สื่อกลางในการส่งข้อมูล

สื่อกลางในการส่งข้อมูล

การสื่อสาร หมายถึง กระบวนการถ่ายทอดข้อมูลโดยผ่านช่องทางหรือสื่อระหว่างผู้ส่งและผู้รับ เพื่อให้เกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน การสื่อสารข้อมูล หมายถึง กระบวนการหรือวิธีการถ่ายทอดข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับที่อยู่ห่างไกลกันด้วยระบบการสื่อสารโทรคมนาคม (TELECOMMUNICATION) เป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูลระบบการสื่อสารโทรคมนาคมจะส่งข้อมูลผ่านสื่อหรือตัวกลาง เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากภายนอก โดยการเปลี่ยนข้อมูลเป็นสัญญาณหรือรหัส เมื่อถึงปลายทางจะต้องถอดรหัส (สัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) เพื่อให้ผู้รับเข้าใจข้อมูลที่ถูกส่งมาถึงการสื่อสารผ่านคอมพิวเตอร์ปัจจุบันคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง ราคาไม่แพงมาก และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้มีการขยายปริมาณการใช้เพิ่มขึ้น มีการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กกับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สำนักงานใหญ่ เพื่อเรียกใช้ข้อมูลและแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน โดยการเชื่อมเข้ากับโปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์หลัก ผ่านซอฟต์แวร์หลักที่เรียกว่า อุปกรณ์อินเตอร์เฟซ (INTERFACE) โดยใช้สายโทรศัพท์เป็นสื่อกลางในการถ่ายทอดข้อมูล

ประเภทของสื่อกลางในการส่งข้อมูล

สื่อกลางในการส่งข้อมูล แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1.สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางได้ หรือใช้ระบบใช้สาย

1.1 สายคู่ตีเกลียว (Twisted Pair)
1.2 สายโคแอกเชียล (Co-axial Cable)
1.3 สายใยแก้วนำแสง (Optic Fiber Cable)

สายคู่ตีเกลียว (Twisted Pair)

รูปที่ 1 สายคู่ตีเกลียวแบบไม่มีชิลด์

รูปที่ 2 สายคู่ตีเกลียวแบบมีชิลด์

ลักษณะของสายคู่ตีเกลียว
- สายคู่ตีเกลียวแต่ละคู่ทำด้วยสายทองแดง 2 เส้น แต่ละเส้นมีฉนวนหุ้ม พันกันเป็นเกลียว
เพื่อป้องกันการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
- สายคู่ตีเกลียว 1 คู่ ใช้แทน 1 ช่องทางการสื่อสาร
- สามารถใช้ส่งสัญญาณได้ทั้งสัญญาณอนาล็อกและสัญญาณดิจิตอล

ประเภทของสายคู่ตีเกลียว

สายคู่ตีเกลียวที่นิยมใช้ในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1. สายคู่ตีเกลียวชนิดไม่มีฉนวนโลหะหุ้ม (UTP)
- ในสายเคเบิล 1 เส้น ประกอบด้วยสายคู่ตีเกลียว 4 คู่ (8 เส้น) - เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อ
อุปกรณ์ที่มีระยะห่างไม่เกิน 30 เมตร

2. สายคู่ตีเกลียวชนิดมีฉนวนโลหะหุ้ม (STP) - ในสายเคเบิล 1 เส้น ประกอบด้วยสายคู่ตีเกลียว
4 คู่ (8 เส้น)
- สายเคเบิลแต่ละเส้นหุ้มด้วยฉนวนโลหะ เพื่อป้องกันการรบกวนจากภายนอก
- สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 150 bps

วิธีการใช้งานของสายคู่ตีเกลียว

- การนำสายคู่ตีเกลียวมาเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่าย ปลายสายแต่ละข้างจะต้องใช้
คอนเน็กเตอร์ที่มีลักษณะคล้ายกับใช้คอนเน็กเตอร์ของสายโทรศัพท์เรียกว่า RJ-45
- การเชื่อมต่อคอนเน็กเตอร์ ทำได้ 2 รูปแบบคือ
1. สายคู่ตีเกลียวที่ไช้เชื่อมต่อระหว่างฮับกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ปลายด้านหนึ่งต้องต่อกับ
คอนเน็กเตอร์อาร์เจ-45 ตามมาตรฐาน EIA/TIA 568B
2.สายคู่ตีเกลียวที่ไช้เชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทั้งสอง
ด้านต้องต่อกับคอนเน็กเตอร์ อาร์เจ-45 ตามมาตรฐาน EIA/TIA 568B ส่วนปลายอีกด้านหนึ่ง
ต้องต่อกับคอนเน็กเตอร์อาร์เจ-45 ตามมาตรฐาน EIA/TIA 568A

ข้อดีของสายคู่ตีเกลียว
- ราคาถูก
- ง่ายต่อการใช้งาน

สายโคแอกเชียล (Co-axial Cable)

