การสื่อสารแบบไร้สายประเภทใดที่สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ในระยะทางไม่เกิน 48 กิโลเมตร

ระบบเครือข่ายคือการนำเครื่องคอมพิวเตอร์มากกว่า 2 เครื่องขึ้นไป มาเชื่อมต่อกันเพื่อสื่อสารรับส่งข้อมูลกัน โดยผ่านทางสื่อกลาง ซึ่งสื่อกลางส่วนใหญ่ที่เราจะรู้กันก็คือ สายแลน สายไฟเบอร์ เป็นต้น แต่ว่าสื่อกลางใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ไม่ได้มีแค่สายสัญญาณ ในโลกยุคปัจจุบันเราสามารถสื่อสารรับส่งข้อมูลจากทางไกลได้โดยไม่ต้องใช้สายสัญญาณ แต่ผ่านทางสื่อกลางแบบไร้สายแทน ในบทความนี้เราจะพาไปรู้จักกับสื่อกลางประเภทไร้สายกัน

สื่อกลางแบบไร้สายคืออะไร

ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับการสื่อสารแบบไร้สายกันก่อน การสื่อสารแบบไร้สายคือการรับส่งข้อมูลโดยไม่ผ่านสายสัญญาณ แต่ใช้อากาศเป็นตัวกลางในการรับส่งข้อมูล ดังนั้นสื่อกลางแบบไร้สายก็คือ คลื่นสัญญาณในอากาศที่ใช้รับส่งข้อมูลระหว่างกันนั้นเอง ถ้าอธิบายให้เข้าใจกันง่ายๆ ให้นึกถึงโทรทัศน์ที่เราใช้ โทรทัศน์รับคลื่นสัญญาณจากดาวเทียม และประมวลผลกลายเป็นภาพและเสียงรายการโปรดให้เราได้ดูกัน

สื่อกลางแบบไร้สายมีอะไรบ้าง

แม้ว่าการสื่อสารแบบไร้สายอาจฟังดูไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อะไรมาก แต่ว่าการรับส่งข้อมูลแบบไร้สายนั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ 2 ตัว ที่ต้องใช้ในระบบ นั้นก็คือ อุปกรณ์ส่งสัญญาณ กับ อุปกรณ์รับสัญญาณ ซึ่งอุปกรณ์ส่งสัญญาณค่อยทำหน้าที่แปลงข้อมูลกลายเป็นคลื่นสัญญาณและส่งผ่านคลื่นนั้นไปในอากาศ ส่วนอุปกรณ์รับสัญญาณคืออุปกรณ์ที่รับคลื่นสัญญาณนั้น แล้วแปลงกลับไปเป็นข้อมูล ซึ่งการรับส่งข้อมูลแบบไร้สายนี้มีข้อเสียอยู่นั้นก็คือปัญหาเรื่องระยะทางและโอกาสที่สัญญาณจะถูกรบกวน ทำให้ข้อมูลที่ส่งมาเสียหายหรือผิดเพี้อนได้ ทำให้ต้องมีการแบ่งช่วงความถี่ของสัญญาณในการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน ทำให้มีคลื่นสัญญาณความถี่ต่างๆ ที่เราเรียกกันในปํจจุบัน ดังนั้นเราจะมาดูกันว่าคลื่นสัญญาณที่ใช้รับส่งข้อมูลในปัจจุบันนั้นมีคลื่นสัญญาณอะไรบ้าง

1. คลื่นวิทยุ (Radio Wave)

คลื่นวิทยุเป็นคลื่นที่มีการกระจายตัวรอบทิศทางผ่านเสาอากาศส่งคลื่นวิทยุ โดยลักษณะรอบทิศทางแบบนี้ ทำให้มีประโยชน์สำหรับการสื่อสารแบบ Multicasting ซึ่งมีหนึ่งผู้ส่ง แต่หลายผู้รับ เช่น สถานีวิทยุ ระบบมือถือ โทรทัศน์ แต่อย่างไรก็ตาม คลื่นวิทยุมีข้อเสียอยู่หนึ่งอย่างนั้นก็คือ คลื่นมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนจากเสาอากาศตัวอื่นที่ส่งสัญญาณความถี่แบบเดียวกัน

2. สัญญาณไมโครเวฟ (Microwave)

ไมโครเวฟเป็นคลื่นที่เดินทางในทิศทางเดียว มีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวตามความโค้งของผิวโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรักส่งข้อมูลเป็นระยะ และส่งข้อมูลต่อกันระหว่างสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึกสูง หรือยอดเขา เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ

3. อินฟราเรด (Infrared)

