หน่วยที่ 3 ระบบคอมพิวเตอร์

3.3 เทคโนโลยีการสื่อสาร

1. มาตรฐาน/ตัวชี้วัด

1.1  ตัวชี้วัด

       ว 4.2 ม.2/3 อภิปรายองค์ประกอบและหลักการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยีการสื่อสาร เพื่อประยุกต์ใช้งานหรือแก้ปัญหาเบื้องต้น

2. จุดประสงค์การเรียนรู้

1. อธิบายองค์ประกอบของการสื่อสารได้ถูกต้อง (K)

2. อธิบายสื่อกลางในการสื่อสารข้อมูลได้ถูกต้อง (K)

3. อธิบายทิศทางในการสื่อสารข้อมูลได้ถูกต้อง (K)

4. สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับเทคโนโลยีการสื่อสารได้ถูกต้อง (P)

5. สนใจใฝ่เรียนรู้ในการศึกษา (A)

สาระสำคัญ

ปัจจุบันเทคโนโลยีด้านการสื่อสารได้เข้ามามีบทบาทต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์มากขึ้น ซึ่งองค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลจะประกอบไปด้วยข้อมูลข่าวสาร ผู้ส่งสาร สื่อกลาง ผู้รับสาร และโปรโตคอล นอกจากนั้นสื่อกลางในการสื่อสารข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ สื่อกลางประเภทสายสัญญาณและสื่อกลางประเภทไร้สาย สำหรับระบบเครือข่ายในปัจจุบันจะแบ่งเป็น เครือข่ายส่วนบุคคล เครือข่ายท้องถิ่น เครือข่ายระดับเมือง และเครือข่ายระดับประเทศ

องค์ประกอบของการสื่อสาร

1. ข้อมูลข่าวสาร (message) หมายถึง  เรื่องราวที่มีความหมาย หรือสิ่งต่าง ๆ ที่อาจอยู่ในรูปของข้อมูล ความรู้ ความคิด ความต้องการ อารมณ์ ฯลฯ   ซึ่งถ่ายทอดจากผู้ส่งสารไปยังผู้รับสารให้ได้รับรู้ และแสดงออกมาโดยอาศัยภาษาหรือสัญลักษณ์ใด ๆ  ที่สามารถทำให้เกิดการรับรู้ร่วมกันได้  

2. ผู้ส่งสาร (sender) หรือ แหล่งสาร (source) หมายถึง บุคคล กลุ่มบุคคล หรือ หน่วยงานที่ทำหน้าที่ในการส่งสาร หรือเป็นแหล่งกำเนิดสาร ที่เป็นผู้เริ่มต้นส่งสารด้วยการแปลสารนั้นให้อยู่ในรูปของสัญลักษณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นแทนความคิด 

3.  สื่อกลาง (Medium)  หมายถึง  สิ่งที่เป็นพาหนะของสาร  ทำหน้าที่นำสารจากผู้ส่งสารไปยังผู้รับสาร   ผู้ส่งสารต้องอาศัยสื่อหรือช่องทางทำหน้าที่นำสารไปสู่ผู้รับสาร    

4.  ผู้รับสาร (receiver)  หมายถึง บุคคล กลุ่มบุคคล หรือมวลชนที่รับเรื่องราวข่าวสาร จากผู้ส่งสาร และแสดงปฏิกิริยาตอบกลับ (Feedback) ต่อผู้ส่งสาร  หรือส่งสารต่อไปถึงผู้รับสารคนอื่น ๆ ตามจุดมุ่งหมายของผู้ส่งสาร

5. โปรโตคอล(Protocol) หมายถึง ข้อกำหนดหรือข้อตกลงในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ หรือภาษาสื่อสารที่ใช้เป็น ภาษากลางในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ด้วยกัน การที่เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกเชื่อมโยงกันไว้ในระบบจะสามารถติดต่อสื่อสารกันได้นั้น จำเป็นจะต้องมีการสื่อสารที่เรียกว่า โปรโตคอล (Protocol) เช่นเดียวกับคนเราที่ต้องมีภาษาพูดเพื่อให้สื่อสารเข้าใจกันได้ 

