เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการเรียน 3(2-2) Information Technology for Learning

เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการเรียน 3(2-2) Information Technology for Learning By WathineeDuangonnam Wathinee.d@gmail.com AJ Wathinee

พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

วัตถุประสงค์เพื่อ • บอกส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูลได้ • เข้าใจทิศทางการสื่อสารข้อมูลในรูปแบบต่าง ๆ • บอกชนิดของสัญญาณและวิธีการสื่อสารข้อมูลได้ • บอกตัวกลางในการส่งข้อมูลทั้งแบบมีสายและแบบไร้สายได้ • สามารถนำเทคโนโลยีการสื่อสารมาประยุกต์ใช้กับงานหรือชีวิตประจำวันได้

ส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูลส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล • ข่าวสาร (Message) • ผู้ส่ง (Sender) • ผู้รับ (Receiver) • ตัวกลาง (Medium) • โปรโตคอล (Protocol)

ส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูลส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล เป็นกฎเกณฑ์,ข้อตกลงที่ใช้สำหรับในการสื่อสารข้อมูล Step 1: Step 2: Step 3: : : Step 1: Step 2: Step 3: : : ข่าวสาร ประกอบไปด้วย ข้อมูล หรือสารสนเทศที่ได้ส่งมอบระหว่างกัน เป็นได้ทั้ง ข้อความ รูปภาพ เสียง วีดีโอ มัลติมีเดีย อื่น ๆ Protocol Protocol Message Medium Receiver ตัวกลางส่งข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสาร จะเป็นแบบใช้สาย หรือไร้สายก็ได้เช่น สายเคเบิล สายโทรศัพท์ คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ ,ทำหน้าที่ในการให้ข้อมูลสามารถเดินทางจากต้นทาง ไป ปลายทางได้ Sender ผู้รับ คืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่ง เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ วิทยุ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการจัดส่งข้อมูลข่าวสาร เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ กล้องวีดีโอ เป็นต้น

Note ข้อมูลที่ส่งมอบระหว่างกันในระหว่างการสื่อสาร สามารถเป็นข้อมูลทั้งชนิดข้อความ ตัวเลข รูปภาพ วีดีโอ เสียง หรือ มัลติมีเดีย แต่อย่างไร ก็ตามถึงแม้ข้อมูล ดังกล่าวจะแลดูแตกต่างกัน แต่คอมพิวเตอร์จะแทนค่าข้อมูลเหล่านั้นอยู่ในรูปแบบของเลขฐานสอง (Binary) หรือบิต (Bits) ** อยู่ในรูปแบบ 0,1

ทิศทางการสื่อสารข้อมูลทิศทางการสื่อสารข้อมูล คือทิศทางของสัญญาณที่เดินทางระหว่างสองอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันผ่านตัวกลาง เพื่อติดต่อสื่อสารและรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับ ปกติจะมีอยู่ 3 รูปแบบ • การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์ (Simplex) • การสื่อสารแบบฮาร์ฟดูเพล็กซ์ (Half-Duplex) • การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์ (Full-Duplex)

การสื่อสารแบบ Simplex Direction of data เป็นทิศทางการสื่อสารแบบทิศทางเดียว ฝ่ายหนึ่งจะเป็นผู้ส่ง อีกฝ่ายจะเป็นผู้รับ ตัวอย่างเช่น การกระจายเสียงของสถานีวิทยุ การแพร่ภาพผ่านทางโทรทัศน์ เป็นต้น

การสื่อสารแบบ Half-Duplex Direction of data at time 1 Direction of data at time2 เป็นทิศทางการสื่อสารด้วยการส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณเดียว และสามารถส่งข้อมูล ไปกลับได้ทั้งสองฝ่าย แต่เป็นการสลับกันรับส่งข้อมูล ทำให้การสื่อสารในรูปแบบนี้สามารถ เปลี่ยนสภาวะจากผู้ส่งเป็นผู้รับหรือจากผู้รับเป็นผู้ส่งได้ ด้วยการกดสวิตช์ (การสลับสถานะ) ตัวอย่างเช่น วิทยุสื่อสาร “ว 1 เรียก ว 2 ทราบแล้วเปลี่ยน ”

