องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์

                คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างเป็นระบบ (System) หมายถึงภายในระบบงานคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วยองค์ประกอบย่อยที่มีหน้าที่เฉพาะ ทำงานประสานสัมพันธ์กัน เพื่อให้งานบรรลุตามเป้าหมาย ในระบบงานคอมพิวเตอร์

การที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียว จะยังไม่สามารถทำงานได้ด้วยตัวเอง ซึ่งหากจะให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างเป็นระบบและมีประสิทธิภาพแล้ว ระบบคอมพิวเตอร์ควรจะประกอบไปด้วยองค์ประกอบคือ 1.ฮาร์ดแวร์ (Hardware)2.ซอฟต์แวร์ (Software)   3.ข้อมูล(Data)และสารสนเทศ(Information)     4.กระบวนการทำงาน ( Procedure )5.บุคลากร (Peopleware) 

1.   ฮาร์ดแวร์ ( Hardware ) ฮาร์ดแวร์เป็นองค์ประกอบของตัวเครื่องที่สามารถจับต้องได้ ได้แก่ วงจรไฟฟ้า ตัวเครื่อง จอภาพ เครื่องพิมพ์ คีร์บอร์ด เป็นต้นซึ่งสามารถแบ่งส่วนพื้นฐานของฮาร์ดแวร์เป็น 4 หน่วยสำคัญ

              1.1 หน่วยรับข้อมูลหรืออินพุต ( Input Unit) ทำหน้าที่รับข้อมูลและโปรแกรมเข้า เครื่อง มีโครงสร้างดังรูป 1.3 ได้แก่ คีย์บอรืดหรือแป้นพิมพ์ เมาส์ เครื่องสแกน เครื่องรูดบัตร Digitizer เป็นต้น

 1.2 ระบบประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit) ทำหน้าที่ในการทำงานตามคำสั่งที่ปรากฏอยู่ในโปรแกรม ปัจจุบันซีพียูของเครื่องพีซี รู้จักในนามไมโครโปรเซสเซอร์ ( Micro Processor) หรือ Chip เช่นบริษัท Intel คือ Pentium หรือ Celelon ส่วนของบริษัท AMD คือ K6,K7(Athlon) เป็นต้น  ไมโครโปรเซสเซอร์ มีหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูล ในลักษณะของการคำนวณและเปรียบเทียบ โดยจะทำงานตามจังหวะเวลาที่แน่นอน เรียกว่าสัญญาณ Clock เมื่อมีการเคาะจังหวะหนึ่งครั้ง ก็จะเกิดกิจกรรม 1 ครั้ง เราเรียกหน่วย ที่ใช้ในการวัดความเร็วของซีพียูว่า “เฮิร์ท”(Herzt) หมายถึงการทำงานได้กี่ครั้งในจำนวน 1 วินาที เช่น ซีพียู Pentium4 มีความเร็ว 2.5 GHz หมายถึงทำงานเร็ว 2,500 ล้านครั้ง ในหนึ่งวินาที กรณีที่สัญญาณ Clock เร็วก็จะทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องนั้น มีความเร็วสูง  และ ซีพียูที่ทำงานเร็วมาก ราคาก็จะแพงขึ้นมากตามไปด้วย https://www.youtube.com/watch?v=vajS58xddeE

           1.3 หน่วยเก็บข้อมูล ( Storage ) ซึ่งสามารถแยกตามหน้าที่ได้เป็น 2 ลักษณะ คือ

             1.3.1  หน่วยเก็บข้อมูลหลักหรือความจำหลัก ( Primary Storage หรือ Main Memory ) ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมหรือข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูลเพื่อเตรียมส่งให้หน่วยประมวลผลกลางทำการประมวลผล และรับผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลเพื่อส่งออกหน่วยแสดงข้อมูลต่อไปซึ่งอาจแยกได้เป็น 2 ประเภท คือ RAM ( Random Access Memory ) ที่สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้ในขณะที่เปิดเครื่องอยู่ แต่เมื่อปิดเครื่องข้อมูลใน RAM จะหายไป และ ROM ( Read Only Memory ) จะอ่านได้อย่างเดียว เช่น  BIOS (Basic Input Output system)  โปรแกรมฝังไว้ใช้ตอนสตาร์ตเครื่อง  เพื่อเครื่องคอมพิวเตอร์เริ่มต้นทำงาน เป็นต้น