พัฒนาการของการสื่อสารข้อมูล แบ่งออกเป็น 3 ยุค ดังนี้

              การเปลี่ยนแปลงทางสังคมของโลก นับตั้งแต่มนุษย์ได้มีการรวมกลุ่มกันเป็นสังคมขนาดใหญ่ตั้งแต่โบราณนั้น ก็เริ่มมีการสื่อสารเกิดขึ้น ความเจริญก้าวหน้าของการสื่อสารก่อนที่จะมาถึงปัจจุบันนั้น ย่อมมีพัฒนาการมายาวนาน ก่อนที่จะมียุคของการสื่อสารนั้น ยุคโบราณเป็นยุคที่มนุษย์มีการใช้ภาษาในการติดต่อสื่อสารกันอย่างจำกัด แต่ได้ผลดีเพราะมีคนจำนวนน้อยการสื่อสารจึงไม่ซับซ้อน ส่วนใหญ่จะสื่อสารกันด้วยการใช้ท่าทาง หรือแม้กระทั่งการใช้สัญลักษณ์ต่างๆ เช่น การวาดภาพตามผนังถ้ำมากกว่าการใช้ภาษาในการสื่อสารซึ่งกันและกัน การสื่อสารในยุคนี้เป็นการสื่อสารกลุ่มย่อยเท่านั้น เชื่อว่ายังไม่มีการสื่อสารแบบมวลชนเกิดขึ้น ดังนั้นจึงสามารถแบ่งการสื่อสารออกได้เป็น 3 ยุค ดังนี้

           1.  การสื่อสารยุคโบราณ เป็นการสื่อสารที่นิยมใช้ในอดีต ซึ่งปัจจุบันไม่มีการสื่อสารด้วยวิธีนี้ หรือไม่นิยมใช้การสื่อสารประเภทนี้แล้ว การสื่อสารในยุคโบราณจะกระทำเพื่อตอบสนองต่อความต้องการขั้นพื้นฐานของมนุษย์ ใช้ถ่ายทอดข้อมูลที่ไม่มีความสลับซับซ้อน และตัวกลางที่ใช้มักจะมีประสิทธิภาพน้อย และไม่มีความสะดวกรวดเร็วในการสื่อสาร ตัวอย่างการสื่อสารในยุคโบราณ เช่น

 -  ภาพบนผนังถ้ำ

        เป็นการสื่อสารของบุคคลสมัยโบราณเพื่อบอกเล่าวิถีชีวิตของตนเอง ด้วยการใช้สีธรรมชาติหรือก้อนหินขีดเขียนและวาดภาพต่าง ๆ  ไว้บนผนังถ้ำหรือก้อนหิน การวาดภาพบนผนังถ้ำจัดเป็นการสื่อสารรูปแบบแรกของมนุษย์ ที่ยังมีหลักฐานปรากฏให้เห็นได้ในปัจจุบัน

-  ควันไฟ  

         เป็นการสื่อสารโดยใช้กลุ่มของควันไฟแทนสัญลักษณ์ต่าง ๆ  เพื่อสื่อสารไปยังผู้รับสาร โดยผู้ส่งสารจะต้องก่อกองไฟในที่สูงเพื่อให้ผู้รับสารสามารถมองเห็นได้จากระยะไกล การสื่อสารประเภทนี้มีความผิดพลาดได้ง่าย เนื่องจากควันไฟอาจเปลี่ยนแปลงได้ตามสภาพอากาศ ทำให้เกิดการตีความหรือแปลสัญลักษณ์นั้น ๆ  ผิดพลาดได้ และทุกคนสามารถมองเห็นควันไฟจากผู้ส่งสารได้ จึงไม่สามารถเก็บความลับของข้อมูลจากบุคคลอื่น ๆ  ที่รู้รหัสหรือสัญลักษณ์นั้นได้

-  วิ่งผลัด

        เป็นการสื่อสารโดยใช้บุคคลหรือกลุ่มบุคคลส่งต่อข้อมูลที่อยู่ในรูปแบบของสารต่อกันไปเรื่อย ๆ  จนถึงปลายทาง คล้ายลักษณะของการวิ่งผลัด ทำให้สามารถสื่อสารได้สะดวกและส่งข้อมูลถึงผู้รับสารได้มีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้ควันไฟ แต่มักมีปัญหาเรื่องความลับของข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสาร

-  นกพิราบสื่อสาร

        ป็นการสื่อสารโดยใช้สัตว์เป็นตัวกลางหลักในการสื่อสาร โดยใช้ธรรมชาติในการรู้ทิศทางของนกพิราบที่จะเดินทางกลับรังหรือที่อยู่ของมันได้ไม่ว่าจะถูกส่งมาจากที่ใด จึงมีการผูกข้อความหรือข้อมูลสั้น ๆ  ที่ขาหรือแขวนที่คอของนกพิราบ แล้วให้ผู้รับสารรอรับสารได้จากรังหรือที่อยู่ของนกพิราบ การสื่อสารด้วยการใช้นกพิราบสามารถรักษาความลับของข้อมูลได้เป็นอย่างดี แต่ไม่สามารถกำหนดระยะเวลาในการสื่อสารได้อย่างแน่นอน และไม่สามารถส่งข้อมูลหรือข้อความในปริมาณมาก ๆ  ได้ ปัจจุบันมีการใช้นกพิราบสื่อสารเพื่อการแข่งขันมากกว่าการใช้เพื่อส่งข้อมูลหรือสื่อสารในชีวิตประจำวัน  

-  ม้าเร็ว 

        เป็นการสื่อสารโดยใช้มนุษย์และสัตว์เป็นสื่อกลางในการสื่อสาร ทำให้การสื่อสารมีประสิทธิภาพมากกว่าการวิ่งผลัด  เนื่องจากประสิทธิภาพของการสื่อสารขึ้นอยู่กับบุคคลที่บังคับม้าและม้าเป็นหลัก ทำให้สามารถสื่อสารหรือส่งข้อมูลได้รวดเร็ว รักษาความลับของข้อมูลและส่งข้อมูลไปยังผู้รับสารได้ถูกต้องกว่าการสื่อสารด้วยการวิ่งผลัด

2.  การสื่อสารยุคอุตสาหกรรม เป็นการสื่อสารที่ยังนิยมใช้ในปัจจุบัน แต่มีแนวโน้มที่จะเลิกใช้ในอนาคต เนื่องจากมีเทคโนโลยีที่ส่งเสริมการสื่อสารใหม่ ๆ  เข้ามาแทนที่ การสื่อสารยุคอุตสาหกรรมจะมุ่งเน้นประสิทธิภาพมากกว่าการสื่อสารยุคโบราณ ตัวอย่างการสื่อสารในยุคอุตสาหกรรม เช่น

 -  โทรศัพท์หรือเทเลโฟน (Telephone) 

        เป็นการสื่อสารสองทิศทางพร้อมกัน แต่สามารถรับและส่งข้อมูลได้ในรูปแบบเสียงเท่านั้น โดยผู้สื่อสารทั้งสองฝ่ายจะต้องมีโทรศัพท์เพื่อใช้ในการสื่อสาร เวลาสื่อสารจะเป็นเวลาจริงในช่วงนั้น ๆ (Real Time) หากผู้รับข้อมูลไม่อยู่หรือมีความผิดพลาดด้านเวลาก็จะทำให้การสื่อสารไม่สามารถทำได้ โทรศัพท์มีพัฒนาการต่อเนื่องและยาวนานโดยเป็นพื้นฐานของการพัฒนาโทรศัพท์แบบไร้สายหรือโทรศัพท์แบบพกพา การใช้โทรศัพท์จะต้องติดตั้งเครื่องรับ เครื่องส่ง และสายโทรศัพท์ในพื้นที่ที่ให้บริการหรือมีสายโทรศัพท์จากหน่วยงานที่ให้บริการเท่านั้น จึงนิยมติดตั้งในที่อยู่อาศัย สำนักงาน และสถานที่สาธารณะต่าง ๆ  ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านเทคโนโลยีการสื่อสารมากนัก โทรศัพท์ประเภทนี้จะใช้ระบบการทำงานแบบ แอนะล็อก (Analog) โดยใช้สายโทรศัพท์เป็นตัวกลางในการรับและส่งข้อมูล

-  โทรสารหรือแฟกซ์ (Fax)

