สื่อกลางในการสื่อสารขอมูล

ส่ือกลางในการส่ือสารขอ้ มลู

ส่ือกลางในการสื่อสารขอ้ มลู - สือ่ กลางในการสอื่ สารขอ้ มูล เปน็ สว่ นทีท่ าให้เกิดการเชื่อมตอ่ ระหวา่ งอปุ กรณ์ต่าง ๆ เข้าดว้ ยกนั และอุปกรณ์น้ียอมใหข้ ่าวสารข้อมูลเดนิ ทางผา่ นจากผสู้ ่งไปยงั ผู้รบั ส่ือกลาง ทใ่ี ชใ้ นการสอื่ สารขอ้ มลู มอี ยู่หลายประเภท แตล่ ะประเภทมีความแตกตา่ งกันในด้านของ ปรมิ าณข้อมูลท่สี ื่อกลางนั้น ๆ สามารถนาผา่ นไปไดใ้ นเวลาขณะใดขณะหนึง่ การวดั ปริมาณหรือความจใุ นการนาข้อมูล หรอื ท่ีเรียกกนั วา่ “แบนดว์ ดิ ท”์ (Bandwidth) มี หน่วยเป็นจานวนบิตข้อมลู ตอ่ วนิ าที (Bit Per Second : BPS)

ลักษณะของตัวกลางตา่ งๆ มีดังตอ่ ไปน้ี 1. สื่อกลางประเภทมีสาย (wired system) สอ่ื กลางประเภทมีสาย หมายถงึ ส่ือกลางทเี่ ปน็ สายซึ่งใชใ้ นการเช่ือมโยงโดยอุปกรณต์ า่ ง ๆ เพื่อใช้ในการสง่ ผา่ นขอ้ มูลระหวา่ งอุปกรณ์

1.1) สายคู่บดิ เกลยี ว (Twisted Pair) สายคบู่ ดิ เกลยี ว ประกอบด้วยเสน้ ลวดทองแดงท่ีหุ้มดว้ ยฉนวนพลาสติก 2 เสน้ พนั บดิ เปน็ เกลียว ท้งั นเี้ พื่อลดการรบกวนจากคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟ้าจากคสู่ ายขา้ งเคียงภายในสาย เดยี วกนั หรอื จากภายนอกเนือ่ งจากสายคบู่ ดิ เกลียวนยี้ อมใหส้ ัญญาณไฟฟา้ ความถ่สี งู ผ่านได้ สาหรบั อตั ราการสง่ ข้อมูลผ่าน สายคู่บิดเกลียวจะขน้ึ อยกู่ บั ความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงทมี่ ีเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางกว้าง จะสามารถส่งสญั ญาณไฟฟา้ กาลงั แรงได้ ทาให้ สามารถสง่ ขอ้ มูลด้วยอัตราสง่ สงู โดยทวั่ ไปแล้วสาหรับการสง่ ข้อมูลแบบดจิ ิตอล สัญญาณที่ ส่งเปน็ ลกั ษณะคลืน่ ส่เี หลย่ี ม สายค่บู ดิ เกลยี วสามารถใช้ส่งขอ้ มูลได้ถึงร้อย เมกะบิตต่อวนิ าที ในระยะทางไมเ่ กนิ ร้อยเมตร เนื่องจากสายคูบ่ ิดเกลยี วมรี าคาไม่แพงมาก ใชส้ ่งขอ้ มลู ได้ดี จงึ มีการใชง้ านอยา่ งกว้างขวาง

ตัวอยา่ งเช่น ก. สายคู่บดิ เกลยี วชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคูบ่ ิด เกลียวท่หี มุ้ ด้วยลวดถักชนั้ นอกทีห่ นาอีกชน้ั เพอ่ื ปอ้ งกนั การรบกวนของคลน่ื แมเ่ หล็กไฟฟา้ ข. สายคเู่ กลียวชนิดไม่ห้มุ ฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) เป็นสายค่บู ดิ เกลยี วมฉี นวนชั้นนอกทีบ่ างอกี ชัน้ ทาใหส้ ะดวกในการโค้งงอ แต่สามารถปอ้ งกันการรบกวน ของคล่ืนแม่เหล็กไฟฟา้ ไดน้ ้อยกว่าชนิดแรก แต่กม็ ีราคาต่ากว่าจงึ นิยมใชใ้ นการเช่ือมต่อ อปุ กรณ์ในเครอื ข่าย ตวั อยา่ งของสายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน ที่เหน็ ในชีวติ ประจาวันคอื สายโทรศพั ท์ทีใ่ ช้อยู่ในบา้ น

