สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล
1. สื่อกลางประเภทสายสัญญาณ (Wired Media)
สื่อกลางประเภทสายสัญญาณจะทำหน้าที่ในการส่งข้อมูลผ่านตัวกลางที่เป็นสายหรือสายเคเบิลต่าง ๆ โดยสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ สายคู่บิดเกลียว, สายโคแอกซ์ และสายไฟเบอร์ออปติก
1.1 สายคู่บิดเกลียว (Twisted Pair)
สายคู่บิดเกลียว (Twisted Pair) ลักษณะของสายสัญญาณจะประกอบด้วยสายทองแดงถูกพันกันเป็นเกลียวตามมาตรฐานจำนวน 4 คู่สาย เพื่อช่วยลดการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งจากภายในสายเคเบิลและภายนอกสายเคเบิล สายคู่บิดเกลียวมี 2 ประเภท ได้แก่ สายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้ม (Shielded Twisted Pair: STP) และสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (Unshielded Twisted Pair: UTP)
สายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้ม (STP)
สาย STP มีฉนวนโลหะหุ้มเพื่อป้องกันการรบกวนจากภายนอก
- ข้อดี: ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงกว่าแบบไม่มีฉนวนหุ้ม, สามารถป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี
- ข้อเสีย: มีขนาดใหญ่กว่าแบบไม่มีฉนวนหุ้ม, ไม่ยืดหยุ่น ติดตั้งลำบาก, ราคาแพงกว่าแบบไม่มีฉนวนหุ้ม
- ความเร็วสูงสุด: 10 Gbps
- ระยะทางที่ใช้งานได้: ไม่เกิน 100 เมตร
- การนำไปใช้งาน: ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายเฉพาะที่ (LAN) มีราคาสูง และมีความเสถียร เช่น ธนาคาร, โรงพยาบาล
สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP)
สาย UTP ไม่มีฉนวนโลหะ ทำให้ราคาถูกและยืดหยุ่นกว่า
- ข้อดี: ราคาถูก, น้ำหนักเบา สามารถติดตั้งได้ง่าย, มีความยืดหยุ่นสูง สามารถติดตั้งโครงข่ายได้ง่าย
- ข้อเสีย: ไม่เหมาะในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่อยู่ห่างไกลและอาจถูกรบกวนจากสัญญาณภายนอกได้ง่าย
- ความเร็วสูงสุด: 1 Gbps
- ระยะทางที่ใช้งานได้: ไม่เกิน 100 เมตร
- การนำไปใช้งาน: ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายเฉพาะที่ (LAN) ที่ใช้ทั่วไป เช่น ระบบโทรศัพท์
1.2 สายโคแอกซ์ (Coaxial Cable)
สายโคแอกซ์ (Coaxial Cable) ลักษณะสายสัญญาณจะประกอบด้วยลวดทองแดงถักที่เป็นตัวนำสัญญาณ ห่อหุ้มด้วยฉนวนป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยลวดทองแดงถักเป็นร่างแห เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณรบกวนอื่น ๆ และชั้นนอกสุดหุ้มด้วยฉนวนพลาสติก นำมาใช้ประโยชน์ในการต่อโทรทัศน์ และกล้องวงจรปิด
มีฉนวนสองชั้นภายใน ป้องกันการรบกวนได้ดี
- ข้อดี: ราคาถูก, มีความยืดหยุ่นในการใช้งาน, ติดตั้งง่ายและมีน้ำหนักเบา
- ข้อเสีย: ถูกรบกวนจากสัญญาณภายนอกได้ง่าย, ใช้ได้ในระยะทางจำกัด
- ความเร็วสูงสุด: 100 Mbps
- ระยะทางที่ใช้งานได้: ไม่เกิน 500 เมตร
- การนำไปใช้งาน: ใช้เป็นสายแกนหลักสำหรับเครือข่ายเฉพาะที่ (LAN) ในยุคแรก ๆ และยังนิยมใช้เป็นสายสัญญาณภาพและเสียงของโทรทัศน์ เช่น เคเบิลทีวี, เครือข่ายรุ่นเก่า
1.3 สายไฟเบอร์ออปติก (Fiber-Optic Cable)
สายไฟเบอร์ออปติก (Fiber-Optic Cable) ลักษณะสายสัญญาณประกอบด้วยเส้นใยแก้วนำแสง โดยด้านในทำจากแก้วหรือพลาสติกที่มีลักษณะเป็นเส้นบาง ๆ และมีฉนวนหุ้มชั้นนอก เพื่อป้องกันการกระแทกและฉีกขาด
ใช้เส้นใยแก้วหรือพลาสติกส่งข้อมูลด้วยแสง ทำให้มีความเร็วสูงมาก
- ข้อดี: ความเร็วสูงมาก, มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา, สามารถบรรจุข้อมูลได้จำนวนมาก, มีอายุการใช้งานนาน