         พัฒนามาจากการสื่อสารประเภทโทรศัพท์ เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลในรูปแบบตัวอักษรหรือข้อความไปยังผู้รับสารได้มากกว่าข้อมูลเสียงเพียงอย่างเดียว มีลักษณะการใช้งานเหมือนโทรศัพท์ ในการส่งข้อมูลด้วยโทรสารผู้ส่งสารและผู้รับสารจะต้องเปิดใช้เครื่องโทรสารจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้ และไม่สามารถส่งข้อมูลเอกสารผ่านโทรสารได้พร้อมกับการส่งข้อมูลเสียง การสื่อสารด้วยโทรสารนี้ ข้อมูลต้นฉบับจะยังคงอยู่ที่ผู้ส่งสาร โดยผู้รับสารจะต้องมีกระดาษสำหรับคัดลอกข้อมูลที่ส่งไปยังปลายทาง

-  จดหมายและพัสดุ (Letter and Inventories)

        เป็นการสื่อสารในรูปแบบดั้งเดิมโดยใช้บริการในการส่งจดหมายและพัสดุจากหน่วยงานให้บริการการสื่อสาร คิดอัตราค่าบริการตามน้ำหนักและระยะทางในการส่งจดหมายและพัสดุ ซึ่งการสื่อสารด้วยวิธีการนี้ได้รับการยอมรับและน่าเชื่อถือกว่าการสื่อสารในรูปแบบอื่น สามารถกำหนดระยะเวลาในการสื่อสารได้แน่นอน และสามารถส่งข้อมูลได้ในปริมาณมาก ส่งข้อมูลได้ทุกรูปแบบ และมีพื้นที่ให้บริการทั่วโลก

3.  การสื่อสารในยุคปัจจุบันหรือการสื่อสารยุคโลกไร้สาย เป็นการสื่อสารที่มุ่งเน้นความสะดวกสบายของผู้ใช้และประสิทธิภาพของข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสารเป็นหลัก ผู้สื่อสารจะต้องมีความรู้ด้านเทคโนโลยีเป็นอย่างดี จึงจะสามารถสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 -  ไวไฟ (Wi-Fi)

       เป็นระบบเชื่อต่ออุปกรณ์ที่ทำงานบนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สาย (Wireless LAN) โดยใช้คลื่นสัญญาณวิทยุทำให้สามารถติดต่อสื่อสารข้อมูลได้ระหว่างอุปกรณ์นั้น ๆ  ปัจจุบันนิยมติดตั้งอุปกรณ์รับและส่งสัญญาณ   ไวไฟในคอมพิวเตอร์แบบพกพา เพื่อให้สามารถค้นหาสัญญาณไวไฟที่ส่งมาจากคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ทำให้คอมพิวเตอร์แบบพกพานั้นสามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ด้วย ผู้ใช้ไวไฟสามารถติดต่อสื่อสารได้ด้วยข้อมูลทุกรูปแบบที่อยู่ในรูปแบบของไฟล์ข้อมูลแต่จะมีความเร็วในการสื่อสารน้อยกว่าการสื่อสารในระบบเครือข่ายที่ใช้สายรับและส่งสัญญาณ

 -  ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์หรืออีเมล (Electronic Mail หรือ E-Mail)

        เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อความในรูปของจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ไปยังบุคคลอื่น การสื่อสารนี้ผู้ใช้จะต้องมีที่อยู่ทางไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ของผู้รับหรืออีเมลแอดเดรส (E-Mail Address) เช่น banana123@yahoo.com ผู้ส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์สามารถส่งข้อมูลเวลาใดก็ได้ เนื่องจากข้อมูลที่ส่งไปจะฝากไว้บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เมื่อผู้รับเข้าสู่ระบบและเรียกใช้บริการก็จะได้รับข้อความโดยไม่ต้องรอให้เวลาตรงกัน นอกจากนี้ยังสามารถส่งข้อมูลได้หลายรูปแบบในปริมาณที่มากกว่าการส่งข้อความผ่านทางโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Short Message) และสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับหลาย ๆ  คนได้ในเวลาเดียวกัน

-  บลูทูท (Bluetooth)

