การแทนค่าข้อมูล ชนิดของข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล

บทที่ 5การแทนคา่ ข้อมูล ชนดิ ของข้อมูล และสัญญาณการสอ่ื สารขอ้ มูล

การแทนค่าข้อมูล ชนิดของข้อมูลและสัญญาณการสื่อสารข้อมูล5.1 การแทนคา่ ขอ้ มูล การแทนท่ขี อ้ มลู ในคอมพิวเตอร์ คอมพวิ เตอรม์ ีการทางาน3 ข้ันตอน ได้แก่ การนาเข้าขอ้ มลูการประมวลผล และการแสดงผลข้อมูล ซึ่งกระบวนการดังกลา่ วเปน็ กระบวนการนาเสนอสารสนเทศใหม้ นษุ ยเ์ ขา้ ใจ แต่ความจริงแล้วทุกส่ิงทุกอย่างท่ีนาเสนอ ไม่ว่าจะเป็นตัวเลขตัวอักษร ข้อความ การเว้นวรรค ภาพ เสียง ภาพเคล่ือนไหวหรือคาส่ังต่าง ๆ นนั้ เคร่ืองคอมพิวเตอร์จะใช้ เก็บ ประมวลผลในรูปแบบตัวเลขเท่าน้ัน และการแสดงผลต่าง ๆ ท่ีเป็นภาพ ข้อความ หรือเสียง เป็นเพียงหน่ึงในวิธีการนาเสนอ โดยใชก้ ลุม่ ขอ้ มลู ตวั เลขมาแปลหรือแสดงผลใหม้ นษุ ยเ์ ข้าใจ 1. การแทนท่ีข้อมูลด้วยตัวเลข (RepresentintData as Number) เลขฐานสิบ (Decimal) เป็นตัวเลขท่ีมนุษย์ปัจจุบันใชใ้ นชีวิตประจาวนั ซง่ึ ตัวเลขประกอบดว้ ยเลข 0, 1, 2, 3, ... จนถึงเลข 9 แต่การใช้ตัวเลขดังกล่าวไม่สามารถใชแ้ ทนค่าในคอมพวิ เตอร์ได้ เนอื่ งจากคอมพิวเตอรเ์ ป็นอุปกรณ์ดิจิทัลจึงใช้เลขเพียง 2 ค่า ได้แก่ เลข 0 และ เลข 1

เท่านั้น ซึ่งระบบเลขน้ี เรียกว่า เลขฐานสอง (BinaryDigit หรือ bit) 1.1.บิต (bit) จะเป็นส่วนท่ีเล็กที่สุดและคอมพิวเตอร์รู้จัก หากเปรยี บเทยี บบิตกบั สวิตซ์ไฟฟา้ 1 อนั ก็จะมีได้เพียง 2สถานะ ได้แก่ การปิดและการเปิดเท่านั้น ซึ่งก็คือ การแทนค่า0 หรือ 1 เรียกว่า 1 บิต หากเราต้องการค่าที่มากขึ้นก็จะใช้หลายบิตมาเรียงต่อกัน เช่น 1001 กรณีน้ีเราเรียกกันว่า 4 บิตซึ่งเคร่ืองคอมพิวเตอร์จะนากลุ่มของบิตเหล่านี้มาแสดงในรปู แบบของขอ้ มูลท่ีมคี วามหมาย

1.2. ไบต์ (byte) กลุ่มบิตที่เรียงต่อกันจานวน 8 บิตเรียกว่า ไบต์ (byte) ซ่ึงกล่มุ บติ ท่ีเรียงกันจานวน 8 บิต สามารถสร้างค่าที่แตกต่างกันได้ถึง 256ค่า โดยแตล่ ะบิตจะมเี พยี ง 2 สถานะเท่าน้ัน ดังน้ันค่า 00000000 เท่ากับค่า 0 ในระบบเลขฐานสิบและค่า 11111111 เท่ากบั 256 ในระบบเลขฐานสิบ ระบบจานวน (Number System) เป็นระบบเลขฐานสองซ่ึงคอมพิวเตอรเ์ ขา้ ใจ แตเ่ ป็นระบบท่ี มนุษย์ไม่คุ้นเคย จึงเกิดความยุ่งยากในการใช้งาน อีกทั้งเลขฐานสองมจี านวนทีจ่ ากัดเพยี ง 2 คา่ 14 ในระบบเลขฐานสิบ จะกาหนดเป็นเลขฐานสอง คือ 1110ด้วยเหตุนี้ผเู้ ขียนโปรแกรมจึงนยิ มเปลี่ยน

เลขฐานสองเป็นเลขฐานสิบหกแทน (Hexadecimal :hex) ซงึ่ เลขฐานสบิ หกนีม้ ีคา่ ท่ีใช้ 16 ค่า โดย มีเลข 0 จนถึง เลข 9 ซึ่งเป็นเลขที่ค้นเคยและใช้ตัวอักษร A ถึง F เพม่ิ เติม ทาใหเ้ ลขฐานสิบหก สา ม า ร ถ ส่ื อ ส า ร กั บ ผู้ เ ขี ยน โ ป ร แ ก ร ม ไ ด้ ง่ า ย ก ว่ าเลขฐานสอง อยา่ งนอ้ ย 10 ค่าแรกของเลขฐานสิบหกก็ ใช้ตัวเลขฐานสิบเช่น 010010110 ในเลขฐานสองจะแทนค่าดว้ ยเลขฐานสบิ หก คือ 4B

