องกันการรบกวนได้ดียิ่งขึ้น สายเอสทีพีรองรับความถี่ของการส่งข้อมูลสูงกว่าสายยูทีพี แต่มีราคาแพงกว่า

                ในปัจจุบันการติดตั้งสายสัญญาณภายในอาคารนิยมใช้สายยูทีพีเป็นหลัก เพราะมีราคาถูกกว่าสายเอสทีพี และมีการพัฒนามาตรฐานให้มีคุณภาพสูงสามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ดีขึ้น

2) สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็นสายนำสัญญาณที่เรารู้จักกันดี โดยใช้เป็นสายนำสัญญาณที่ต่อจากเสาอากาศเครื่องรับโทรทัศน์หรืสายเคเบิลทีวี ตัวสายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นหุ้มด้วยฉนวนเพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นร่างแหเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก และนิยมใช้เป็นสายนำสัญญาณแอนะล็อกเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ภาพและเสียง (audio-video devices) ต่างๆ ภายในบ้านและสำนักงาน ตัวอย่างสายโคแอกซ์

3) สายไฟเบอร์ออพติก (fiber-optic cable) ประกอบด้วยกลุ่มของเส้นใยทำจากแก้วหรือพลาสติกที่มีขนาดเล็กประมาณเส้นผม แต่ละเส้นจะมีแกนกลาง (core) ที่ถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุใยแก้วอีกชนิดหนึ่งซึ่งเรียกว่า แคล็ดดิง(cladding) และหุ้มอีกชั้นด้วยฉนวนเพื่อป้องกันการกระแทกและฉีกขาด ตัวอย่างสายไฟเบอร์ออพติก

             การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้มีข้อแตกต่างจากชนิดอื่นๆ

ซึ่งใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่งแต่การทำงานของสื่อกลางชนิดนี้จะใช้แสงความเข้มสูง เช่น แสงเลเซอร์ ส่งผ่านไปในเส้นใยแต่ละเส้นและอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้แคล็ดดิงเป็นตัวสะท้อนแสง ทำให้แสงสามารถเดินทางไปจนถึงปลายทางได้โดยไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ และมีความผิดพลาดในการส่งข้อมูลต่ำมาก ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงระดับกิกะบิดต่อวินาที อีกทั้งยังมีความปลอดภัยในการส่งข้อมูลสูง มีความสามารถในการนำพาข้อมูลไปได้ในปริมาณมาก และสามารถส่งข้อมูลไปได้เป็นระยะทางไกลโดยมีความผิดพลาดน้อย จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคาร ระหว่างเมือง และถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก (backbone cable) เชื่อมโยงเครือข่ายหลักต่างๆเข้าด้วยกัน

สื่อกลางแบบใช้สายที่ได้กล่าวมาทั้งหมด มีคูณสมบัติและการนำไปใช้งานสรุปดังตารางที่ 4.1

4.3.2 สื่อกลางแบบไร้สาย การสื่อสารแบบไร้สายอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ ซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถนำมาใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีหลายชนิด แบ่งตามช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน การสื่อสารแบบไร้สายมีผู้นิยมใช้มากขึ้น เนื่องจากมีความคล่องตัวสูงและสะดวกสบาย มักนิยมใช้กันในพื้นที่ที่การติดตั้งสายนำสัญญาณทำได้ลำบากหรือค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูงเกินไป สื่อกลางของการสื่อสารแบบนี้ เช่น อินฟราเรด ( Infrared : IR ) ไมโครเวฟ ( microwave ) คลื่นวิทยุ (radio wave) และดาวเทียมสื่อสาร (communications satellite )

1.อินฟราเรด สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณ เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับโทรศัพท์หรือวิทยุการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์โดยผ่านพอร์ตไออาร์ดีเอ (The Infrared Data Association : IrDA ) :ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะใกล้

2.ไมโครเวฟ เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวตามความโค้งของผิวโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับส่งข้อมูลเป็นระยะ และส่งข้อมูลต่อกันระหว่างสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึกสูง หรือยอดเขา เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ การส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆ และไม่สะดวกในการวางสายสัญญาณ ซึ่งเสาสัญญาณแต่ละเสาสามารถวางห่างไกลได้ถึง 80 กิโลเมตร

3.คลื่นวิทยุ เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถส่งในระยะทางได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ (broadcast) ส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กันในการส่งข้อมูล เช่น การสื่อสารระยะไกลในการกระจายเสียงวิทยุระบบเอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM ) และเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM) หรือการสื่อสารระยะใกล้ โดยใช้ไวไฟ ( Wi-Fi ) และบลูทูท (bluetooth)

