unit 7

สือ่ กลางแบบสายสัญญาณสือ่ กลางประเภทมสี าย หมายถึง สอ่ื กลางทีเ่ ป็นสายซึ่งใช้ในการเชื่อมโยงโดยอปุ กรณต์ า่ ง ๆ เพื่อใช้ในการสง่ ผา่ นข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ และอปุ กรณใ์ นระยะทางทีห่ า่ งกนั ไมม่ ากนัก1) สายคูบ่ ดิ เกลียว(twisted pair) ประกอบดว้ ยเส้นลวดทองแดงท่ีหุ้มด้วยฉนวนพลาสติก 2 เส้น พันบิดเป็นเกลียว ทั้งนี้เพื่อลดการรบกวนจากคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิล เดียวกันหรือจากภายนอกเนื่องจากสายคู่บิดเกลียวน้ียอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ สาหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะข้ึนอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงท่ีมีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากาลังแรงได้ ทาให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง โดยทั่วไปแล้วสาหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคล่ืนส่เี หลี่ยม สายคบู่ ิดเกลยี วสามารถใช้สง่ ข้อมูลได้ถึงร้อยเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี จึงมีการใช้งานอยา่ งกวา้ งขวาง

- สายค่บู ิดเกลียวชนดิ ห้มุ ฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP)เป็นสายคู่บิดเกลียวท่ีหุ้มด้วยลวดถักช้ันนอกที่หนาอีกชั้นเพ่ือป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มีลักษณะเป็นสองเส้นมีแนวแล้วบิดเป็นเกล่ียวเข้าด้วยกันเพื่อลดเสียงรบกวน มีฉนวนหุ้มรอบนอก มีราคาถูก ติดต้ังง่าย น้าหนักเบาและ การรบกวนทางไฟฟ้าตา่ สายโทรศัพท์จดั เปน็ สายคบู่ ดิ เกลย่ี วแบบหุ้มฉนวน- สายคบู่ ดิ เกลียวชนดิ ไม่หมุ้ ฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP)เป็น สายคู่บิดเกลียวมีฉนวนช้ันนอกท่ีบางอีกชั้นทาให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถ ป้องกันการรบกวนของคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกวา่ ชนิดแรก แต่ก็มีราคาต่ากว่า จึงนิยมใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณใ์ นเครือข่าย

2) สายโคแอกเชียล (coaxial)2 ชนิด คือ 50 โอหม์ ซง่ึ ใช้สง่ ขอ้ มลู แบบดิจทิ ัล และชนิด 75 โอห์มซ่ึงใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายประกอบด้วยลวดทองแดงท่ีเป็นแกนหลักหนึ่งเส้นท่ีหุ้มด้วยฉนวนช้ันหนึ่ง เพ่ือป้องกันกระแสไฟรั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนาซึ่งทาจากลวดทองแดงถักเป็นเปีย เพ่ือป้องกันการรบกวนของคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอน่ื ๆ ก่อนจะหมุ้ ชนั้ นอกสดุ ด้วยฉนวนพลาสติก3.) เส้นใยแก้วนาแสงเส้นใยขนาดเล็กที่ทาหน้าที่เป็นตัวนาแสง โครงสร้างของเส้นใยแสงประกอบด้วยส่วนท่ีแสงเดินทางผ่านเรียกว่า CORE โดยการทาให้ค่าดัชนีการหกั เหของ CLAD มีค่าน้อยกว่าค่าดัชนีการหกั เหของCOER เล็กน้อยประมาณ 0.2 ~3% และอาศัย ปรากฎการณ์สะท้อนกลับหมดของแสง สามารถทาให้แสงท่ีป้อนเข้าไปในCORE เดินทางไปได้

สอ่ื กลางแบบไร้สายการส่อื สารข้อมลู แบบไร้สายน้ีสามารถส่งข้อมูลได้ทุกทิศทางโดยมีอากาศเปน็ ตวั กลางในการสือ่ สาร1) คล่ืนวทิ ยุ (Radio Wave) วิธี การสื่อสารประเภทนี้จะใช้การส่งคล่ืนไปในอากาศ เพ่ือส่งไปยังเคร่ืองรับวิทยุโดยรวมกับคล่ืนเสียงมีความถ่ีเสียงท่ีเป็นรูป แบบของคลื่นไฟฟ้า ดังน้ันการส่งวิทยุกระจายเสียงจึงไม่ต้องใช้สายส่งข้อมูล และยังสามารถส่งคล่ืนสัญญาณไปได้ระยะไกล ซ่ึงจะอยู่ในช่วงความถี่ระหว่าง 104- 109 เฮิรตซ์ ดังันั้น เคร่ืองรับวิทยุจะต้องปรับช่องความถ่ีให้กับคลนื่ วิทยุที่สง่ มา ทาให้สามารถรับข้อมลู ไดอ้ ยา่ งชดั เจน

