หน่วยที่ 1 ความรู้เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์โทรคมนาคม

 คอมพิวเตอร์

     คอมพิวเตอร์ คือ อุปกรณ์ทางอิเล็กทรอนิกส์(electrinic device)ที่มนุษย์ใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการจัดการกับข้อมูลที่อาจเป็นได้ทั้งตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ที่ใช้แทนความหมายในสิ่งต่าง ๆ โดยคุณสมบัติที่สำคัญของคอมพิวเตอร์คือการที่สามารถกำหนดชุดคำสั่งล่วงหน้าหรือโปรแกรมได้(programmable)นั่นคือคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้หลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับชุดคำสั่งที่เลือกมาใช้งาน ทำให้สามารถนำคอมพิวเตอร์ไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง เช่น ใช้ในการตรวจคลื่นความถี่ของหัวใจ การฝาก-ถอนเงินในธนาคาร การตรวจสอบสภาพเครื่องยนต์ เป็นต้น 

ประเภทของคอมพิวเตอร์

    
     1.ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพในการทำงานสูงสุด จึงราคาแพงมาก ความสามารถในการประมวลผลที่ทำได้มากกว่า พันล้านคำสั่งต่อวินาที ตัวอย่างการใช้งานคอมพิวเตอร์ประเภทนี้ เช่น การพยากรณ์อากาศการทดสอบทางอวกาศ และงานอื่น ๆ ที่มีการคำนวณที่ซับซ้อน

     2.เมนเฟรมคอมพิวเตอร์หรือคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ (mainframe computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพรองจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ สามารถรองรับการทำงานจากผู้ใช้ได้หลายร้อยคนในเวลาเดียวกัน ประมวลผลด้วยความเร็วสูง มีหน่วยความจำหลักขนาดใหญ่ ตลอดจนการจัดเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก คอมพิวเตอร์เมนเฟรม นิยมใช้กับองค์การขนาดใหญ่ที่มีการเข้าถึง ข้อมูลของผู้ใช้จำนวน มากในเวลาเดียวกันเช่น งานธนาคาร การจองตั๋วเครื่องบิน การลงทะเบียนและการตรวจสอบผลการเรียน ของนักศึกษา เป็นต้น

     3.เซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์ (server computer) เป็นคอมพิวเตอร์ที่สนับสนุนการทำงานของคอมพิวเตอร์ เครือข่ายซึ่งใช้ในการจัดสรรและใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น แฟ้มข้อมูล โปรแกรมประยุกต์ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ( เช่น เครื่องพิมพ์แลอุปกรณ์อื่น ๆ )

     4.ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer)ดังนี้ เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีผู้นิยมใช้แพร่หลายมากที่สุด ส่งผลให้การพัฒนาเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์มีลักษณะและรูปแบบ ที่แตกต่างกัน เช่น คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ ( desktop computer ) คอมพิวเตอร์พกพา ( portable computer ) ซึ่งมีรายละเอียด

     5.คอมพิวเตอร์แบบฝัง (embedded computer ) เป็นคอมพิวเตอร์ที่ฝังในอุปกรณ์ต่าง ๆ นิยมนำมาใช้ทำงาน เฉพาะด้าน พิจารณาจากภายนอกจะไม่เห็นว่าเป็นคอมพิวเตอร์แต่จะ ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานบางอย่างของอุปกรณ์นั้นๆ คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ เช่น เครื่องเล่นเกม ระบบเติมน้ำมันอัตโนมัติ โทรศัพท์มือถือ เป็นต้น

 

     6.มินิคอมพิวเตอร์ หรือคอมพิวเตอร์ขนาดกลาง (minicomputer)เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพในการทำงานน้อยกว่า เมนเฟรมแต่สูงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์ และสามารถรองรับการทำงาน จากผู้ใช้ได้หลายคนในการทำงาน ที่แตกต่างกัน จากจุดเริ่มต้นใน การพัฒนา ที่ต้องการให้ คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ทำงานเฉพาะอย่าง เช่น การคำนวณทางด้านวิศวกรรม ทำให้การพัฒนามินิคอมพิวเตอร์ เจริญอย่างรวดเร็ว ปัจจุบันธุรกิจและองค์การหลายประเภทนิยมนำ มินิคอมพิวเตอร์มา ใช้ในการให้บริการข้อมูลแก่ลูกค้า เช่น การจองห้องพักของโรงแรม การทำงานด้านบัญชีขององค์การธุรกิจ เป็นต้น 

อุปกรณ์โทรคมนาคม

     

