บทที่ 7 สื่อกลางการส่งข้อมูล

บทท่ี 7 ส่ือกลางการสง่ ขอ้ มลู

สอ่ื กลางการส่งขอ้ มลู สือ่ กลางแบบใช้สายสญั ญาณสายโคแอกเชยี ล (Coaxial) สายโคแอกเชียล (Coaxial) เป็นตัวกลางเช่ือมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายที่ต่อจากเสาอากาศของโทรทัศน์ สายโคแอกเชียลที่ใช้ท่ัวไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิตอล และ ชนิด 75โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอนาล็อก สายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นท่ีหุ้มด้วยด้วยฉนวนอีกชั้นหนึ่งเพ่ือป้องกันกระแสไฟฟ้าร่ัว จากน้ันจะหุ้มด้วยตัวนาซึ่งทาจากลวดทองแดงถักเป็นเปียเพื่อป้องกันการรวบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรวบกวนอ่ืนๆ ก่อนจะหุ้มช้ันนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก ลวดทองแดงท่ีถักเป็นเปียนี้เองเป็นสว่ นท่ีทาใหส้ วยแบบนีม้ ีชว่ งความถี่สญั ญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้สงู มากและนิยมใชเ้ ปน็ ช่องสื่อสารสัญญาณอนาลอ็ กเชอ่ื มโยงผ่านใตท้ ะเลและใตด้ นิข้อดแี ละข้อเสียของสายโคแอกเชยี ลขอ้ ดี1. ราคาถูก2. มคี วามยืดหย่นุ ในการใชง้ าน3. ตดิ ต้ังง่าย และมนี ้าหนกั เบาขอ้ เสีย1. ถูกรบกวนจากสญั ญาณภายนอกไดง้ ่าย2. ระยะทางจากัดสายคบู่ ิดเกลียว (Twisted pair) สายคู่บิดเกลียว (Twisted pair) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก 2 เส้นพันบิดเป็นเกลียว ท้ังน้ีเพ่ือลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก เนื่องจากสายค่บู ิดเกลยี วนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟา้ ความถส่ี ูงผ่านได้ สาหรบั อตั ราการส่งข้อมลู ผา่ นสายคู่บิดเกลยี วจะข้นึ อยกู่ ับความหนาของสายด้วย กลา่ วคือสายทองแดงท่ีมเี สน้ ผ่านศนู ย์กลางกวา้ ง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากาลังแรงได้ ทาให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง โดยทั่วไปแล้วสาหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณท่ีส่งเป็นลักษณะคลื่นส่ีเหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้ถึงร้อยเมกะบิตต่อวินาทีในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร เน่ืองจากสายคู่บิดเกลียวมีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดีจึงมีการงานอย่างกวา้ งขวาง สายประเภทน้มี ีด้วยกัน 2 ชนิดคือ

-สายคู่บิดเกลียวชนิดหมุ้ ฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวท่ีหุ้มดว้ ยลวดถักชั้นนอกท่ีหนาอกี ชั้น เพอ่ื ป้องกนั การรบกวนของคล่นื แม่เหล็กไฟฟา้ (นยิ มนามาใชเ้ ปน็ สายโทรศัพท์) สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวมีฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชน้ั ทาให้สะดวกในการโคง้ งอแตส่ ามารถป้องกนั การรบกวนของคล่นื แมเ่ หล็กไฟฟา้ ได้น้อยกว่าชนิดแรกแตก่ ็มรี าคาต่ากวา่ จงึ นยิ มใช้ในการเช่ือมต่ออุปกรณ์ในเครอื ขา่ ยตัวอย่างของสายคูบ่ ดิ เกลียวชนดิ ไม่หุ้มฉนวนท่ีเห็นในชวี ติ ประจาวนั คือ สายโทรศพั ท์ทใี่ ชอ้ ย่ใู นบา้ นขอ้ ดแี ละข้อเสียของสายค่บู ิดเกลยี วข้อดี1. ราคาถูก2. มคี วามยืดหยุ่นในการใช้งาน3. ติดต้ังง่าย และมนี ้าหนักเบาขอ้ เสยี1. ถกู รบกวนจากสัญญาณภายนอกได้ง่าย2. ระยะทางจากัดเสน้ ใยนาแสง (Fiber Optic) เสน้ ใยนาแสง (Fiber Optic) มีแกนกลางของสายซึ่งประกอบดว้ ยเส้นใยแกว้ หรือพลาสติกขนาดเล็กหลายๆ เส้นอยู่รวมกัน เส้นใยแต่ละเส้นมีขนาดเล็กเท่าเส้นผมและภายในกลวง และเส้นใยเหล่านั้นได้รับการห่อหมุ้ ด้วยเส้นใยอีกชนดิ หน่ึง กอ่ นจะหมุ้ ชนั้ นอกสุดด้วยฉนวน การส่งข้อมลู ผา่ นทางส่ือกลางชนดิ น้ีจะแตกต่างจากชนิดอ่ืนๆ ซึง่ ใช้สัญญาณไฟฟา้ ในการส่ง แตก่ ารทางานของสือ่ กลางชนิดน้จี ะใชเ้ ลเซอร์วงิ่ ผ่านช่องกลวงของเส้นใยแต่ละเส้นและอาศัยหลักการหักเหของแสงโดยใช้ใยแก้วช้ันนอกเป็นกระจกสะท้อนแสง การให้แสงเคล่ือนท่ีไปในทอ่ แกว้ สามารถส่งขอ้ มูลดว้ ยอตั ราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก และไม่มกี ารก่อกวนของคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้า ปัจจุบัน ถ้าใช้เส้นใยนาแสงกับระบบอีเทอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยอัตราเร็วหลายร้อยเมกะบิต และเน่อื งจากความสามารถในการสง่ ข้อมลู ดว้ ยอัตราความหนาแน่นสงู ทาให้สามารถส่งข้อมลู ทง้ั ตัวอักษรเสียง ภาพกราฟิก หรือวีดีทัศน์ได้ในเวลาเดียวกัน อีกท้ังยังมีความปลอดภัยในการส่งสูง แต่อย่างไรก็มีข้อเสีย

เน่ืองจากการบิดงอสายสัญญาณจะทาให้เส้นใยหัก จึงไม่สามารถใช้ส่ือกลางนี้ในการเดินทางตามมุมตึกได้เส้นใยนาแสงมลี ักษณะพิเศษท่ีใชส้ าหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจดุ ดังนน้ั จงึ เหมาะทจ่ี ะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคารหรือระหวา่ งเมืองกับเมือง เสน้ ใยนาแสงจงึ ถกู นาไปใชเ้ ป็นสายแกนหลักข้อดขี อ้ เสียของสายใยแก้วนาแสงข้อดี1. สง่ ข้อมูลด้วยความเรว็ สูง2. ไมม่ กี ารรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า3. สง่ ข้อมูลได้ในปรมิ าณมากข้อเสีย1. มีราคาแพงกว่าสายส่งขอ้ มลู แบบสายคู่ตเี กลียวและโคแอกเชียล2. ตอ้ งใช้ความชานาญในการตดิ ตง้ั3. มคี า่ ใชจ้ ่ายในการตดิ ต้งั สงู กวา่ สายคตู่ ีเกลียวและโคแอกเชียล สอ่ื กลางแบบไร้สายสญั ญาณ เปน็ การสื่อสารแบบไร้สายอาศัยคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟา้ เป็นส่ือกลางนาสัญญาณ ซึง่ คลน่ื แมเ่ หล็กไฟฟ้าท่ีสามารถนามาใช้ในการส่ือสารข้อมูลมีหลายชนิด แบ่งตามช่วงความถ่ีท่ีแตกต่างกัน สื่อกลางของการสื่อสารแบบนี้ เช่น อินฟาเรด(Infared : IR)ไมโครเวฟ(microwave) คลื่นวิทยุ (radio wave)และดาวเทียมส่ือสาร(communicatios satellite)อินฟาเรด สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณ เช่นการส่งสัญญาณจากรโี มตคอนโทรลไปยังเคร่ืองรับโทรทัศนห์ รอื วิทยุ การเช่ือมต่อคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์โดยผา่ นพอรต์ ไออารด์ ี (The Infared Data Association : IrDA) ซึ่งเปน็ การเชอื่ มตอ่ เครอื ข่ายระยะใกล้ข้อดขี องคลื่นอนิ ฟราเรด:1. ใชพ้ ลงั งานน้อย จึงนิยมใช้กบั เครอื่ ง Laptops ,โทรศัพท์2. แผงวงจรควบคุมราคาต่า (Low circuitry cost) เรียบง่ายและสามารถเชื่อมต่อกับระบบอ่ืนได้อย่างรวดเรว็

