แหล่งเรียนรู้ที่4 การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารข้อมูลทางคอมพิวเตอร์ หมายถึง การโอนถ่าย (Transmission) ข้อมูลหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้ส่งต้นทางกับผู้รับปลายทาง ทั้งข้อมูลประเภท ข้อความ รูปภาพ เสียง หรือข้อมูลสื่อผสม โดยผู้ส่งต้นทางส่งข้อมูลผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีหน้าที่แปลงข้อมูลเหล่านั้นให้อยู่ในรูปสัญญาณทางไฟฟ้า (Electronic data) จากนั้นถึงส่งไปยังอุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์ปลายทาง
      องค์ประกอบของการสื่อสาร
          1.  ผู้ส่งข้อมูล (Sender) ทำหน้าที่ส่งข้อมูล
          2.  ผู้รับข้อมูล (Receiver) ทำหน้าที่รับข้อมูล
          3.  ข้อมูล (Data) ข้อมูลที่ผู้ส่งข้อมูลต้องการส่งไปยังผู้รับข้อมูล อาจอยู่ในรูปของข้อความ เสียง ภาพเคลื่อนไหว
          4.  สื่อนำข้อมูล (Medium) ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการขนถ่ายข้อมูล เช่น สายเคเบิล ใยแก้วนำแสง อากาศ
          5.  โปรโตคอล (Protocol) กฎหรือวิธีที่ถูกกำหนดขึ้นเพื่อการสื่อสารข้อมูลในรูปแบบตามวิธีการสื่อสาร ที่ตกลง กันระหว่าง ผู้ส่งข้อมูล กับ ผู้รับข้อมูล 
การใช้เทคโนโลยีการสื่อสาร
          การสื่อสารข้อมูลในยุคปัจจุบัน ได้ตะหนักถึง ความสำคัญในการนำเทคโนโลยีคมนาคมและการสื่อสารมาช่วยงานเพื่อเพิ่ม ประสิทธิภาพของการดำเนินงาน ซึ้งการประยุกต์เทคโนโลยีการสื่อสารในองค์การมีดังนี้ 
ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail : E-mail)
          การใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และพีดีเอ ส่งข้อความอิเล็กทรอนิกส์ไปยังบุคคลอื่น โดยการสื่อสารนี้บุคคลที่ทำการสื่อสารจะต้องมีชื่อและที่อยู่ในรูปแบบอีเมล์ แอดเดรส  
โทรสาร (Facsimile หรือ Fax)
          เป็นการส่งข้อมูล ซึ่งอาจเป็นข้อความที่เขียนขึ้นด้วยมือหรือการพิมพ์ รูปภาพ หรือกราฟต่างๆ จากเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่มีอุปกรณ์ที่เรียกว่าแฟกซ์-โมเด็มไปยังเครื่องรับโทรสาร การส่งข้อความในลักษณะนี้ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและมีประสิทธิภาพสูงกว่าการ ส่งข้อมูลผ่านเครื่องโทรสารธรรมดา 
วอยซ์เมล (Voice Mail)               
          เป็นการส่งข้อความเป็นเสียงพูดให้กลายเป็นข้อความอิเล็กทรอนิกส์ผ่านระบบ เครือข่ายการสื่อสารข้อความจะถูกบันทึกไว้ในอุปกรณ์บันทึกเสียงที่เรียกว่าว อยซ์เมล์บ็อกซ์ เมื่อผู้รับเปิดฟังข้อความดังกล่าวก็จะถูกแปลงกลับไปอยู่ในรูปแบบของเสียง พูดตามเดิม 
การประชุมทางไกลอิเล็กทรอนิกส์ (Video Conferencing)               
          เป็นการสื่อสารข้อมูลโดยการส่งภาพและเสียงจากฝ่ายหนึ่งไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง ในการใช้ Video Conferencing จะต้องมีอุปกรณ์สำหรับการบันทึกภาพและอุปกรณ์บันทึกเสียง โดยที่ภาพและเสียงที่ส่งไปนั้นอาจเป็นภาพเคลื่อนไหวที่มีเสียงประกอบได้ การประชุมทางไกลอิเล็กทรอนิกส์ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการเดินทางไป ประชุม 
การระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียม(Global Positioning Systems : GPSs)               
          เป็นระบบที่ใช้วิเคราะห์และระบุตำแหน่งของคน สัตว์ หรือสิ่งของที่เป็นเป้าหมายของระบบ การวิเคราะห์ตำแหน่งทำได้โดยใช้ดาวเทียมระบุตำแหน่ง ปัจจุบันมีการนำไปใช้ในระบบการเดินเรือ เครื่องบินและเริมพัฒนามาใช้เพื่อระบุตำแหน่งของรถยนต์ด้วย 