4. ดาวเทียมสื่อสาร พัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับส่งไมโครเวฟบนผิวโลกโดยเป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ ในการส่งสัญญาณต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,600 กิโลเมตร โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยคามเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียม และการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลก เป็นไปอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานดาวเทียมในการระบุตำแหน่งบนพื้นโลกเรียกว่าระบบจีพีเอส โดยบอกพิกัดเส้นรุ้งและเส้นแวงของผู้ใช้งานเพื่อใช้ในการนำทาง

แหล่งอ้างอิง

http://www.wimut.ac.th/61/21/data.html

คำถาม

1. ไมโครเวฟ ทำหน้าที่อะไร 

ตอบ

2. คลื่นวิทยุเป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปที่ใด

ตอบ

นางสาว อรณัฐ มัธยมนันทน์ ปวช.2/2 แผนกคอมพิวเตอร์ธุรกิจ

พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

                             ความหมายของการสื่อสารข้อมูล

         

                           
                              การติดต่อสื่อสารเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นควบคู่มากับมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ต้องอยู่รวมกันเป็นกลุ่มเป็นก้อน โดยมนุษย์ใช้ภาษาเป็นสื่อในการส่งข้อมูล แลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกัน โดยมีอากาศเป็นตัวกลาง ซึ่งในภาษาที่มนุษย์ใช้สื่อสารกันนั้น จะต้องมีข้อตกลงกันว่าแต่ละสัญลักษณ์ หรือคำพูด แทนหรือหมายถึงสิ่งใด มนุษย์ได้คิดค้นวิธีการและเครื่องมือที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว ยกตัวอย่างเช่น การใช้สัญญาณควันไฟของชาวอินเดียแดง หรือการใช้ม้าเร็วในการส่งสาส์น จนกระทั่งพัฒนามาเป็นการใช้โทรเลข วิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ และอินเทอร์เน็ต


องค์ประกอบของการสื่อสาร

องค์ประกอบที่สำคัญของการสื่อสาร มี 4 ประการ ดังนี้ 
1.  ผู้ส่งสาร (sender) หรือ แหล่งสาร (source) หมายถึง บุคคล กลุ่มบุคคล หรือ หน่วยงานที่ทำหน้าที่ในการส่งสาร หรือเป็นแหล่งกำเนิดสาร ที่เป็นผู้เริ่มต้นส่งสารด้วยการแปลสารนั้นให้อยู่ในรูปของสัญลักษณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นแทนความคิด

คุณสมบัติของผู้ส่งสาร

1.  เป็นผู้ที่มีเจตนาแน่ชัดที่จะให้ผู้อื่นรับรู้จุดประสงค์ของตนในการส่งสาร แสดงความคิดเห็น หรือวิจารณ์ ฯลฯ 

2.  เป็นผู้ที่มีความรู้ ความเข้าใจในเนื้อหาของสารที่ต้องการจะสื่อออกไปเป็นอย่างดี           

3.  เป็นผู้ที่มีบุคลิกลักษณะที่ดี มีความน่าเชื่อถือ แคล่วคล่องเปิดเผยจริงใจ และมีความรับผิดชอบ  ในฐานะเป็นผู้ส่งสาร

4.  เป็นผู้ที่สามารถเข้าใจความพร้อมและความสามารถในการรับสารของผู้รับสาร 

5.  เป็นผู้รู้จักเลือกใช้กลวิธีที่เหมาะสมในการส่งสารหรือนำเสนอสาร   

2.  สาร (message) หมายถึง  เรื่องราวที่มีความหมาย หรือสิ่งต่าง ๆ ที่อาจอยู่ในรูปของข้อมูล ความรู้ ความคิด ความต้องการ อารมณ์ ฯลฯ   ซึ่งถ่ายทอดจากผู้ส่งสารไปยังผู้รับสารให้ได้รับรู้ และแสดงออกมาโดยอาศัยภาษาหรือสัญลักษณ์ใด ๆ  ที่สามารถทำให้เกิดการรับรู้ร่วมกันได้  

2.1  รหัสสาร (message code)ได้แก่ ภาษา สัญลักษณ์ หรือสัญญาณที่มนุษย์ใช้เพื่อแสดงออกแทนความรู้ ความคิด อารมณ์ หรือความรู้สึกต่าง ๆ  

2.2  เนื้อหาของสาร  (message content) หมายถึง บรรดาความรู้ ความคิดและประสบการณ์ที่ผู้ส่งสารต้องการจะถ่ายทอดเพื่อการรับรู้ร่วมกัน แลกเปลี่ยนเพื่อความเข้าใจร่วมกันหรือโต้ตอบกัน 