การสื่อสารแบบ Full-Duplex Direction of data all the time เป็นทิศทางการสื่อสารแบบสองทาง ซึ่งเป็นการส่งข้อมูลได้สองทางในเวลาเดียวกัน ฝ่ายผู้รับ และฝ่ายผู้ส่ง นั้นสามารถสื่อสารร่วมกันในขณะเดียวกันได้ เช่น โทรศัพท์ ซึ่งคู่สนทนาสามารถ คุยโต้ตอบกันได้ในช่วงเวลาเดียวกันโดยไม่จำเป็นต้องมีการสับสวิตซ์ไปมา

Note ทิศทางการสื่อสารข้อมูลในแต่ละรูปแบบต่างก็มีข้อดีข้อเสียที่แตกต่างกัน ซึ่งหากพิจารณาโดยคร่าว ๆ แล้ว ดูเหมือนแบบ Full-Duplex จะเป็นรูปแบบการส่งสัญญาณที่ได้ใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ทั้งสองฝ่าย แต่รูปแบบการสื่อสารดังกล่าวจำเป็นต้องลงทุนในค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่สูงกว่ารูปแบบอื่น ๆ ในขณะที่การสื่อสารก็ใช่ว่าจำเป็นต้องเป็นในรูปแบบของสองทิศทางเสมอไป ดังนั้นเราควรพิจารณาถึงความเหมาะสมและความคุ้มค่าต่อการใช้งานเป็นหลักสำคัญ

ชนิดของสัญญาณ สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้สำหรับการสื่อสารนั้นสามารถแบ่งออกเป็น • 1.สัญญาณแอนะล็อก (Analog Signal) • 2.สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal)

สัญญาณแอนะล็อก (Analog Signal) เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง เช่น สัญญาณเสียงใน สายโทรศัพท์ ข้อเสีย เป็นสัญญาณที่ถูกรบกวนได้ง่าย หากถูกรบกวนมากก็อาจจะส่งผลต่อข้อมูลให้เกิดความผิดพลาดได้ ข้อดี สามารถส่งสัญญาณได้ในระยะไกล

สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) เป็นสัญญาณที่มีระดับสัญญาณเพียง 0 หรือ 1 (on/off) เป็นสัญญาณที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ ข้อดี มีความน่าเชื่อถือสูง แม่นยำ ข้อเสีย หากมีการส่งต่อในระยะไกลออกไปแล้วจะส่งผลให้สัญญาณผิดเพี้ยนได้ง่าย

การสื่อสารระยะไกลด้วยการใช้โมเด็มการสื่อสารระยะไกลด้วยการใช้โมเด็ม

Note สัญญาณ Analog และสัญญาณ Digital มักนำไปใช้ร่วมกันอยู่เสมอ เช่น คอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้ก็ใช้สัญญาณ Digital แต่เมื่อต้องการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เพื่อติดต่อสื่อสารระยะไกลออกไป (เช่นต้องการใช้ Internet) แต่เนื่องจาก สัญญาณ Digital ไม่สามารถส่งระยะไกลๆได้ ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์ (Modem) ทำหน้าที่แปลงสัญญาณ

Note (ต่อ) โดยการแปลงสัญญาณแบ่งเป็นทั้งภาคส่งและภาครับ ภาคส่ง ทำหน้าที่แปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาณโทรศัพท์ ( Digital  Analog) ภาครับ ทำหน้าที่แปลงสัญญาณโทรศัพท์กลับมาเป็นสัญญาณคอมพิวเตอร์ (Analog  Digital)

การสื่อสารระยะไกลด้วยการใช้โมเด็มการสื่อสารระยะไกลด้วยการใช้โมเด็ม

โมเด็มMODEM เป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณดิจิตอลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ ให้เป็นสัญญาณAnalog เรียกขั้นตอนนี้ว่าmodulation และแปลงสัญญาณAnalog จากเครื่องคอมพิวเตอร์ ให้เป็นสัญญาณ Digitalเรียกขั้นตอนนี้ว่าdemodulation

