2.1 ความหมายของการสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูล/ข่าวสารโดยผ่านทางสื่อกลางในการสื่อสารซึ่งอาจเป็นสื่อกลางประเภทที่มีสายหรือไร้สายก็ได้2.2 องค์ประกอบพื้นฐานของระบบสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วย
1.ข้อมูล/ข่าวสาร(data/message) คือข้อมูลสารสนเทศต่างๆที่ต้องการส่งไปยังผู้รับโดยข้อมูลข่าวสารอาจประกอบด้วยข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง วีดิทัศน์ หรือสื่อประสม
2.ผู้ส่ง(sender) คือคนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข้อมูล/ข่าวสาร ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ กล้องวีดิทัศน์ เป็นต้น
3.ผู้รับ (reciever) คือคนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข้อมูล/ข่าวสาร ที่ทางผู้ส่งข้อมูลส่งให้ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ เป็นต้น
4.สื่อกลางในการส่งข้อมูล (transmission media) คือ ส่งที่ทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลข่าวสารไปยังจุดหมายปลายทาง โดยสื่อกลางในการส่งข้อมูลจะมีทั้งแบบมีสาย เช่น สายเคเบิล สายยูทีพี สายไฟเบอร์ออพติก และสื่อกลางในการส่งข้อมูลแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟและดาวเทียม
5.โพรโทคอล (protocol) คือ กฎเกณฑ์ ระเบียบ หรือข้อปฏิบัติต่างๆที่กำหนดขึ้นมาเพื่อเป็นข้อตกลงในการสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่ง
สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณที่มีขนาดแอมพลิจูด (amplitude) ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและเป็นค่าต่อเนื่อง เช่น เสียงพูด และเสียงดนตรี ส่วนสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญลักษณ์ที่ไม่มีค่าความต่อเนื่องที่เรียกว่า ดิสครีต (discrete)สัญญาณดิจิทัลถูกแทนด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าสองระดับเท่านั้น โดยแสดงสถานะเป็น “0”และ”1” ซึ่งตรงกับตัวเลขฐานสอง
ในบางครั้งการสื่อสารข้อมูลต้องมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณสัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิตอลกลับไปมาเพื่อให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสม และนำไปใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องเจข้าด้วยกันผ่านระบบโทรศัพท์ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อรองรับเสียงพูด ที่มีลักษณะของสัญญาณเป็นแบบแอนะล็อก ไม่เหมาะสมกับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัลระหว่างคอมพิวเตอร์ จึงต้องมีอุปกรณ์ช่วยในการแลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ เพื่อส่งออกไปเป็นสัญญาณแอนะล็อก จากนั้นแปลงกลับมาเป็นสัญญาณดิจิทัลเมื่อสัญญาณถูกส่งถึงผู้รับ โดยผ่านอุปกรณ์ในการแปลงสัญญาณที่เรียกว่า โมเด็ม(modem)ซึ่งใช้เทคนิคการบีบอัดข้อมูลร่วมกับการแก้ไขข้อผิดพลาดของข้อมูลที่อาจเกิดขึ้นจากการส่งสัญญาณด้วย ดังรูปที่ 1.6
2.ผู้ส่ง(sender) คือคนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข้อมูล/ข่าวสาร ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ กล้องวีดิทัศน์ เป็นต้น
3.ผู้รับ (reciever) คือคนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข้อมูล/ข่าวสาร ที่ทางผู้ส่งข้อมูลส่งให้ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ เป็นต้น
4.สื่อกลางในการส่งข้อมูล (transmission media) คือ ส่งที่ทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลข่าวสารไปยังจุดหมายปลายทาง โดยสื่อกลางในการส่งข้อมูลจะมีทั้งแบบมีสาย เช่น สายเคเบิล สายยูทีพี สายไฟเบอร์ออพติก และสื่อกลางในการส่งข้อมูลแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟและดาวเทียม
5.โพรโทคอล (protocol) คือ กฎเกณฑ์ ระเบียบ หรือข้อปฏิบัติต่างๆที่กำหนดขึ้นมาเพื่อเป็นข้อตกลงในการสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่ง
 |
| รูปที่ 1.4 องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่อสารข้อมูล ที่มา : http://comedu.nstru.ac.th/5581135030/images/q.png |
2.3 สัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสาร
แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ สัญญาณแอนะล็อก(analog signal) และสัญญาณดิจิตอล(digital signal)
สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณที่มีขนาดแอมพลิจูด (amplitude) ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและเป็นค่าต่อเนื่อง เช่น เสียงพูด และเสียงดนตรี ส่วนสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญลักษณ์ที่ไม่มีค่าความต่อเนื่องที่เรียกว่า ดิสครีต (discrete)สัญญาณดิจิทัลถูกแทนด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าสองระดับเท่านั้น โดยแสดงสถานะเป็น “0”และ”1” ซึ่งตรงกับตัวเลขฐานสอง
 |
| รูปที่ 1.5 สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิทัล ที่มา : https://i1.wp.com/krukrit.kkw2.ac.th/images/lesson4/lesson4-2_clip_image002.jpg |
ในบางครั้งการสื่อสารข้อมูลต้องมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณสัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิตอลกลับไปมาเพื่อให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสม และนำไปใช้งานได้ ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องเจข้าด้วยกันผ่านระบบโทรศัพท์ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อรองรับเสียงพูด ที่มีลักษณะของสัญญาณเป็นแบบแอนะล็อก ไม่เหมาะสมกับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัลระหว่างคอมพิวเตอร์ จึงต้องมีอุปกรณ์ช่วยในการแลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ เพื่อส่งออกไปเป็นสัญญาณแอนะล็อก จากนั้นแปลงกลับมาเป็นสัญญาณดิจิทัลเมื่อสัญญาณถูกส่งถึงผู้รับ โดยผ่านอุปกรณ์ในการแปลงสัญญาณที่เรียกว่า โมเด็ม(modem)ซึ่งใช้เทคนิคการบีบอัดข้อมูลร่วมกับการแก้ไขข้อผิดพลาดของข้อมูลที่อาจเกิดขึ้นจากการส่งสัญญาณด้วย ดังรูปที่ 1.6
 |
| รูปที่ 1.6 การแปลงสัญญาณระหว่างสัญญาณดิจิทัลและแอนะล็อก ที่มา : https://networkingbasics.weebly.com/uploads/1/0/9/9/10991116/4592248_orig.jpg |
2.4 การถ่ายโอนข้อมูล
เป็นการส่งสัญญาณออกจากอุปกรณ์ส่ง ไปยังอุปกรณ์รับโดยจำแนกได้ 2 แบบ คือ
1) การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน
ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละหลายบิตพร้อมกันจากอุปกรณ์ไปยังอุปกรณ์รับ ผ่านสื่อกลาง
ตัวนำสัญญาณที่มีช่องทางส่งข้อมูลหลายช่องทาง โดยทั่วไปจะเป็นการนำสายสัญญาณหลาย ๆ เส้น
ที่มีจำนวนสายส่งสัญญาณเท่ากับจำนวนบิตที่ต้องการส่งในแต่ละครั้ง เช่น ส่งข้อมูล 11110001
ออกไปพร้อมกัน สายส่งก็ต้องมี 8 เส้น นอกจากการส่งข้อมูลหลักที่ต้องการแล้ว อาจมีการส่ง
ข้อมูลอื่นเพิ่มเติมไปด้วย เช่น บิตพาริตี (parity bit) ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการ
รับสัญญาณที่ปลายทาง หรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ เพื่อควบคุมจังหวะการ รับ-ส่งข้อมูล
ในแต่ละรอบสายส่งข้อมูลแบบขนานนี้มีความยาวไม่มาก เนื่องจากถ้าสายยาวมากเกินไป
จะก่อให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย และเกิดการรบกวนกันของ
สัญญาณ การส่งโดยวิธีนี้นิยมใช้้กับการรับส่งข้อมูลในระยะใกล้ ๆ
ข้อดี ของการรับส่งข้อมูล คือ การ รับส่งข้อมูลทำได้รวดเร็ว
ข้อเสีย ที่ต้องใช้สายส่งหลายเส้นทำให้มีค่าใช้จ่ายสูง ที่พบเห็นได้บ่่อย คือ การเชื่อมต่อระหว่าง
เมนบอร์ดกับฮาร์ดดิสก์ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์แบบ EIDE และการเชื่อมต่อระหว่างเครื่อง
คอมพิวเตอร์กับเครื่องพิมพ์ ด้วยพอร์ตแบบขนาน
2) การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
ในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมข้อมูลที่ส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การถ่ายโอน
ข้อมูลแบบอนุกรม ต้องการสื่อกลางสำหรับ การสื่อสารเพียงช่องเดียว หรือเพียงคู่สายเดียว
ค่าใช้จ่ายในด้านของสายสัญญาณจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะไกล ๆ การถ่ายโอนข้อมูล
แบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลแต่ละชุดจะถูกเปลี่ยนให้เป็นอนุกรมแล้วทยอยส่งออกไปทีละบิตยังจุดรับ
แต่เนื่องจากการทำงาน และการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่่าง ๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์
จะใช้ช่องทางการสื่อสารแบบขนาน ที่ประกอบด้วย ชุดของข้อมูลหลายบิต
ดังนั้นที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนแปลงข้อมูล ที่รับมาทีละบิต ให้เป็นชุดของข้อมูลที่
ลงตัวพอดีกับขนาดของช่องทางการสื่อสารที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1
เป็นต้น การเชื่อมต่อสามารถทำได้ โดยใช้สายถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมหรือที่เรียกว่า สายซีเรียล
(serial cable)
ในปัจจุบันมีการพัฒนาการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมความเร็วสูงโดยการใช้การเชื่อมต่อ
แบบยูเอสบี
รูปแบบการรับ-ส่งข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นการรับส่งข้อมูลขนานหรือแบบอนุกรมสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 แบบดังนี้
1. การสื่อสารข้อมูลทางเดียว(simplex transmission) ข้อมูลสามารถส่งได้ทางเดียว โดยแต่
ละฝ่ายจะทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น เป็นผู้รับหรือผู้ส่งบางครั้งเรียกการสื่อสารแบบนี้ี้ว่า การส่ง
ทิศทางเดียว (unidirectional transmission) เช่น การกระจายเสียงของสถานีโทรทัศน์หรือวิทยุ
2. การสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex transmission) สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองฝ่าย
แต่ต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับจะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสาร (walkie-talkie radio)
3. การสื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex transmission) สามารถส่งข้อมูลได้สองทางโดย
ที่ผู้รับและผู้ส่งสามารถรับส่งข้อมูลได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์คู่สนทนาคุยโต้
ตอบได้ในเวลาเดียวกัน
ที่มีจำนวนสายส่งสัญญาณเท่ากับจำนวนบิตที่ต้องการส่งในแต่ละครั้ง เช่น ส่งข้อมูล 11110001
ออกไปพร้อมกัน สายส่งก็ต้องมี 8 เส้น นอกจากการส่งข้อมูลหลักที่ต้องการแล้ว อาจมีการส่ง
ข้อมูลอื่นเพิ่มเติมไปด้วย เช่น บิตพาริตี (parity bit) ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการ
รับสัญญาณที่ปลายทาง หรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ เพื่อควบคุมจังหวะการ รับ-ส่งข้อมูล
ในแต่ละรอบสายส่งข้อมูลแบบขนานนี้มีความยาวไม่มาก เนื่องจากถ้าสายยาวมากเกินไป
จะก่อให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย และเกิดการรบกวนกันของ
สัญญาณ การส่งโดยวิธีนี้นิยมใช้้กับการรับส่งข้อมูลในระยะใกล้ ๆ
ข้อดี ของการรับส่งข้อมูล คือ การ รับส่งข้อมูลทำได้รวดเร็ว
ข้อเสีย ที่ต้องใช้สายส่งหลายเส้นทำให้มีค่าใช้จ่ายสูง ที่พบเห็นได้บ่่อย คือ การเชื่อมต่อระหว่าง
เมนบอร์ดกับฮาร์ดดิสก์ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์แบบ EIDE และการเชื่อมต่อระหว่างเครื่อง
คอมพิวเตอร์กับเครื่องพิมพ์ ด้วยพอร์ตแบบขนาน
 |
| รูปที่ 1.7 การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน https://greentae.files.wordpress.com/2013/01/4image7.jpeg |
2) การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
ในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมข้อมูลที่ส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การถ่ายโอน
ข้อมูลแบบอนุกรม ต้องการสื่อกลางสำหรับ การสื่อสารเพียงช่องเดียว หรือเพียงคู่สายเดียว
ค่าใช้จ่ายในด้านของสายสัญญาณจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะไกล ๆ การถ่ายโอนข้อมูล
แบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลแต่ละชุดจะถูกเปลี่ยนให้เป็นอนุกรมแล้วทยอยส่งออกไปทีละบิตยังจุดรับ
แต่เนื่องจากการทำงาน และการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่่าง ๆ ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์
จะใช้ช่องทางการสื่อสารแบบขนาน ที่ประกอบด้วย ชุดของข้อมูลหลายบิต
ดังนั้นที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนแปลงข้อมูล ที่รับมาทีละบิต ให้เป็นชุดของข้อมูลที่
ลงตัวพอดีกับขนาดของช่องทางการสื่อสารที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1
เป็นต้น การเชื่อมต่อสามารถทำได้ โดยใช้สายถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมหรือที่เรียกว่า สายซีเรียล
(serial cable)
ในปัจจุบันมีการพัฒนาการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมความเร็วสูงโดยการใช้การเชื่อมต่อ
แบบยูเอสบี
 |
| รูปที่ 1.8 การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ที่มา : https://greentae.files.wordpress.com/2013/01/4image9.jpeg |
2.5 รูปแบบการรับ-ส่งข้อมูล
รูปแบบการรับ-ส่งข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นการรับส่งข้อมูลขนานหรือแบบอนุกรมสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 แบบดังนี้1. การสื่อสารข้อมูลทางเดียว(simplex transmission) ข้อมูลสามารถส่งได้ทางเดียว โดยแต่
ละฝ่ายจะทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น เป็นผู้รับหรือผู้ส่งบางครั้งเรียกการสื่อสารแบบนี้ี้ว่า การส่ง
ทิศทางเดียว (unidirectional transmission) เช่น การกระจายเสียงของสถานีโทรทัศน์หรือวิทยุ
2. การสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex transmission) สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองฝ่าย
แต่ต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับจะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสาร (walkie-talkie radio)
3. การสื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex transmission) สามารถส่งข้อมูลได้สองทางโดย
ที่ผู้รับและผู้ส่งสามารถรับส่งข้อมูลได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์คู่สนทนาคุยโต้
ตอบได้ในเวลาเดียวกัน
 |
| รูปที่ 1.9 รูปแบบทิศทางการส่งข้อมูล ที่มา : http://na5241.blogspot.com/2017/08/blog-post_25.html |
>> คลิกทำแบบฝึกหัด