2) อินฟราเรด (Infrared) เป็นการส่ือสารโดยใช้คลื่นแสงที่ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า สามารถส่งข้อมูลในระยะไม่ไกลการส่งข้อมูลด้วยคล่ืนอินฟราเรดต้องส่งในแนวตรง และไม่สามารถทะลุสิ่งกีดขวางที่มีความหนาได้ นิยมใช้ในการส่งถ่ายข้อมูลสาหรับอุปกรณ์แบบพกพา เช่น โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์ หรือเครอ่ื งพีดีเอไปยังคอมพวิ เตอรส์ ่วนบุคคล

3) ไมโครเวฟ (Microwave) เป็นส่ือกลางในการส่ือสารที่มีความเร็วสูง ส่งข้อมูลโดยอาศัยสัญญาณไมโครเวฟซ่ึงเป็นสัญญาณคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้าไปใน อากาศพร้อมกับข้อมูลท่ีต้องการส่ง และจะต้องมีสถานีที่ทาหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเน่ืองจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตาม ขอบโลกที่มีความโค้งได้ จึงต้องมีการต้ังสถานีรับ-ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานีจนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตงั้ อยใู่ นที่สงู เช่นดาดฟา้ ตึกสูงหรือยอดดอยเพ่อื หลีก

4) ดาวเทียม (satilite) ได้รับการพัฒนาข้ึนมาเพ่ือหลีกเลี่ยงข้อจากัดของสถานีรับ-ส่งไมโครเวฟบนผิว โลก วัตถุประสงค์ในการสร้างดาวเทียมเพ่ือเป็นสถานีรับ-ส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลก ในการส่งสัญญาณดาวเทียมจะต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทาหน้าท่ีรับและส่งสญั ญาณ ข้ึนไปบนดาวเทยี มทีโ่ คจรอย่สู งู จากพน้ื โลก 22,300 ไมล์โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคล่ือนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่น่ิงอยู่กับท่ีขณะท่ีโลกหมุนรอบตัวเอง ทาให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหน่ึงข้ึนไปบนดาวเทียมและการกระจาย สัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลกเป็นไปอย่างแม่นยา ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้โดยอาศัยพลังงานท่ีได้มาจากการเปลี่ยนพลงั งานแสง อาทติ ยด้วยแผงโซลาร์ (solar panel)

5) บลูทูธ (Bluetooth) ระบบส่ือสารของอุปกรณ์อิเล็คโทรนิคแบบสองทาง ด้วยคล่ืนวิทยุระยะสั้น (Short-Range Radio Links)โดยปราศจากการใช้สายเคเบ้ิล หรือ สายสัญญาณเช่ือมต่อ และไม่จาเป็นจะต้องใช้การเดินทางแบบเส้นตรงเหมือนกับอินฟราเรดซึ่งถือว่าเพิ่มความสะดวกมากกว่าการเช่ือมต่อแบบอินฟราเรด ที่ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างโทรศัพท์มือถือ กับอุปกรณ์ ในโทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นก่อนๆ และในการวิจัย ไม่ได้มุ่งเฉพาะการส่งข้อมูลเพียงอยา่ งเดียว แต่ยังศึกษาถึงการส่งข้อมูลที่เป็นเสียง เพื่อใช้สาหรับ Headset บนโทรศัพท์มือถือด้วยเทคโนโลยี บลูทูธเป็นเทคโนโลยีสาหรับการเช่ือมต่ออุปกรณ์แบบไร้สายท่ีน่าจับตามองเป็นอยา่ ง ย่ิงในปัจจุบัน ท้ังในเร่ืองความสะดวกในการใช้งานสาหรับผู้ใช้ทัว่ ไป

ปจั จยั ท่ีส่งผลกระทบตอ่ การเลอื กใช้ส่ือกลางปจั จยั ทีส่ ง่ ผลกระทบตอ่ การเลอื กใช้สอ่ื กลาง1. ตน้ ทุน- พจิ ารณาตน้ ทุนของตวั อุปกรณท์ ี่ใช้- พจิ ารณาต้นทุนการตดิ ตั้งอุปกรณ์- เปรยี บเทียบราคาของอุปกรณ์ และประสทิ ธิภาพการใช้งาน2. ความเรว็- ความเรว็ ในการส่งผา่ นสญั ญาณ จานวนบิตตอ่ วินาที- ความเร็วในการแพร่สัญญาณ ข้อมูลที่สามารถเคลื่อนท่ีผ่านส่อื กลางไปได้3. ระยะทาง- ส่อื กลางแต่ละชนิดมีความสามารถในการส่งสัญญาณข้อมูลไปได้ในระยะทางต่างกัน ดังน้ันการเลือกใช้สื่อกลางแต่ละชนิดจะต้องทราบข้อจากัดด้านระยะทาง เพื่อท่ีจะต้องทาการติดต้ังอุปกรณ์ทบทวนสญั ญาณเมือ่ ใชส้ ่ือกลางในระยะไกล