2.3  การจัดสาร (message treatment) หมายถึง การรวบรวมเนื้อหาของสาร แล้วนำมาเรียบเรียงให้เป็นไปอย่างมีระบบ   เพื่อให้ได้ใจความตามเนื้อหา ที่ต้องการด้วยการเลือก ใช้รหัสสารที่เหมาะสม 

3.  สื่อ หรือช่องทาง (media or channel) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งในการสื่อสาร  หมายถึง  สิ่งที่เป็นพาหนะของสาร  ทำหน้าที่นำสารจากผู้ส่งสารไปยังผู้รับสาร   ผู้ส่งสารต้องอาศัยสื่อหรือช่องทางทำหน้าที่นำสารไปสู่ผู้รับสาร    
การแบ่งประเภทของสื่อมีหลากหลายต่างกันออกไป 

4.  ผู้รับสาร (receiver)  หมายถึง บุคคล กลุ่มบุคคล หรือมวลชนที่รับเรื่องราวข่าวสาร 
จากผู้ส่งสาร   และแสดงปฏิกิริยาตอบกลับ (Feedback) ต่อผู้ส่งสาร  หรือส่งสารต่อไปถึงผู้รับสารคนอื่น ๆ ตามจุดมุ่งหมายของผู้ส่งสาร

รูปแบบของการส่งสัญญาณข้อมูล

การส่งสัญญาณข้อมูล หมายถึง การส่งข้อมูลหรือข่าวสารต่างๆ จากอุปกรณ์สำหรับส่งหรือผู้ส่ง ผ่านทางตัวกลางหรือสื่อกลางไปยังอุปกรณ์รับหรือผู้รับข้อมูลหรือข่าว ซึ่งข้อมูลหรือข่าวสารที่ส่งไปอาจจะอยู่ในรูปของสัญญาณเสียง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือแสงก็ได้ โดยที่สื่อกลางหรือตัวกลางของสัญญาณนั้นแบ่งเป็น 2 ชนิด คือชนิดที่สามารถกำหนดเส้นทางสัญญาณได้

สามารถจัดรูปแบบได้เป็น 4 รูปแบบดังนี้

              1. แบบทิศทางเดียวหรือซิมเพล็กซ์ (One-Way หรือ Simplex )ใน การส่งสัญญาณข้อมูลแบบ simplex ข้อมูลจะถูกส่งไปในทางเดียวเท่านั้น และตลอดเวลา

       2. แบบกลึ่งทางกึ่งทางคู่หรือครึ่งดูเพล็กซ์ (Either-Way of Two Waysหรือ Half Duplex)การ สื่อสารแบบ Half Duplex เราสามารถส่งข้อมูลสวนทางกันได้แต่ต้องสลับกันส่ง จะทำใน เวลาเดียว กันไม่ได้ ตัวอย่างเช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจแบบ Walkly-Talkly ซึ่งต้องอาศัยการ สลับสวิตซ์ เพื่อแสดง การเป็นผู้ส่งสัญญาณคือต้องผลัดกันพูด บางครั้งเราเรียกการสื่อสารแบบ Haft Duplex ว่า แบบสายคู่ ( Two-Wire Line)

 3. แบบทางคู่ (Full-Duplex) ใน แบบนี้เราสามารถส่งข้อมูล ได้พร้อมๆ กันทั้งสองทาง ตัวอย่างเช่น การพูดคุยโทรศัพท์ โดยสามารถ สื่อสารพร้อมกันได้ทั้งสองฝ่าย บางครั้ง เรียกการสื่อสาร แบบทางคูว่า Four-Wire Line

4. แบบสะท้อนสัญญาณหรือ เอ๊กโคเพล๊กซ์ (Echo-Plex) เป็นการส่งสัญญาณที่รวมทั้งHalf-Duplex และ Full

Duplex ไว้รวมกัน เช่น ความสัมพันธ์ระหว่างคีย์บอร์ และจอภาพของเครืองTerminal ของ Main Frame หรือ Host คอมพิวเตอร์ ในระหว่างการคีย์ข้อความผ่านคีย์บอร์ดเพื่อให้Host คอมพิวเตอร์รับข้อความหรือทำตามคำสั่งข้อความ หรือคำสั่ง จะปรากฏบนจอภาพคอมพิวเตอร์ของเครื่องTerminal ด้วย

แหล่งอ้างอิง 

http://www.ipesp.ac.th/learning/thai/chapter1-2.html

http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/computer/network/net_datacom1.htm

http://group5-405.blogspot.com/2012/04/blog-post_5689.html

นางสาว อรณัฐ มัธยมนันทน์ ปวช.2/2 เลขที่ 9 แผนกคอมพิวเตอร์ธุรกิจ