2.2) สายโคแอกเซยี ล (coaxial cable) สายโคแอกเซียลมีลักษณะเช่นเดยี วกบั สายท่ีตอ่ จากแผงรบั สัญญาณมายังโทรทศั น์ มี อยู่ 2 ชนิด คอื 50 โอห์ม ใชส้ ่งข้อมลุ ประเภทดิจทิ ลั และชนดิ 75 โอหม์ ใช้สง่ ขอ้ มูลประเภทแอ นะล็อก สายโคแอกเซียลจะมีลวดทองแดงพนั เป็นเกลยี วอย่ถู ดั จากช้นั ฉนวนพลาสตดิ นอกสุด เพื่อปอ้ งกนั การรบกวนของคลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนอน่ื ๆ สายโคแอกเซยี ล สามารถใหค้ วามถี่สญั ญาณไฟฟ้าไดก้ ว้างถึง 500 MHz จงึ เหมาะสาหรบั ใช้เชื่อมโยงผา่ นใต้ ทะเลและใตด้ ิน

1.3)สายใยแกว้ นาแสง (Optic Fiber) ทาจากแกว้ หรอื พลาสติกมลี กั ษณะเป็นเสน้ บางๆ คล้าย เสน้ ใยแก้วจะทาตัวเป็นสื่อในการ สง่ แสงเลเซอรท์ ีม่ ีความเรว็ ในการส่งสญั ญาณเท่ากับ ความเรว็ ของแสง หลักการทว่ั ไปของการสอ่ื สาร ในสายไฟเบอร์ออปติกคือการเปลีย่ นสัญญาณ (ขอ้ มลู ) ไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสงก่อน จากนัน้ จงึ ส่งออก ไปเปน็ พัลส์ ของแสง ผา่ นสายไฟเบอร์ออปตกิ สายไฟเบอรอ์ อปตกิ ทาจากแกว้ หรือพลาสตกิ สามารถ สง่ ลาแสง ผา่ นสายได้ทีละหลาย ๆ ลาแสงดว้ ยมุมทีต่ า่ งกัน ลาแสงทีส่ ง่ ออกไปเป็นพัลส์นนั้ จะ สะท้อนกลับไปมาที่ผิวของสายชนั้ ในจนถงึ ปลายทาง จากสญั ญาณข้อมลู ซึ่งอาจจะเปน็ สัญญาณ อนาลอ็ กหรอื ดิจติ อล จะผ่านอุปกรณ์ท่ที าหน้าทม่ี อดูเลตสญั ญาณเสียกอ่ น จากนน้ั จะสง่ สญั ญาณมอ ดูเลต ผา่ นตวั ไดโอดซึ่งมี 2 ชนดิ คือ LED ไดโอด (light Emitting Diode) และเลเซอร์ไดโอด หรือ ILD ไดโอด