                         1.3.2   หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง ( Secondary Storage ) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูล หรือโปรแกรมที่จะป้อนเข้าสู่หน่วยความจำหลักภายในเครื่องก่อนทำการประมวลผลโดยซีพียู รวมทั้งเป็นที่เก็บผลลัพธ์จากการประมวลผลด้วย ปัจจุบันรู้จักในนามฮาร์ดดิสก์ (Hard disk) หรือแผ่นฟร็อปปีดิสก์ (Floppy Disk) ซึ่งเมื่อปิดเครื่องข้อมูลจะยังคงเก็บอยู่

                1.4 หน่วยแสดงข้อมูลหรือเอาต์พุต ( Output Unit ) ทำหน้าที่ในการแสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผล ได้แก่ จอภาพ และเครื่องพิมพ์ เป็นต้น

2 ซอฟต์แวร์ ( Software )

ซอฟต์แวร์ คือโปรแกรมหรือชุดคำสั่ง ที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน รวมไปถึงการควบคุมการทำงาน ของอุปกรณ์แวดล้อมต่างๆ เช่น ฮาร์ดดิสก์ ดิสก์ไดร์ฟ ซีดีรอม การ์ดอินเตอร์เฟสต่าง ๆ เป็นต้น ซอฟต์แวร์ เป็นสิ่งที่มองไม่เห็นจับต้องไม่ได้ แต่รับรู้การทำงานของมันได้ ซึ่งต่างกับ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ที่สามารถจับต้องได้  ซึ่งแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ

          2.1  ซอฟต์แวร์ระบบ ( System Software ) คือโปรแกรม ที่ใช้ในการควบคุมระบบการ ทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมด เช่น การบูตเครื่อง การสำเนาข้อมูล การจัดการระบบของดิสก์ ชุดคำสั่งที่เขียนเป็นคำสั่งสำเร็จรูป โดยผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ และมีมาพร้อมแล้วจากโรงงานผลิต การทำงานหรือการประมวลผล ของซอฟต์แวร์เหล่านี้ ขึ้นกับเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ระบบของซอฟต์แวร์เหล่านี้ ออกแบบมาเพื่อการปฏิบัติควบคุม และมีความสามารถในการยืดหยุ่น การประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือ

               2.1.1 โปรแกรมระบบปฏิบัติการ (Operating System) เป็นโปรแกรมที่ใช้ควบคุม และติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะการจัดการระบบของดิสก์ การบริหารหน่วยความจำของระบบ กล่าวโดยสรุปคือ หากจะทำงานใดงานหนึ่ง โดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือ ในการทำงาน แล้วจะต้องติดต่อกับซอฟต์แวร์ระบบก่อน ถ้าขาดซอฟต์แวร์ชนิดนี้ จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่สามารถทำงานได้ ตัวอย่างของซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่ โปรแกรมระบบปฏิบัติการ Unix Linux  DOS และWindows (เวอร์ชั่นต่าง ๆ เช่น 95 98 me 2000 NT XP Vista ) เป็นต้น