โมเด็มMODEM โมเด็มภายนอก External modem โมเด็มภายใน Internal modem เป็นอุปกรณ์ที่แยกจากเครื่องคอมพิวเตอร์ และเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ทางพอร์ต อนุกรม(serial port)ด้วยสายเคเบิ้ล ข้อดีคือเคลื่อนย้ายได้ง่าย เป็นการ์ดที่ใช้เสียบกับแผงวงจรหลัก ของคอมพิวเตอร์ข้อดี ประหยัดพื้นที่ ใช้งานและราคาถูกกว่าโมเด็มภายนอก โมเด็มไร้สาย Wireless modem มีลักษณะคล้ายโมเด็มภายนอกโดยโมเด็มภายนอกจะเชื่อมต่อพอร์ต (port) โดยใช้สายโทรศัพท์ แต่โมเด็มไร้สายจะสื่อสารโดยใช้เคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

วิธีการสื่อสารข้อมูล สำหรับวิธีการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์นั้น มี 2 แบบคือ • การสื่อสารแบบ อะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission) • การสื่อสารแบบ ซิงโครนัส (Synchronous Transmission)

การสื่อสารแบบ อะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission) เป็นการสื่อสารแบบไม่ประสานจังหวะระหว่างอุปกรณ์รับและอุปกรณ์ส่ง ข้อมูลที่ส่งไปจะแยกส่งด้วยการส่งทีละตัวอักษร ซึ่งจะมีการกำหนดจุดเริ่มต้นหรือ บิตเริ่มต้นเพื่อแบ่งสภาวะสายไม่ว่างให้เป็นสภาวะที่สามารถสื่อสารได้ โดยบิตสิ้นสุดจะเป็นตัวกำหนดจุดสิ้นสุดของ package ข้อมูลชุดนั้น ตัวอย่าง การส่ง E-mail

การสื่อสารแบบ อะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission) ต่อ การส่ง E-mail ผู้ส่งสามารถส่งได้เลย โดยไม่จำเป็นต้องเข้าจังหวะการสื่อสารระหว่างฝ่ายผู้ส่งและผู้รับ ซึ่งผู้รับจะทราบว่ามีเมล์ส่งมาหาตนก็ต่อเมื่อได้มีการเข้าไปตรวจสอบ mail box

การสื่อสารแบบ ซิงโครนัส(Synchronous Transmission) เป็นการสื่อสารแบบประสานจังหวะ ซึ่งทั้งภาคส่งและภาครับต้องมีจังหวะที่สอดคล้องกัน เพื่อให้อยู่ในสภาวะของการเข้าจังหวะการสื่อสาร การสื่อสารแบบนี้ข้อมูลที่ส่งจะส่งเป็นกลุ่ม ข้อดีคือ จะรวดเร็วกว่าแบบ Asynchronous ตัวอย่าง การสื่อสารภายในระบบคอมพิวเตอร์ และระบบเครือข่าย LAN

เปรียบเทียบวิธีการสื่อสารข้อมูลเปรียบเทียบวิธีการสื่อสารข้อมูล

ตัวกลางในการส่งข้อมูล (Transmission Media) หมายถึง ช่องทางที่ใช้เป็นทางเดินที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลาง ในการนำพาสัญญาณไฟฟ้าเดินทางจากที่หนึ่งไปยังอีกทีหนึ่ง • ตัวกลางส่งข้อมูลแบบมีสาย (Physical Transmission Media) • ตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission Media)

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบมีสาย (Physical Transmission Media) สายคู่บิดเกลียว (Twisted-Pair Wire) • มีลักษณะคล้ายกับสายโทรศัพท์ตามบ้านทั่วไป มีอยู่ 2 ชนิด • STP (Shield Twisted-Pair) มีฉนวนห่อหุ้ม • ป้องกันสัญญาณรบกวนได้เป็นอย่างดี • UTP (Unshield Twisted-Pair)ไม่มีฉนวนห่อหุ้ม • ถูกสัญญาณรบกวนได้ง่ายกว่า ปัจจุบันนิยม UTP มากกว่า เนื่องจากราคาถูก และสามารถรองรับความเร็วได้สูงระดับ Gigabit Ethernet ข้อเสีย ระยะทางในการเชื่อมต่อค่อนข้างสั้น จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณให้ระยะทางไกล ออกไปอีก

สายคู่บิดเกลียว (Twisted-Pair Wire) )

