บอกคุณสมบัติของสื่อสารแบบไร้สาย

ช่องทางการสื่อสารแบบไร้สาย (Wireless) เป็นช่องทางที่ใช้คลื่นหรือแสงเป็นตัวกลาง ซึ่งสามารถส่งสัญญาณข้อมูลผ่านอากาศน้ำ หรือแม้แต่ในสุญญากาศได้ ช่องทางการสื่อสารแบบไร้สาย ได้แก่  คลื่นวิทยุ สัญญาณไมโครเวฟทั้งแบบภาคพื้นดินและแบบดาวเทียม วิทยุเซลลูลาร์ วิทยุสเปรดสเปกตรัม และสัญญาณอินฟราเรด สัญญาณแต่ละชนิดเป็นสัญญาณคลื่นที่มีความถี่แตกต่างกัน ซึ่งจะต้องมีการกำหนดความถี่ย่านต่าง ๆ เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาการใช้สัญญาณความถี่เดียวกันหรือทับซ้อนกันจึงต้องมีองค์กรกลาง เช่น FCC หรือองค์กรบริหารความถี่คลื่นวิทยุทำหน้าที่เป็นผู้ควบคุมและอนุญาตการใช้คลื่นความถี่ทั้งหมดที่ต้องการแพร่ออกอากาศ

1. ไมโครเวฟ (Microwave) สื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุความถี่สูง สามารถสื่อสารในระยะทางไกล ผ่านชั้นบรรยากาศและอวกาศได้ โดยจะส่งสัญญาณจากสถานีส่งส่วนกลางไปยังเสารับสัญญาณในหลายๆ พื้นที่ ดังภาพที่ 1.6 สถานีส่วนกลางจะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า “จานรับและจานส่งคลื่นไมโครเวฟ” มีลักษณะเป็นจานโค้งคล้ายพาราโบลา (Parabola) ซึ่งภายในจะบรรจุสายอากาศ ตัวรับสัญญาณ และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ
ที่จำเป็นต่อการสื่อสาร

ภาพที่ 1.6 การรับส่งสัญญาณไมโครเวฟและอุปกรณ์ต่อพ่วง

ข้อดี     ประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินสายสัญญาณ และส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูง
ข้อเสีย  ต้องไม่มีสิ่งใดมากีดขวางเส้นสายตาของทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง สัญญาณถูกรบกวน แทรกแซง หรือถูกดักจับสัญญาณได้ง่าย

2. ดาวเทียมสื่อสาร (Satellite) สื่อสารโดยใช้สถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟ ที่มีจานรับและจานส่งคลื่นความถี่ขนาดใหญ่ และทำงานโดยลอยอยู่ในอวกาศ ซึ่งสถานีดังกล่าวจะทำการติดต่อกับสถานีภาคพื้นดิน ที่มีจานรับส่งสัญญาณเหมือนกัน โดยสถานีภาคพื้นดินจะส่งข้อมูลขึ้นมาที่ดาวเทียม จากนั้นดาวเทียมจะทำการขยายสัญญาณและกระจายสัญญาณไปยังสถานีเป้าหมายต่อไป ดังภาพที่ 1.7 การส่งสัญญาณจากจานดาวเทียมส่งมายังสถานีภาคพื้นดินเรียกว่า “Downlink” ส่วนการส่งจากสถานีภาคพื้นดินไปยังดาวเทียมเรียกว่า “Uplink”

ภาพที่ 1.7 การรับส่งสัญญาณผ่านดาวเทียมของระบบ GPS ในการค้นหาจุดพิกัดบนผิวโลก

ข้อดี     สามารถส่งข้อมูลปริมาณมากๆได้ด้วยความเร็วสูง
ข้อเสีย  มีค่าใช้จ่ายสูงและถูกดักจับสัญญาณได้ง่าย

3. อินฟราเรด (Infrared) สื่อสารข้อมูลโดยใช้คลื่นแสงอินฟราเรด มีลักษณะคล้าย
การสื่อสารด้วยคลื่นไมโครเวฟ กล่าวคือ การสื่อสารชนิดนี้จะต้องหันตัวรับและตัวส่งให้ตรงกัน และไม่มีสิ่งกีดขวางเส้นระดับสายตาหรือขวางแสงอินฟราเรด การสื่อสารด้วยวิธีนี้ใช้ได้ในระยะทางใกล้ๆ