                2.1.2  ตัวแปลภาษา (Translator)  จาก Source Code ให้เป็น Object Code (แปลจากภาษาที่มนุษย์เข้าใจ ให้เป็นภาษาที่เครื่องเข้าใจ เปรียบเสมือนล่ามแปลภาษา) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาระดับสูง ซึ่ง เป็นภาษาใกล้เคียงภาษามนุษย์ ให้เป็นภาษาเครื่องก่อนที่จะนำไปประมวลผล ตัวแปลภาษาแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ คอมไพเลอร์ (Compiler) และอินเตอร์พีทเตอร์ (Interpeter) คอมไพเลอร์จะแปลคำสั่งในโปรแกรมทั้งหมดก่อน แล้วทำการลิ้ง (Link) เพื่อให้ได้คำสั่งที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ ส่วนอินเตอร์พีทเตอร์จะแปลทีละประโยคคำสั่ง แล้วทำงานตามประโยคคำสั่งนั้น การจะเลือกใช้ตัวแปลภาษาแบบใดนั้น จะขึ้นอยู่กับภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม ซึ่งมี 2 แบบได้แก่ ภาษาแบบโครงสร้าง   เช่น ภาษาเบสิก (Basic) ภาษาปาสคาล (Pascal) ภาษาซี (C) ภาษาจาวา(Java)ภาษาโคบอล (Cobol) ภาษา SQL ภาษา HTML เป็นต้น  ภาษาแบบเชิงวัตถุ ( Visual หรือ Object Oriented Programming ) เช่น Visual Basic,Visual C หรือ Delphi เป็นต้น

              2.1.3  ยูติลิตี้ โปรแกรม (Utility Program) คือซอฟต์แวร์เสริมช่วยให้เครื่องทำงานมีประสิทธิภาพ มากขึ้น เช่น ช่วยในการตรวจสอบดิสก์ ช่วยในการจัดเก็บข้อมูลในดิสก์ ช่วยสำเนาข้อมูล ช่วยซ่อมอาการชำรุดของดิสก์ ช่วยค้นหาและกำจัดไวรัส ฯลฯ เป็นต้นโปรแกรมในกลุ่มนี้ได้แก่ โปรแกรม Norton Winzip Scan virus Sidekick Scandisk Screen Saver ฯลฯ เป็นต้น

              2.1.4  ติดตั้งและปรับปรุงระบบ (Diagonostic Program) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการติดตั้งระบบ เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถติดต่อและใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่นำมาติดตั้งระบบ ได้แก่ โปรแกรม Setupและ Driver ต่าง ๆ เช่น โปรแกรม Setup Microsoft Office โปรแกรม Driver Sound ,  Driver Printer , Driver Scanner ฯลฯ เป็นต้น

        2.2  ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software)

คือ ซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมที่ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานต่างๆ ตามที่ผู้ใช้ต้องการ ไม่ว่าจะด้านเอกสาร บัญชี การจัดเก็บข้อมูล เป็นต้น ซอฟต์แวร์ประยุกต์สามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ

            2.2.1 ซอฟต์แวร์สำหรับงานเฉพาะด้าน (Special Purpose Software)  คือ โปรแกรมซึ่งเขียนขึ้นเพื่อการทำงานเฉพาะอย่างที่เราต้องการ บางที่เรียกว่า User’s Program เช่น โปรแกรมการทำบัญชีจ่ายเงินเดือน โปรแกรมระบบเช่าซื้อ โปรแกรมการทำสินค้าคงคลัง เป็นต้น ซึ่งแต่ละโปรแกรมก็มักจะมีเงื่อนไข หรือแบบฟอร์มแตกต่างกันออกไปตามความต้องการ หรือกฏเกณฑ์ของแต่ละหน่วยงานที่ใช้ ซึ่งสามารถดัดแปลงแก้ไขเพิ่มเติม (Modifications) ในบางส่วนของโปรแกรมได้ เพื่อให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ และซอฟต์แวร์ประยุกต์ที่เขียนขึ้นนี้โดยส่วนใหญ่มักใช้ภาษาระดับสูงเป็นตัวพัฒนา