4. สภาพแวดล้อม- เป็ น ปัจ จั ยส าคัญ อย่า งหน่ึ งใน เลือ กใช้ สื่อก ลาง เช่ นสภาพแวดล้อมท่ีเป็นโรงงานอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลจะมีคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟ้าต่าง ๆ ดังน้ันการเลือกใช้สื่อกลางควรเลือกสื่อกลางทีท่ นทานตอ่ สญั ญาณรบกวนได้ดี5. ความปลอดภัยของขอ้ มูล-หากสื่อกลางท่ีเลือกใช้ไม่สามารถป้องกันการลักลอบนาข้อมูลไปได้ ดังนั้นการส่ือสารข้อมูลจะต้องมีการ เข้ารหัสข้อมูลก่อนที่จะส่งไปในสื่อกลาง และผู้รับก็ต้องมีการถอดรหัสท่ีใช้หลักเกณฑ์เดยี วกนั จึงจะสามารถนาขอ้ มูลนั้นไปใชไ้ ด้

ปัจจยั ทสี่ ่งผลกระทบตอ่ การขนส่งข้อมลูปัจจยั ที่สง่ ผลกระทบต่อการขนส่งข้อมูล1. แบนด์วิดธ์ (Bandwidth) คือ ย่านความถ่ีของช่องสัญญาณหากมีช่องสัญญาณขนาดใหญ่ จะ ส่งผลให้ในหน่ึงหน่วยเวลาสามารถเคลื่อนยา้ ยปริมาณขอ้ มลู ได้จานวนมากขน้ึ2. จานวนโหนดที่เชื่อมตอ่ (Number of Receivers) สื่อกลางส่งข้อมูลแบบใช้สาย สามารถนามาเชื่อมต่อเครือข่ายในรูปแบบจุดต่อจุด หรือแบบหลายจุด เพื่อแชร์การใช้งานสายส่งข้อมูลร่วมกัน สาหรับ เครือข่ายที่ใช้สายส่งข้อมูลร่วมกัน จะมีข้อจากัดด้านระยะทางและความเร็วที่จากัด ดังนั้น หากเครือข่ายมีโหนดและอปุ กรณเ์ ช่ือมตอ่ เปน็ จานวนมาก ย่อมสง่ ผลให้ ความเร็วลดลงปัจจยั ที่ส่งผลกระทบต่อความเร็ว

3. ความสูญเสียต่อการส่งผ่าน (Transmission Impairments)คือ การอ่อนตัวของสัญญาณ ซ่ึงจะเก่ียวข้องกับระยะทางในการส่งผ่าน ข้อมูล หากระยะทางย่ิงไกล สัญญาณก็ย่งิ เบาบางลง ไม่มีกาลังส่ง เช่น สายคู่บิต เกลียวจะมีความสูญเสียต่อการส่งผ่านข้อมลู ภายในสายมากกว่าสายโคแอกเชียล ดังน้ัน การเลือกใช้สายโคแอกเชียลก็จะสามารถเชื่อมโยงได้ไกลกว่า และหากใช้สายไฟเบอร์ออปติกจะมีความสูญเสียต่อการส่งผ่านข้อมูลภายใน สายน้อยกว่าสายประเภทอ่ืนๆ ดังน้ันสายไฟเบอร์ออปติกจึงเป็นสายสื่อสารที่สามารถ เช่ือมโยงระยะทางได้ไกลที่สุด โดยสามารถลากสายไดย้ าวหลายกโิ ลเมตรโดยไมต่ ้องใช้ อุปกรณท์ วนสญั ญาณชว่ ย4. การรบกวนของสัญญาณ (Interference) การรบกวนของสญั ญาณทค่ี าบเกยี่ วกันในยา่ นความถี่ อาจทาให้ เกิดการบิดเบือนสัญญาณได้ โดยไม่ว่าจะเป็นส่ือกลางแบบมีสาย หรือแบบ ไร้สายเช่น การรบกวนกันของคลื่นวิทยุ สัญญาณครอสทอร์กท่ีเกิดข้ึนในสายคูบ่ ิตเกลยี วชนดิ ไมม่ ีฉนวน ที่ภายในประกอบด้วยสายทองแดงหลายคู่ มัดอย่รู วมกัน วิธีแก้ไขคือ เลือกใช้สายคู่บิตเกลียวชนิดที่มีฉนวนหรีอชลี ด์ เพือ่ ปอ้ งกนั สัญญาณรบกวน

จดั ทาโดยนางสาวภัทรวรนิ ทร์ ย้ิมนาโพธิ์ ปวส. 2 คอมพิวเตอร์ธรุ กจิ หอ้ ง 1 เลขที่ 28