- ข้อเสีย: เส้นใยแก้วนำแสงเปราะบาง แตกหักง่าย, ไม่สามารถดัดโค้งงอ, ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการติดตั้ง
- ความเร็วสูงสุด: 100 Gbps
- ระยะทางที่ใช้งานได้: มากกว่า 2 กิโลเมตร
- การนำไปใช้งาน: ใช้เป็นสายแกนหลักในระบบเครือข่ายหรือใช้สำหรับเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายที่อยู่ห่างไกล
2. สื่อกลางประเภทไร้สาย (Wireless Media)
สื่อกลางไร้สายจะใช้คลื่นวิทยุ หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล
2.1 อินฟาเรด (Infrared)
อินฟาเรด (Infrared) เป็นสื่อกลางการสื่อสารที่มีลักษณะเป็นคลื่นวิทยุความถี่สูงที่มีความยาวคลื่นต่ำ มักใช้ในการสื่อสารข้อมูลที่มีระยะทางสั้น ๆ ด้วยการส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณ เช่น การเชื่อมต่อคีย์บอร์ดไร้สายกับเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยคลื่นวิทยุ IRDA รีโมทคอนโทรลในเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ
ใช้คลื่นอินฟาเรดในการส่งสัญญาณระยะใกล้และต้องไม่มีสิ่งกีดขวาง
- ข้อดี: ปลอดภัยจากการดักสัญญาณ, ไม่รบกวนคลื่นอื่น
- ข้อเสีย: ระยะทางสั้น, ทะลุผ่านสิ่งกีดขวางไม่ได้
- การนำไปใช้งาน: รีโมทคอนโทรล, การส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์พกพารุ่นเก่า
2.2 คลื่นวิทยุ (Radio Wave)
คลื่นวิทยุ (Radio Wave) เป็นสื่อกลางการสื่อสารที่มีลักษณะเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง มี 2 ระบบ คือ ระบบ AM (Amplitude Modulation) และระบบ FM (Frequency Modulation) สามารถส่งสัญญาณไร้สายระยะไกล โดยใช้คลื่นวิทยุในลักษณะต่าง ๆ ทั้งนี้ การใช้ระบบ FM ในการส่งสัญญาณวิทยุจะสามารถ ยกระดับคุณภาพเสียงให้ดีกว่าระบบ AM โดยระบบ AM จะมีเสียงรบกวนได้มากกว่าระบบ FM แต่คุณภาพของสัญญาณในโลกกว้างจะมีระยะทางไกลกว่า เช่น การส่งสัญญาณวิทยุด้วยระบบ AM
ใช้คลื่นวิทยุในการส่งข้อมูลได้ระยะทางไกลและทะลุสิ่งกีดขวางได้ดี
- ข้อดี: ครอบคลุมพื้นที่กว้าง, ติดตั้งง่าย
- ข้อเสีย: อาจถูกรบกวนได้ง่าย, ความเร็วไม่สูงมาก
- การนำไปใช้งาน: Wi-Fi, Bluetooth, วิทยุ FM/AM, ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่
2.3 คลื่นไมโครเวฟ (Microwave)
คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) เป็นสื่อกลางการสื่อสารความถี่สูงที่เหมาะสมกับการเชื่อมต่อในระยะไกล โดยอุปกรณ์จะส่งสัญญาณพร้อมกับข้อมูลไปบนอากาศให้กับสถานีรับส่งสัญญาณซึ่งตั้งอยู่ในระยะสายตาเท่านั้นโดยอุปกรณ์รับส่งสัญญาณจะต้องหันหน้าเข้าหากันในลักษณะเส้นตรงจึงต้องมีการติดตั้งสถานีรับส่งสัญญาณแต่ละสถานีในที่สูง เช่น ดาดฟ้าบนตึกสูง ยอดเขา ทำให้ส่งสัญญาณผ่านอากาศได้ในระยะไกล
ใช้คลื่นไมโครเวฟในการส่งข้อมูลระยะไกลแบบเส้นตรง (Line-of-Sight)
- ข้อดี: ส่งข้อมูลได้ปริมาณมาก, ความเร็วสูง
- ข้อเสีย: ต้องไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างเสาส่งสัญญาณ
- การนำไปใช้งาน: การเชื่อมต่อระหว่างอาคาร, โทรศัพท์ทางไกล
2.4 ดาวเทียม (Satellite)
ดาวเทียม (Satellite) เป็นสื่อกลางการสื่อสารระยะไกล ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก โดยสถานีส่งภาคพื้นดินจะส่งสัญญาณความถี่คลื่นไมโครเวฟพร้อมกับข้อมูลไปยังดาวเทียมที่โคจรอยู่บนโลก ซึ่งทำหน้าที่ในการกระจายสัญญาณส่งไปยังสถานีรับสัญญาณภาคพื้นดินอื่น ๆ ที่เป็นจุดหมาย
ใช้ดาวเทียมเป็นสถานีทวนสัญญาณบนอวกาศ เพื่อการสื่อสารครอบคลุมพื้นที่โลก
- ข้อดี: ครอบคลุมทุกพื้นที่บนโลก, เหมาะกับพื้นที่ห่างไกล
- ข้อเสีย: มีค่าใช้จ่ายสูง, มีความล่าช้าของสัญญาณ (Delay)
- การนำไปใช้งาน: อินเทอร์เน็ตดาวเทียม, ระบบ GPS, การถ่ายทอดสดข้ามทวีป