            2.2.2 ซอฟต์แวร์สำหรับงานทั่วไป (General Purpose Software) เป็นโปรแกรมประยุกต์ที่มีผู้จัดทำไว้ เพื่อใช้ในการทำงานประเภทต่างๆ ทั่วไป โดยผู้ใช้คนอื่นๆ สามารถนำโปรแกรมนี้ไปประยุกต์ใช้กับข้อมูลของตนได้ แต่จะไม่สามารถทำการดัดแปลง หรือแก้ไขโปรแกรมได้ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมเอง ซึ่งเป็นการประหยัดเวลา แรงงาน และค่าใช้จ่ายในการเขียนโปรแกรม นอกจากนี้ ยังไม่ต้องเวลามากในการฝึกและปฏิบัติ ซึ่งโปรแกรมสำเร็จรูปนี้ มักจะมีการใช้งานในหน่วยงาน ซึ่งขาดบุคลากรที่มีความชำนาญเป็นพิเศษในการเขียนโปรแกรม ดังนั้น การใช้โปรแกรมสำเร็จรูปจึงเป็นสิ่งที่อำนวยความสะดวกและเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ตัวอย่างโปรแกรมสำเร็จรูปที่นิยมใช้ได้แก่ MS-Office, Lotus, Adobe Photoshop, SPSS, Internet Explorer และ เกมส์ต่างๆ เป็นต้น

3 บุคลากร ( Peopleware )

                บุคลากรจะเป็นสิ่งสำคัญที่จะเป็นตัวกำหนดถึงประสิทธิภาพถึงความสำเร็จและความคุ้มค่าในการใช้งานคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถแบ่งบุคลากรตามหน้าที่เกี่ยวข้องตามลักษณะงานได้ 6 ด้าน ดังนี้

          3.1  นักวิเคราะห์และออกแบบระบบ (Systems Analyst and Designer  :  SA ) ทำหน้าที่ศึกษาและรวบรวมความต้องการของผู้ใช้ระบบ และทำหน้าที่เป็นสื่อกลางระหว่างผู้ใช้ระบบและนักเขียนโปรแกรม (Programmer) หรือปรับปรุงคุณภาพงานเดิม  นักวิเคราะห์ระบบต้องมีความรู้เกี่ยวกับระบบคอมพิวเตอร์ พื้นฐานการเขียนโปรแกรม และควรจะเป็นผู้มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์มีมนุษย์สัมพันธ์ที่ดี

         3.2  โปรแกรมเมอร์ ( Programmer ) คือบุคคลที่ทำหน้าที่เขียนซอฟต์แวร์ต่างๆ(Software )หรือเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งงานให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามความต้องการของผู้ใช้ โดยเขียนตามแผนผังที่นักวิเคราะห์ระบบได้เขียนไว้

         3.3  ผู้ใช้ ( User ) เป็นผู้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะเป็นผู้ปฏิบัติหรือกำหนดความต้องการในการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ว่าทำงานอะไรได้บ้าง     ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ทั่วไป จะต้องเรียนรู้วิธีการใช้เครื่อง และวิธีการใช้งานโปรแกรม เพื่อให้โปรแกรมที่มีอยู่สามารถทำงานได้ตามที่ต้องการ

          3.4  ผู้ปฏิบัติการ (Operator ) สำหรับระบบขนาดใหญ่  เช่น เมนเฟรม  จะต้องมีเจ้าหน้าที่คอมพิวเตอร์ที่คอยปิดและเปิดเครื่อง  และเฝ้าดูจอภาพเมื่อมีปัญหาซึ่งอาจเกิดขัดข้อง  จะต้องแจ้ง System  Programmer  ซึ่งเป็นผู้ดูแลตรวจสอบแก้ไขโปรแกรมระบบควบคุมเครื่อง (System  Software) อีกทีหนึ่ง 

