Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School หน่วยที่ 1 การสื่อสารข้อมูล Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

ผังมโนทัศน์ ความหมายของการสื่อสาร และพื้นฐานการสื่อสารข้อมูล ความหมายของการสื่อสาร และพื้นฐานการสื่อสารข้อมูล รูปแบบทิศทางการส่งสัญญาณสื่อสาร รหัสแทนข้อมูล ช่องสัญญาณการสื่อสาร Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School ลองคิด ลองตอบ 1 การสื่อสารข้อมูลในคอมพิวเตอร์เหมือน หรือแตกต่างจากการสื่อสารของมนุษย์อย่างไร 2 หากไม่มีการสื่อสาร คอมพิวเตอร์จะทำงานได้หรือไม่ อย่างไร Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

ความหมายของการสื่อสาร และพื้นฐานการสื่อสารข้อมูล ใช้ประกอบแผนการจัดการเรียนรู้ที่ 2 Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล 1. ผู้ส่งข้อมูล (Sender) สิ่งที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังจุดหมายที่ต้องการ 2. ผู้รับข้อมูล (Receiver) สิ่งที่ทำหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาจากผู้ส่ง 3. ข้อมูล (Data) สิ่งที่ผู้ส่งต้องการส่งไปยังผู้รับ สิ่งที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการ นำข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ 4. สื่อนำข้อมูลหรือตัวกลาง (Medium) 5. โพรโทคอล (Protocol) กฎเกณฑ์ ข้อตกลง หรือวิธีการในการสื่อสารข้อมูล Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

รูปแบบทิศทางการส่งสัญญาณสื่อสาร ใช้ประกอบแผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

ทิศทาง การสื่อสารข้อมูล Simplex Half-Duplex duplex ทิศทาง การสื่อสารข้อมูล Full-Duplex

ทิศทางการสื่อสารข้อมูล Simplex Transmission 1. การสื่อสารข้อมูลแบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีผู้ส่งข้อมูลทำหน้าที่ส่งแต่เพียงผู้เดียว และผู้รับ ทำหน้าที่รับข้อมูลแต่เพียงอย่างเดียว เช่น การฟังวิทยุ การดูโทรทัศน์ การฟังเสียงประกาศ การอ่านหนังสือ เป็นต้น

Half-Duplex Transmission เป็นการสื่อสารข้อมูลที่ผู้สื่อสารจะผลัดกันเป็นผู้รับและส่งข้อมูล เช่น วิทยุสื่อสาร (Radio Communication) เป็นต้น

Full-Duplex Transmission เป็นการสื่อสารที่สามารถส่งมูลโต้ตอบกันได้ทันที โดยไม่ต้องรอให้ส่งข้อมูลเสร็จก่อน เช่น การสนทนาผ่านโทรศัพท์ การสนทนาผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นต้น

Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School สาระน่ารู้ การเรียกวิทยุสื่อสาร นิยมเรียกชื่อวิทยุตามด้วยหน่วยงานหรืออาชีพที่ใช้วิทยุสื่อสารนั้น เช่น วิทยุตำรวจ วิทยุทหาร และวิทยุสายการบิน Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

ชนิดของสัญญาณ สัญญาณแอนะล็อก Analog Signal สัญญาณดิจิตอล Digital Signal

สัญญาณแอนะล็อก (Analog Signal) 1 รอบ กราฟของสัญญาณแอนะล็อก เป็นสัญญาณต่อเนื่องในรูปแบบคลื่น สามารถแทนลักษณะของสัญญาณได้ด้วยรูปกราฟคลื่นไซน์ (Sine wave) ซึ่งมีค่าความถี่ (frequency) เท่ากับจำนวนรอบของคลื่นที่เคลื่อนที่ใน 1 วินาที เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ และสัญญาณเสียงที่ส่งจากวิทยุ

สัญญาณดิจิทัล (Digital Signal) กราฟของสัญญาณดิจิทัล เป็นสัญญาณไม่ต่อเนื่องในรูปแบบกราฟสี่เหลี่ยม (Square Graph) สัญญาณ มีการเปลี่ยนแปลงไม่ปะติดปะต่อ การส่งข้อมูลจะต้องแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบดิจิทัล หรือ 0 และ 1 ก่อนแล้วจึงแปลงให้อยู่ในรูปแบบของสัญญาณอีกทีหนึ่ง มีหน่วยวัดเป็น บิตต่อวินาที หรือ bit per second (bps)

Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School สาระน่ารู้ เฮิรตซ์ (Hertz) คือ หน่วยความถี่ของสัญญาณ แอนะล็อก ซึ่งสามารถวัดได้โดยการนับจำนวนรอบ ของสัญญาณที่เกิดขึ้นภายใน 1 นาที Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

รูปแบบของการถ่ายโอนข้อมูล การส่งสัญญาณข้อมูลแบบอะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission) การส่งสัญญาณข้อมูลแบบซิงโครนัส (Synchronous Transmission) รูปแบบของการถ่ายโอนข้อมูล Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

การส่งสัญญาณข้อมูลแบบอนุกรม (Serial data transmission) คือ การส่งสัญญาณข้อมูลครั้งละ 1 บิต เรียงกันไปบนสายสัญญาณเส้นเดียวกันจนครบ สื่อที่ใช้จะมีเพียง 1 ช่องสัญญาณ ซึ่งมีราคาถูกกว่าสื่อที่มีหลายช่องสัญญาณ แต่การส่งข้อมูลลักษณะนี้จะช้า จึงต้องใช้ระยะเวลานานจนกว่าจะส่งครบ Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

1. การส่งสัญญาณข้อมูลแบบอะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission) อุปกรณ์ ส่ง สัญญาณ 1 รับ 1 0 1 0 0 0 สายสัญญาณ การส่งสัญญาณข้อมูลแบบอะซิงโครนัส คือ การส่งสัญญาณข้อมูลที่ไม่มีการประสานจังหวะการทำงานระหว่างอุปกรณ์ ส่งสัญญาณกับอุปกรณ์รับสัญญาณ โดยอุปกรณ์ส่งสัญญาณจะแยกข้อมูลเพื่อส่ง สัญญาณทีละตัวอักษร จนครบ 1 ตัวอักษะ ซึ่งเท่ากับ 8 บิต แล้วจะกำหนดจุดเริ่มต้น และจุดสิ้นสุดของบิตแต่ละตัวอักษรอย่างชัดเจน เช่น การใช้บริการไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

2. การส่งสัญญาณข้อมูลแบบซิงโครนัส (synchronous Transmission) อุปกรณ์ ส่ง สัญญาณ 1 รับ 0 1 0 1 0 0 0 1 สายสัญญาณ การส่งสัญญาณข้อมูลแบบซิงโครนัส คือ การส่งสัญญาณข้อมูลที่มีการประสานจังหวะการทำงานระหว่างอุปกรณ์ส่งสัญญาณ กับอุปกรณ์รับสัญญาณ เพื่อให้มีการทำงานอย่างสอดคล้องเป็นจังหวะ โดยสัญญาณข้อมูล จะถูกจัดส่งเป็นกลุ่มเรียงกับไปอย่างต่อเนื่อง เช่น การสื่อสารระหว่างฮาร์ดแวร์ภายใน ระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งต้องส่งสัญญาณข้อมูลด้วยความเร็วสูง Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

การส่งสัญญาณข้อมูลแบบขนาน (parallel data transmission) คือ การส่งข้อมูลครั้งละหลาย ๆ บิต ขนานกันไปบนสายสัญญาณตามจำนวนบิตของข้อมูลนั้น เช่น การส่งข้อมูลครั้งล่ะ 8 บิต สื่อที่ใช้จะต้องมีช่องสัญญาณอย่างน้อย 8 ช่องสัญญาณ การส่งสัญญาณจะทำได้เร็วกว่าแบบอนุกรม เพราะสามารถส่งข้อมูลได้ทีละหลาย ๆ บิต แต่ต้องใช้สื่อที่มีคุณภาพสูงและราคาแพง Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

ใช้ประกอบแผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 รหัสแทนข้อมูล ใช้ประกอบแผนการจัดการเรียนรู้ที่ 4 Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