(Injection Leser Diode) ไดโอดจะมีหนา้ ทเ่ี ปล่ียนสัญญาณมอดเู ลตใหเ้ ปน็ ลาแสงเลเซอร์ซึ่งเปน็ คล่นื แสงในยา่ นที่มองเห็นได้หรือเปน็ ลาแสงในยา่ นอนิ ฟราเรดซึ่งไม่ สามารถมองเห็นได้ ความถยี่ า่ นอินฟราเรดทใี่ ช้จะอยใู่ นช่วง 1014-1015 เฮริ ตซ์ ลาแสงจะ ถกู ส่งออกไปตามสายไฟเบอร์ออปตกิ เมื่อถึงปลายทางกจ็ ะมีตวั โฟโตไ้ ดโอด (Photo Diode)ที่ทาหนา้ ที่รับลาแสงทถี่ ูกสง่ มาเพ่ือเปลีย่ นสัญญาณแสงให้กลับไปเป็นสญั ญาณมอ ดูเลตตามเดมิ จากนัน้ กจ็ ะสง่ สญั ญาณผ่านเข้าอปุ กรณด์ มี อดเู ลต เพื่อทาการดีมอดูเลต สญั ญาณมอดูเลตใหเ้ หลือแตส่ ัญญาณขอ้ มลู ท่ีตอ้ งการ สายไฟเบอร์ออปติกสามารถมี แบนดว์ ิดท์ (BW) ไดก้ ว้างถงึ 3 จิกะเฮริ ตซ์ (1 จิกะ = 109) และมีอัตราเร็วในการส่ง ขอ้ มลู ไดถ้ งึ 1 จิกะบติ ตอ่ วนิ าที ภายในระยะทาง 100 กม. โดยไมต่ อ้ งการเครอื่ งทบทวน สัญญาณเลย สายไฟเบอร์ออปตกิ สามารถมชี ่องทางส่ือสารไดม้ ากถึง 20,000-60,000 ชอ่ งทาง สาหรับการส่งขอ้ มูลในระยะทางไกล ๆ ไม่เกิน 10 กม. จะสามารถมีช่องทาง ไดม้ ากถึง 100,000 ช่องทางทเี ดียว

2. สื่อกลางประเภทไร้สาย การสอ่ื สารขอ้ มูลแบบไร้สายนสี้ ามารถส่งขอ้ มูลไดท้ ุกทิศทางโดยมอี ากาศเปน็ ตัวกลางในการสอื่ สาร 2.1) ไมโครเวฟ (Microwave) สัญญาณไมโครเวฟเป็นสื่อกลางในการส่ือสารที่มคี วามเรว็ สงู ส่งข้อมลู โดยอาศยั สญั ญาณไมโครเวฟ ซ่ึงเปน็ สัญญาณคลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับขอ้ มลู ท่ตี อ้ งการส่ง และจะตอ้ งมีสถานที ที่ า หนา้ ท่ีส่งและรบั ข้อมลู และเนอื่ งจากสญั ญาณไมโครเวฟจะเดนิ ทางเป็นเสน้ ตรงไม่สามารถเลี้ยวหรอื โค้งตามขอบโลกท่มี ีความโค้งได้ จงึ ต้องมกี ารตงั้ สถานรี ับ-ส่งข้อมลู เป็นระยะ ๆ และส่งข้อมลู ต่อกัน เปน็ ทอด ๆ ระหวา่ งสถานีตอ่ สถานจี นกว่าจะถึงสถานีปลายทาง แตล่ ะสถานีจะตง้ั อยู่ในทส่ี งู เช่น ดาดฟา้ ตกึ สงู หรอื ยอดดอย เพ่อื หลีกเลยี่ งการชนหากมสี งิ่ กดี ขวาง เน่ืองจากแนวการเดินทางท่ีเป็น เส้นตรงของสัญญาณดังท่ีกล่าวมาแลว้ การส่งขอ้ มูลดว้ ยสอื่ กลางชนดิ นเ้ี หมาะกับการส่งข้อมลู ในพนื้ ที่ หา่ งไกลมากๆและทุรกนั ดาร