          3.5  ผู้บริหารฐานข้อมูล ( Database Administrator : DBA ) กลุ่มบุคคลที่ทำหน้าที่ดูแลข้อมูลผ่านระบบจัดการฐานข้อมูล ซึ่งจะควบคุมให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น นอกจากนี้ยังทำหน้าที่กำหนดสิทธิการใช้งานข้อมูล กำหนดในเรื่องความปลอดภัยของการใช้งาน   พร้อมทั้งดูแลดาต้าเบสเซิร์ฟเวอร์ (Database Server) ให้ทำงานอย่างปกติด้วย

          3.6  ผู้จัดการระบบ (System Manager) คือ ผู้วางนโยบายการใช้คอมพิวเตอร์ให้เป็นไปตามเป้าหมายของหน่วยงาน  เป็นผู้ที่มีความหมายต่อความสำเร็จหรือล้มเหลวของการนำระบบคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้งานเป็นอย่างมาก

4.  ข้อมูลและสารสนเทศ

     4.1 ข้อมูล (Data) หมายถึง ข้อเท็จจริงหรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น แล้วใช้ตัวเลขตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ ต่างๆ ทำความหมายแทนสิ่งเหล่านั้น เช่น

·         คะแนนสอบวิชาภาษาไทยของนักเรียน

·         อายุของพนักงานในบริษัทชินวัตรจำกัด

·         ราคาขายของหนังสือในร้านหนังสือดอกหญ้า

·         คำตอบที่ผู้ถูกสำรวจตอบในแบบสอบถาม

     4.2 สารสนเทศ (Information) หมายถึง ข้อสรุปต่างๆ ที่ได้จากการนำข้อมูลมาทำการวิเคราะห์ หรือผ่านวิธีการที่ ได้กำหนดขึ้น ทั้งนี้เพื่อนำข้อสรุปไปใช้งานหรืออ้างอิง เช่น

·         เกรดเฉลี่ยของวิชาภาษาไทยของนักเรียน

·         อายุเฉลี่ยของพนักงานในบริษัทชินวัตรจำกัด

·         ราคาขายสูงสุดของหนังสือในร้านหนังสือดอกหญ้า

·         ข้อสรุปจากการสำรวจคำตอบในแบบสอบถาม

5.  กระบวนการทำงาน ( Procedure )

องค์ประกอบด้านนี้หมายถึงกระบวนการทำงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามต้องการ ในการทำงานกับคอมพิวเตอร์ผู้ใช้จำเป็นต้องทราบขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้งานที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจจะมีขั้นตอนสลับซับซ้อนหลายขั้นตอน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องมีคู่มือปฏิบัติงาน เช่น คู่มือผู้ใช้ ( user manual ) หรือคู่มือผู้ดูแลระบบ ( operation manual ) เป็นต้น

หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์

ระบบการทํางานของคอมพิวเตอร์ การทํางานของคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 4 ส่วน ดังนี้

1. หน่วยรับข้อมูล (Input Unit)

           ทําหน้าที่ในการรับข้อมูลหรือคําสั่งจากภายนอกเข้าไปเก็บไว้ในหน่วยความจํา เพื่อเตรียมประมวลผลข้อมูลที่ต้องการ  ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการนําข้อมูลที่ใช้กันอยู่ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันนั้น  มีอยู่หลายประเภทด้วยกันสําหรับอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมี ดังต่อไปนี้

           - Keyboard

           - Mouse

           - Disk Drive

           - Hard Drive

           - CD-Rom

           - Magnetic Tape

           - Card Reader

           - Scanner

2. หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit)

           ทําหน้าที่ในการคํานวณและประมวลผล แบ่งออกเป็น 2 หน่วยย่อย คือ

           - หน่วยควบคุม  ทําหน้าที่ในการดูแล ควบคุมลําดับขั้นตอนของการประมวลผล และการทํางานของอุปกรณ์ต่างๆ ภายในหน่วยประมวลผลกลาง  และช่วยประสานงานระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง กับอุปกรณ์นําเข้าข้อมูล อุปกรณ์ในการแสดงผล และหน่วยความจําสํารอง

           - หน่วยคํานวณและตรรก ทําหน้าที่ในการคํานวณและเปรียบเทียบข้อมูลต่างๆ ที่ส่งมาจากหน่วยควบคุม และหน่วยความจํา

3. หน่วยความจำ (Memory)

           ทําหน้าที่ในการเก็บข้อมูลหรือคําสั่งต่างๆ ที่รับจากภายนอกเข้ามาเก็บไว้ เพื่อประมวลผลและยังเก็บผลที่ได้จากการประมวลผลไว้เพื่อแสดงผลอีกด้วย ซึ่งแบ่งออกเป็นหน่วยความจํา เป็นหน่วยความจําที่มีอยู่ ในตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ ทําหน้าที่ในการเก็บคําสั่งหรือข้อมูล แบ่งออกเป็น

           - ROM หน่วยความจําแบบถาวร

           - RAM หน่วยความจําแบบชั่วคราว

           - หน่วยความจําสํารอง    เป็นหน่วยความจําที่อยู่นอกเครื่อง มีหน้าที่ช่วยให้หน่วยความจําหลักสามารถเก็บ ข้อมูลได้มากขึ้น

4. หน่วยแสดงผล (Output Unit)

           ทําหน้าที่ในการแสดงผลลัทธ์ที่ได้หลังจากการคํานวณและประมวลผล สําหรับอุปกรณ์ที่ ทําหน้าที่ในการแสดงผลข้อมูลที่ได้นั้นมีต่อไปนี้

           - Monitor จอภาพ

           - Printer เครื่องพิมพ์

           - Plotter เครื่องพิมพ์ที่ใช้ปากกาในการเขียนข้อมูลต่างๆ ที่ต้องการลงกระดาษ  

             อุปกรณ์การสื่อสาร (communication devices) ทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งและรับข้อมูล โดยมีการส่งผ่านทางสื่อกลางดังกล่าวมาแล้ว สัญญาณที่ส่งออกไปอาจอยู่ในรูปแบบดิจิทัล หรือแบบแอนะล็อก ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ใช้ในการติดต่อสื่อกลางที่ใช้ในการเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายมีหลายแบบด้วยกัน เช่น การต่อผ่านโทรศัพท์บ้านการต่อผ่านเคเบิลทีวี การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบใช้สายและไร้สาย ซึ่งจำเป็นต้องมีอุปกรณ์สนับสนุนในการเชื่อมต่อในแต่ละแบบ อุปกรณ์การสื่อสารประเภทต่างๆ ที่มีใช้กันอยู่ในปัจจุบัน เช่น

1) โมเด็ม (modem) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อก และแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิทัลเพื่อให้ข้อมูลส่งผ่านทางสายโทรศัพท์ได้ โมเด็มมีหลายประเภทแบ่งตามลักษณะการใช้งานดังนี้

1.1) โมเด็มแบบหมุนโทรศัพท์ (dial-up modem) เป็นโมเด็มที่ใช้ต่อเข้ากับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตผ่านทางสายโทรศัพท์ การเชื่อมต่อใช้วิธีการหมุนโทรศัพท์ติดต่อไปยังผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลต่ำประมาณ 56 kbps ระบบการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านโมเด็มแบบหมุนโทรศัพท์

1.2) ดิจิทัลโมเด็ม (digital modem) เป็นโมเด็มที่ใช้รับและส่งข้อมูลผ่านสายเชื่อมสัญญาณแบบดิจิทัล การเชื่อมต่อโมเด็มแบบนี้ใช้ไม่จำเป็นต้องหมุนโทรศัพท์ไปที่ผู้ให้ผู้บริการอินเทอร์เน็ต โดยโมเด็มจะทำการเชื่อมต่อให้อัตโนมัติเมื่อการใช้งาน สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงตั้งแต่ 128 kbps ขึ้นไป โดยทั่วไปจะเป็นโมเด็มที่ติดตั้งภายนอก (external modem) โมเด็มแบบนี้ เช่น

