บทบาทของการสื่อสารข้อมูล

การติดต่อสื่อสารข้อมูลสมัยใหม่นี้ มีรากฐานมาจากความพยายามในการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์
โดยอาศัยระบบสื่อสารที่มีอยู่แล้ว เช่น โทรศัพท์ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงอยู่ในขอบเขตที่จำกัด
ต่อมาเมื่อมีการใช้คอมพิวเตอร์มากขึ้น ความต้องการในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดียวกัน
ที่เรียกว่า ระบบเครื่อข่าย (Network) ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นเป็นลำดับ
ในตอนเริ่มต้นของยุคสื่อสาร เมื่อประมาณ พ.ศ. 2513-2515 ความต้องการใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกันมีมากขึ้น แต่คอมพิวเตอร์ยังมีราคาสูงมาก
เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สื่อสารที่มีอยู่แล้วบางอย่าง การสื่อสารด้วยระบบเครือข่ายในระยะนั้นจึงเน้นการใช้คอมพิวเตอร์ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์เป็นผู้ให้บริการแก่ผู้ใช้ปลายทางหลายคน
เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายของระบบ
ต่อมาเมื่อถึงยุคสมัยของไมโครคอมพิวเตอร์
พบว่าขีดความสามารถในด้านความเร็วของการทำงานของเมนเฟรม มีความเร็วมากกว่า 10
เท่า เมื่อเทียบกับไมโครคอมพิวเตอร์ตัวที่ดีที่สุด แต่ราคาของเมนเฟรมแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์หลายพันเท่า
การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายและกระจายออกไป การสื่อสารจึงกลายเป็นระบบเครือข่ายแบบกระจาย
กล่าวคือ แทนที่จะออกแบบให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อกับเมนเฟรม ก็เปลี่ยนเป็นระบบเครือข่ายที่ใช้คอมพิวเตอร์ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์แทน
ลักษณะของเครือข่ายจึงเริ่มจากจุดเล็ก
ๆ อาจจะอยู่บนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน ขยายตัวใหญ่ขึ้นเป็นระบบที่ทำงานร่วมกันในห้องทำงาน
ในตึก ระหว่างตึก ระหว่างสถาบัน ระหว่างเมือง ระหว่างประเทศ การจัดแบ่งรูปแบบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์จึงแยกตามขนาดของเครือข่าย
ดังตาราง

การแบ่งแยกลักษณะของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามระยะทางระหว่างโพรเซสเซอร์

         
ข้อมูลในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่เก็บในคอมพิวเตอร์สามารถส่งต่อ
คัดลอก จัดพิมพ์ ทำสำเนาได้ง่าย เมื่อเทียบกับการคัดลอกด้วยมือซึ่งต้องใช้เวลามากและเสี่ยงต่อการทำข้อมูลผิดพลาดอีกด้วย
วิธีการทางด้านการสื่อสารข้อมูล กำลังได้รับการนำมาประยุกต์ใช้ในระบบสำนักงานที่เรียกว่า
ระบบสำนักงานอัตโนมัติ (office automation) ระบบดังกล่าวนี้มักเรียกย่อกันสั้นๆ
ว่าโอเอ (OA) เป็นระบบที่ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในการทำงานที่เกี่ยวกับเอกสารทั่วไป
แล้วส่งไปยังหน่วยงานต่าง ๆ ได้ด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อโอนย้ายแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้ระหว่างแผนก
บทบาทที่สำคัญอีกบทบาทหนึ่ง
คือ การให้บริการข้อมูล หลายประเทศจัดให้มีฐานข้อมูลไว้บริการ เช่น
ฐานข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ฐานข้อมูลงานวิจัย ฐานข้อมูลทางเศษรกิจ
ฐานข้อมูลของสินค้าเครื่องอุปโภคบริโภค ในมหาวิทยาลัยอาจมีข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือและตำราวิชาการ
หากผู้ใช้ต้องการข้อมูลใดก็สามารถติดต่อมายังศูนย์บริการข้อมูลนั้น การติดต่อจะผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ทำให้การได้ข้อมูลเป็นไปอย่างรวดเร็ว
ความสำคัญของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จึงเป็นสิ่งที่ตระหนักกันอยู่เสมอ
ลองพิจารณาถึงประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลต่อไปนี้

1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง
แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร
สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา
40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลามานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก 

2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติมีการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์จากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นด้วยระบบดิจิทัล
วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูลหากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีการแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง
โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาดไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้

3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณของไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง
ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่
สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว
ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที

4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ต่อเข้าหากันเป็นเครือข่ายเพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูลทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลไม่แพง
เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น นักคอมพิวเตอร์บางคนสามารถส่งโปรแกรมให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้

หลักการเบื้องต้นของการสื่อสาร

การสื่อสารที่สมบูรณ์ต้องประกอบด้วยการทำงานที่ประสานสอดคล้องกันอย่างมีประสิทธิภาพขององค์ประกอบพื้นฐาน 3 ส่วน ได้แก่ ผู้ส่งสาร
(Sender
หรือ Transmitter) ตัวกลางหรือช่องทางการสื่อสาร
(Transmission Media) และผู้รับสาร (Receiver)
แต่สำหรับในระบบการสื่อสารข้อมูล จะมีองค์ประกอบต่างๆ ในการสื่อสารดังต่อไปนี้

1. ข่าวสาร
(Message) ข่าวสารประกอบด้วยข้อมูลหรือสารสนเทศที่ได้ส่งมอบระหว่างกัน
ซึ่งสามารถเป็นได้ทั้งข้อมูลที่เป็นข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง วิดีโอ

2. ผู้ส่ง
(Sender) หมายถึง ในที่อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการจัดส่งข้อมูลข่าวสารเหล่านั้น
ซึ่งสามารถเป็นไปได้ทั้งคอมพิวเตอร์ เวิร์กสเตชัน โทรศัพท์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น

3. ตัวกลาง
(Media) หมายถึง ตัวกลางส่งข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสารซึ่งอาจเป็นตัวกลางส่งข้อมูลที่ไร้สาย
เช่น สายเคเบิ้ล สายโทรศัพท์ สายไฟเบอร์ออปติก และตัวกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ
คลื่นไมโครเวฟ ซึ่งตัวกลางดังกล่าวทำหน้าที่ในการให้ข้อมูลสามารถเดินทางจากต้นทางไปยังปลายทางได้

4. ผู้รับ
(Receiver) คือ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข้อมูลข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่ง
เช่น คอมพิวเตอร์ เวิร์กสเตชัน โทรศัพท์ วิทยุ โทรทัศน์ เป็นต้น

5. โปรโตคอล
(Protocol) เป็นกฎเกณฑ์หรือข้อตกลงที่ใช้สำหรับในการสื่อสารข้อมูล
เพื่อให้การสื่อสารระหว่างอุปกรณ์มีความเข้าใจในภาษาเดียวกัน และสื่อสารกันได้ หากปราศจากโปรโตคอล
อุปกรณ์ทั้งสองอาจติดต่อกันได้ แต่จะไม่สามารถสื่อสารกันได้ 

ทิศทางการสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารจำแนกตามทิศทางของการสื่อสารออกได้เป็น
2
รูปแบบ ประกอบด้วย

1. การสื่อสารทางเดียว
(One-way communication) หรือ Simplex
หมายถึง การสื่อสารที่ผู้ส่งและผู้รับทำหน้าที่ส่งและรับตามลำดับเท่านั้น
ไม่สามารถโต้ตอบในสื่อกลางเดียวกันได้ กล่าวคือ ผู้ส่งเป็นฝ่ายส่งข้อมูลเพียงอย่างเดียว
ผู้รับรับข้อมูลเพียงอย่างเดียว โดยทั่วไปนิยมใช้ในรูปของการสื่อสารสาธารณะ เช่น
วิทยุกระจายเสียง, โทรทัศน์, เพจเจอร์,
เครื่องล่นวิทยุบังคับ หรือเครื่องควบคุมอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าจากระยะไกล
(Remote Control) เป็นต้น

2. การสื่อสารสองทาง
(Two-way Communication) หรือ Duplex หมายถึง การสื่อสารที่ผู้ส่งและผู้รับสามารถทำหน้าที่สลับกันได้ จึงสามารถโต้ตอบกันได้ในสื่อกลางเดียวกัน
การสื่อสารสองทางจำแนกได้ 2 ลักษณะ คือ
• การรับและส่งในเวลาเดียวกัน
หรือ Full Duplex เป็นการทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลข่าวสารพร้อมกันได้
กล่าวคือสามารถทำการรับในขณะที่ส่งข้อมูลได้ สำหรับรูปแบบของการสื่อสารแบบ Full
Duplex ได้แก่ การสนทนาในโทรศัพท์ และการประชุมทางไกล เป็นต้น
• การรับและส่งต่างเวลากัน
หรือ Half Duplex หรือ Semi Duplex เป็นการทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลข่าวสารแบบสลับเวลากัน
กล่าวคือ ในขณะฝ่ายหนึ่งกำลังทำหน้าที่ส่ง อีกฝ่ายต้องเป็นผู้รับ
ไม่สามารถส่งในขณะรับได้ เมื่อฝ่ายหนึ่งทำหน้าส่ง
อีกฝ่ายหนึ่งต้องทำหน้าที่เป็นผู้รับเท่านั้น เมื่อฝ่ายส่งทำหน้าที่แล้วจึงทำหน้าที่เป็นฝ่ายรับในลำดับต่อไป
รูปแบบการสื่อสารแบบ Half Duplex ได้แก่การใช้วิทยุสื่อสาร (Walkie
Talkie) การรับ-ส่งโทรสาร อีเมล์ และการใช้ห้องสนทนาในระบบอินเตอร์เน็ตเป็นต้น

ชนิดของสัญญาณ

สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้สำหรับการสื่อสารนั้นสามารถแบ่งออกได้เป็น
2
ชนิด คือ

สัญญาณอนาลอก
(Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse
Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่
การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป กล่าวคือต้องแปรผันตามเวลา
โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์สามารถสัมผัสได้ เช่น แรงดันของน้ำ ค่าของอุณหภูมิ
หรือความเร็วของรถยนต์ เป็นต้น

สัญญาณดิจิตัล (Digital
Signal)หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) มีขนาดของสัญญาณคงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันที ทันใด
กล่าวคือ ไม่แปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้ เช่น
สัญญาณไฟฟ้า เป็นต้น