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบมีสาย(Physical Transmission Media) สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) คล้ายกับสายทีวีที่เชื่อมต่อไปยังเสาอากาศ จะมีสายส่งข้อมูลอยู่ตรงกลางซึ่งทำจากทองแดง และมีชั้นต่าง ๆ รวมทั้งฉนวนที่ค่อนข้างหนา ทำให้ป้องกันคลื่นรบกวนได้ดี ข้อเสีย ราคาแพง ข้อจำกัดด้านความเร็วในการส่งข้อมูลค่อนข้างต่ำกว่า UTP * รองรับความเร็วสูงสุดได้เพียง 10เมกะบิต(ในเครือข่าย LAN Ethernet

สายโคแอกเชียล(Coaxial Cable) • สายเคเบิลแบบโคแอกเชียล ส่วนของสายส่งข้อมูลจะอยู่ตรงกลางเป็นลวดทองแดงมีชั้นของตัวเหนี่ยวนำหุ้มอยู่ 2 ชั้นชั้นในเป็นฟั่นเกลียวหรือชั้นแข็ง ชั้นนอกเป็นฟั่นเกลียวและคั่นระหว่างชั้นด้วยฉนวนหนา เปลือกชั้นนอกสุดเป็นฉนวนสายโคแอกสามารถม้วนโค้งงอได้ง่าย มี 2 แบบ คือ75 โอมห์ และ 50 โอมห์ ขนาดของสายมีตั้งแต่0.4 - 1.0 นิ้ว ชั้นตัวเหนี่ยวนำทำหน้าที่ป้องกันการสูญเสียพลังงานจากแผ่รังสีเปลือกฉนวนหนาทำให้สายมีความคงทนสามารถฝังเดินสายใต้พื้นดินได้

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบมีสาย (Physical Transmission Media) สายไฟเบอร์ออปติก(Fiber-Optic Cable) • เป็นสายสัญญาณคุณภาพสูง และจัดได้ว่าเป็นสายที่ใน • ปัจจุบันได้นำมาใช้อย่างแพร่หลาย การสื่อสารภายใน • สายจะเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสงที่มีความ • เร็วสูงและส่งออกเป็นพัลส์ของแสงผ่านสายไฟเบอร์ออปติก • ข้อดี • แบนด์วิธ ของสายชนิดนี้สูงถึงระดับกิกะบิต(GB) • สามารถเชื่อมต่อได้ระยะไกลหลายกิโลเมตร • การรบกวนสัญญาณมีน้อยมาก • มีความปลอดภัยของข้อมูลค่อนข้างสูง • ข้อเสีย • ราคาค่อนข้างสูง

สายไฟเบอร์ออปติก(Fiber-Optic Cable • แม้ว่าการส่งข้อมูลผ่านทางสายไฟเบอร์ออปติก จะทำได้อย่างมีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมและจำนวนมหาศาล แต่ราคาสายไฟเบอร์ออปติกและอุปกรณ์ประกอบสำหรับการเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสง และจากคลื่นแสงกลับมาเป็นสัญญาณไฟฟ้า เครื่องทบทวนสัญญาณ มีราคาสูงกว่าการส่งสัญญาณผ่านสายสัญญาณแบบอื่นสายไฟเบอร์ออปติกมีความแข็งแต่เปราะจึงยากต่อการเดินสายไฟตามที่ต่างๆ ได้ตามที่ต้องการ อีกทั้งการเชื่อมต่อระหว่างสายก็ทำได้ยากมากเพราะต้องระวังไม่ได้เกิดการหักเห

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission Media) คลื่นวิทยุ (Radio Wave) การสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุนั้น จะมีคลื่นความถี่ที่แตกต่างกัน ตามคลื่นของชนิดนั้น ๆ เช่น VLF,VHF,UHF,SHF และ EHF เป็นต้น

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission Media) คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) มีความถี่ระดับกิกะเฮิรตซ์(GHz) เนื่องจากความยาวของคลื่นมีหน่วยวัดเป็น ไมโครเมตร จึงเรียกว่า ไมโครเวฟ เป็นคลื่นเส้นตรงระดับสายตา หากมีภูเขาหรือตึกสูง บังคลื่นก็จะทำ ให้ไม่สามารถส่งสัญญาณไปที่หมายได้ จึงมีการติดตั้งจาน เพื่อส่งทอดต่อสัญญาณ