รหัสแทนข้อมูล (Data Code) คอมพิวเตอร์ทำงานด้วยหลักการทางอิเล็กทรอนิกส์ที่แทนสัญญาณทางไฟฟ้าด้วยตัวเลข 0 และ 1 ซึ่งเป็นตัวเลขในระบบเลขฐานสอง แต่ละหลักเรียกว่าบิต เมื่อนำตัวเลขหลาย ๆ บิตมาเรียงกัน จะใช้สร้างรหัสแทนจำนวน ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ ทั้งภาษาอังกฤษ และภาษาไทยได้ และเพื่อให้การแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์เป็นไปในแนวเดียวกัน จึงมีการกำหนดมาตรฐาน รหัสตัวเลขในระบบเลขฐานสองสำหรับแทนสัญลักษณ์เหล่านี้

ชนิดของรหัสแทนข้อมูล

รหัส EBCDIC (Extended Binary Code Decimal Interchange Code) รหัสเอบซีโคด พัฒนาโดยบริษัทไอบีเอ็มใช้แทนข้อมูลที่แตกต่างกันได้ทั้งหมด 256 ชนิด จะแบ่งรหัสออกเป็น 2 ส่วน คือ โซนบิต (Zone bits) ซึ่งอยู่ทางด้านซ้าย มีจำนวน 4 บิต และนิวเมอริกบิต (Numeric bits) ในอีก 4 บิตที่เหลือ

1.4 รหัสแทนข้อมูล (Data Code) (ต่อ) รหัส ASCII (American Standard Code for Information Interchange) เป็นรหัสมาตรฐานที่ใช้ใน การสื่อสารข้อมูล เพื่อให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ใช้เลขฐานสอง 8 หลักแทนข้อมูลหนึ่งตัว เช่นเดียวกับรหัส เอบซีดิค นั่นคือ 1 ไบต์มีความยาวเท่ากับ 8 บิต รวมทั้ง มีการแบ่งรหัสออกเป็นสองส่วน คือ โซนบิต และนิวเมอริกบิต

1.4 รหัสแทนข้อมูล (Data Code) (ต่อ) รหัส UniCode เป็นรหัสแบบใหม่ล่าสุด เนื่องจากรหัสขนาด 8 บิต มีรูปแบบเพียง 256 รูปแบบ ไม่สามารถแทนภาษาเขียนแบบต่าง ๆ ในโลกได้ครบหมด โดยเฉพาะภาษาที่เป็นภาษาภาพ เช่น ภาษาจีนหรือภาษาญี่ปุ่น เพียงภาษาเดียวก็มีจำนวนรูปแบบเกินกว่า 256 ตัวแล้ว UniCode จะเป็นระบบรหัสที่เป็น 16 บิต จึงแทนตัวอักษรได้ถึง 65,536 ตัว ซึ่งเพียงพอสำหรับตัวอักษรและสัญลักษณ์กราฟิกโดยทั่วไป

ช่องสัญญาณการสื่อสาร ใช้ประกอบแผนการจัดการเรียนรู้ที่ 5 Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School ตัวกลาง Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

สายคู่บิดเกลียว (Twisted pair cable) มีลักษณะคล้ายสายไฟทั่วไป ราคาไม่แพง น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย ภายในประกอบด้วย สายทองแดงพันเป็นเกลียวคู่ อาจจะมี 2, 4 หรือ 6 คู่ โดยสายทองแดงแต่ละเส้น จะมีพลาสติกสีแผ่นบาง ๆ หุ้มอยู่เพื่อลดสัญญาณรบกวนจากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic) Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

สายตัวนำร่วมแกนหรือสายโคแอกเชียล (coaxial cable) คล้ายสายเคเบิลทีวีที่เชื่อมต่อระหว่างเครื่องรับโทรทัศน์กับเสาอากาศ มีน้ำหนัก และราคาแพงกว่าสายคู่บิดเกลียว ภายในมีตัวนำไฟฟ้าเป็นแกนกลางและห่อหุ้มด้วยฉนวนเป็นชั้น ๆ โดยตัวนอกสุดจะเคลือบด้วยพลาสติก ตัวนำโลหะทำหน้าที่ส่งสัญญาณ ส่วนฉนวนทำหน้าที่ป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก ส่งข้อมูลได้ระยะไกล และมีช่วงความกว้างในการส่งข้อมูลมาก ทำให้ส่งข้อมูลได้เร็ว Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