กรุ๊ปแวร์(groupware)               
           เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่ช่วยสนับสนุนการทำงานของกลุ่มบุคคลให้สามารถทำงาน ร่วมกัน การใช้ทรัพยากรและสารสนเทศร่วมกันโดยผ่านระบบเครือข่าย 
การโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์(Electronic Fund Transfer : EFT)               
          ปัจจุบันผู้ใช้สามารถชำระค่าสินค้าและบริการโดยการโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์ จากบัญชีธนาคารที่ให้บริการโอนเงินอัตโนมัติด้วยเทคโนโลยีการสื่อสารที่ทัน สมัย กิจกรรมที่ประยุกต์ใช้กันเป็นประจำ ได้แก่ การโอนเงินผ่านทางตู้ ATM 
การแลกเปลี่ยนข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์(Electronic Data Interchange : EDI)               
          เป็นระบบแลกเปลี่ยนข้อมูลเชิงทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างองค์การ โดยใช้แบบฟอร์มของเองกสารอิเล็กทรอนิกส์ที่มีรูปแบบมาตรฐานสากล เช่น การส่งใบสั่งสินค้า ใบส่งของ ใบเรียกเก็บเงิน                 
 การระบุลักษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถี่วิทยุ(RFID)
          เป็นระบบระบุลักษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถี่วิทยุ ปัจจุบันมีการนำ RFID ไปประยุกต์ใช้งานหลากหลายประเภท เช่น ห่วงโซ่อุปทาน ระบบโลจิสติกส์การตรวจสอบฉลากยา การใช้ในฟาร์มเลี้ยงสุกร บัตรทางด่วน บัตรรถไฟฟ้าใต้ดิน ระบบหนังสือเดินทางอิเล็กทรอนิกส์  
ชนิดของสัญญาณข้อมูล
          1.  สัญญาณแอนะล็อก(Analog Signal)               
          เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (Sine Wave) โดยที่แต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน เมื่อนำสัญญาณข้อมูลเหล่านี้มาผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณและแปลง สัญญาณก็จะได้ข้อมูลที่ต้องการ 
เฮิรตซ์  (Hertz) คือหน่วยวัดความถี่ของสัญญาณข้อมูลแบบแอนะล็อก วิธีวัดความถี่จะนับจำนวนรอบของสัญญาณที่เกิดขึ้นภายใน 1 วินาที เช่น ความถี่ 60 Hz หมายถึง ใน 1 วินาที สัญญาณมีการเปลี่ยนแปลงระดับสัญญาณ 60 รอบ                
          2.  สัญญาณดิจิทัล(Digital Signal)               
          สัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง รูปสัญญาณของสัญญาณมีความเปลี่ยนแปลงที่ไม่ปะติดปะต่ออย่างสัญญาณแอนะล็อก ในการสื่อสารด้วยสัญญาณดิจิทัล ข้อมูลในคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นเลขฐานสอง (0และ1) จะถูกแทนด้วยสัญญาณดิจิทัล                 Bit Rate เป็นอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล วิธีวัดความเร็วจะนับจำนวนบิตข้อมูลที่ส่งได้ในช่วงระยะเวลา 1 วินาที เช่น 14,400 bps หมายถึง มีความเร็วในการส่งข้อมูลจำนวน 14,4001 บิตในระยะเวลา 1 วินาที                
โมเด็ม(Modulator DEModulator หรือ Modem)                   
          โมเด็ม(Modem) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิทัลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เป็น สัญญาณแอนะล็อก ความเร็วในการสื่อสารข้อมูลของโมเด็มวันเป็นบิตต่อวินาที (bit per second หรือ bps) ความเร็วของโมเด็มโดยทั่วไปมีความเร็วเป็น 56 กิโลบิตต่อวินาที 
ทิศทางการส่งข้อมูล(Transmission Mode) สามารถจำแนกทิศทางการส่งข้อมูลได้ 3 รูปแบบ
          1.  การส่งข้อมูลแบบทิศทางเดียว (Simplex Transmission) 
                              
                           



          2.  การส่งข้อมูลแบบสองทิศทางสลับกัน (Half-Duplex Transmission)
                           



          3.  การส่งข้อมูลแบบสองทิศทางพร้อมกัน (Full-Duplex Transmission)
                            

ประเภทของสัญญาณ

ข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลทางคอมพิวเตอร์ ต้องเป็นข้อมูลที่อยู่ในรูปสัญญาณทางไฟฟ้า ซึ่งสามารถจำแนกสัญญาณได้ 2 ลักษณะ

1.       สัญญาณแบบดิจิทัล(Digitals signal)

เป็นสัญญาณที่ถูกแบ่งเป็นช่วงๆ อย่างไม่ต่อเนื่อง (Discrete) โดยลักษณะของสัญญาณจะแบ่งออกเป็นสองระดับเพื่อแทนสถานะสองสถานะ คือ สถานะของบิต 0 และสถานะของบิต 1 โดยแต่ละสถานะคือ การให้แรงดันทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน การทำงานในคอมพิวเตอร์ใช้สัญญาณดิจิทัล

                                               

2.       สัญญาณอนาลอก(Analog Signal)

เป็น สัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความต่อเนื่องของสัญญาณ โดยไม่เปลี่ยนแปลงแบบทันที่ทันใดเหมือนกับสัญญาณดิจิทัล เช่น เสียงพูด

                                                

ตัวกลางการสื่อสาร
          1.  สื่อนำข้อมูลแบบมีสาย(Wired Media)  สื่อข้อมูลแบบมีสายที่นิยมใช้มี 3 ชนิดดังนี้
               -  สายคู่บิดเกลียว (Twisted-Pair Cable)               
                  สายคู่บิดเกลียว เป็นสายสัญญาณนำข้อมูลไฟฟ้า สายแต่ละเส้นมีลักษณะคล้ายสายไฟทั่วไป จำนวนสายจะมีเป็นคู่ เช่น 2 , 4 หรือ 6 เส้น แต่ละคู่จะมีพันบิดเกลียว การบิดเกลียวนี้จะช่วยลดสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นในการส่งข้อมูล ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่าปกติ
                -  สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)               
           สายโคแอกเชียล เป็นสายสัญญาณนำข้อมูลไฟฟ้า มีความถี่ในการส่งข้อมูลประมาณ 100 MHz ถึง500 MHz สายโคแอกเชียลมีความมเร็วในการส่งข้อมูลและราคาสูงกว่าสายบิดเกลียว
                -  สายใยแก้วนำแสง(Optical Fiber Cable)               
          สายสัญญาณทำจากใยแก้วหรือสารนำแสงหุ้มด้วยวัสดุป้องกันแสง มีความเร็วในการส่งสูงกับความเร็วแสง สามารถใช้ในการส่งข้อมูลที่มีความถี่สูงได้ สัญญาณที่ส่งผ่านสายใยแก้วนำแสง คือ แสง และ สัญญาณรบกวนจากภายนอกมีเพียงอย่างเดียว คือ แสงจากภายนอก 
          2.  สื่อนำข้อมูลแบบไร้สาย(Wireless Media) การสื่อสารข้อมูลแบบไร้สาย จะใช้อากาศเป็นตัวกลางของการสื่อสาร เช่น
                - แสงอินฟราเรด (Infrared)  เป็นการสื่อสารข้อมูลโดยใช้แสงอินฟราเรดเป็นสื่อกลาง การสื่อสารประเภทนี้นิยมใช้สำหรับการสือสารข้อมูลระยะใกล้ เช่น การสื่อการจากรีโมทคอนโทรลไปยังเครื่องรับวิทยุหรือโทรทัศน์
                -  สัญญาณวิทยุ (Radio Wave)  เป็นสื่อนำข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Media) ที่มีการส่งข้อมูลเป็นสัญญาณคลื่อนวิทยุไปในอากาศไปยังตัวรับสัญญาณ
                -  ไมโครเวฟภาคพื้นดิน (Terrestrial Microwave) เป็นการสื่อสารไรสายอีกประเภทหนึ่ง การสื่อสารประเภทนี้จะมีเสาส่งสัญญาณไมโครเวฟที่อยู่ห่างๆ กัน ทำการส่งข้อมูลไปในอากาศไปยังเสารับข้อมูล
                -  การสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication)  เป็นการสื่อสารจากพื้นโลกที่มีการส่งสัญญาณข้อมูลไปยังดาวเทียม โดยดาวเทียมจะทำหน้าที่เป็นสถานีทวนสัญญาณ เพื่อจัดส่งสัญญาณต่อไปยังสถานีภาพพื้นดินอื่นๆ ระยะทางจะโลกถึงดาวเทียมประมาณ 22,000 ไมล์ 
หลักเกณฑ์การพิจารณาเลือกสื่อนำข้อมูล
          1.  ราคา
          2.  ความเร็ว
          3.  ระยะทาง
          4.  สัญญาณรบกวนที่อาจจะเกิดขึ้น
          5.  ความปลอดภัยของข้อมูล 
มาตรฐานเครื่อข่ายไร้สาย (Wireless Networking Protocols)
          1. บลูทูธ (Bluetooth)
          2. ไวไฟ (Wi-Fi)
          3. ไว-แมกซ์ (Wi-MAX)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) เป็น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกตามการเชื่อมโยงได้เป็น 4 ชนิด ดังนี้