อินฟราเรคเป็นสื่อสารที่ใช้คลื่นแสงที่ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า สามารถส่งข้อมูลด้วยคลื่นอินฟราเรดต้องส่งในแนวเส้นตรง และไม่สามารถทะลุสิ่งกีดขวางที่มีความหนาได้ นิยมใช้ในการส่งถ่ายโอนข้อมูลสำหรับอุปกรณ์แบบพกพา ตัวอย่างเช่น รีโมทโทรทัศน์ที่เราใช้งานกันอยู่ทั่วไป

4. ดาวเทียม (Satellite)

ดาวเทียมเป็นการสื่อสารโดยคลื่นสัญญาณแบบเดียวกันกับไมโครเวฟในการรับส่งข้อมูล แต่ว่าคลื่นไมโครเวฟมีข้อเสียที่คลื่นเดินทางในแนวตรง ทำให้พื้นที่ที่มีลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาหรือตึกสูงมีผลต่อการบดบังคลื่น จึงมีการพัฒนาดาวเทียมให้เป็นสถานีไมโครเวฟที่อยู่เหนือพื้นผิวโลก ทำหน้าที่เป็นสถานีส่งและรับข้อมูล ทำให้การสื่อสารมีลักษณะแบบการส่งข้อมูลจากภาคพื้นดินไปยังดาวเทียม และจากดาวเทียมมาสู่ภาคพื้นดิน

5. บลูทูธ (Bluetooth)

บลูทูธเป็นการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์แบบสองทาง ด้วยคลื่นวิทยุระยะสั้น และไม่จำเป็นจะต้องใช้การเดินทางแบบเส้นตรงเหมือนกับอินฟราเรด ซึ่งถือว่าเพิ่มความสะดวกมากกว่า โดยหลักของบลูทูธจะถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็ก เนื่องจากใช้การขนส่งข้อมูลในจำนวนที่ไม่มาก อย่างเช่น ไฟล์ภาพ, เสียง, แอพพลิเคชั่นต่างๆ และสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย ขอให้อยู่ในระยะที่กำหนดไว้เท่านั้น

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) คือเครือข่ายการสื่อสารโทรคมนาคมระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่างๆในเครือข่าย (โหนดเครือข่าย) จะใช้สื่อที่เป็นสายเคเบิลหรือสื่อไร้สาย

ระบบโครงข่ายสายสัญญาณมีความสำคัญอย่างไร

1. BIG Data สามารถ-รับส่งข้อมูลขนาดใหญ่ได้
2. HIGH Speed สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงกว่า Wireless
3. HIGH Security มีความปลอดภัยจากการ Hack ข้อมูล
4. No Interference สัญญาณไม่ถูกรบกวน
5. LOW Investment การลงทุนน้อย ใช้งานได้ยาวนาน

ระบบโครงข่ายสายสัญญาณที่มีคุณสมบัติข้างต้น 3 ข้อขึ้นไปถือว่าดี

 สื่อกลางที่ใช้ในการส่งข้อมูล (Transmission Media) แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ ได้แก่

1. Wirer มีสาย เป็นสื่อประเภทเหนี่ยวนำ เช่น สายทองแดง สายไฟเบอร์ออฟติก เป็นต้น
2. Wireless ไร้สาย เป็นสื่อกระจายคลื่น เช่น คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ ดาวเทียม เป็นต้น

Wirer ได้แก่

1. สายคู่บิดตีเกลียว (Twisted-Pair Cable)
2. สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
3. สายใยแก้วนำแสง (Optical Fiber Cable)

Wireless ได้แก่

1. สัญญาณวิทยุ (Radio Wave)
2. ไมโครเวฟภาคพื้นดิน (Terrestrial Microwave)
3. การสื่อสารผ่านดาวเทียม (Setellite Communication)
4. โทรศัพท์เซลลูลาร์ (Cellular Telephone) ยุค 1G – 5G

Networking and Cabling

          Networking (เครือข่าย) หมายรวมถึงอุปกรณ์มาเชื่อมต่อกันเป็นระบบ เพื่อให้ใช้งานได้ เช่น Computer Hub Switch Router สายสัญญาณ คอนเน็คเตอร์ ฯลฯ

          Cabling (สายสัญญาณ) หมายรวมถึง แค่สายสัญญาณ และคอนเน็คเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้ในการเดินสายเท่านั้น

Cabling Techonology หมายถึง ระบบสายส่งสัญญาณข้อมูลเพื่อการสื่อสารของเทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) และเทคโนโลยีดิจิตอล (Digital)