     โทรคมนาคม (Telecommunications) เป็นการส่งสารสนเทศในรูปแบบของตัวอักษร ภาพและเสียงโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือการติดต่อสารจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งไปยังอกที่หนึ่งโดยใช้พลังงานไฟฟ้าให้ไหลไปตามสายเคเบิลทองแดง เคเบิลเส้นใยแสง หรือโดยอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งสัญญาณไปในบรรยากาศ เช่นการส่งวิทยุ โทรทัศน์ การส่งคลื่นไมโครเวฟ และการส่งสัญญาณผ่านดาวเทียม โดยจุดที่ส่งข่าวสารกับจุดรับจะอยู่ห่างไกลกัน และข่าวสารที่ส่งจะเฉพาะเจาะจงผู้รับคนใดคนหนึ่งหรือส่งให้ผู้รับทั่วไปก็ได้
     

     โทรคมนาคมเป็นการใช้สื่ออุปกรณ์รับไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น วิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์ โทรสาร และโทรพิมพ์ เพื่อการสื่อสารในระยะไกล โดยอุปกรณ์เหล่านี้จะแปลงข้อมูลรูปแบบต่าง ๆ เช่น เสียงและภาพไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณเหล่านี้จะถูกส่งไปโดยสื่อ เช่น สายโทรศัพท์ หรือคลื่นวิทยุเมื่อสัญญาณไปถึงจุดปลายทาง อุปกรณ์ด้านผู้รับจะรับและแปลงกลับสัญญาณไฟฟ้าเหลานี้ให้เป็นข้อมูลที่สามารถเข้าใจได้ เช่นเป็นเสียงทางโทรศัพท์ หรือภาพบนจอโทรทัศน์ หรือข้อความและภาพบนจอคอมพิวเตอร์ โทรคมนาคมจะช่วยให้บุคคลสามารถติดต่อสารกันได้ไม่ว่าจะอยู่ที่ใด ๆ ในโลกในรูปแบบของข่าวสาร ความรู้ และความบันเทิง

     ตัวอย่างอุปกรณ์โทรคมนาคม เช่น

-เทคโนโลยีที่ใช้ในระบบโทรคมนาคมชนิดมีสาย เช่น สายใยแก้วนำแสง 

-เทคโนโลยีที่ใช้ในระบบโทรคมนาคมชนิดไร้สาย เช่น คลื่นไมโครเวฟ

องค์ประกอบของระบบโทรคมนาคม

     องค์ประกอบของการสื่อสารในระบบโทรคมนาคม แบ่งได้ 2 ส่วน ดังนี้

 1. สื่อ หรือ พาหะ เพื่อนำข่าวสารนั้นไปถึงกันโดยใช้เคลื่อนวิทยุที่มีความถี่สูงเป็น คลื่นพาห์ ช่วยนำสัญญาณทาง ไฟฟ้าที่ส่งมานั้นแพร่กระจายไปในบรรยากาศไปยังเครื่องรับได้โดยสะดวก
  2. เครื่องส่งและเครื่องรับ จุดส่งและจุดแต่ละจุดจะต้องมีเครื่องเข้ารหัส เพื่อเปลี่ยนข่าวสารนั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าเสียก่อน เพื่อฝากสัญญาณไปกับคลื่นพาห์ ด้วยการ กล้ำสัญญาณ โดยเครื่องมือที่เรียกว่า มอดูเลเตอร์ เมื่อสัญญาณนั้น
เสมือนเครื่องถ่ายสำเนาเอกสาร เพียงแต่ต้นฉบับที่ส่งมารนั้นอยู่ห่างไกลจากผู้รับโทรสารเป็นอุปกรณ์ที่นำมาใช้แทนเครื่องโทรสาร (phototelegraph) ที่เคยใช้ในการส่งภาพนิ่งมาแต่เดิม ซึ่งล้าสมัยไปแล้ว

หน้าที่ของระบบโทรคมนาคม

     ระบบโทรคมนาคม ทำหน้าที่ในการส่งและรับข้อมูลระหว่างจุดสองจุด ได้แก่ ผู้ส่งข่าวสาร(Sender) และ ผู้รับข่าวสาร (Receiver) ดำเนินการจัดการลำเลียงข้อมูลผ่านเส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุด จัดการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่จะส่งและรับเข้ามา สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบข้อมูลให้ทั้งสองฝ่ายสามารถเข้าใจได้ตรงกัน ซึ่งที่กล่าวมานี้ส่วนใหญ่ใช้คอมพิวเตอร์เป็นตัวจัดการ ในระบบโทรคมนาคมส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์การรับส่งข้อมูลข่าวสารต่างชนิด ต่างยี่ห้อกัน แต่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้เพราะใช้ชุดคำสั่งมาตรฐานชุดเดียวกัน กฎเกณฑ์มาตรฐานในการสื่อสารนี้เรา เรียกว่า “โปรโตคอล (Protocol)” อุปกรณ์แต่ละชนิดในเครือข่ายเดียวกันต้องใช้โปรโตคอลอย่างเดียวกัน จึงจะสามารถสื่อสารถึงกันและกันได้ หน้าที่พื้นฐานของโปรโตคอล คือ การทำความรู้จักกับอุปกรณ์ตัวอื่นที่อยู่ในเส้นทางการถ่ายทอดข้อมูล การตกลงเงื่อนไขในการรับส่งข้อมูล การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล แก้ไขปัญหาข้อมูลที่เกิดการผิดพลาดขณะส่ง โปรโตคอลที่รู้จักกันมาก 