2.1  เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal Area Network : PAN) เป็นเครือข่ายที่ใช่ส่วนบุคคล ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบไร้สายในระยะใกล้ เช่น เช่น Bluetooth ตัวอย่าง เช่น การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง PDA กับ Desktop โดยมีระยะทางไม่เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps)การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับเครื่องพีดีเอ เป็นต้น

      PDA ย่อมาจาก Personal Digital Assistant หมายถึง คอมพิวเตอร์แบบพกพาขนาดเล็กเท่าฝ่ามือ มีโปรแกรมพื้นฐาน เช่น Spread Sheet ต่างๆ ช่วยจดบันทึก และการนัดหมายต่างๆ   (Palm)

เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps)

2.2  เครือข่ายเฉพาะที่ หรือ (Local Area Network : LAN) เป็น เครือข่ายขนาดเล็กซึ่งเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารที่อยู่ในท้อง ที่บริเวณเดียวกันเข้าด้วยกัน เช่น ภายในอาคาร หรือภายในอง๕การที่มีระยะทางไม่ไกลมากนัก เป็นต้น โดยคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะต่อเข้ากับอุปกรณ์เครือข่าย เช่น ฮับ สวิตช์ เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เครือข่ายแต่ละตัวจะเชื่อมต่อกันโดยใช้สายตีเกลียวคู่ สายใยแก้วนำแสงหรือคลื่นวิทยุ และเครือข่ายแลนจะเชื่อมต่อถึงกันด้วยอุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) การ สร้างเครือข่ายแลนนี้แต่ละองค์กร สามารถดำเนินการเองได้ โดยการวางสายสัญญาณสื่อสารภายในอาคารหรือภายในพื้นที่ของตนเอง เครือข่ายแลนมีตั้งแต่เครือข่ายขนาดเล็กที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สอง เครื่องขึ้นไปภายในห้องเดียวกัน จนถึงเชื่อมโยงระหว่างห้องหรือองค์กรขนาดใหญ่ เช่น ภายในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย เป็นต้น ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องที่เชื่อมต่อกัน สามารถส่งข้อมูลแลกเปลี่ยนกันได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และยังสามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้อีกด้วย 
 2.3 เครือข่ายนครหลวง หรือแมน (Metropolitan Area Network : MAN) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงแลนที่อยู่ห่างกัน เช่น ระหว่างสำนัก งานที่อยู่คนละอาหาร ระบบเคเบิลทีวีตามบ้านในปัจจุบัน เป็นต้น โดยมีลักษณะการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีระห่างไกลกันในช่วง 5-40 กิโลเมตร ผ่านสายสื่อสารประเภทสายใยแก้วนำแสงสายโคแอกเชียล หรืออาจใช้คลื่นไมโครเวฟ

                            2.4 เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน (Wide Area Network : WAN) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ ในระยะห่างไกล มีการติดต่อสื่อสารกันในบริเวณกว้าง เช่น เชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ เป็นต้น

แบบทดสอบ

         1.คุณคิดว่าการสื่อข้อมูล ในปัจจุบันมีความสำคัญและประโยชน์อย่างไร

         2.การสื่อสารข้อมูลต้องมีองค์ประกอบพื้นฐานและเกี่ยวข้องกับข่าวสารประเภทใด

         3.การสื่อสารข้อมูลมีรูปแบบ/ทิศทางการสื่อสารอย่างไร มีอุปกรณ์เครื่องมือใด

         4.บลูทูธ (Bluetooth)  ไวไฟ(WiFi)  ไว-แมกซ์ (Wi-max) มีลักษณะอย่างไรมีวิธีการใช้อย่างไร

ขอบคุณข้อมูลจาก

http://www.thaigoodview.com/node/53181

http://koonkrujiraporn.blogspot.com/2011/07/2_20.html