สายใยแก้วนำแสง (Optical fiber cable) เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาคุณสมบัติของใยแก้วที่เรียบ มีน้ำหนักเบา และมีขนาดเล็กมาก และป้องกันสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าไม่ให้รบกวนสัญญาณภายในสาย ภายในแกนกลาง ทำจากใยแก้ว ซึ่งเป็นท่อแก้วหรือท่อซิลิกา (Silica) หลอมละลาย และห่อหุ้มด้วยวัสดุ ป้องกันแสง สามารถส่งข้อมูลได้เร็วเท่ากับความเร็วแสง ข้อเสียคือ ราคาสูง ติดตั้ง ดูแลยาก Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

แสงอินฟราเรด (infrared) เป็นสัญญาณข้อมูลที่มีความถี่สั้น นิยมใช้ในการสื่อสารระยะทางใกล้ ๆ เช่น ใช้แสงอินฟราเรดจากเครื่องรีโมทคอนโทรล (Remote control) ไปยังเครื่องรับ ของวิทยุและโทรทัศน์ การส่งข้อมูลระหว่างโทรศัพท์มือถือ ไม่สามารถส่งข้อมูล ผ่านวัตถุทึบแสงได้ Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

สัญญาณวิทยุ (radio wave) มีลักษณะการส่งสัญญาณได้ในระดับความถี่ต่างกันตามชนิดของคลื่นนั้น ๆ เช่น VLF, VHF, UHF, SHF และ EHF โดยสามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางไกล ๆ หรือ ในสถานที่ที่ไม่สามารถใช้สายส่งได้ แต่อากาศเป็นตัวกลางในการสื่อสาร สัญญาณวิทยุ มีหลายคลื่นความถี่ เช่น 300 KHz-3MHz ใช้ส่งคลื่น AM หรือ 30-300 MHz ใช้ส่งคลื่น FM และวิทยุสายการบิน Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School ไมโครเวฟ (Microwave) เป็นการสื่อสารไร้สายที่เป็นคลื่นวิทยุที่มีความถี่ในระดับกิกะเฮิรตซ์ (Gigahertz) โดยจะส่งสัญญาณเป็นคลื่นไมโครเวฟจากเสาไมโครเวฟต้นหนึ่งไปยังเสาไมโครเวฟที่ตั้งอยู่ในระยะทางที่ไกลออกไป ในทิศทางที่เป็นเส้นตรงหรือระยะเส้นสายตา (Line of sight) ถ้ามีสิ่งกีดขวางจะไม่สามารถส่งสัญญาณได้ นอกจากนี้ยังต้องติดตั้งสถานีทวนสัญญาณ (Repeater station) เพื่อช่วยในการตรวจสอบและส่งสัญญาณไปยังเสาไมโครเวฟต้นต่อไป โดยปกติคลื่นไมโครเวฟจะถูกส่งได้ไกลประมาณ 20-30 ไมล์ Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

ดาวเทียม (Satellite Communication) เป็นการสื่อสารจากพื้นโลกไปสู่ดาวเทียม โดยบนพื้นโลกจะมีสถานีส่งสัญญาณ (Earth Station) ทำการส่งสัญญาณไปยังดาวเทียมที่โคจรอยู่นอกโลก เรียกว่า อัปลิงก์ (Uplink) จากนั้นดาวเทียมจะทวนและกระจายสัญญาณส่งกลับมายัง สถานีรับบนพื้นโลก เรียกว่า การดาวน์ลิงก์ (Downlink) โดยจะทำการส่งดาวเทียม ขึ้นไปอยู่ห่างจากพื้นประมาณ 22,300 ไมล์ เพื่อให้ดาวเทียมหมุนไปตามการโคจรของโลก ทำให้สามารถรับส่งสัญญาณได้ตลอดเวลา Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School

สาระน่ารู้ ความยาวของคลื่นไมโครเวฟมีหน่วยวัดเป็นไมโครเมตร จึงเรียกสัญญาณในลักษณะนี้ว่า “ไมโครเวฟ” Create by Sutasinee Sawangsri PhimaiWittaya School