ประเภทของสัญญาณ   

     ข้อมูลอาจจะเป็นข้อความ เสียง หรือความเคลื่อนไหวซึ่งไม่สามารถส่งไปในระยะทางไกลด้วยความเร็วสูง ดังนั้นข้อมูลจะต้องถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่าสัญญาณข้อมูล(Data Signal)

     1สัญญาณแอนะล็อก(Analog Signal)เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (sine wave) โดยแต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน เมื่อนำสัญญาณข้อมูลเหล่านี้มาผ่านอุปกรณ์รับสัญญาณและแปลงสัญญาณ ก็จะได้ข้อมูลที่ต้องการได้ ตัวอย่างการส่งข้อมูลที่มีสัญญาณแบบแอนาล็อกคือ การส่งข้อมูลผ่านระบบโทรศัพท์เฮิร์ต (hertz:Hz) คือหน่วยวัดความถี่ของสัญญาณข้อมูลแบบแอนาล็อก วิธีวัดความถี่จะนับจำนวนรอบของสัญญาณที่เกิดขึ้นภายใน 1 วินาที เช่น สัญญาณข้อมูลที่มีความถี่ 60 Hz หมายถึงใน 1 วินาที สัญญาณมีการเปลี่ยนแปลงระดับสัญญาณ 60 รอบ (ขึ้นและลงนับเป็น 1 รอบ)

     2สัญญาณดิจิทัล(Digital Signal)
สัญญาณดิจิทัล(Digital Signal)ลักษณะป็นกราฟสี่เหลี่ยม(Square Graph)เป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่องรูปแบบของสัญญาณมีการเปลี่ยนแปลงแบบไม่ปะติดปะต่อ กล่าวคือมีบางช่วงที่ระดับของสัญญาณเป็น0การแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปของสัญญาณดิจิทัลก่อนสัญญาณดิจิทัลมีหน่วยความเร็วเป็นบิตต่อวินาที หรือ bit persecond (bps)หมายถึงจำนวนบิตที่ส่งได้ในช่วงเวลา1วินาที
วิธีการสื่อสารข้อมูล
     การสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม(Serial Data Transmission)เป็นการส่งข้อมูลครั้งละ1บิตเรียงกันไปบนสายสัญญาณจนครบจำนวนข้อมูลที่ต้องการส่ง
การส่งข้อมูลแบบขนาน(Parallel Data Transmission)เป็นการส่งข้อมูลครั้งละหลายๆบิตขนานกันไปบนสื่อนำข้อมูล

การถ่ายโอนข้อมูล
     เป็นการส่งสัญญาณออกจากเครื่องและรับสัญญาณเข้าไปในเครื่อง การถ่ายโอนข้อมูลสามารถจัดจำแนกได้ 2 แบบ คือ การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนานและการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม

     1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิต จากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย นอกจากการส่งข้อมูลหลักแล้วอาจจะมีทางเดินของสัญญาณควบคุมอื่นๆ อีก เช่น บิตพาริตี ที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการรับสัญญาณที่ปลายทางหรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ ( hand-shake)

     2. การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการตัวกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือสายเพียงคู่เดียว ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไปไกลๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบสื่อสารทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้ว ย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารทีละ 8 ช่อง เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลจากจุดส่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังจุดรับ และที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1

     การติดต่อแบบอนุกรมอาจจะแบ่งตามรูปแบบรับ-ส่ง ได้ 3 แบบคือ

     1) สื่อสารทางเดียว (simplex) ข้อมูลส่งได้ทางเดียวเท่านั้น บางครั้งก็เรียกว่า การส่งทิศทางเดียว (unidirectional data bus) เช่น การส่งข้อมูลไปยังเครื่องพิมพ์ การกระจายเสียงของสถานีวิทยุ เป็นต้น

     2) สื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) ข้อมูลสามารถส่งได้ทั้งสองสถานี แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจ เป็นต้น

     3) สื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex) ทั้งสองสถานีสามารถรับและส่งได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์เป็นต้น

REPORT THIS AD