รูปที่ 3 สายโคแอกเชียล

ลักษณะของสายโคแอกเชียล

สายโคแอกเชียล 1 เส้นประกอบด้วย

- เส้นลวดทองแดงอยู่ตรงกลางเพื่อใช้เป็นตัวนำสัญญาณ
- ชั้นที่ 1 หุ้มด้วยพลาสติก- ชั้นที่ 2 หุ้มด้วยฉนวนโลหะที่ถักทอเป็นตาข่าย
- ชั้นที่ 3 (ชั้นนอกสุด) หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก
- มีแบนวิดสูงถึง 500 MHz
- สามารถใช้ส่งสัญญาณได้ทั้งสัญญาณดิจิตอลและสัญญาณอนาล็อก

สายโคแอกเชียลที่นิยมใช้ในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. สายโคแอกเชียลประเภท 50 โอห์ม ใช้สายส่งข้อมูลดิจิตอล
2. สายโคแอกเชียลประเภท 75 โอห์ม ใช้สายส่งข้อมูลอนาล็อก

วิธีการใช้งานของสายโคแอกเชียล
การนำสายโคแอกเชียกเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่ายปลายสายแต่ละข้างจะต้องใช้
คอนเน็กเตอร์ที่มีลักษณะคล้ายกับคอนเน็กเตอร์ของสายทีวีเรียกว่า บีเอ็นซี

ข้อดีของสายโคแอกเชียล
- สามารถใช้งานได้ในระยะทางไกล
- ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี

ข้อเสียของสายโคแอกเชียล
- ราคาแพง
- สายมีขนาดใหญ่
- การติดตั้งคอนเน็กเตอร์ทำได้ยาก

สายใยแก้วนำแสง ( Optic Fiber Cable )

ลักษณะของสายใยแก้วนำแสง

สายใยแก้วนำแสง ประกอบด้วย

- แกนนำแสงซึ่งทำด้วยแก้ว เรียกว่าท่อใยแก้วนำแสง มีขนาดเล็กมากประมาณเท่าเส้นผม แกนนำแสง 1 อัน ประกอบด้วยท่อใยแก้วนำแสงจำนวนมาก เช่น ถ้ามีท่อใยแก้วนำแสง 10 อัน เรียกว่าสายใยแก้วแสง 10 Core
- แก้วสำหรับท่อหุ้มแกนนำแสง เรียกว่า Reflective Cladding
- วัสดุท่อหุ้มภายนอก เรียกว่า Protection Bufferการส่งข้อมูล สัญญาณของข้อมูลดิจิตอล
( 0 และ 1 ) จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแสงที่มีความเข้มของแสงต่างระดับประเภทของสายใยแก้วนำแสงสายใยแก้วนำแสงที่นิยมใช้ในปัจจุบัน แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ
- Multi Mode Step Index ใช้หลักการให้แสงสะท้อนด้วยมุมต่าง ๆ จนถึงปลายทาง ราคาไม่แพง ประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลปานกลาง
- Graded Index Multi Mode ใช้หลักการทำให้เกิดจุดรวมของการสะท้อนแสง ประสิทธิภาพใน
การส่งข้อมูลดีกว่า Multi Mlde Step Index
- Single Modeเป็นสายใยแก้วนำแสงทีมีความเร็วในการส่งข้อมูลมากที่สุดโดยใช้หลักการส่ง
สัญญาณแสงออกไปเป็นเส้นตรงไม่มีการสะท้อนของแสง

วิธีการใช้งานของสายใยแก้วนำแสง

การนำสายใยแก้วนำแสงมาใช้งาน ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ

- การส่งข้อมูล จะต้องมีอุปกรณ์กำเนิดแสง เพื่อทำการแปลงกระแสไฟฟ้าให้เป็นสัญญาณแสง
- ตัวกลาง หรือแกนนำแสง ทำหน้าที่ส่งผ่านสัญญาณข้อมูล
- การรับข้อมูล จะต้องมีอุปกรณ์ตรวจรับแสง ทำการแปลงสัญญาณแสงให้เป็นกระแสไฟฟ้า
เหมือนเดิม

ข้อดีของสายใยแก้วนำแสง

- มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
- มีค่าแบนด์วิดธ์สูง ซึ่งมีผลทำให้อัตราความเร็วการส่งข้อมูลสูงด้วย
- มีความทนทานต่อคลื่นรบกวนภายนอกสูง
- การสูญเสียกำลังของสัญญาณมีน้อยกว่าสื่อกลางชนิดอื่น ๆ
- สามารถติดตั้งและใช้งานในที่มีอุณหภูมิต่ำหรือสูงมาก ๆ ได้

ข้อเสียของสายใยแก้วนำแสง

- ราคาแพง
- สายใยแก้วนำแสงมีความเปราะบาง แตกหักง่าย

สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางไม่ได้ หรือระบบไร้สาย

1. คลื่นไมโครเวฟ 3. ระบบสื่อสารวิทยุ
2. แสงอินฟาเรด 4. ระบบดาวเทียม
5. บลูทูธ

คลื่นไมโครเวฟ

ลักษณะของคลื่นไมโครเวฟ
- การรับ
- ส่ง สัญญาณข้อมูลของคลื่นไมโครเวฟ ใช้จานสะท้อนรูปพาลาโบลา
- การส่งสัญญาณข้อมูลจะทำการส่งต่อ ๆ กันไป จากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานหนึ่ง ซึ่งการส่ง
สัญญาณข้อมูลระหว่างสถานี สัญญาณข้อมูลจะเดินทางเป็นเส้นตรง
- สถานีหนึ่ง ๆ ครอบคลุมพื้นที่ในการรับสัญญาณได้ 30 - 50 กิโลเมตร
- ใช้ความถี่ในการส่งข้อมูลในช่วง 2 -40 GHz โดยที่ความถี่ในช่วง 2.40 - 2.484 GHz ไม่ต้องเสีย
ค่าใช้จ่าย

ข้อดีของคลื่นไมโครเวฟ
- เป็นระบบไร้สายจึงไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสาย
- ไม่มีปัญหาเรื่องสายขาด
- มีค่าแบนด์วิดธ์สูง

ข้อเสียของคลื่นไมโครเวฟ
- เป็นสื่อกลางที่ถูกรบกวนจากสัญญาณภายนอกได้ง่าย
- ค่าติดตั้งจานและเสาส่งมีราคาแพง
- การใช้งานต้องขอใช้ความถี่จากองค์กรควบคุมการสื่อสาร

แสงอินฟาเรด

ลักษณะของแสงอินฟาเรด
- ใช้ในการสื่อสารข้อมูลระยะใกล้ ๆ เท่านั้น
- นิยมใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่าง 2 อุปกรณ์เท่านั้น
- มีอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลไม่สูง ประมาณ 4 Mbps

ข้อดีของแสงอินฟาเรด
- ราคาถูก สามารถใช้งานโดยไม่ต้องขอใช้ความถี่จากองค์กรควบคุมการสื่อสาร

ข้อเสียของแสงอินฟาเรด
- แสงอินฟาเรดไม่สามารถผ่านวัตถุทึบแสงได้
- แสงอินฟาเรดถูกรบกวนด้วยแสงอาทิตย์ได้ง่าย

ระบบสื่อสารวิทยุ ( Radio Link )

ลักษณะของระบบสื่อสารวิทยุ
- ระบบสื่อสารวิทยุ 1 ช่องสัญญาณ สามารถใช้ได้กับหลายสถานี
- ใช้ความถี่ในการส่งสัญญาณข้อมูลในช่วง 400 - 900 MHz

ข้อดีของระบบสื่อสารวิทยุ
- สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องของใช้ความถี่จากองค์กรควบคุมการสื่อสาร- สามารถส่งสัญญาณ
ข้อมูลกับสถานีเคลื่อนที่ได้
- มีค่าแบนด์วิดธ์สูง

ข้อเสียของระบบสื่อสารวิทยุ
- เป็นสื่อกลางที่ถูกรบกวนจากสัญญาณภายนอกได้ง่าย - ความปลอดภัยของข้อมูลต่ำ

ระบบดาวเทียม

ลักษณะของระบบดาวเทียม

- การทำงานของระบบดาวเทียมคล้ายกับคลื่นไมโครเวฟ
- การส่งสัญญาณข้อมูลจากภาคพื้นดินไปยังดาวเทียม เรียกว่า สัญญาณอัปลิงค์
- การส่งสัญญาณข้อมูลจากระบบดาวเทียมมายังพื้นดิน เรียกว่า สัญญาณดาวน์ลิงค์
- การสื่อสารข้อมูลโดยใช้ระบบดาวเทียมมีอุปกรณ์ เรียกว่า Transponder ทำหน้าที่รับ - ส่ง

Bluetooth

BLUETOOTH คือ ระบบสื่อสารของอุปกรณ์อิเล็คโทรนิคแบบสองทาง ด้วยคลื่นวิทยุระยะสั้น (Short-Range Radio Links) โดยปราศจากการใช้สายเคเบิ้ล หรือ สายสัญญาณเชื่อมต่อ และไม่จำเป็นจะต้องใช้การเดินทางแบบเส้นตรงเหมือนกับอินฟราเรด ซึ่งถือว่าเพิ่มความสะดวกมากกว่าการเชื่อมต่อแบบอินฟราเรด ที่ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างโทรศัพท์มือถือ กับอุปกรณ์ ในโทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นก่อนๆ และในการวิจัย ไม่ได้มุ่งเฉพาะการส่งข้อมูลเพียงอย่างเดียว แต่ยังศึกษาถึงการส่งข้อมูลที่เป็นเสียง เพื่อใช้สำหรับ Headset บนโทรศัพท์มือถือด้วย

แหล่งอ้างอิง :

http://comschool.site40.net/data2.htm
http://kerokerozaa.blogspot.com/