        เป็นระบบเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์นั้น ๆ  โดยอาศัยคลื่นความถี่หรือสัญญาณวิทยุ ตัวอย่างการเชื่อมต่อบลูทูท เช่น การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์แบบพกพากับโทรศัพท์เคลื่อนที่   การเชื่อต่อระหว่างโทรศัพท์เคลื่อนที่กับสมอลล์ทอล์ก (Small talk) บลูทูทสามารถเชื่อมต่อเพื่อสื่อสารข้อมูลได้ในระยะทางใกล้ ๆ  ไม่เกิน 10 เมตร ทำให้ต้องสื่อสารข้อมูลในระยะทางใกล้กว่าการสื่อสารด้วยไวไฟ นอกจากนี้บลูทูทยังมีประสิทธิภาพด้านความเร็วในการสื่อสารน้อยกว่าไวไฟอีกด้วย

-  การสนทนาออนไลน์หรือแชท (Chat)

        เป็นการสนทนาระหว่างบุคคลหรือกลุ่มบุคคล ปัจจุบันสามารถพัฒนาให้ใช้ภาพกราฟิก ภาพการ์ตูนหรือภาพเคลื่อนไหวต่าง ๆ  แทนภาพผู้สื่อสารได้ นอกจากการสนทนาแล้ว ผู้ใช้ยังสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีลักษณะเป็นไฟล์อิเล็กทรอนิกส์ได้อีกด้วย การสนทนาแบบนี้เป็นการสนทนาแบบโต้ตอบในเวลาเดียวกัน ดังนั้นผู้สื่อสารจึงต้องออนไลน์พร้อมกัน การสนทนาออนไลน์ในบางโปรแกรมจะมีการแบ่งการสนทนาออกเป็นห้อง ๆ  หรือเป็นกลุ่มสนทนา โดยผู้ใช้ทั้งสองฝ่ายจะต้องมีโปรแกรมสำหรับใช้สนทนา

-  วีดีโอทางไกล (Video Conferencing)

       เป็นการสื่อสารข้อมูลโดยการส่งภาพและเสียงจากฝ่ายหนึ่งไปสู่อีกฝ่ายหนึ่ง การใช้วิดีโอทางไกลต้องมีอุปกรณ์สำหรับบันทึกภาพและอุปกรณ์บันทึกเสียง โดยที่ภาพและเสียงที่ส่งไปนั้นสามารถแสดงเป็นภาพเคลื่อนไหวที่มีเสียงประกอบได้ ปัจจุบันหลายหน่วยงานนำวิธีสื่อสารแบบวิดีโอทางไกลมาใช้เพื่อการประชุมมากขึ้น เพราะช่วยให้หน่วยงานประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายในการเดินทาง ตัวอย่างการใช้ประโยชน์วิดีโอทางไกล เช่น การนำวิดีโอทางไกลมาใช้ทางการศึกษา ทำให้นักเรียนสามารถรับฟังการบรรยายจากอาจารย์ซึ่งอยู่อีกที่หนึ่งได้โดยไม่ต้องเดินทางไปเรียนด้วยตนเอง และยังสามารถโต้ตอบระหว่างคู่สนทนาได้ เนื่องจากมีกล้องดิจิทัล ไมโครโฟน และลำโพง ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำให้ทั้งสองฝ่ายเห็นและได้ยินเสียงซึ่งกันและกัน

การสื่อสารข้อมูลจากผู้ส่งสารไปยังผู้รับสาร  โดยผ่านตัวกลางสามารถจำแนกทิศทางการสื่อสารออกเป็น 3 รูปแบบ ดังนี้

การสื่อสารทุกชนิดจะต้องอาศัยสื่อกลางในการสื่อสารเพื่อทำหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ซึ่งสื่อกลางของการสื่อสารข้อมูล สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้ 

1. อินฟาเรด (Infrared) สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่ง และตัวรับสัญญาณ เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับโทรทัศน์หรือวิทยุ   

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ( computer network ) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลทรัพยากรร่วมกันได้ เช่น สามารถใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน สามารถใช้ฮาร์ดดิสก์ร่วมกัน แบ่งปันการใช้อุปกรณ์อื่นๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ แม้กระทั่งสามารถใช้โปรแกรมร่วมกันได้เป็นการลดต้นทุนขององค์กรเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทตามพื้นที่ที่ครอบคลุมการใช้งานของเครือข่าย ดังนี้