บทที่ 3 การสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล(Data Communication) คือ การรับ ส่ง โอน ย้าย หรือแลกเปลี่ยนข้อมูลและข่าวสาร(Information) จากผู้ส่งไปยังผู้รับข้อมูล การสื่อสารทุกรูปแบบจะมีองค์ประกอบในการสื่อสาร (Component of Communication) ดังนี้                                                                                                                                                               

1.ผู้ส่งข้อมูล (Sender) คือสิ่งที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังจุดที่ต้องการ 

2.ผู้รับข้อมูล (Receiver) คือ สิ่งที่ทำหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาจากผู้ส่ง
3.ข้อมูล (Data) คือสิ่งที่ผู้ส่งต้องการส่งไปยังผู้รับ ซึ่งอาจเป็นข้อความ เสียง หรือภาพเคลื่อนไหว
4.สื่อนำข้อมูลหรือตัวกลาง (Medium) คือ สิ่งที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการนำข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ
5.โพรโทคอล (Protocol) คือ กฎเกณฑ์ ข้อตกลง หรือวิธีการในการสื่อสารข้อมูลซึ่งผู้ส่งและผู้รับจะต้องตกลงวิธี   การสื่อสารให้ตรงกัน 

ทิศทางการสื่อสาร   

1.การสื่อสารข้อมูลทิศทางเดียว (Simplex Transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีผู้ส่งข้อมูลทำหน้าที่ส่งแต่เพียงผู้เดียว และผู้รับทำหน้าที่ รับข้อมูลแต่เพียงอย่างเดียว เช่น การฟังวิทยุ การดูโทรทัศน์ และการอ่านหนังสือ                                                                                                                                                            

2.การสื่อสารข้อมูลสองทิศทางสลับกัน (Half-Duplex Transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่ผู้สื่อสารจะผลัดกันเป็นผู้รับและผู้ส่งข้อมูล โดย ในขณะที่มีการสื่อสารข้อมูล ผู้รับข้อมูลจะต้องรอให้ผู้ส่งส่งข้อมูลเสร็จสิ้นก่อนจึงจะสามารถส่งข้อมูล ได้ การสื่อสารข้อมูลประเภทนี้ นิยมใช้ในเฉพาะกลุ่ม เช่น วิทยุสื่อสาร
3.การสื่อสารข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน (Full-Duplex Transmission) ผู้สื่อสารสามารถส่งข้อมูลโต้ตอบกันได้ทันทีโดยไม่ต้องรอให้ผู้ส่งข้อมูล เสร็จก่อน ตัวอย่างการสื่อสารข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน เช่น การคุยโทรศัพท์ การแชทในอินเทอร์เน็ต

ชนิดของสัญญาณ แบ่งเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1.สัญญาณอนาล็อค(Analog Signal) มีลักษณะเป็นสัญญาณต่อเนื่องในรูปแบบคลื่น สามารถแทนลักษณะของสัญญาณได้ด้วยรูปกราฟคลื่นไซน์ (Sine Wave)
ตัวอย่างของสัญญาณอนาล็อคเช่น สัญญาณเสียง ในสายโทรศัพท์และสัญญาณเสียงจากสถานีวิทยุ
2.สัญญาณดิจิทัล (Digital Signal) มีลักษณะเป็นสัญญาณไม่ต่อเนื่องในรูปแบบกราฟสี่เหลี่ยม (Square Graph) มีคุณภาพและแม่นยำกว่า สัญญาณอนาล็อค

                   

การถ่ายโอนข้อมูล 

การถ่ายโอนข้อมูล คือ การส่งข้อมูลระหว่างฮาร์ดแวร์ในเครื่องคอมพิวเตอร์จากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง แบ่

1.การส่งสัญญาณข้อมูลแบบอนุกรม(Serial Data Transmission)

คือ การส่งสัญญาณข้อมูลครั้งละ 1 บิต เรียงไปบนสายสัญญาณเส้นเดียวจนครบ การส่งสัญญาณรูปแบบนี้สื่อที่ใช้มีเพียงหนึ่งช่องสัญญาณ จึงมีราคาถูกกว่าสื่อที่มีหลายช่องสัญญาณ แต่การส่งข้อมูลลักษณะนี้จะช้า

2.การส่งสัญญาณข้อมูลแบบขนาน (Parallel Data Transmission) คือ การส่งข้อมูลครั้งละหลายๆบิตขนานกันไปบนสายสัญญาณตามจำนวนบิตของข้อมูลนั้น เร็วกว่าอนุกรม แต่ต้องใช้สื่อที่มีคุณภาพสูงและราคาแพง

ตัวกลาง(Media)

เป็นองค์ประกอบสำคัญของการถ่ายโอนและการสื่อสารข้อมูล ในการเลือกใช้ตัวกลางควรเลือกใช้ให้เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพและประหยัด แบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ

1.สื่อนำข้อมูลแบบมีสาย-เป็นตัวกลางที่สามารถบังคับให้เคลื่อนที่ไปได้ตามทิศทางที่กำหนด

2.สื่อนำข้อมูลแบบไร้สาย-เป็นตัวกลางที่ไม่สามารถบังคับให้เคลื่อนที่ไปได้ตามทิศทางที่ต้องการได้

ตัวอย่างตัวกลางที่ใช้ในปัจจุบัน

1.สายคู่บิดเกลียว-ลักษณะคล้ายสายไฟทั่วไป ราคาไม่แพงน้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย ภายในประกอบด้วยสายทองแดงพันเป็นเกลียวคู่ๆอาจมี 2 4 หรือ 6 คู่ สายทองแดงแต่ล่ะเส้นจะมีพลาสติกบางๆหุ้มเพื่อป้องกันการสูญเสียไฟฟ้า การพันสายทองแดงเป็นเกลียวเพื่อลดการรบกวนจากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า จากคู่สายข้างเคียง

 

                                                                          สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีชั้นโลหะห่อหุ้ม         

                                                                            สายคู่บิดเกลียวแบบมีชั้นโลหะห่อหุ้ม   

2.สายตัวนำร่วมแกนหรือสายโคแอกเชียล-เป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะคล้ายกับสายเคเบิลทีวี มีน้ำหนักและราคาแพงกว่าสายคู่บิดเกลียว แต่มีความเร็วในการรับส่งสัญญาณสูง

 

3. สายใยแก้วนำแสง-เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาคุณสมบัติของใยแก้วที่เรียบ มีน้ำหนักเบา และมีขนาดเล็กมาก การส่งข้อมูล

 การส่งข้อมูลสามารถส่งได้เท่ากับความเร็วแสง

                                                   

4.แสงอินฟราเรด(Infrared) เป็นสัญญาณข้อมูลที่มีความถี่สั้น นิยมใช้ในการสื่อสารระยะใกล้ๆ เช่น การกดรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับวิทยุและโทรทัศน์ เนื่องจากมีความถี่สั้นจึงไม่สามารถส่งข้อมูลทะลุผ่านวัตถุทึบแสงได้

                                                         

5.สัญญาณวิทยุ-มีลักษณะการส่งสัญญาณได้ในระดับความถี่ต่างกันตามชนิดของคลื่นนั้นๆ โดยสามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางไกลๆ เนื่องจากมีอากาศเป็นตัวกลาง เมื่อสถาพอากาศไม่ดีจึงมีผลต่อการส่งสัญญาณ

                                              

6.สัญญาณไมโครเวฟ-เป็นการสื่อสารไร้สายที่เป็นคลื่นวิทยุที่มีความถี่ในระดับกิกะเฮิร์ซ โดยจะส่งสัญญาณไมโครเวฟจากเสาไมโครเวฟต้นหนึ่งไปยังอีกต้นหนึ่ง เป็นแนวเส้นตรง

                                                        

7.ดาวเทียม-เป็นการสื่อสารจากพื้นโลกไปยังดาวเทียม โดยที่พื้นโลกจะมีสถานีส่งสัญญาณ ทำการส่งสัญญาณไปยังดาวเทียมที่โคจรนอกโลก เรียกว่า อัปลิงค์ จากนั้นดาวเทียมจะทวนและกระจายสัญญาณส่งกลับมายังพื้นโลก เรียกว่า ดาวน์ลิงก์ และเนื่องจากดาวเทียมโคจรไปพร้อมกับโลก ทำให้รับและส่งสัญญาณได้ตลอดเวลา หากใช้ดาวเทียม 3 ดวงจะทำให้สามารถรับและส่งสัญญาณได้ทั่วโลก 

ระบบบัส (System Bus) คือ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่รับส่งสัญญาณข้อมูลระหว่างฮาร์ดแวร์ใน คอมพิวเตอร์ เพื่อถ่ายโอนข้อมูลและติดต่อสื่อสารระหว่างฮาร์ดแวร์

1.บัสข้อมูล (Data Bus)-ใช้สำหรับส่งข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าซึ่งบัสข้อมูลจะต้องมีค่าตำแหน่งของฮาร์ดแวร์ตรงกับบัสตำแหน่งที่กำหนดไว้

2.บัสตำแหน่ง (Address Bus)-เป็นข้อมูลที่บอกตำแหน่งในหน่อยความจำและระบุตำแหน่งการรับและส่งข้อมูลของพอร์ตด้วย

3.บัสควบคุม (Control Bus)-มีลักษณะเป็นสัญญาณควบคุมพื้นฐาน

พัฒนาการของพีซีบัส (PC Bus)

ผู้ผลิตและพัฒนาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์จำเป็นต้องผลิตและพัฒนาระบบบัสควบคู่กับ ฮาร์ดแวร์ เพื่อให้ฮาร์ดแวร์สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วโดยพัฒนาการของพีซีบัสมีดังต่อ ไปนี้

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) คือ การนำคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่อง ขึ้นไปมาเชื่อมต่อผ่านสื่อ เพื่อใช้ทรัพยากรร่วมกันระหว่างผู้ใช้งาน โดยมีการสำรองข้อมูลและช่วยให้สามารถควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์หรือ อุปกรณ์ต่างๆในระยะทางไกลได้

ประเภทของคอมพิวเตอร์

 1.เครื่องเซิร์ฟเวอร์(Sever) คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการต่างๆแก่คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆในเครือข่าย

 2.เครื่องไคลเอนต์(Client) คือ เครื่องลูกข่าย หรือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ร้องขอบริการไปยังเครื่องแม่ข่ายหรือเครื่อง

โครงสร้างเครือข่าย

โครงสร้างเครือข่าย คือ ลักษณะหรือรูปแบบของการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อให้เกิดระบบเครือข่าย

 1. เครือข่ายแบบบัส (Bus Topology) มีลักษณะการเชื่อมต่อโดยใช้สายส่งข้อมูลหลักเป็นแกนกลาง โดยสายส่งข้อมูลหลักจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง

2.เครือข่ายแบบดาว (Star topology) มีลักษณะการเชื่อมต่อเครือข่ายมายังจุดศูนย์กลางเครือข่ายคล้ายดาวมีแฉก 

3.เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology) มีลักษณะการเชื่อมต่อคล้ายวงแหวน โดยจะเชื่อมต่อจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งถัดไปเรื่อยๆ

4.เครือข่ายแบบตาข่าย (Mesh Topology)  

มี ลักษณะการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ภายในเครือข่ายถึงกันหมดทุกเครื่อง โดยะเชื่อมต่อสายสัญญาณจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุก เครื่อง

ชนิดของเครือข่าย

1. เครือข่ายแบบส่วนบุคคล (PAN Personal Area Network) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อจุดประสงค์หลักในการแลกเปลี่ยนหรือถ่ายโอนข้อมูล

2. เครือข่ายแบบท้องถิ่น (LAN: Local Area Network) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันในระยะทางใกล้ที่จำกัด มักมีระยะทางการเชื่อมต่อประมาณ 10 กิโลเมตร จุดประสงค์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบนี้ มักใช้เพื่อติดต่อสื่อสารกันภายในกลุ่มเล็กๆ

3. เครือข่ายแบบเชื่อมโยงภายในเมืองเดียวกัน (MAN: Metropolitan Area Network) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่มีพื้นที่การทำงานครอบคลุมทั่วทั้งตำบลหรืออำเภอ

4. เครือข่ายแบบระยะใกล้ (WAN: Wide Area Network) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขาดใหญ่มากโดยเชื่อมโยงเครือข่ายทุกประเภทเข้าด้วยกันมีพื้นที่ครอบคลุมทั่วโลก