2. การแทนที่ข้อมูลด้วยรหัสอักขระ (RepresentingCharacters : Character Code) รหัสอักขระ (CharacterCode) เป็นรหัสท่ีใช้กาหนดว่าตัวอักขระ (ตัวอักษร ตัวเลขและสัญลักษณ)์ แต่ละตัวจะแทนด้วยบติ ทีเ่ รยี งกัน โดยจะแปลงอักขระท่ีใช้กันอยู่ให้เป็นตัวเลขทางคอมพิวเตอร์ (เลขฐานสอง)ซง่ึ ได้มกี ารกาหนดมาตราฐานสาหรบั รหัสอกั ขระไว้ดงั น้ี 2.1. รหัสเอบซีดิก เป็นรหัสที่พัฒนาโดยบริษัทไอบเี อม็ เพือ่ ใชก้ บั ระบบปฏิบัตกิ ารขนาดใหญ่ เช่น OS-390 สาหรับเคร่ืองแม่ข่าย S/390 ของไอบเี อ็ม ถูกนามาใชเ้ คร่อื งคอมพิวเตอร์ข อ ง ไ อ บี เ อ็ ม ท่ี ผ ลิ ต เ อ ง ทั้ ง ห ม ด ไ ม่ ว่ า จ ะ เ ป็ น เ ค รื่ อ งเมนเฟรม (mainframe) และเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ระดับกลาง (Minicomputer) แตบ่ ริษทั ผผู้ ลิตคอมพวิ เตอรส์ ว่ นใหญจ่ ะนยิ มใชร้ หสั แอสดีมากกว่า รหัสเอบซีดิกเป็นรหัส 8 บิต เหมือนกับรหัสแอสกีทุกประการ จึงแทนรหัสอกั ขระได้ 256 ตวั ปจั จุบันรหัสแอบซดี ิกไมเ่ ปน็ ที่นิยมและกาลงั เลิกใช้ 2.2. รหัสแอสกี เป็นรหัสมาตรฐานท่ีกาหนดโดยสถาบนั มาตรฐานแหง่ ชาตอิ เมริกา(American National Standard Institute : ANSI/) เป็นรหสัท่ใี ชก้ ันมากทีส่ ดุ บนเครือ่ งมินิ

คอมพิวเตอร์ ไมโคร-คอมพิวเตอร์ และเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานบนเครือขา่ ยอนิ เทอร์เนต โดยเรมิ่ต้นใช้ครั้งแรกใน ค.ศ. 1967 รหัสแอสกีแต่เดิมประกับด้วยรหัส7 บติ เพอื่ แทนอักขระทง้ั หมด 128 ตวัโดยมี 33 ตัว ที่ไม่แสดงผล แต่ใช้ควบคุมการทางานของคอมพิวเตอร์ เชน่ การขึ้นย่อหนา้ ใหม่ การสิ้นสุดการประมวลผล

รหัสอักขระ (Character Code) แม้จะสามารถใช้ในการแทนข้อมลู ตัวอักษรและตัวเลขจานวนเต็มตัง้ แต่ 0 ถึง 9 ในระบบตวั เลขฐานสิบทม่ี นษุ ย์ใชใ้ นปัจจุบันก็ตาม แต่ในความเปน็จริงมนุษย์ยังใช้ตัวเลขทีมีขนาดใหญ่มากหรือเล็กมาก ๆ การใช้ตัวเลขในทางวิทยาศาสตร์ การคานวณทางสถิติทีมีจุดทศนิยมหลาย ๆ หลัก หรือการใช้ข้อมูลท่ีมีขนาดใหญ่ การใช้ตัวเลขท่ีเป็นเลขยกกาลัง เหล่านี้เป็นข้อจากัดของรหัสอักขระที่ไม่สามารถใช้กับตัวเลขที่เป็นทศนิยมหรือเลขยกกาลังมาก ๆ ได้ดังนนั้ เพื่อให้คอมพวิ เตอร์สามารถแทนข้อมลู ทศนิยมหรือเลขทีมีจานวนมากได้ ในคอมพิวเตอร์ รุ่นแรก ๆ จะใช้ FloatingUnit (FPU) ท่ีมีวงจรการประมวลเฉพาะในส่วนที่เป็นทศนิยมเ รี ย ก ว่ า Pointing Unit ซึ่ ง จ ะ อ ยู่ ใ น ส่ ว น ที่ เ รี ย ก ว่ า ตั วประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์ (Math coprocessor) เป็นแผ่นวงจรพิเศษ (Chip) ที่พัฒนาขึ้นเพื่อประมวลผลเฉพาะทางคณิตศาสตร์ดังกล่าว แต่ปัจจุบันวงจรน้ีจะรวมอยู่ในหน่วยป ร ะ ม ว ล ผ ล ก ล า ง (Microprocessor ห รื อ CPU) ดั ง นั้ นคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จึงคานวณข้อมูลท่ีมีขนาดเล็กมาก ๆเช่น เลขทศนิยมท่ีละเอียดมาก หรือข้อมูลขนาดใหญ่มาก ๆ(เลขยกกาลังสูง ๆ ) ได้โดยไม่ต้องเพิ่มตัวประมวลผลร่วมทางคณติ ศาสตรอ์ กี ตอ่ ไป

2.3. รหัสยูนิโค้ด เป็นรหัสมาตรฐานที่มีการพัฒนาขึ้นในพ.ศ. 2534 และพฒั นามาอยา่ งต่อเน่ืองรหัสยูนิโค้ดช่วยให้คอมพิวเตอร์แสดงผล และจัดการข้อความตัวอักษรที่ใชร้ ะบบการเขียนของภาษาส่วนใหญ่ทวั่ โลก โดยรหัสทใ่ี ช้เป็นเลขฐานสองต้ังแต่ 1 ถึง4 ไบต์ จงึ จะสามารถรองรับอกั ขระได้ถึง 100,000 ตัว และรองรับภาษาต่าง ๆ เช่น ภาษาจีนเป็นสญั ลักษณ์ที่มีตัวอักษรมากกวา่ 30,000ตัวได้อยา่ งเพยี งพอ

5.2 ชนดิ ของขอ้ มลู ขอ้ มลู ( Data) คือ ขอ้ เท็จจรงิ ท่เี กิดข้ึน ขอ้ มูลอาจจะอยู่ในรูปของข้อความหรือตัวเลข ซึ่งข้อความหรือตัวเลขเหล่าน้ีอาจเป็นเร่ืองที่เก่ียวข้องกับ คน พืช สัตว์ และสิ่งของ เช่นปรมิ าณขา้ วทีป่ ระเทศไทยผลิตไดใ้ นในปี 2545 เป็นขอ้ มูลท่ีเป็นตัวเลข หรือความคิดเห็นของประชาชนเก่ียวกับการเลือกต้ังเปน็ ข้อมลู ทอี่ ยู่ในรปู ข้อความ เปน็ ต้น ตัวแปร ( Variable) คือ ข้อมูลท่ีได้จากสังเกต วัดสอบถามจากหน่วยท่ีศึกษา โดยที่หน่วยที่ศึกษาอาจเป็นคนสัตว์ พืช และสิ่งของ เมื่อหน่วยศึกษาแตกต่างกัน ข้อมูลที่ได้จึงแตกต่างกัน จึงเรียกข้อมูลท่ีแตกต่างกันนั้นว่า ตัวแปร เช่นรายได้ของคนในจังหวัดสงขลา ในท่ีนี่หน่วยที่ศึกษา คือ คนในจังหวดั สงขลา แตล่ ะคนจะแตกต่างกันออกไป ดงั นน้ั ตวั แปร คอืรายได้ของคนในจังหวัดสงขลา ซ่ึงมีค่าที่แตกต่างกัน ค่าของตัวแปร คือ ขอ้ มูลน่ันเอง

ประเภทของขอ้ มูล การแบ่งประเภทของข้อมูล มีวิธีการแบ่งได้หลายวิธี ตามเกณฑใ์ นการจาแนก เชน่1. จาแนกตามลักษณะการเก็บข้อมูล แบ่งได้เป็น 2 ประเภทคอื 1.1 ข้อมูลทีไ่ ด้จากการนบั (Counting Data) เช่น จานวนนกั ศึกษาที่สอบผา่ น จานวนรถท่ผี ่านเข้า - ออกมหาวทิ ยาลัยในช่วงเวลา 08.00 - 09.00 น . ซึ่งข้อมูลที่ได้จะเป็นเลขจานวนเต็ม บางคร้งั เรียกวา่ เป็นขอ้ มลู ทีไ่ ม่ตอ่ เนอื่ ง 1.2 ข้อมูลท่ีได้จาการวัด (Measurement Data) เช่นน้าหนักของนักศึกษาแต่ละคน ส่วนสูงของนักศึกษาแต่ละคนระยะเวลาในการ เดินทางจากบ้านมายังท่ีทางานของพนักงานแต่ละคน ปริมาณน้าฝนท่ีวัดได้ ข้อมูลท่ีได้จะมีลักษณะเป็นเศษสว่ น หรอื จดุ ทศนยิ ม บางคร้งั เรยี กว่าขอ้ มลู แบบต่อเนื่อง 1.3 ข้อมูลที่ได้จากการสังเกต ( Ob servation Data)เป็นข้อมูลที่ได้จากการติดตามหรือเฝ้าสังเกตพฤติกรรม หรือปรากฏการณ์ตา่ งๆ เปน็ ตน้ 1.4 ข้อมลู ที่ได้จากการสมั ภาษณ์ ( Interview Data) เป็นข้อมูลท่ีได้จากการถามตอบโดยตรง ระหว่างผู้สัมภาษณ์ และผู้ถูกสัมภาษณ์

2. จาแนกตามลักษณะขอ้ มูล แบง่ ได้เปน็ 2 ประเภท คอื 2.1 ข้อมูลเชิงปริมาณ (Quantitative Data) เปน็ ข้อมูลท่ีแสดงความแตกต่างในเรื่องปริมาณหรือขนาด ในลักษณะของตัวเลขโดยตรง เช่น อายุ ส่วนสูง น้าหนัก ซึ่งแบ่งได้เป็น 2ประเภท คอื- ข้อมูลแบบไม่ต่อเน่ือง (Discrete Data) หมายถึง ข้อมูลที่มีค่าเป็นเลขจานวนเต็มท่ีมีความหมาย เช่น จานวนส่ิงของจานวนคน เป็นต้น- ข้อมูลแบบต่อเนื่อง ( Continuous Data) หมายถึง ข้อมูลที่อยู่ในรูปตัวเลขท่ีมีค่าได้ทุกค่าในช่ วงที่กาหนด และมีความหมายดว้ ย เชน่ รายได้ นา้ หนกั เป็นต้น 2.2 ข้อมูลเชิงคุณภาพ (Qualitative Data) เป็นข้อมูลท่ีแสดงลักษณะที่แตกต่างกัน เช่น เพศชาย เพศหญิง จะเป็นข้อมูลทไ่ี มไ่ ดอ้ ยูใ่ นรูปของตัวเลขโดยตรง3. จาแนกตามการจัดการขอ้ มูล แบง่ ได้เปน็ 2 ประเภท คือ 3.1 ข้อมูลดิบ (Raw Data) เป็นข้อมูลท่ีได้จาการเก็บ ยังไม่ได้จดั รวบรวมเปน็ หมเู่ ปน็ กล่มุ หรือจัดเป็นพวก 3.2 ข้อมูลท่ีจัดเป็นกลุ่ม (Group Data) เป็นข้อมูลท่ีเกิดจากการนาข้อมลู ดิบมารวบรวมเป็นกลุ่มเปน็ หมวดหมู่

4. จาแนกตามแหล่งท่มี าของข้อมูล แบง่ ได้เปน็ 2 ชนิด คือ 4.1 ขอ้ มูลปฐมภมู ิ (Primary Data) เป็นข้อมูลท่ไี ดม้ าจากการที่ผู้ใช้เป็นผู้เก็บข้อมูลโดยตรง ซ่ึงอาจจะเก็บด้วยการสัมภาษณ์หรือสังเกตการณ์ เป็นข้อมูลที่มีความน่าเชื่อถือมากที่สุด เนื่องจากยังไม่มีการเปล่ียนรูป และมีรายละเอียดตามท่ีผู้ใช้ต้องการ แต่จะต้องเสียเวลาและคา่ ใช้จ่ายมาก เช่น ข้อมลู ท่ีได้จากการนับจานวนรถท่ีเข้า - ออก มหาวิทยาลัยในช่วงเวลา08.00 - 09.00 น . ขอ้ มูลจากการสมั ภาษณน์ ักศึกษา 4.2 ข้อมูลทุติภูมิ (Secondary Data) เป็นข้อมูลท่ีได้มาจากแหล่งข้อมูลที่มผี ูเ้ กบ็ รวบรวมไวแ้ ล้ว เปน็ ข้อมูลในอดีต และมักจะเป็นข้อมูลที่ได้ผ่านการวิเคราะห์เบ้ืองต้นมาแล้ว ผู้ใช้นามาใช้ได้เลย จงึ ประหยัดทง้ั เวลาและคา่ ใช้จ่าย บางครั้งขอ้ มูลทตุ ิยภมู ิจะไมต่ รงกับความต้องการหรอื มรี ายละเอยี ดไม่เพียงพอนอกจากน้ันผู้ใช้จะไม่ทราบถึงข้อผิดพลาดของข้อมูล ซึ่งอาจจะทาให้ผทู้ ี่นามาใช้ สรุปผลการวิจยั ผิดพลาดไปด้วย เช่น สถติ ิการเกิดอุบัติเหตุโดยรถจักรยานยนต์ของนักศึกษาในปี 2540 -2541 เป็นข้อมูลที่บางคร้ังอาจถูกแปรรูปไปแล้ว แต่เนื่องจากบางครั้งเราไม่สามารถที่จะจัดเก็บข้อมูลปฐมภูมิได้เราจึงต้องศึกษาจากข้อมูลที่มีการเก็บรวบรวมไว้แล้ว

5. แบ่งตามมาตรของการวัด จะแบ่งได้ 4 ชนิด 5.1 มาตรวัดนามบัญญัติ (Nominal Scale) เป็นการวัดค่าท่ีง่ายท่ีสุดหรือสะดวกต่อการใช้มากที่สุด เพราะเป็นการแบ่งกลุ่มของข้อมูล เพื่อสะดวกต่อการวิเคราะห์ โดยการแบ่งกลุ่มจะถือว่าแต่ละกลุ่มจะมีความเสมอภาคกันหรือเท่าเทียมกัน ค่าท่ีกาหนดให้แต่ละกลุ่มจะไม่มีความหมาย และไม่สามารถมาคานวณได้ เช่น เพศ มี 2 ค่า คือ ชายและหญิง การจาแนกเพศอาจจะกาหนดค่าได้ 2 ค่า คือ ถ้า 0 หมายถึงเพศชาย ถา้ 1 หมายถึงเพศหญิง เปน็ ตน้ 5.2 มาตรวัดอันดับ (Ordinal Scale) เป็นการวัดที่แสดงว่าข้อมูลท่ีอยู่ในแต่ละกลุ่มจะมีความแตกต่างกัน โดยพิจารณาจากลาดับด้วย นั่นคือสามารถบอกได้ว่า กลุ่มใดดีกว่ากลุ่มอ่ืนๆหรือ กลุ่มใดที่มากกว่าหรือน้อยกว่ากลุ่มอื่นๆ แต่ไม่สามารถบอกปริมาณความมากกว่าหรือน้อยกว่าเป็นเท่าใด และค่าที่กาหนดให้แต่ละกลุ่มไม่สามารถนามาคานวณได้ เช่น คาถามท่ีว่า “ ท่านอยากทาอะไรเม่ือมีวันหยุดพิเศษ ” โดยให้เรียงลาดับตามท่ตี ้องการจะทามากทส่ี ุด 5 อนั ดับ - ไปเที่ยวห้างสรรพสนิ คา้ ลาดบั ท่ี 4 - ดทู วี ที บ่ี า้ น ลาดับที่ 1 - ไปพักผอ่ นทตี่ า่ งจงั หวัด \" 2 - ไปเลน่ กีฬา \" 5 - ไปดภู าพยนตร์ \" 3

5.3 มาตรวัดแบบช่วง (Interval Scale) เปน็ การวัดท่ีแบ่งสิ่งท่ีศึกษาออกเป็นระดับหรือเป็นช่วงๆ โดยแต่ละช่วงมีขนาดหรือระยะห่างเท่ากัน ทาให้สามารถบอกระยะห่างของช่วงได้อีกทั้งบอกได้ว่ามากหรือน้อยกว่ากัน เท่าไร จึงทาให้มีความแตกต่างกันในเชิงปรมิ าณ เช่น อณุ หภมู ิ คะแนนสอบ ซ่ึงตัวเลขเหล่านี้ บวก ลบ ได้ แต่ คูณ หาร ไม่ได้ แต่ศูนย์ของข้อมูลชนิดนเี้ ป็น ศูนย์สมมติ ไม่ใช่ศูนย์แท้ เชน่ อุณหภมู ิ 0 องศาเซลเซียสไม่ได้หมายความว่า ณ จุดนั้นไม่มีความร้อนอยู่เลย หรือการที่นักศึกษาได้คะแนน 0 ก็ไม่ได้หมายความว่า นักศึกษาไม่มีความรเู้ ลย แต่เป็นเพยี งตวั เลขทบ่ี อกว่า นักศกึ ษาทาขอ้ สอบนน้ัไม่ได้ 5.4 มาตรวัดอัตราส่วน (Ratio Scale) เป็นการวัดท่ีละเอียดและสมบูรณ์ที่สุด ท่ีสามารถบอกความแตกต่างในเชิงปริมาณ โดยแบ่งส่ิงท่ีศึกษาออกเป็นช่วงๆ เหมือนมาตรวัดอันตรภาค ท่ีแต่ละช่วงมีระยะห่างเท่ากัน และ ศูนย์ของข้อมูลชนิดนี้เป็นศูนย์แท้ ซ่ึงหมายถึงไม่มีอะไรเลยหรือมีจุดที่เร่ิมต้นที่แท้จริง และสามารถนาตัวเลขนี้มา บวก ลบ คูณ หารได้ เช่นความยาว เวลา

6. แบ่งตามเวลาของการเก็บรวบรวมข้อมูล จะแบ่งได้ 2ชนดิ 6.1 ข้อมูลอนุกรมเวลา ( Time-series Data) เป็นข้อมลู ท่ีถูกเก็บรวบรวมตามลาดับเวลาที่เกิดขึ้นต่อเนื่องไปเร่ือยๆ เช่นจานวนประชากรของประเทศไทยในแต่แต่ละปี จานวนผู้ป่วยท่ีเข้ารับการรักษาพยาบาลในโรงพยาบาลต่างๆ ในแต่ละปี เป็นต้น ข้อมูลอนุกรมเวลาเป็นประโยชน์ในการวิจัยระยะเวลายาวทาใหผ้ ้วู ิจัยมองเหน็ แนวโนม้ ของเร่ืองต่างๆนัน้ ได้ 6.2 ข้อมูลภาคตัดขวาง ( Cross-sectional Data ) เป็นข้อมูลท่ีเก็บรวบรวม ณ เวลาใดเวลาหน่ึงเท่าน้ัน เพ่ือประโยชน์ในการศึกษาวิจัยอย่างไรก็ตามในการจัดประเภทของข้อมูลน้ีจะข้ึนอยู่กับวัตถุประสงค์ในการนาไปวิเคราะห์และใช้ประโยชน์ดว้ ย5.3 ความหมายของสญั ญาณอนาล็อก สัญญาณอนาล็อก (Analog Signal) เป็นรูปคล่ืนที่มีลักษณะต่อเน่ือง (สัญญาณจะแกว่งขึ้นลงอย่างต่อเน่ืองและราบเรียบตลอดเวลา ไม่มีการเปลี่ยนแปลงแบบทันทีทันใด) ค่าระดับสัญญาณ สามารถอย่ใู นช่วงระหว่างค่าต่าสุดและค่าสูงสุดของคลื่นได้ โดยค่าต่าสุดและสูงสุดจะแทนด้วยหน่วยแรงดัน(voltage )สญั ญาณแอนะลอก

