สื่อกลางในการส่งข้อมูลมีกี่ประเภท

การสื่อสารข้อมูลทุกชนิด ต้องอาศัยสื่อกลางในการส่งผ่านข้อมูล เพื่อนำข้อมูลไปยังจุดหมายปลายทาง  เช่น การคุยโทรศัพท์  อาศัยสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณคลื่นเสียงไปยังผู้รับ เป็นต้น สำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์  อาจใช้สายเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อ หรืออาจใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อเป็นแบบไร้สาย เป็นสื่อกลางในการเชื่อมต่อได้   สื่อกลางในการสื่อสารมีความสำคัญเพราะเป็นปัจจัยหนึ่งที่กำหนดประสิทธิภาพในการสื่อสาร เช่น ความเร็วในการส่งข้อมูลปริมาณของข้อมูลที่สามารถนำไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลารวมถึงคุณภาพของการส่งข้อมูล

3.1 สื่อกลางแบบใช้สาย

1. สายคู่บิดเกลียว(twisted pair cable)  สายนำสัญญาณแต่ละคู่สายเป็นสายทองแดงจะถูกพันบิดเป็นเกลียว  เพื่อลดการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  จากคู่สายข้างเคียงกันภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก   ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง   สายคู่บิดเกลียว   สามารถใช้ส่งข้อมูลจำนวนมากเป็นระยะทางไกลได้หลายกิโลเมตร เนื่องจากราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้ำหนัก
เบา  ง่ายต่อการติดตั้ง  นิยมใช้อย่างกว้างขวาง  สายคู่บิดเกลียวมี 2 ชนิด คือ

          - สายคู่บิดเกลียวแบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายยูทีพี (Unshieded Twisted pair :UTP) 
เป็นสายใช้ในระบบโทรศัพท์ ต่อปรับปรุงคุณสมบัติให้ดีขึ้น จนสามารถใช้กับสัญญาณความถี่สูงได้ทำให้ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงขึ้น

รูปที่ 1.10 ตัวอย่างสาย UTP ที่มา : https://www.tiendacables.es/2807/bobina-305-metros-cable-utp-cat6.jpg

 - สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายเอสทีพี (Shielded Twisted pair :STP) เป็นสายที่หุ้มด้วยตัวกั้นสัญญาณเพื่อป้องกันการรบกวนได้ดียิ่งขึ้น สายเอสทีพีรองรับความถี่ของการส่งข้อมูลสูงกว่าสายยูทีพี แต่มีราคาแพงกว่า

         ในปัจจุบันการติดตั้งสายสัญญาณภายในอาคาร  นิยมใช้สายยูทีพีเป็นหลัก  เพราะมีราคาถูกกว่าสายเอสทีพี และมีการพัฒนามาตรฐานให้มีคุณภาพสูงสามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ดีขึ้น

รูปที่ 1.11 ตัวอย่างสาย STP ที่มา : http://4.bp.blogspot.com/-qExWIAs6FZA/VlgCkE73XAI/AAAAAAAAACA/wflCE6Rl2-c/s1600/pic4.jpg

2. สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็นสายนำสัญญาณที่รู้จักกันดี โดยใช้เป็นสายนำสัญญาณที่ต่อจากเสาอากาศเครื่องรับโทรทัศน์หรือสายเคเบิลทีวี   ตัวสายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นหุ้มด้วยฉนวน เพื่อป้องกันกระแสไฟรั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากทองแดงถักเป็นร่างแห  เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า  และสัญญาณรบกวนอื่น ๆ ก่อนหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก  และนิยมใช้เป็นสายนำสัญญาณแอนะล็อก เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ ภาพและเสียง (audio-video devices) ต่าง ๆ ภายในบ้านและสำนักงาน

รูปที่ 1.12 ตัวอย่างสายโคแอกซ์ ที่มา : https://sites.google.com/site/it39000009/_/rsrc/1467939633420/hnwy-thi-4/CoaxialCable.jpg

3. สายไฟเบอร์ออฟติก (fiber - optic cable)  ประกอบด้วย  กลุ่มของเส้นใยทำจากแก้ว หรือพลาสติก  ที่มีขนาดเล็กประมาณเส้นผม   แต่ละเส้นจะมีแกนกลาง (core)  ที่ถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุใยแก้วอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า แคล็ดดิง (cladding) และหุ้มอีกชั้นด้วยฉนวนเพื่อป้องกันการกระแทกและฉีกขาดการส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้   มีข้อแตกต่างจากชนิดอื่น ๆ ซึ่งใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่งแต่ละการทำงานของสื่อกลางชนิดนี้จะใช้แสงความเข้มสูง  เช่น แสงเลเซอร์  ส่งผ่านไปในเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้แคล็ดดิงเป็นตัวสะท้อนแสง ทำให้แสงสามารถเดินทางไปจนถึงปลายทางได้ โดยไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใด ๆ และมีความผิดพลาดในการส่งข้อมูลต่ำมาก   ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูง ระดับกิกะบิตต่อวินาที  อีกทั้งยังมีีความปลอดภัยในการส่งข้อมูลสูง  มีความสามารถในการนำพาข้อมูลไปได้ในปริมาณมาก  และสามารถส่งข้อมูลไปได้เป็นระยะทางไกล โดยมีความผิดพลาดน้อยจึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคาร  ระหว่างเมือง และถูกนำไปใช้ เป็นสายแกนหลัก (backbone cable) เชื่อมโยงเครือข่ายหลัก เข้าด้วยกัน

รูปที่ 1.13 ตัวอย่างสายไฟเบอร์ออฟติก ที่มา : http://www.be2hand.com/upload/201110/201110-13-154313-1.jpg

สื่อกลางแบบใช้สายที่กล่าวมา มีคุณสมบัติและการนำไปใช้งานชนิดต่าง ๆ ดังนี้

3.2 สื่อกลางแบบไร้สาย

การสื่อสารแบบไร้สาย  อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ   ซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่สามารถนำมาใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีหลายชนิด  แบ่งตามช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน  สื่อกลางของการสื่อสารแบบนี้  เช่น อินฟาเรด(Infrared : IR)  ไมโครเวฟ (microwave) คลื่นวิทยุ (radiowave) และดาวเทียมสื่อสาร (communication satellite) 

1. อินฟาเรด สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่ง และตัวรับสัญญาณ เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับโทรทัศน์หรือวิทยุ  การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์โดยผ่านพอร์ตไออาร์ดี (The Infrared Data Association : IrDA) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะใกล้

รูปที่ 1.14 ตัวอย่างการส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรล ที่มา : http://kanlayanee.ac.th/ict/index.php/4-3

2.ไมโครเวฟเป็นสื่อกลางในการสื่อสารทีมีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกล โดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศ พร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง  และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวตามความโค้งของผิวโลกได้   จึงต้องมีการตั้งสถานีรับส่งข้อมูลเป็นระยะ   และส่งข้อมูลต่อกัน  ระหว่างสถานีจนกว่าจะถึงสถานีปลายทางและแต่ละสถานีจะตั้งอยู่บนที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึกสูง หรือยอดเขาเพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ การส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมาก ๆ และไม่สะดวกในการวางสายสัญญาณ ซึ่งเสาสัญญาณแต่ละเสาสามารถวางห่างกันได้ถึง 80 กิโลเมตร ตัวอย่างการส่งสัญญาณไมโครเวฟผ่านพื้นผิวดิน

รูปที่ 1.15 การส่งสัญญาณผ่านไมโครเวฟภาคพื้นดิน ที่มา : http://www.datacom2u.com/Picture/WirelessMedia_clip_image006.jpg

 3.คลื่นวิทยุ เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถส่งในระยะได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ (broadcast) ส่งไปยังตัวรับสัญญาณ  และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่าง ๆ กันในการส่งข้อมูล  เช่น การสื่อสารระยะไกลในการกระจายเสียงวิทยุระบบเอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM) และเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM)  หรือการสื่อสารระยะใกล้ โดยใช้ไวไฟ (Wi-Fi) และบลูทูท (Bluetooth)

รูปที่ 1.16 การส่งสัญญาณผ่านคลื่นวิทยุ ที่มา : http://www.wellsitecctv.com/application/images/galleries/galleries-2013-06-20_561616_img.jpg

4.ดาวเทียมสื่อสาร พัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับส่งไมโครเวฟบนผิวโลกโดยเป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ ในการส่งสัญญาณต้องมีสถานีภาคพื้นดิน คอยทำหน้าที่ รับส่งสัญญาณ ขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจร อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ  35,600 กิโลเมตร โดยดาวเทียมเหล่านั้น  จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่ิ่งกับที่ ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง  ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่าง ๆ บนผิวโลก เป็นไปอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานดาวเทียมในการระบุตำแหน่งบนพื้นโลก เรียกว่า ระบบจีพีเอส โดยบอกพิกัดเส้นรุ้ง และเส้นแวงของผู้ใช้งานเพื่อใช้ในการนำทาง

รูปที่ 1.17 ดาวเทียมสื่อสาร ที่มา : https://phapatsorn5653.files.wordpress.com/2014/03/630.jpg

>> คลิกทำแบบฝึกหัด