3. มีความปลอดภัยในการเรื่องข้อมูลสูง ลักษณะการส่งคล่ืน( Directionality of the beam)จะไม่รั่วไปที่เคร่อื งรับตัวอ่ืนในขณะที่ส่งสญั ญาณ4. กฎข้อห้ามระหว่างประเทศของ IrDA (Infrared Data Association)มคี อ่ นขา้ งน้อยสาหรับนักเดินทางทั่วโลก5. คลนื่ แทรกจากเคร่อื งใชไ้ ฟฟ้าใกล้เคยี งมีน้อย (high noise immunity)ข้อเสียของอินฟราเรด:1. เคร่ืองส่ง(Transmitter) และเครอื่ งรบั (receiver) ต้องอยใู่ นแนวเดียวกัน คอื ตอ้ งเหน็ ว่าอยใู่ นแนวเดียวกนั2. คลน่ื จะถกู กนั โดยวตั ถทุ ่ัวไปได้งา่ ยเช่น คน กาแพง ตน้ ไม้ ทาให้สอ่ื สารไมไ่ ด้3. ระยะทางการส่ือสารจะน้อย ประสิทธภิ าพจะตกลงถา้ ระยะทางมากขึ้น4. สภาพอากาศ เช่นหมอก แสงอาทิตยแ์ รงๆ ฝนและมลภาวะมผี ลต่อประสิทธิภาพการสอื่ สาร5. อตั ราการสง่ ข้อมลู จะชา้ กว่าแบบใชส้ ายไฟทัว่ ไปไมโครเวฟเป็นส่ือกลางในการส่ือสารทีมีความเร็วสูง ใช้สาหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลท่ีต้องการส่ง และต้องมีสถานีท่ีทาหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนือ่ งจากสญั ญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเสน้ ตรงไม่สามารถเล้ียวตามความโค้งของผิวโลกได้ จึงตอ้ งมีการต้ังสถานรี ับส่งข้อมูลเป็นระยะ และส่งขอ้ มูลตอ่ กนั ระหว่างสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะต้งั อยู่มนท่สี งู เช่น ดาดฟ้า ตึกสงู หรือยอดเขา เพ่อื หลกี เลีย่ งการชนสง่ิ กดี ขวางในแนวการเดนิ ทางของสัญญาณการส่งข้อมูลผ่านส่ือกลางชนิดน้ีเหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆและไม่สะดวกในการวางสายสัญญาณ ซ่ึงเสาสัญญาณแต่ละเสาสามารถวางห่างกันได้ถึง 80 กิโลเมตร ตัวอย่างการส่งสัญญาณไมโครเวฟผ่านพืน้ ผิวดนิขอ้ ดแี ละขอ้ เสยี ของระบบไมโครเวฟขอ้ ดี1. ใชใ้ นพืน้ ท่ีซึ่งการเดนิ สายกระทาได้ไมส่ ะดวก2. ราคาถกู กว่าสายใยแก้วนาแสงและดาวเทยี ม3. ตดิ ต้ังงา่ ยกว่าสายใยแกว้ นาแสงและดาวเทียม4. อัตราการสง่ ขอ้ มูลสูงข้อเสียสัญญาณจะถกู รบกวนได้ง่ายจากคลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้ จากธรรมชาติ เชน่ พายุ หรือฟา้ ผ่า