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission Media) ดาวเทียม (Satellite) เมื่อคลื่นไมโครเวฟ มีข้อจำกัด จึงได้มีการพัฒนาดาวเทียม ดาวเทียมก็คือสถานีไมโครเวฟลอยฟ้าที่ทำงานอยู่เหนือพื้นผิวโลก สามารถครอบคลุมการสื่อสารได้ทั่วโลก โดยดาวเทียมดวงหนึ่ง ส่งสัญญาณในบริเวณกว้างเท่ากับ 1 ใน 3 ของโลก (120 องศา)

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission Media) ดาวเทียม (Satellite) • Uplink การส่งสัญญาณจากภาคพื้นดินไปยังดาวเทียม • Downlinkการส่งสัญญาณจากดาวเทียมไปยังสถานีภาคพื้นดิน

ตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission Media) อินฟราเรด (Infrared) แสงอินฟราเรด เป็นคลื่นความถี่สั้น ที่มักนำไปใช้กับรีโมตคอนโทรล ของวิทยุหรือโทรทัศน์ เป็นแสงที่มีทิศทางในระดับสายตา ไม่สามารถทะลุผ่านวัตถุทึบแสงได้

การใช้เทคโนโลยีการสื่อสารการใช้เทคโนโลยีการสื่อสาร • Fax • E-mail • Chat Rooms • Web board • Video conferencing • Social network. (Facebook , Line ,Tango )

Fax นอกจาก Fax ทั่วไปแล้ว การส่ง Fax ในปัจจุบันยังสามารถใช้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับโมเด็มเพื่อใช้ในการรับส่งแฟกซ์ได้เช่นกัน • คอมพิวเตอร์ • ติดต่อ Internet (Modem) • ติดตั้งโปรแกรม เช่น Winfax-Pro ก็จะส่งสามารถส่งข้อมูลดังกล่าวได้เหมือน Fax ทันทีโดยการใช้เครื่องสแกนเนอร์ Scan ข้อมูลแล้วส่งไปยังปลายทาง (สามารถจัดเก็บข้อมูลที่ได้รับไว้ในเครื่องได้)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (เบื้องต้น) (Computer Networks)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์(Computer Networks) คือ กลุ่มของคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ทำให้ผู้ใช้งานสามารถใช้ทรัพยากรต่าง ๆ ร่วมกันภายในเครือข่ายได้ ซึ่งในการส่งข้อมูลก็อาศัยตัวกลางเพื่อใช้ในการสื่อสาร ก็มีทั้งมีสาย และไม่มีสาย

ข้อดีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ข้อดีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ • ความสะดวกในการสื่อสาร • ใช้ Hardware ร่วมกันได้ • ใช้ข้อมูลและสารสนเทศร่วมกัน • ใช้ Software ร่วมกัน

ประเภทของเครือข่าย • เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network :LAN) • เครือข่ายระดับเมือง(Metropolitan Area Network :MAN) • เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network : WAN)

เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network :LAN) เป็นเครือข่ายส่วนบุคคล ที่มีการเชื่อมต่อและครอบคลุมภายใต้พื้นที่ ที่จำกัด เช่น ภายในสำนักงาน ภายในมหาวิทยาลัย หรือภายในอาคาร ที่อยู่ในบริเวณเดียวกัน (จำกัดพื้นที่ระยะทางไม่กี่กิโลเมตร) หากต้องการเชื่อมต่อระยะไกลขึ้นก็ใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณ (Repeater)

เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network :LAN) ต่อ Wireless LAN เครือข่ายไร้สาย โดยเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายด้วยคลื่นวิทยุ (Radio Wave)

เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network :LAN) ต่อ • LAN แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด • เครือข่ายแบบ Peer to Peer • เครือข่ายแบบ Client /Server

เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network :LAN) ต่อ • เครือข่ายแบบ Peer to Peer เชื่อมต่อกันเป็น Work Group โดยคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายดังกล่าว จะไม่มีเครื่องใดเป็น Server (ศูนย์บริการข้อมูล) ทุกเครื่องเสมอภาคกัน

เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network :LAN) ต่อ • เครือข่ายแบบ Client /Server เครือข่ายที่มีเครื่องหนึ่งเครื่องเป็นศูนย์บริการข้อมูล (Server)

Server based / Peer to Peer

เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการเรียน 3(2-2) Information Technology for Learning