          Why Cabling

1. เพื่อเชื่อมและติดต่อระบบสื่อสารเข้าด้วยกัน
2. เพื่อความมั่นคงของการสื่อสาร
3. เพื่อความรวดเร็วในการสื่อสาร
4. เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน

สายสัญญาณสื่อสารระบบ LAN Network Cabling

Conductor สายทองแดง แบ่งเป็น

• LAN Indoor Cable ได้แก่ UTP (Unshield Twisted Pair) FTP (Foil Twisted Pair)
• LAN Outdoor Cable ได้แก่ Link Outdoor แบบ Drop Wire แบบ Double jacket และแบบ Drop Wire & Power Fire

Category ของสาย LAN

          ได้แก่ Category 3 Category 5E Category 6 Category 6A Category 7 Category 7A Category 8 ซึ่งต้องเลือกให้เหมาะสมกับ Speed และสภาวะการใช้งาน

Connector

          ได้แก่ RJ45 RJ11

ความสำคัญของการเลือก Cable & Connector คือควรเป็นยี่ห้อเดียวกัน ประเภทเดียวกัน เพื่อให้การส่งสัญญาณ เป็นไปด้วยความสะดวกราบรื่นและรวดเร็ว

Fiber Optic หมายถึง เส้นใยแก้วนำแสง เป็นสายนำสัญญาณข้อมูลชนิดหนึ่งที่สามารถเดินสายได้ไกลหลายกิโลเมตรและรองรับความเร็วสูง (Bandwidth สูง) โดยมีค่าสูญเสียของสัญญาณที่ต่ำมาก(ค่า loss) โครงสร้างมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา เมื่อเทียบกับสายนำสัญญาณแบบอื่นๆ ทำให้ในปัจจุบันสายไฟเบอร์ออฟติกนั้นมีความนิยมอย่างมากในงานเดินระบบใหญ่ๆ หรืองานระบบที่ต้องการความเสถียรภาพสูง

ข้อดีของ Fiber Optic

1. High Bandwidth บรรจุข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก เส้นใยแก้วมีค่า Bandwidth ในการส่งข้อมูลมากว่าสายทองแดงมาก
2. Low Attenuation มีการลดทอนสัญญาณต่ำกว่าสายทองแดงมาก
3. Immune to Electromagnetic Interference มีความเป็นอิสระทางไฟฟ้า เนื่องจากเส้นใยแก้วมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไม่นำไฟฟ้า นอกจากนั้นยังปราศจากการรบกวนทางไฟฟ้า เนื่องจากเป็นฉนวนจึงไม่สามรถเหนี่ยวนำสัญญาณรบกวนจากภายนอกเข้ามาได้
4. Secure ข้อมูลมีความปลอดภัยสูง เนื่องจากส่งผ่านข้อมูลโดยใช้แสงเป็นตัวนำ จึงยากที่จะดักจับข้อมูลระหว่างทาง

โครงสร้างของ Fiber Optic ประกอบด้วย

1. CORE : แก้วแกนกลาง (แกน) เป็นส่วนนำแสงให้ลำแสงผ่าน
2. CLADDING : ฉาบ (ส่วนห่อหุ้ม) เป็นส่วนห่อหุ้มแกนเพื่อให้แสงเดินทางในแกน
3. CLOATING : เคลือบ (ส่วนป้องกัน) เป็นส่วนป้องกันแสงจากภายนอก และทำให้เส้นใยแก้วมีความยืดหยุ่น

ชนิดของสาย Fiber Optic

1. สายไฟเบอร์ออฟติกแบบซิงเกิลโหมด (Single Mode : SM) มีเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยแก้วนำแสง (Core) อยู่ที่ 9 ไมครอน และมีเส้นผ่าศูนย์กลางของเปลือกหุ้มอยู่ที่ 125 ไมครอน สามารถส่งสัญญาณได้ไกล มีความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 2,500 ล้านบิทต่อวินาที ในระยะทางไม่เกิน 20 กิโลเมตร โดยการใช้งานจริงจะสามารถส่งข้อมูลได้ไกล 100 กิโลเมตร โดยความเร็วไม่ต่ำกว่า 1,000 ล้านบิทต่อวินาที
2. สายไฟเบอร์ออฟติกแบบมัลติโหมด (Multi Mode : MM) มีเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใยแก้วนำแสง (Core) อยู่ที่ 50 ไมครอน และมีเส้นผ่าศูนย์กลางของเปลือกหุ้มอยู่ที่ 125 ไมครอน ด้วยขนาดใยแก้วนำแสงที่เล็กทำให้สามารถส่งสัญญาณได้ใกล้และมีแบนวิดท์ที่ต่ำกว่าสายไฟเบอร์ออฟติกแบบซิงเกิลโหมด โดยมีความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 100 ล้านบิทต่อวินาที ในระยะทางไม่เกิน 200 เมตร แต่สายไฟเบอร์ออฟติกแบบมัลติโหมดนั้นจะผลิตง่ายกว่าสายไฟเบอร์ออฟติกแบบซิงเกิลโหมด