คลนื่ วทิ ยุ (Radio Wave)วิธีการสื่อสารประเภทนี้จะใช้การส่งคลืน่ ไปในอากาศ เพ่ือส่งไปยังเครื่องรับวิทยุโดยรวมกับคล่ืนเสียงมีความถ่ีเสียงที่เป็นรูป แบบของคลื่นไฟฟ้า ดังน้ันการส่งวิทยุกระจายเสียงจึงไม่ต้องใช้สายส่งข้อมูล และยังสามารถส่งคล่ืนสัญญาณไปได้ระยะไกล ซ่ึงจะอยู่ในช่วงความถ่ีระหว่าง 104 - 109 เฮิรตซ์ ดังันั้น เครื่องรับวิทยุจะต้องปรบั ช่องความถใี่ หก้ ับคลืน่ วิทยุทสี่ ง่ มา ทาใหส้ ามารถรบั ขอ้ มูลได้อย่างชัดเจนขอ้ ดี1. มีการกระจายเสียงครอบคลุมพื้นทไ่ี ด้อย่างกวา้ งขวาง2. มคี วามรวดเรว็ ในการสง่ ข่าวสาร3. เป็นส่อื ท่ีมผี ลทางจิตวิทยาสงู4. สร้างความถีแ่ ละการเข้าถึงผู้บริโภคไดม้ ากขอ้ เสีย1. ขาดการจงู ใจดา้ นภาพ ไมส่ ามารถสาธิตการทางานของสนิ ค้าหรอื บรกิ ารได้2. อายุของขา่ วสารสนั้3. ผู้ฟงั สามารถเลอื กฟงั ไดห้ ลายสถานี อาจทาให้พลาดข่าวสารทน่ี าเสนอดาวเทยี ม (satilite)ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเล่ียงข้อจากัดของสถานีรับ - ส่งไมโครเวฟบนผิวโลก วัตถุประสงค์ในการสร้างดาวเทยี มเพอื่ เป็นสถานรี ับ - ส่งสญั ญาณไมโครเวฟบนอวกาศ และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลก ในการสง่สัญญาณดาวเทียมจะต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทาหน้าที่รับ และส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมท่ีโคจรอยู่สูงจากพื้นโลก 22,300 ไมล์ โดยดาวเทียมเหล่านั้น จะเคลือ่ นที่ด้วยความเรว็ ที่เทา่ กับการหมุนของโลก จงึ เสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นง่ิ อยู่กับที่ ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทาให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึง่ ข้ึนไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณ จากดาวเทยี มลงมายงั สถานีตามจดุ ตา่ งๆ บนผวิ โลกเปน็ ไปอยา่ งแม่นยาดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้ โดยอาศัยพลังงานท่ีได้มาจากการเปลี่ยน พลังงานแสงอาทิตย์ ด้วย แผงโซลาร์(solar panel)ขอ้ ดแี ละข้อเสยี ของระบบดาวเทียมข้อดี1. ส่งสญั ญาณครอบคลมุ ไปยงั ทกุ จดุ ของโลกได้

2. คา่ ใชจ้ า่ ยในการให้บริการสง่ ข้อมลู ของระบบดาวเทยี มไม่ขึ้นอยู่กับระยะทางท่ีห่างกันของสถานีพน้ื ดินขอ้ เสยีมีเวลาหนว่ ง (Delay Time) ในการสง่ สัญญาณบลทู ธู (Bluetooth)ระบบส่ือสารของอุปกรณ์อิเล็คโทรนิคแบบสองทาง ด้วยคล่ืนวิทยุระยะสั้น (Short-Range Radio Links) โดยปราศจากการใช้สายเคเบิ้ล หรือ สายสัญญาณเชื่อมต่อ และไม่จาเป็นจะต้องใช้การเดินทางแบบเส้นตรงเหมือนกับอินฟราเรด ซ่ึงถือว่าเพ่ิมความสะดวกมากกว่าการเชื่อมต่อแบบอินฟราเรด ท่ีใช้ในการเช่ือมต่อระหว่างโทรศัพท์มือถือ กับอุปกรณ์ ในโทรศัพท์เคลื่อนที่ร่นุ ก่อนๆ และในการวิจัย ไม่ได้มุ่งเฉพาะการส่งข้อมลูเพียงอย่างเดียว แต่ยังศึกษาถึงการส่งข้อมูลท่ีเป็นเสียง เพ่ือใช้สาหรับ Headset บนโทรศัพท์มือถือด้วยเทคโนโลยี บลทู ูธ เป็นเทคโนโลยสี าหรับการเช่อื มต่ออุปกรณแ์ บบไรส้ ายทน่ี ่าจับตามองเป็นอย่าง ยิง่ ในปจั จบุ ันท้ังในเรื่องความสะดวกในการใช้งานสาหรับผู้ใช้ทั่วไป และประสิทธิภาพในการทางาน เน่ืองจาก เทคโนโลยีบลูทูธ มีราคาถูก ใช้พลังงานน้อย และใช้เทคโนโลยี short – range ซ่ึงในอนาคต จะถูกนามาใช้ในการพฒั นาเพ่ือนาไปสู่การแทนที่อุปกรณ์ต่างๆ ท่ีใช้สาย เคเบิล เช่น Headset สาหรับโทรศัพท์เคล่ือนที่ เป็นต้นัเทคโนโลยีการเช่ือมโยงหรือการส่ือสารแบบใหม่ที่ถูกคิดค้นข้ึน เป็นเทคโนโลยีของอินเตอร์เฟซทางคลื่นวิทยุต้ังอยบู่ นพ้ืนฐานของการสื่อสารระยะใกล้ท่ีปลอดภยั ผ่านช่องสัญญาณความถี่ 2.4 Ghz โดยทถ่ี กู พฒั นาข้ึนเพ่ือลดข้อจากัดของการใช้สายเคเบิลในการเชื่อมโยงโดยมี ความเร็วในการเชื่อมโยงสูงสุดที่ 1 mbp ระยะครอบคลุม 10 เมตร เทคโนโลยีการส่งคลืน่ วิทยุของบลูทูธจะใช้การกระโดดเปลยี่ นความถี่ (Frequency hop)เพราะว่าเทคโนโลยีน้ีเหมาะท่ีจะใช้กับการส่งคลื่นวิทยุท่ีมีกาลังส่งต่าและ ราคาถูก โดยจะแบ่งออกเป็นหลายชอ่ งความถ่ึขนาดเล็ก ในระหว่างท่ีมีการเปล่ยี นชอ่ งความถ่ึทไ่ี มแ่ น่นอนทาให้สามารถหลีกหนีสญั ญา นรบกวนท่ีเข้ามาแทรกแซงได้ ซึ่งอุปกรณ์ท่ีจะได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคโนโลยีบลูทูธ ต้องผ่านการทดสอบจากBluetooth SIG (Special Interest Group) เสียก่อนเพื่อยืนยันว่ามันสามารถท่ีจะทางานร่วมกับอุปกรณ์บลูทธู ตวั อนื่ ๆ และอินเตอรเ์ นต็ ได้ขอ้ ดี1.เพ่ิมความสะดวกสบายในการใช้อปุ กรณ์อเิ ล็คโทรนคิ ต่างๆ2.สามารถโอนถา่ ยข้อมลู ต่างๆได้งา่ ยและรวดเรว็ ขน้ึ3.ประหยดั ค่าใชจ้ ่ายในการส่งขอ้ มลู หรอื รปู ภาพตา่ งๆ4.การใชบ้ ูลทูธจะช่วยประหยดั เวลาในการต้งั อุปกรณ์ต่างๆ และสามารถเคล่ือนย้ายอุปกรณ์ได้งา่ ย