2.2) ดาวเทียม (satellite system) ในปจั จุบันมีการส่งสญั ญาณผา่ นดาวเทียมกนั อย่างแพร่หลายทงั้ ในการสง่ ข้อมลู คอมพวิ เตอร์ งานบรกิ ารด้านโทรศพั ท์ การสง่ สัญญาณโทรทศั น์ ระบบ สารสนเทศทางภูมิศาสตร์ งานดา้ นการทหาร งานประชมุ ทางไกล รวมทัง้ ระบบ เครอื ข่ายอนิ เทอรเ์ นต็ หลกั การทางานของระบบดาวเทียมจะคล้ายกบั ระบบ ไมโครเวฟ ซึง่ จะทาการส่งสญั ญาณจากแต่ละสถานีต่อกันไปจนถึงจดุ หมาย ปลายทางทตี่ อ้ งการโดยสถานีต้นทางจะสง่ สญั ญาณข้ึนไปยงั ดาวเทียมทลี่ อยอยู่ เหนือตาแหน่งพ้ืนท่ขี องตนเอง เรยี กวา่ สญั ญาณเชอ่ื มตอ่ ขาขึ้น และดาวเทียมจะ ตรวจสอบตาแหนง่ ของสถานปี ลายทาง แตห่ ากอยใู่ นขอบเขตพื้นทีท่ คี่ รอบคลุมอยู่ กับจะสง่ สญั ญาณไปยังสถานปี ลายทางทนั ที เรียกวา่ สญั ญาณเช่อื มตอ่ ขาลง แต่ หากสถานปี ลายทางอยู่นอกเขตพ้นื ทที่ ่ดี าวเทยี มรับสญั ญาณครอบคลมุ อยู่ ก็จะส่ง สญั ญาณไปยังดาวเทียมดวงอ่นื ที่ครอบคลุมสถานีปลายทางต่อไป การส่งสญั ญาณ ผ่านดาวเทยี มเป็นการสง่ แบบกระจายไปทุกท่ี ทุก ๆ สถานีภาคพืน้ ดนิ ทีอ่ ยู่ในรศั มี ของลาคล่ืนจะสามารถรับสญั ญาณไดท้ ั้งหมด ดังนนั้ ขอ้ มูลที่สง่ ผ่านดาวเทียมจงึ มี การเขา้ รหัสข้อมูลเพ่ือความปลอดภัยของขอ้ มูล

2.3 ) คลนื่ วิทยุ (radio) เปน็ การแพรส่ ญั ญาณคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟ้าในคล่นื ความถีต่ ัง้ แต่ 30 เมกกะเฮติ รซ์ (MHz) จนถงึ 1 กิกะเฮิตรซ์ (GHz) เหมาะสาหรับการกระจายเสียง เน่อื งจากคลนื่ วิทยุ ไมส่ ะทอ้ นที่ช้นั บรรยากาศ จึงไม่เกิดการรบกวนของคลน่ื วทิ ยุทต่ี ัวเครื่องรบั แม้จะอยใู่ น ระยะทางไกล แตค่ ลนื่ วทิ ยุจะแพร่กระจายไปท้วั ทุกทิศทาง จึงมีความปลอดภยั ของ ข้อมูลน้อย คลน่ื วิทยถุ กู นามาใชเ้ ป็นระบบวทิ ยุสอ่ื สารในงานดา้ นการขนส่ง หรอื การ ส่อื สารในรถแทก็ ซี่ หรืองานดา้ นการทหารและตารวจ เปน็ ต้น

2.4) แสงอนิ ฟราเรด (Infrared) คลื่นแม่เหล็กไฟฟา้ ท่มี ีความถีอ่ ยใู่ นช่วง 1011 – 1014 เฮิรตซ์ หรือความยาว คล่นื 10-3 – 10-6 เมตร เรยี กว่า รังสีอนิ ฟราเรด หรอื เรยี กอีกอย่างหน่งึ ว่า คลน่ื ความถ่ีส้ัน (Millimeter waves)ซ่ึงจะมียา่ นความถ่คี าบเก่ยี วกับยา่ นความถ่ีของคลื่น ไมโครเวฟอยู่บา้ ง วัตถุรอ้ น จะแผ่รงั สอี ินฟราเรดท่มี คี วามยาวคล่นื สนั้ กว่า 10-4 เมตรออกมา ประสาทสมั ผัสทางผวิ หนังของมนษุ ยส์ ามารถรับรังสอี นิ ฟราเรด ลาแสง อนิ ฟราเรดเดนิ ทางเป็นเสน้ ตรง ไม่สามารถผ่านวตั ถุทึบแสง และสามารถสะท้อนแสง ในวสั ดผุ ิวเรยี บได้เหมอื นกบั แสงทวั่ ไปใชม้ ากในการสือ่ สาร ระยะใกล้

2.5) บลูทธู (Bluetooth) ระบบสอื่ สารของอุปกรณอ์ ิเลค็ โทรนคิ แบบสองทาง ดว้ ยคลืน่ วทิ ยรุ ะยะส้ัน (Short- Range Radio Links) โดยปราศจากการใชส้ ายเคเบิ้ล หรอื สายสัญญาณเชอ่ื มต่อ และไมจ่ าเปน็ จะตอ้ งใชก้ ารเดนิ ทางแบบเส้นตรงเหมอื นกบั อนิ ฟราเรด ซ่ึงถอื ว่าเพม่ิ ความสะดวกมากกวา่ การ เช่อื มต่อแบบอนิ ฟราเรด ที่ใชใ้ นการเชอื่ มต่อระหว่างโทรศพั ท์มอื ถอื กับอุปกรณ์ ใน โทรศัพท์เคลื่อนท่ีรุน่ ก่อนๆ และในการวิจัย ไมไ่ ด้ม่งุ เฉพาะการสง่ ข้อมลู เพียงอย่างเดยี ว แต่ยัง ศกึ ษาถงึ การสง่ ข้อมูลท่ีเปน็ เสยี ง เพอื่ ใชส้ าหรบั Headset บนโทรศัพท์มอื ถอื ดว้ ยเทคโนโลยี บลทู ูธ เป็นเทคโนโลยีสาหรบั การเชอื่ มต่ออุปกรณ์แบบไรส้ ายทน่ี า่ จบั ตามองเปน็ อย่าง ย่ิงในปจั จุบัน ทง้ั ใน เรือ่ งความสะดวกในการใชง้ านสาหรบั ผใู้ ชท้ ว่ั ไป และประสิทธิภาพในการทางาน เนอ่ื งจาก เทคโนโลยี บลทู ูธ มีราคาถูก ใช้พลงั งานนอ้ ย และใชเ้ ทคโนโลยี short – range ซง่ึ ในอนาคต จะ ถกู นามาใชใ้ นการพัฒนา เพื่อนาไปสูก่ ารแทนทอี่ ปุ กรณ์ตา่ งๆ ทใ่ี ช้สาย เคเบลิ เช่น Headset สาหรับโทรศพั ท์เคลอ่ื นที่ เปน็ ตน้ ิ

เทคโนโลยกี ารเช่อื มโยงหรอื การสอื่ สารแบบใหม่ทถี่ กู คิดค้นขึน้ เป็นเทคโนโลยขี องอินเตอร์ เฟซทางคล่นื วทิ ยุ ตง้ั อยู่บนพ้นื ฐานของการสือ่ สารระยะใกลท้ ่ีปลอดภัยผ่านช่องสญั ญาณ ความถ่ี 2.4 Ghz โดยที่ถูกพัฒนาข้นึ เพ่ือลดขอ้ จากดั ของการใชส้ ายเคเบลิ ในการเชอื่ มโยงโดย มี ความเร็วในการเชอ่ื มโยงสงู สดุ ท่ี 1 mbp ระยะครอบคลมุ 10 เมตร เทคโนโลยกี ารสง่ คลนื่ วทิ ยขุ องบลทู ธู จะใชก้ ารกระโดดเปลีย่ นความถี่ (Frequency hop) เพราะวา่ เทคโนโลยี น้เี หมาะทีจ่ ะใช้กับการส่งคล่นื วิทยทุ ม่ี กี าลังส่งตา่ และ ราคาถูก โดยจะแบ่งออกเป็นหลาย ชอ่ งความถึ่ขนาดเลก็ ในระหว่างท่ีมกี ารเปลี่ยนชอ่ งความถท่ึ ไ่ี มแ่ น่นอนทาใหส้ ามารถหลกี หนี สญั ญา นรบกวนท่ีเข้ามาแทรกแซงได้ ซ่งึ อปุ กรณ์ทจี่ ะได้รับการยอมรบั ว่าเปน็ เทคโนโลยบี ลู ทูธ ตอ้ งผ่านการทดสอบจาก Bluetooth SIG (Special Interest Group) เสยี ก่อนเพอื่ ยนื ยันว่ามนั สามารถทจ่ี ะทางานรว่ มกบั อปุ กรณบ์ ลูทธู ตวั อื่นๆ และอินเตอร์เนต็ ได้

จัดทาโดย นางสาวกษมา พุ่มคง ปวส.2 คอมธรุ กิจ 1 วทิ ยาลัยอาชวี ศึกษาเพชรบรุ ี