– ดิเอสแอล (Digital Subscriber Line: DSL) เป็นโมเด็มที่ได้รับความนิยมในการใช้งานในบ้าน และสำนักขนาดเล็ก โดยสามารถรับและส่งข้อมูลดิจิทัลด้วยความเร็วสูงกว่าการเชื่อมต่อผ่านโมเด็มแบบหมุนโทรศัพท์ – เคเบิลโมเด็ม (cable modem) เป็นโมเด็มทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลดิจิทัลจากคอมพิวเตอร์ผ่านทางสายเคเบิลทีวี บางครั้งเรียกว่ารอดแบนด์โมเด็ม (broadband modem) สามารถรับและส่งข้อมูลได้สูงเหมือนกับดีเอสแอลโมเด็ม

2) การ์ดแลน (LAN card) เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายตัวนำสัญญาณทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับและส่งข้อมูลกับระบบเครือข่ายได้ ในอดีตเป็นอุปกรณ์เสริมที่ใช้ต่อเพิ่มเข้ากับเมนบอร์ดของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันมักจะถูกประกอบรวมไปในเมนบอร์ด เนื่องจากความต้องการเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายกลายเป็นความจำเป็นพื้นฐานของผู้ใช้คอมพิวเตอร์ไปแล้วนั่นเองตัวอย่างการ์ดแลนชนิดต่างๆ ดังรูปที่ 4.39

3) ฮับ (hub) เป็นฯอุปกรณ์ที่รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหรือเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้าด้วยกัน ข้อมูลที่รับส่งผ่านฮับจากเครื่องหนึ่งจะกระจายไปยังทุกสถานีที่ต่ออยู่บนฮับนั้น ดังนั้นทุกสถานีจะรับสัญญาณข้อมูลที่กระจายมาได้ทั้งหมด แต่จะเลือกคัดลอกเฉพาะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนเท่านั้น

4) สวิตช์ (switch) เป็นอุปกรณ์รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหรือคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเช่นเดียวกับฮับ แต่มีข้อแตกต่างจากฮับ กล่าวคือ การรับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ตัวหนึ่ง จะไม่กระจายไปยังทุกจุดเหมือนฮับ ทั้งนี้เพราะสวิตช์จะรับกลุ่มข้อมูลมาตรวจสอบก่อนว่าเป็นของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ใด แล้วนำข้อมูลนั้นส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เป้าหมายให้อย่างอัตโนมัติ สวิตช์จะลดปัญหาการชนกันของข้อมูลเพราไม่ต้องกระจายข้อมูลไปทุกสถานีที่เชื่อมต่ออยู่กับสวิตช์ และยังมีข้อดีในเรื่องการป้องกันการดักรับข้อมูลที่กระจายไปในเครือข่าย

5) อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานในการเชื่อมโยงเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน หรือเชื่อมโยงอุปกรณ์หลายอย่างเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงมีเส้นทางการเข้าออกของข้อมูลได้หลายเส้นทาง อุปกรณ์ปลายทาง อุปกรณ์จัดเส้นทางจะหาเส้นทางที่เหมาะสมให้ เพื่อนำส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายต่าง ไปยังอุปกรณ์ปลายทางตามที่ระบุไว้

6) จุดเชื่อมต่อแบบไร้สาย (wireless access point) ทำหน้าที่คล้ายกับฮับของเครือข่ายแบบใช้สายเพื่อใช้สำหรับติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์แบบไร้สาย ซึ่งข้อมูลจะถูกส่งผ่านทางคลื่นวิทยุความถี่สูง โดยจะต้องใช้งานร่วมกับการ์ดแลนไร้สายที่ติดตั้งอยู่กับคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ เช่น เครื่องพิมพ์ เป็นต้น

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

นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน