เทคโนโลยีสื่อสารข้อมูล

เทคโนโลยีสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีคมนาคมและการสื่อสารนำมาประยุกต์ใช้เพื่อพัฒนาและปรับปรุงการ ดำเนินงานทางธุรกิจโดยมีวัตถุประสงค์หลัก 4 ประการดังนี้
          1.  เพื่อการสื่อสารทางธุรกิจที่ดีขึ้น
          2.  เพื่อให้การดำเนินงานมีประสิทธิภาพสูงขึ้น
          3.  เพื่อการกระจายข้อมูลที่ดีขึ้น
          4.  เพื่อการจัดการกระบวนการธุรกิจที่สะดวกขึ้น  

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

องค์ประกอบระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
            1. คอมพิวเตอร์ คือ ระบบเครือข่ายจะต้องมีคอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่อง ขึ้นไป 
            2. การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card: NIC) เป็นการ์ดที่เสียบเข้ากับช่องเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์ 
            3. สื่อกลางและอุปกรณ์สำหรับการรับส่งข้อมูล (Physical Media) คือ ช่องทางในการสื่อสารข้อมูล 
            4. โพรโตคอล (Protocol) คือมาตรฐานหรือข้อตกลงที่ตั้งขึ้นเพื่อทำให้ผู้ที่จะสื่อสารกันเข้าใจกัน
            5. ระบบปฏิบัติเครือข่าย (Network Operating System: NOS) คือชุดโปรแกรมที่เป็นตัวช่วยจัดการ เกี่ยวกับการใช้งานเครือข่ายของผู้ใช้แต่ละคน

ประโยชน์ของระบบเครือข่ายของคอมพิวเตอร์
              1. ด้านการใช้ทรัพยากรร่วมกันได้
              2. ด้านการลดค่าใช้จ่ายด้านความสะดวกใน
              3. ด้านการสื่อสาร
              4. ด้านความน่าเชื่อถือของระบบงาน

การใช้เทคโนโลยีการสื่อสาร  

        การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในยุคปัจจุบัน ได้ตะหนักถึง ความสำคัญในการนำเทคโนโลยีคมนาคมและการสื่อสารมาช่วยงานเพื่อเพิ่ม ประสิทธิภาพของการดำเนินงาน ซึ้งการประยุกต์เทคโนโลยีการสื่อสารในองค์การมีดังนี้

            1. ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail : E-mail)  การใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และพีดีเอ ส่งข้อความอิเล็กทรอนิกส์ไปยังบุคคลอื่น โดยการสื่อสารนี้บุคคลที่ทำการสื่อสารจะต้องมีชื่อและที่อยู่ในรูปแบบอีเมล์ แอดเดรส

            2. โทรสาร (Facsimile หรือ Fax)   เป็นการส่งข้อมูล ซึ่งอาจเป็นข้อความที่เขียนขึ้นด้วยมือหรือการพิมพ์ รูปภาพ หรือกราฟต่างๆ จากเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่มีอุปกรณ์ที่เรียกว่าแฟกซ์-โมเด็มไปยังเครื่องรับโทรสาร การส่งข้อความในลักษณะนี้ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและมีประสิทธิภาพสูงกว่าการ ส่งข้อมูลผ่านเครื่องโทรสารธรรมดา

            3. วอยซ์เมล (Voice Mail)            

          เป็นการส่งข้อความเป็นเสียงพูดให้กลายเป็นข้อความอิเล็กทรอนิกส์ผ่านระบบ เครือข่ายการสื่อสารข้อความจะถูกบันทึกไว้ในอุปกรณ์บันทึกเสียงที่เรียกว่าว อยซ์เมล์บ็อกซ์ เมื่อผู้รับเปิดฟังข้อความดังกล่าวก็จะถูกแปลงกลับไปอยู่ในรูปแบบของเสียง พูดตามเดิม

           4.การประชุมทางไกลอิเล็กทรอนิกส์ (Video Conferencing)            