ประเภทการใช้งานของ Fiber Optic Cable

1. INDOOR
2. OUTDOOR / INDOOR
3. OUTDOOR / แขวนเสา มี Messenger
4. OUTDOOR / แขวนเสา ไม่มีสลิง
5. AIR BLOW / MICROFIBER

ประเภทและโครงสร้างของสาย Fiber Optic

1. LINK Indoor , Patch Cord Distribution Cable ใช้ติดตั้งเป็น Backbone Riser ในอาคาร
2. DUCT Cable ติดตั้งแบบร้อยท่อ รางร้อยสายไฟฟ้า
3. ARMORED Cable ติดตั้งแบบฝังดิน รางเปิด
4. DROP-Wire Cable เดินสายบนเสาไฟฟ้า เสาสื่อสาร
5. ADSS (All-Dielectric Self Support) ติดตั้งบนเสาไฟฟ้า เสาสื่อสาร
6. ARSS (Anti-Rodent Self Support) ติดตั้งบนเสาไฟฟ้า เสาสื่อสาร ป้องกันสัตว์กัดแทะ

 เครือข่าย (NETWORK)

          คือกลุ่มของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารชนิดต่างๆที่นำมาเชื่อมต่อกันเพื่อให้ผู้ใช้เครือข่าย สามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้อุปกรณต่างๆ ร่วมกันในเครือข่ายได้

รูปแบบของเครือข่าย มีดังนี้

1. LAN : Local Area Network
2. MAN : Metropolitan Area Network
3. WAN : Wide Area Network
4. PAN : Personal Area Network

โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Network Topology)

1. เครือข่ายแบบบัส (Bus Topology)
2. เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology)
3. เครือข่ายแบบดาว (Star Topology)
4. เครือข่ายแบบแมซ (Mesh Topology)

Network Switching or Switching คือ อุปกรณ์ที่เชื่อมอุปกรณ์เครือข่ายเข้าด้วยกัน โดยอาศัยสายเคเบิลต่อเข้ากับพอร์ตของแต่ละอุปกรณ์ และยังสามารถจัดการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายได้

Network Equipment ได้แก่ HUB SWITCH

HUB กับ SWITCH แตกต่างกันอย่างไร?

          HUB จะส่งข้อมูลที่เข้ามาไปยังทุกๆพอร์ตของ HUB ยกเว้นพอร์ตที่ข้อมูลดังกล่าวเข้ามายัง HUB ในขณะที่ SWITCH จะทำการเรียนรู้อุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับพอร์ตต่างๆ ทำให้ SWITCH ส่งข้อมูลไปยังพอร์ตที่มีเครื่องปลายทางอยู่เท่านั้น ไม่ส่งไปทุกๆพอร์ตเหมือนกับ HUB ซึ่งส่งผลให้ปริมาณข้อมูลภายในระบบเครือข่ายไม่มากเกินความจำเป็น HUB เป็นเพียงตัวขยายสัญญาณข้อมูล (Repeater) เท่านั้น ในขณะที่ SWITCH จะมีการทำงานที่ซับซ้อนกว่า มีการเรียนรู้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ การตัดสินใจส่งข้อมูลออกไปพอร์ตใด

Wi-Fi หรือ Wireless คือเครือข่ายไร้สาย (Wireless LAN : WLAN)

เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยในการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายได้ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต ดิจิทัลทีวี   ให้สามารถสื่อสารกันได้ผ่าน Access point โดยการติดต่อสื่อสารนี้จะเป็นการเชื่อมต่อโดยปราศจากการใช้สายสัญญาณ แต่จะใช้คลื่นวิทยุเป็นช่องทางการสื่อสารแทน การรับส่งข้อมูลระหว่างกันจะผ่านอากาศ ทำให้ไม่ต้องเดินสายสัญญาณและติดตั้งใช้งานได้สะดวกขึ้น ซึ่งแตกต่างจากระบบ LAN ที่จะต้องใช้สาย LAN เป็นตัวเชื่อมต่อ คอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายนั่นเอง และ ปัจจุบันนิยมใช้ Wi-Fi เพื่อเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต