nattapon

เร่อื งที่ 3 การส่อื สารข้อมูล ตอนท่ี 1การส่อื สารข้อมลู (Data Communication) คอื การรับสง่ โอน ย้าย หรอื แลกเปลยี่ นขอ้ มลู และขา่ วสาร(Information) จากผู้ส่งไปยงั ผู้รบั ขอ้ มลู โดยการส่อื สารผา่ นสือ่ ซึง่ เป็นตัวกลางในการรับและส่งขอ้ มูลวัตถุประสงค์ของการส่ือสาร คือ ผูส้ ่งต้องการใหผ้ ู้รบั สารเข้าใจถึงความหมายของขอ้ มลู ข่าวสารท่ีสง่ ไป ซง่ึ จะประกอบดว้ ยองคป์ ระกอบของการสื่อสาร 5 ประการ คือ ผู้สง่ ข้อมลู ผูร้ บั ข้อมูล ข้อมูล สื่อนาข้อมูล และโพรโทคอล การส่งข้อมูลใหผ้ ู้รบั นัน้ มีทศิ ทางการสง่ ขอ้ มลู ที่แตกต่างกัน เชน่ การดูโทรทศั น์ หรือฟังวทิ ยเุ ป็นการสอ่ื สารทศิ ทางเดียวกนั หรือการคุยโทรศัพท์ เป็นการสื่อสารสองทศิ ทางพรอ้ มกนั เนื่องจากต้องการผลตอบกลับ ทนั ทที ันใด ซ่ึงจะทาการส่ือสารแบบใดน้นั ข้ึนอยู่กบั วัตถปุ ระสงคข์ องการสื่อสารขอ้ มลู ท้ังนีค้ ณุ ภาพของการส่อื สารข้อมูลข้ึนอยู่กับปัจจยั หลายประการ เชน่ ชนิดของสญั ญาณ ข้อมูลที่ถูกส่งไป หรือคุณภาพของสื่อทีเ่ ปน็ ตัวกลางนาสัญญาณข้อมูลไปยงั ปลายทางองค์ประกอบของการส่ือสารข้อมูล การสื่อสารทุกรูปแบบจะมีองค์ประกอบในการสื่อสาร (Component of Communication)ดังนี้ 1. ผู้สง่ ขอ้ มูล (Sender) คือ สิ่งทีท่ าหนา้ ท่สี ง่ ข้อมลู ไปยังจดุ หมายทตี่ ้องการ ซึ่งอาจจะเป็นมนุษย์สัตว์ หรือเครอื่ งคอมพวิ เตอร์ 2. ผู้รับข้อมูล (Receiver) คอื ส่งิ ท่ีทาหนา้ ที่รบั ข้อมลู ท่ีส่งมาจากผสู้ ่ง ซง่ึ อาจจะเปน็ มนษุ ย์ สตั ว์หรือเครอื่ งคอมพิวเตอรเ์ ชน่ เดียวกบั ผสู้ ง่ ข้อมูล 3. ขอ้ มูล (Data) คือ สง่ิ ทีผ่ ู้สง่ ต้องการส่งไปยังผู้รบั ซ่ึงข้อมลู อาจจะเปน็ ข้อความ เสยี ง หรือภาพเคลอ่ื นไหว 4. ส่ือนาข้อมูล (Medium) คือ สิง่ ท่ีทาหน้าท่ีเป็นตัวกลางในการนาข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ เช่นคน อากาศ สายเคเบลิ เปน็ ต้น 5. โพรโทคอล (Protocol) คอื ข้อตกลง หรือวธิ ีการในการทาการสื่อสารขอ้ มลู ซ่งึ ผสู้ ่งและผู้รับจะตอ้ งทาการตกลงวธิ ีการสื่อสารใหเ้ ข้าใจตรงกัน เพ่ือท่จี ะทาการสง่ และรับข้อมูลไดถ้ ูกต้อง

ทิศทางการสง่ ข้อมลู การสอื่ สารข้อมลู จากผู้สง่ ไปยังผรู้ บั มีทศิ ทางการสง่ ขอ้ มูล (Transmission Mode) 3 รปู แบบ ดงั นี้ 1. การส่งข้อมูลทิศทางเดียว (Simplex Transmission) เป็นการส่ือสารข้อมูลท่ีมีผู้ส่ง ผู้เดียวผู้รับจะไม่มีการตอบกลับมายังผู้ส่งเลย เชน่ การรบั ฟงั วิทยุ การดโู ทรทัศน์ การรบั ขอ้ มลู จากเพจเจอร์ เป็นต้น 2. การส่งข้อมูลสองทิศทางสลับกัน(Half-Duplex Transmission) เปน็ การสื่อสารขอ้ มลูทผี่ สู้ ง่ และผรู้ ับทาหนา้ ท่ีผลดั กันส่งและรบั โดยที่ระหว่างฝา่ ยหนง่ึ ทาหน้าทส่ี ่ง อีกฝา่ ยหน่ึงจะตอ้ งรอให้ ผู้สง่ ทาการส่งใหเ้ สรจ็ ก่อนจึงจะสามารถตอบกลบั ได้ ไม่สามารถส่งโต้ตอบกนั ได้ในเวลาเดียวกนั จงึ เป็นการผลดั การสง่และรับข้อมูล เช่น การใช้วทิ ยุสื่อสาร เปน็ ต้น รูปท่ี 2.1 ตัวอย่างการสง่ ข้อมลู สองทิศทางสลับกัน 3. การส่งข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน (Full-Duplex Transmission) เป็นการส่ือสารข้อมลู ท่ีทั้งผสู้ ่งและผู้รบั สามารถเปน็ ผูส้ ่งและผู้รบั พร้อมกนั ได้ในเวลาเดยี วกนั ระหวา่ งอีกฝา่ ยหนงึ่ ทาการส่งข้อมูลอยู่ อีกฝ่ายหน่ึงก็สามารถส่งข้อมูลตอบกลับมาได้เลยโดยไม่ต้องรอให้ส่งข้อมูลหมดก่อน เช่น การคุยโทรศพั ท์ และการสนทนาผา่ นเครอื ข่ายอินเทอรเ์ นต็ เป็นต้น รปู ท่ี 2.2 ตวั อยา่ งการส่งข้อมลู สองทศิ ทางพร้อมกนัชนิดของสัญญาณข้อมูล ขอ้ มลู ทจ่ี ะสื่อสารจะต้องถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าท่เี รียกว่า สัญญาณข้อมลู (Data Signal) ทาให้สามารถสง่ ผ่านส่ือไปในระยะทางไกลด้วยความเร็วสงู ข้อมูลจะถูกแปลงเป็นสัญญาณข้อมูลได้ 2 ประเภท ดังนี้

1. สัญญาณแอนะล็อก สัญญาณอะนาลอ็ ก (Analog Signal) เป็นสญั ญาณแบบตอ่ เน่ืองมลี กั ษณะเป็นคลน่ื ไซน์ (sine wave) ซ่งึ เส้นโคง้ ธรรมดาทสี่ มา่ เสมอ ตัวอยา่ งของการสง่ ขอ้ มลู ท่ีมสี ัญญาณแบบอะนาล็อก คอื การส่งผ่านระบบโทรศัพท์ ลกั ษณะเปน็ สัญญาณแบบต่อเน่ือง รูปกราฟคล่ือนไซน์สามารถอธิบายดว้ ยค่าความถี่ และระดับความเข้มของสญั ญาณ ค่าความถ่ี คือ จานวนรอบของคลนื่ ทีเ่ คลอ่ื นท่ีในเวลา 1 วินาที คลื่นจะเคล่อื นท่ีไดก้ ร่ี อบ เช่น สถานวี ิทยทุ ่ี กระจายเสยี งที่ความถ่ี 91.5 เมกะเฮริ ตซ์ (MHz)หมายความวา่ เสียงจากเคล่ือนวิทยุจะถกู แปลงเปน็ สญั ญาณแบบแอนะล็อก โดยใน 1 วินาที สามารถผลิตคล่ืนใหม้ ีสัญญาณ 91.5 ลา้ นรอบ การรับฟงั จะต้องหมนุ เครื่องรบั วทิ ยใุ ห้ตรงกับความถี่ท่ีสถานสี ่งออกมานั่นเองขอ้ เสยี ของสญั ญาณแบบแอนะลอ็ ก คอื สญั ญาณถูกรบกวนได้งา่ ย ทาใหเ้ กิดขอ้ ผดิ พลาดในการรับส่งข้อมลู รูปท่ี 2.3 ลักษณะของ คล่ืนไซน์ (sine wave) 2. สญั ญาณดิจิทัล (Digital Signal) เป็นสัญญาณที่ถกู สรา้ งข้นึ เพื่อใชใ้ นการรับสง่ ข้อมูลในระบบคอมพวิ เตอร์ เป็นสัญญาณท่ีไม่มีความต่อเนื่องสญั ญาณจะถกู แยกออกเป็นชน้ิ บางคร้ังเรียกวา่ ดิสครีต(Discrete) ในระบบดิจิทัลเราจะพบลักษณะสัญญาณเป็นระบบเลขฐานสอง (Binary) ซึ่งจะแทนค่าแรงดนั ไฟฟา้ สองระดบั เทา่ นัน้ สญั ญาณดจิ ิทัลมกี ารเปลยี่ นแปลงระดับอยา่ งรวดเรว็ จดุ ออ่ นทสี่ าคญั ของสญั ญาณดจิ ทิ ัล คอื เดนิ ทางได้ไม่ไกลมากนัก เน่ืองจากมีการลดทอนสงู ดิจทิ ัลมีระบบท่สี ามารถตดั สญั ญาณความถ่ตี ่าง ๆ ได้ท่ีเรยี กว่า “วงจรกรองความถ่ีดิจิทัล (digital filter) ” ซง่ึ สามารถทางานได้ดี ในปัจจุบันวงจรต่าง ๆ ที่ซบั ซ้อนจะเป็นวงจรประเภทดจิ ิทลั ท้ังสิน้ จึงมผี พู้ ัฒนาอปุ กรณส์ าหรับผสมสญั ญาณดจิ ิทัลเข้ากบัสัญญาณอะนาล็อก เพ่ือใช้ส่งข้อมูลดิจิทลั ไปในระยะทไ่ี กลขึน้ Modulation คอื การแปลงสัญญาณจากสภาพหน่ึงไปอีกสภาพหน่ึง ในท่นี ีห้ มายถึงการแปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณอะนาล็อก ส่วนคาว่าDemodulation คือ การแปลงสัญญาณจากอะนาล็อกไปเปน็ สญั ญาณดิจิทัลอุปกรณ์ท่เี ราใชผ้ สมสัญญาณเสยี งพูดเขา้ กับสัญญาณโทรศัพท์ คือ โมเดม็(MODEM)ย่อมาจากคาว่าModulate และDemodulate อุปกรณ์นี้ชว่ ยผสมสัญญาณดจิ ิทัลเข้ากับสญั ญาณโทรศัพท์ ทาให้เราสามารถใช้ระบบโทรศัพทส์ ่งข้อมลู ไปได้ใกลม้ ากข้ึน

สญั ญาณดิจิตอลสญั ญาณแอนะล็อกรูปท่ี 2.4 การแปลงสัญญาณโดยใช้โมเด็ม สัญญาณดจิ ทิ ลั (Digital Signal) เปน็ สญั ญาณแบบไม่สัญญาณดจิ ิทัล มักเป็นสญั ญาณที่ไม่มใี นธรรมชาติ และถูกสรา้ งข้นึ เพื่อใช้ในการรับส่งขอ้ มูลในระบบคอมพวิ เตอร์ เปน็ สญั ญาณท่ีไมม่ ีความตอ่ เนือ่ งสัญญาณจะถูกแยกออกเปน็ ช้นิ ๆ บางครงั้ เรยี กว่าดสิ ครตี (Discrete) ในระบบดิจิทัลเราจะพบลกั ษณะสัญญาณเป็นระบบเลขฐานสอง (Binary) ซ่ึงจะแทนค่าแรงดันไฟฟ้าสองระดบั เท่านั้น เลขฐานสองแต่ละหลกั ท่ีใชใ้ นระบบดจิ ทิ ัล เรยี กว่า หลักหรือดจิ ติ (Digit) สญั ญาณดิจิทัลมกี ารเปล่ยี นแปลงระดับอย่างรวดเรว็ จุดอ่อนท่ีสาคญั ของสญั ญาณดจิ ิทัล คือ เดินทางได้ไม่ไกลมากนัก เนื่องจากมกี ารลดทอนสูง มรี ะบบทส่ี ามารถตัดสัญญาณความถี่ตา่ งๆได้ทีเ่ รียกว่า “วงจรกรองความถด่ี จิ ิทัล (digital filter) ” ซ่ึงสามารถทางานาไดด้ ี ในปจั จบุ ันวงจรต่างที่ซบั ซ้อนจะเปน็ วงจรประเภทดจิ ทิ ัลทงั้ ส้ิน มผี พู้ ัฒนาอปุ กรณ์สาหรบั ผสมสัญญาณดิจิทัลเข้ากับสัญญาณอะนาล็อก เพื่อใช้ส่งขอ้ มลู ดจิ ิทัลไปในระยะทไี่ กลขึ้นทวนสญั ญาณทเ่ี รียกวา่ รพี ตี เตอร์ (Repeater) ซึง่ จะทาการกรองเอาสญั ญาณรบกวนออกก่อนแลว้ คอ่ ยเพ่มิระดับสัญญาณ จากนั้นจงึ ส่งออกไป จะเห็นได้วา่ คุณภาพของสัญญาณท่ีสง่ ออกไปจะใกลเ้ คียงของเดิมทสี่ ง่ มารปู ท่ี 2.4 ลกั ษณะของสัญญาณดจิ ิตอล

วิธกี ารส่อื สารข้อมูล การส่ือสารข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ไปยังเคร่ืองคอมพิวเตอร์ จะทาการส่งเป็นสัญญาณดิจิทัล วิธกี ารส่งสัญญาณดจิ ิทัลจากเคร่ืองคอมพวิ เตอร์เครื่องหนึ่งไปยงั อีกเครื่องหนึ่งทาได้ 2 วิธี ดงั นี้ 1. การส่อื สารข้อมูลแบบอนกุ รม (Serial Data Transmission) รูปแบบการสง่ ผ่านขอ้ มลูในลักษณะนท้ี ุกบิตท่ีเขา้ รหสั แทนขอ้ มลู หนึง่ ตัวอักษรจะถูกส่งผ่านไปตามสายสง่ เรียงลาดับกันไปทีละบติ ในสายสง่ เพียงเสน้ เดยี วดังรูป รูปท่ี 2.5 ลักษณะของการสอ่ื สารขอ้ มูลแบบอนกุ รม จากรปู ตวั อกั ษรจะประกอบด้วย 8 บิต เรียงเป็นลาดบั ข้อมูลจะถูกสง่ ออกมาทีละบิตระหวา่ งตน้ ทางและปลายทางและปลายทางจะรวบรวมบติ เหลา่ นีท้ ลี ะบติ จนครบ 8 บิต เปน็ 1 ตัวอักษรจะเหน็ วา่ การส่งขอ้ มลู แบบนจ้ี ะชา้ กวา่ แบบขนาน แตค่ ่าใช้จ่ายจะถูกกวา่ แบบขนานซงึ่ เหมาะสาหรับการสง่ ระยะทางไกลๆ 2. การสือ่ สารข้อมูลแบบขนาน (Parallel Data Transmission) การส่งแบบขนานน้ันจะทาการส่งข้อมลู ทีละหลาย ๆ บิตเช่น สง่ 10011110 ท้ัง 8 บติ ออกไปพร้อมกนั โดยผ่านสายส่งข้อมูลที่มี 8เส้นส่วนการส่งขอ้ มลู แบบอนุกรม ขอ้ มลู จะถูกส่งออก ไปทีละบิตต่อเนอ่ื งกนั ไปเชน่ ถา้ ข้อมูลคอื 10011110เลข 0 ทางขวามือสุดเปน็ บิตที่ 1 เรียงลาดับไปจนครบ 8 บติ โดยการส่งนน้ั จะใชส้ ายสง่ เสน้ เดียวเท่านัน้ข้อดี คือประหยัดสายไฟ สามารถสง่ ข้อมูลได้รวดเร็ว เพราะสง่ คร้ังละ 8 บิทข้อเสีย คอื ใชส่ ง่ แตเ่ ฉพาะใกล้ ๆเทา่ น้ันและราคาแพง การสอ่ื สารข้อมลู ลกั ษณะนีจ้ ะทาไดเ้ ร็วกวา่ แบบอนกุ รม เพราะสามารถสง่ ข้อมลู ได้ทลี ะหลายๆ บติ แตข่ ้อเสยี คือ ต้องใชส้ ่ือที่มีคุณภาพสูง สง่ ไดใ้ นระยะใกล้ ๆ เทา่ น้นั และราคาแพง

รูปที่ 2.6 ลักษณะของการสื่อสารขอ้ มลู แบบอนกุ รมท่มี า : http://irrigation.rid.go.th