แสงอินฟราเรดเป็นคลื่นความถี่สั้นที่มักนำไปใช้กับรีโมตคอนโทรลของวิทยุหรือโทรทัศน์เป็นแสงที่มีทิศทางในระดับสายตา ซึ่งไม่สามารถทะลุผ่านวัตถุ ทึบแสงได้แสงอินฟราเรดมักมีการนำมาใช้งานบนคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก คอมพิวเตอร์มือถืออุปกรณ์รอบข้างต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องแฟกซ์ และรวมถึงกล้องดิจิตอล อัตราความเร็วปกติในการรับส่งข้อมูลอยู่ระหว่าง 4 – 16 Mbps และปัจจุบันมีการบรรจุช่องสื่อสารอินฟราเรด (Infrared Data Association : IrDA) เพื่อเตรียมไว้สำหรับการใช้งานสื่อสารแบบไร้สายด้วยอินฟราเรด เช่น เมาส์  คีย์บอร์ด หรือเครื่องพิมพ์ แต่อย่างไรก็ ตามในปัจจุบันการสื่อสารไร้สายบนระยะห่างสั้นๆ นี้กำลังถูกเทคโนโลยีอย่างบลูธูท (Bluetooth) เข้ามาแทนที่

ข้อดี     สามารถเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ได้ง่าย และไม่ต้องติดตั้งสายสัญญาณ
ข้อเสีย  ต้องไม่มีสิ่งใดมาขวางเส้นสายตาของทั้งเครื่องรับและเครื่องส่ง ระยะทางในการส่งข้อมูลสั้น

4. คลื่นวิทยุ (Radio) สื่อสารแบบไร้สายที่สามารถกระจายสัญญาณได้ในระยะทางไกล เช่น ระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ เป็นต้น และในระยะใกล้ เช่น ภายในบ้าน หรือที่ทำงานเป็นต้น สำหรับการส่งสัญญาณนั้น ผู้ส่งต้องใช้เครื่องส่งสัญญาณวิทยุและผู้รับก็จะต้องมีอุปกรณ์รับสัญญาณด้วย แต่ในบางเครือข่ายสามารถใช้ “Transceiver” เพื่อทำหน้าที่เป็นทั้งตัวรับและตัวส่งสัญญาณในตัวเดียวกัน

ข้อดี     การจัดการกับสัญญาณมีความยืดหยุ่นสูงกว่าสายสัญญาณ
ข้อเสีย  มีความเร็วในการส่งข้อมูลช้า ถูกรบกวนและดักจับสัญญาณได้ง่าย

ผู้ใช้ตามบ้านและสำนักงานทั่วไปกำลังนิยมใช้เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยสัญญาณวิทยุระยะสั้น ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยี Bluetooth ซึ่งมีความเร็วในการสื่อสารไม่เกิน 1 Mbps การใช้เทคโนโลยี Bluetooth นี้จะต้องมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า “Bluetooth-enable” ซึ่งภายในบรรจุชิปตัวเล็กๆ ไว้คอยทำหน้าที่สื่อสารกับชิปภายใน Bluetooth-enable ตัวอื่นๆ ตัวอย่างของ Bluetooth-enable ที่ติดตั้งชิปดังกล่าว เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์พีซี โน้ตบุ๊ก ปาล์ม โทรศัพท์มือถือ แฟ็กซ์ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น การสื่อสารกับ Bluetooth-enable เหล่านี้ สามารถสื่อสารได้ในระยะ 10 เมตร แต่ถ้ามีอุปกรณ์ ขยายสัญญาณ ก็อาจจะสื่อสารได้ไกลมากกว่า 100 เมตรก็ได้ คลื่นความถี่สามารถส่งผ่านวัตถุหรือสิ่งกีดขวางได้ สามารถสื่อสารข้อมูลได้หลายรูปแบบ เช่น ข้อความ เสียง และสื่อประสม

ภาพที่ 1.8 กลไกการทำงานพื้นฐานของ Bluetooth

5. เซลลูลาร์ (Cellular) จัดเป็นรูปแบบของคลื่นวิทยุที่แพร่กระจายอยู่ในอากาศชนิดหนึ่งซึ่งนำมาใช้งานกับการสื่อสารบนโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ ซึ่งโทรศัพท์เซลลูลาร์นั้นก็คืออุปกรณ์โทรศัพท์ที่ใช้คลื่นวิทยุความถี่สูงในการส่งสัญญาณเสียงและข้อมูลดิจิตอล ตัวอย่างโทรศัพท์เซลลูลาร์ เช่น

• ระบบ AMPS ส่งข้อมูลแบบแอนะล็อก ใช้คลื่นความถี่ 800 – 900 เมกะเฮิรตซ์
• ระบบ GSM ส่งข้อมูลแบบดิจิตอล ใช้คลื่นความถี่ 1,800 เมกะเฮิรตซ์

ปัจจุบันเทคโนโลยีการลื่อสารของระบบโทรศัพท์แบบเซลลูลาร์ได้พัฒนาเข้าสู่ยุค 4G ทำให้สามารถเชื่อมโยงเข้าสู่เครือข่ายอินเตอร์เน็ต การดำเนินธุรกรรมบนเครือข่ายการส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ และการดาวน์โหลดไฟล์เพลง MP3 เป็นต้น