          เป็นการสื่อสารข้อมูลโดยการส่งภาพและเสียงจากฝ่ายหนึ่งไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง ในการใช้ Video Conferencing จะต้องมีอุปกรณ์สำหรับการบันทึกภาพและอุปกรณ์บันทึกเสียง โดยที่ภาพและเสียงที่ส่งไปนั้นอาจเป็นภาพเคลื่อนไหวที่มีเสียงประกอบได้ การประชุมทางไกลอิเล็กทรอนิกส์ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการเดินทางไป ประชุม

           5. การระบุตำแหน่งด้วยดาวเทียม(Global Positioning Systems : GPSs)            

          เป็นระบบที่ใช้วิเคราะห์และระบุตำแหน่งของคน สัตว์ หรือสิ่งของที่เป็นเป้าหมายของระบบ การวิเคราะห์ตำแหน่งทำได้โดยใช้ดาวเทียมระบุตำแหน่ง ปัจจุบันมีการนำไปใช้ในระบบการเดินเรือ เครื่องบินและเริมพัฒนามาใช้เพื่อระบุตำแหน่งของรถยนต์ด้วย

           6.กรุ๊ปแวร์(groupware)            

           เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่ช่วยสนับสนุนการทำงานของกลุ่มบุคคลให้สามารถทำงาน ร่วมกัน การใช้ทรัพยากรและสารสนเทศร่วมกันโดยผ่านระบบเครือข่าย

           7.การโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์(Electronic Fund Transfer : EFT)            

          ปัจจุบันผู้ใช้สามารถชำระค่าสินค้าและบริการโดยการโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์ จากบัญชีธนาคารที่ให้บริการโอนเงินอัตโนมัติด้วยเทคโนโลยีการสื่อสารที่ทัน สมัย กิจกรรมที่ประยุกต์ใช้กันเป็นประจำ ได้แก่ การโอนเงินผ่านทางตู้ ATM

           8.การแลกเปลี่ยนข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์(Electronic Data Interchange : EDI)            

          เป็นระบบแลกเปลี่ยนข้อมูลเชิงทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างองค์การ โดยใช้แบบฟอร์มของเองกสารอิเล็กทรอนิกส์ที่มีรูปแบบมาตรฐานสากล เช่น การส่งใบสั่งสินค้า ใบส่งของ ใบเรียกเก็บเงิน              

 การระบุลักษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถี่วิทยุ(RFID)   เป็นระบบระบุลักษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถี่วิทยุ ปัจจุบันมีการนำ RFID ไปประยุกต์ใช้งานหลากหลายประเภท เช่น ห่วงโซ่อุปทาน ระบบโลจิสติกส์การตรวจสอบฉลากยา การใช้ในฟาร์มเลี้ยงสุกร บัตรทางด่วน บัตรรถไฟฟ้าใต้ดิน ระบบหนังสือเดินทางอิเล็กทรอนิกส์  

รูปแบบการสื่อสารข้อมูลบนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในการติดต่อสื่อสารกันระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในระบบเครือข่ายจะมีรูปแบบของการสื่อสารหลักๆ อยู่ 3 รูปแบบ ดังนี้

        1 . ลักษณะการสื่อสารแบบ Unicast เป็นโหมดการรับส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งในระบบเครือข่ายในลักษณะ 1 ต่อ 1 หรือเรียกว่า One-to-Oneการส่งลักษณะนี้ ตัวเราท์เตอร์ ใช้โพรโทคอลในการค้นหาเส้นทางระหว่างโหมด เช่น Routing Internet Protocol version 2 (RIP), Open Shortest Path Finding version 2 (OSPF)

        2. การสื่อสารแบบ Broadcast เป็นการส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ต้นทางหนึ่งเครื่องไปยังเครื่องปลายทางทุกเครื่อง ที่ติดต่ออยู่ในลักษณะของการแพร่กระจายข้อมูล แบบ 1 ต่อ ทั้งหมด หรือเรียกว่า One-to-All การแพร่ข้อมูลแบบส่งไปยังเครื่องทุกเครื่องนั้น จะต้องมีการประมวลผลข้อมูลที่เครื่องปลายทาง ส่วนเครื่องที่ไม่ต้องการรับข้อมูลนั้นก็จะได้รับข้อมูลไปด้วย 