5.ลดความกังวลในการใชโ้ ทรศพั ท์ เนื่องจากถ้าผใู้ ช้เลอื กใช้ Smalltalk แบบมีสายต่อก็ตอ้ งคอยกังวลวา่ สายจะไปเก่ียวกับอะไรหรือไม่ แต่ถ้าเลือกใช้ชุด Booth Headset ผู้ใช้ก็หมดความกังวลได้เลยว่าสายSmalltalk จะไปเกย่ี วถกู อะไรหรอื ไมเ่ วลาใชโ้ ทรศพั ท์6.เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้อินฟาเรดแล้ว การใช้ Bluetooth มีข้อดีกว่า เนื่องจากการรับส่งข้อมูลแบบอินฟาเรดตอ้ งใช้แสงเป็นส่ือในการติดต่อและผ้สู ่งกบั ผู้รับจะต้องอยู่ในตาแหน่งทตี่ รงกันหา้ มมีส่งิ กีดขวางระหว่างผู้ส่งกับผู้รับ Bluetooth ใช้สัญญาณวิทยุในการติดต่อส่ือสารผู้รับและผู้ส่งสามารถอยู่จุดไหนก็ได้ภายใต้รัศมีไม่เกิน 10 เมตรขอ้ เสีย1.ความง่ายดายในการโอนถ่ายข้อมลู อาจทาให้เกิดอาชญากรรมเพ่ิมมากขึ้นได้ถ้าบุคคลเหลา่ นั้นนาบูลทธู ไปใช้งานในแบบทีไ่ ม่เหมาะสม2.ถา้ มีการเปิดบูลทธู ท้ิงไว้นานอาจมีกลุ่มบุคคลท่ีไม่ประสงค์ดีปล่อยตวั ไวรสั มาทอี่ ุปกรณ์อิเล็คโทรนิคของเราได้ซงึ่ กอ่ ให้เกดิ ความเสยี หายตอ่ ทรัพย์สินและข้อมูลต่างๆได้3.การใช้ Booth Headset และโทรศัพท์มือถืออย่างเพลิดเพลินและความสะดวกสบาย อาจทาให้ผู้ใช้ขาดความระมดั ระวังได้4.การส่งข้อมูลทาง Bluetooth อาจทาให้เกิดการดักฟังหรือการลักลอบขโมยข้อมูลต่างๆได้ถึงแม้ว่าจะทาได้ยากกต็ าม

จัดทาโดยนางสาวรจั นกาญจน์ เทียนทอง ปวส.2 เลขท่ี 31