ข้อมูลแอนะล็อกและสัญญาณแอนะล็อกสามารถถูกรบกวนได้งา่ ยจากสญั ญาณ รบกวน (Noise)หากมีสัญญาณรบกวนปะปนมากับสัญญาณแอนะล็อกแล้ว จะส่งผลให้ การส่งข้อมูลช้าลง และทาให้การจาแนกหรือตัดสัญญาณรบกวนออกจากข้อมูลต้นฉบับทา ได้ยาก เม่ือสัญญาณแอนะล็อกถูกส่งบนระยะทางที่ไกลออกไประดับสัญญาณจะถูก ลดทอนลง ดังน้ันจึงต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า แอมพลิไฟเออร์ ซ่ึงเป็นอุปกรณ์ในการเพ่ิม กาลังหรือความเข้มให้สัญญาณ ทาให้สามารถส่งสัญญาณในระยะทางท่ีไกลออกไป แต่การ เพิ่มกาลังของสัญญาณของแอมพลิไฟเออร์จะส่งผลให้สญั ญาณรบกวนขยายเพ่ิมขึน้ ดว้ ย

พ้ืนฐานของสัญญาณแอนะลอก 1. แอมพลิจูด (Amplitude) สัญญาณแอนะล็อก ที่มีการเคลื่อนท่ีในลักษณะเป็นรูปคลื่นขึ้นลงสลับกัน และก้าวไปตามเวลาแบบสมบรู ณน์ ้นั เรียกวา่ คล่ืนซายน์ (Sine Wave) แอมพลิจูดจะเป็นค่าท่ีวัดจากแรงดันไฟฟ้า ซ่ึงอาจเป็นระดับของคล่ืนจุดสูงสุด (High Amplitude) หรือจุดต่า สุด(Low Amplitude) และแทนด้วยหน่วยวดั เปน็ โวลด์ (Volt) 2. ความถี่ (Frequency)ความถ่ี หมายถึง อัตราการข้ึนลงของคลน่ื ซ่งึ เกิดขนึ้ จานวนก่ีรอบใน 1 วินาที โดยความถีน่ ้นั จะใช้แทนหน่วยวัดเปน็ เฮริ ตซ์ (Hertz : Hz)

3. คาบ (Period) เป็นระยะเวลาของสัญญาณที่เปล่ียนแปลงไปจนครบรอบ โดยจะมีรูปแบบซ้าๆ กันในทุกช่วงเวลา โดยหน่วยวัดของคาบเวลาจะใช้เป็นวินาที และเมื่อคล่ืนสัญญาณท างานครบ 1 รอบ จะเรียกวา่ Cycle 4. เฟส (Phase) เป็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ ซ่ึงจะวัดจากตาแหน่งองศาของสัญญาณเม่ือเวลา ผ่านไป โดยเฟสสามารถเปล่ียนแปลงตาแหน่ง (Phase Shift) ในลักษณะเลื่อนไปข้างหนา้ หรอื ถอยหลังกไ็ ด้การเลื่อนไปข้างหน้าจานวนคร่ึงหน่ึงของลูกคลื่น จะถือว่าเฟสเปลี่ยนแปลงไป 180 องศา

5.4 ความหมายของสญั ญาณติจติ อล สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) และข้อมูลดิจิตอล(Digital Data)เป็นคล่ืนแบบไม่ต่อเน่ือง มีรูปแบบของระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นคล่ืนสี่เหลี่ยม โดย สัญญาณสามารถเปล่ียนแปลงจาก 0 เป็น 1 หรือจาก 1 เป็น 0 ซ่ึงเป็นการเปลย่ี น สญั ญาณในลักษณะกา้ วกระโดด ข้อดีของสญั ญาณดจิ ิตอล คือ สามารถสร้างสัญญาณดว้ ยต้นทุนที่ต่ากว่า และ ทนทานต่อสัญญาณรบกวนได้ดีกว่า และยังสามารถจาแนกระหว่างข้อมูลกับสัญญาณได้ ง่ายกว่าหากมีสัญญาณรบกวนไมม่ าก กย็ งั สามารถคงรปู สญั ญาณเดมิ ได้ ข้อเสียของสัญญาณดิจิตอล คือ สัญญาณจะถูกลดทอนหรือเบาบางลง เมื่อถูกส่งในระยะทางไกลๆ ซ่ึงในการส่งข้อมูลระยะไกลๆ น้ัน สัญญาณแอนะล็อกจะทาได้ดีกว่า สาหรับอปุ กรณ์ที่

ช่วยยืดระยะทางในการส่งข้อมูลดิจิตอล เรียกว่า เครื่องทวนสัญญาณ (Repeater) ซึง่ เปน็ อปุ กรณ์ทท่ี าหนา้ regenerateสัญญาณท่ีถูกลดทอนลงให้คงรูปเดิมเหมือนต้นฉบับ และสามารถสง่ สญั ญาณได้ระยะไกลข้นึ สัญญาณรบกวนท่ีปะปนมาพร้อมกับข้อมูล ถึงจะสามารถใช้อุปกรณ์กล่ันกรองสัญญาณ เพื่อช่วยให้สัญญาณมีคุณภาพรวมถึงลดความเบาบางของสัญญาณรบกวนลงได้ แต่หากสัญญาณ รบกวนมปี ริมาณสงู มากย่อมสง่ ผลกระทบต่อความถูกต้องของขอ้ มลู สัญญาณดิจิตอลส่วนใหญ่เป็นสัญญาณชนิดไม่มีคาบดังน้ัน คาบเวลาและความถ่ีจึงไม่นามาใช้งาน โดยมีคาที่เกีย่ วข้อง 2 คาคอื

1. Bit Interval ซึ่งมีความหมายเช่นเดียวกับคาบ โดย BitInterval คือ เวลาที่สง่ ข้อมลู 1 บิต2. Bit Rate คือ จานวนของ Bit Interval ต่อวินาที โดยมีหนว่ ยวดั เป็น บติ ตอ่ วินาที (bps) ไบนารี 1 แทนแรงดนั บวก ไบนารี 0 แทนแรงดนั ศนู ย์ สัญญาณดิจิตอลสามารถมีจานวนระดับสัญญาณมากกว่า2 ระดับ โดยในแต่ละระดับสามารถส่งบิตมากกว่าหนึ่งบิตโดยท่ัวไปถ้าสัญญาณมีจานวน L ระดับ ในแต่ละระดับของสญั ญาณก็จะสามารถสง่ ข้อมูลไดจ้ านวน Log2 L บิต

5.5 สัญญาณรบกวนและข้อผดิ พลาด สญั ญาณรบกวน (Noice) เป็นผลกระทบอีกด้านหนึ่งที่ทาให้สัญญาณข้อมูลเกิดความสูญเสีย โดยสัญญาณรบกวนมีอยู่หลายชนิด ประกอบด้วย 3.1 เทอร์มัลนอยส์ (Thermal Noice) เป็นสัญญาณรบกวนที่เกิดจากความร้อนหรืออุณหภูมิ ซ่ึงเป็นสิ่งที่หลีกเล่ียงไม่ได้ เน่ืองจากเป็นผลมาจากการเคล่ือนที่ของอิเล็กตรอนบนลวดตัวน า โดยหากอุณหภูมิสูงข้ึน ระดับของสญั ญาณรบกวนก็จะสูงขึ้นตาม สัญญาณรบกวนชนิดน้ีไม่มีรูปแบบที่แน่นอนและอาจมีการกระจายไปทั่วย่านความถีต่ า่ งๆ

สาหรับการป้องกัน อาจทาด้วยการใช้อุปกรณ์กรองสัญญาณ (Filters) สาหรับสัญญาณแอนะล็อก หรืออุปกรณ์ปรบั สญั ญาณ (Regenerate) สาหรับสญั ญาณดิจิตอล 3.2 อิมพัลส์นอยส์ (Impluse Noice) เป็นเหตุการณ์ท่ีทาให้คลื่นสัญญาณโด่ง (Spikes) ข้ึนอย่างผิดปกติอย่างรวดเร็วจัดเป็นสัญญาณรบกวนแบบไม่คงที่ ตรวจสอบไดย้ าก เนื่องจากอาจเกิดข้ึนในช่วงเวลาส้ันๆ แล้วหายไป ส่วนใหญ่เกิดจากการรบกวนของสิ่งแวดล้อมภายนอกแบบทันทีทันใด เช่น ฟ้าแลบฟ้าผ่า หรอื สายไฟกาลงั สูงท่ีต้งั อยู่ใกล้ และหากสัญญาณรบกวนแบบอิมพัลส์นอยส์เข้าแทรกแซงกับสัญญาณดิจิตอล จะทาให้สัญญาณต้นฉบับบางส่วนถูกลบล้างหายไปจนหมด และไม่สามารถก้กู ลับมาได้

การป้องกันสัญญาณรบกวนชนิดน้ี ทาได้ด้วยการใช้อุปกรณ์กรองสัญญาณพิเศษที่ใช้สาหรับสัญญาณแอนะล็อกหรืออุปกรณ์ประมวลผลสัญญาณดิจิตอลที่ใช้สาหรับสัญญาณดจิ ติ อล 3.3 ครอสทอล์ก (Crosstalk)เป็นเหตุการณ์ท่ีเกิดจากการเหน่ียวนาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าท่ีเข้าไปรบกวนสัญญาณข้อมลู ท่ีสง่ ผ่านเข้าไปในสายสอ่ื สาร เชน่ สายคู่บดิ เกลียวที่ใชก้ ับสายโทรศัพท์ มักก่อให้เกิดสัญญาณ ครอสทอล์กได้ง่ายเน่ืองจากในระบบส่งสัญญาณท่ีมีสายส่งหลายเส้น และติดต้ังบนระยะทางไกลๆ เมื่อมีการน าสายเหล่าน้ีมัดรวมกัน จะทาให้เกิดการเหน่ียวนาทางไฟฟ้า มีโอกาสที่สัญญาณในแต่ละเส้นจะรบกวนซ่งึ กันและกัน เช่น การได้ยนิ เสยี งพูดคุยของคู่สายอื่นขณะทีเ่ ราพดู คุยโทรศัพท์

สาหรับการปอ้ งกนั สามารถทา ได้ด้วยการใชส้ ายสญั ญาณท่ีมีฉนวนหรือมชี ีลด์เพ่ือป้องกันสญั ญาณรบกวน 3.4 เอกโค (Echo) เป็นสัญญาณท่ีถูกสะท้อนกลับ(Reflection) โดยเม่ือสัญญาณที่ส่งไปบนสายโคแอกเชียลเดินทางไปยังสุดปลายสาย และเกิดการสะท้อนกลับ โหนดใกล้เคียงก็จะได้ยิน และนึกว่าสายส่งสัญญาณขณะน้ันไม่ว่างทาให้ต้องรอส่งขอ้ มลู แทนที่จะสามารถส่งขอ้ มูลไดท้ ันทีสาหรับการป้องกัน ทาได้โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า เทอร์มิเนเตอร์(Terminator) เช่น ในระบบเครือข่ายท้องถิ่นที่ใช้สายโคแอกเชยี ลเปน็ สายส่ือสาร จะต้องใช้เทอรม์ ิเนเตอร์ปิดทป่ี ลายสายทั้งสองฝัง่ เพ่ือทาหนา้ ที่ดดู ซบั สญั ญาณไมใ่ หส้ ะท้อนกลับมา

3.5 จิตเตอร์ (Jitter)เป็นเหตุการณ์ท่ีความถี่ของสัญญาณได้มีการเปล่ียนแปลงไปอย่างต่อเนื่อง ซึ่งก่อให้เกิดการเล่ือนเฟสไปเป็นค่าอ่ืนๆ อย่างต่อเน่ืองด้วยสาหรับการป้องกันสามารถทาได้ด้วยการเลือกใช้ช่วงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ท่ีมีคณุ ภาพ หรอื อาจใชอ้ ุปกรณ์รพี ตี เตอร์5.6 แนวทางในการป้องกันข้อผดิ พลาด สัญญาณรบกวน เป็นปัจจัยสาคัญที่ทาให้ฝ่ายรับได้รับสัญญาณข้อมูลที่ผิดเพ้ียนไปจากเดิม ไม่เหมือนกับข้อมูลท่ีส่งมาจากผู้ส่ง ดังน้ันในการส่งผ่านข้อมูลทุกระบบจาเป็นต้องมี

การป้องกันสัญญาณรบกวน โดยเทคนิคดังต่อไปนี้จะช่วยลดสัญญาณรบกวนได้ 1. ใช้สายเคเบิลชนิดที่มีฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน ซ่ึงเป็นเทคนิคหน่ึงที่ช่วยลดการแทรกแซงคล่ืน แม่เหล็กไฟฟ้าและครอสทอล์กไดเ้ ป็นอย่างดี 2. สายโทรศัพท์ควรอยู่ในสภาวะที่เหมาะสม เช่น มีอุปกรณ์กรองสัญญาณที่ช่วยลดสัญญาณที่ไม่ สม่าเสมอ ซึ่งบริษัทท่ีรับผิดชอบโครงข่ายโทรศัพท์สามารถจัดหาให้ได้ หรือใช้สายเช่าความเร็วสูง (Lease Line)ที่จะช่วยลดข้อผิดพลาดจากการสง่ ผา่ นขอ้ มูลระยะไกลได้ 3. ใช้อุปกรณ์ใหม่ท่ีมีประสิทธิภาพและทันสมัยกว่า เพ่ือทดแทนอุปกรณ์เดิมที่หมดอายุการใช้งานประสิทธิภาพต่าถึงอุปกรณ์จะมรี าคาแพง แตก่ ไ็ ด้ผลของการสง่ ผา่ นขอ้ มูลท่ดี ีขึ้น 4. เม่ือต้องการเพ่ิมระยะทางในการส่งข้อมูลดิจิตอล ให้ใช้รีพีตเตอร์ หรือใช้แอมพลิไฟเออร์ หากส่งข้อมูลแอนะล็อก ซ่ึงอุปกรณ์ดังกล่าวจะช่วยเพ่ิมระยะทาง และมีส่วนช่วยลดขอ้ ผิดพลาดของสัญญาณลงได้ 5. พิจารณาข้อกาหนดและข้อจากัดของสายสัญญาณแต่ละชนิด เช่น UTP สามารถเชื่อมโยงได้ไม่เกิน 100 เมตรและส่งขอ้ มูลดว้ ยอตั ราความเร็วสูงสดุ ที่ 100 Mbps

จัดทาโดยนางสาวณฐั พร กลิ่นบหุ งา เลขท่ี 14ปวส.2 คอมพวิ เตอร์ธุรกิจ 1