        3. Multicast เป็นการส่งข้อมูลจากเครื่องต้นทางหนึ่งไปยังกลุ่มของเครื่องปลายทางเฉพาะกลุ่มที่มีการกำหนดแบบ 1 ต่อกลุ่มเฉพาะ หรือ One-to-N ซึ่ง N ในที่นี้อยู่ตั้งแต่ 0 ถึง ทั้งหมด จะส่งข้อมูลไปยังเฉพาะกลุ่มที่ต้องการรับข้อมูลเท่านั้น

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)

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

ประเภทของระบบเครือข่ายของคอมพิวเตอร์
 แบ่งตามขนาดพื้นที่ให้บริการ เรียกอีกอย่างว่าการแบ่งตามขนาดกายภาพ คือ ความเร็วในการติดต่อรับส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน สามารถแบ่งได้ประเภทดังนี้ 
         1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network: LAN) เป็นเครือข่ายที่ติดตั้งและใช้งานและมีพื้นที่ให้บริการครอบคลุมระยะใกล้ มักใช้ภายในห้องสำนักงาน ภายในตัวอาคาร 
         2. เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network: MAN) เป็นเครือข่ายที่มีพื้นที่ให้บริการครอบคลุมอาณาบริเวณกว้างกว่าเครือข่ายท้องถิ่น และจะต้องใช้เครือข่ายสาธารณะเข้ามาตัวกลางในการติดต่อสื่อสาร
         3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network: WAN)เป็นเครือข่ายที่มีพื้นที่ให้บริการครอบคลุมอาณาบริเวณที่ห่างไกลกันมากกว้างกว่าเครือข่ายระดับเมือง ใช้เป็นเครือข่ายสำหรับติดต่อสื่อสารกันในระดับประเทศ ระดับทวีป และต้องใช้เครือข่ายสาธารณะเข้ามาเป็นตัวกลางในการติดต่อสื่อสาร

ระบบเครือข่ายไร้สาย 
        หมายถึง การสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ผ่านระบบเครือข่าย โดยไม่ต้องผ่านสายสัญญาณ แต่จะมีการส่งข้อมูลผ่านการใช้คลื่นความถี่วิทยุในย่านวิทยุ Radio Frequency: RF) และคลื่นอินฟราเรด infrared) แทน โดยระบบเครือข่ายไร้สายก็ยังมีคุณสมบัติครอบคลุมทุกอย่างเหมือนกับระบบเครือข่ายท้องถิ่น LAN) แบบใช้สายทั่วไป

ประเภทของเครือข่ายไร้สาย 
        1.1 ระบบเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล (Wireless Personal Area Network: WPAN) เป็นการใช้งานในลักษณะที่ครอบคลุมพื้นที่จำกัด IR (InfraRed) และ Bluetooth ประมาณไม่เกิน 3 เมตร และบลูทูธ ระยะห่าง ไม่เกิน 10 เมตร 
        1.2 ระบบเครือข่ายท้องถิ่นไร้สาย (Wireless Local Area Network: WLAN) เป็นการใช้งานในลักษณะที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างกว่าประเภทระบบเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ประมาณ 0 ถึง 100 เมตร 
        1.3 ระบบเครือข่ายเมืองไร้สาย (Wireless Metropolitan a Network: WMAN) เป็นการใช้งานในลักษณะที่ครอบคลุมพื้นที่กว้าง 1.4 ระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ไร้สาย (Wireless Wide Area Network: WWAN) เป็นการใช้งานในเครือข่ายขนาดใหญ่

เกณฑ์การวัดประสิทธิภาพของเครือข่าย
    1.สมรรถนะ (Competency) 
            1.1 เวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูล 
            1.2 จำนวนผู้ใช้งานในระบบเครือข่าย 
            1.3 ชนิดสื่อกลางที่ใช้ส่งข้อมูล 
            1.4 อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์
            1.5 ซอฟต์แวร์ 
    2.ความน่าเชื่อถือ (Reliability) 
    3.ความปลอดภัย (Security)

การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
    1.ด้านการติดต่อสื่อสาร
    2.ด้านการค้นหาข้อมูล
    3.ด้านธุรกิจและการเงิน
    4.ด้านการศึกษา
    5.ด้านการแพทย์

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)