สื่อทางกายภาพ
สื่อทางกายภาพหมายถึงวัสดุทางกายภาพที่ใช้ในการจัดเก็บหรือส่งข้อมูลในการสื่อสารข้อมูลสื่อทางกายภาพเหล่านี้โดยทั่วไปเป็นวัตถุทางกายภาพที่ทำจากวัสดุ เช่นทองแดงหรือแก้วสามารถสัมผัสและรู้สึกได้ และมีคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น น้ำหนักและสี[ 1 ]เป็นเวลาหลายปีที่ทองแดงและแก้วเป็นสื่อเพียงชนิดเดียวที่ใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์
คำว่า สื่อทางกายภาพ ยังสามารถใช้เพื่ออธิบาย สื่อ จัดเก็บข้อมูลเช่นแผ่นเสียงเทปคาส เซ็ ตวีเอ ชเอ สเลเซอร์ดิสก์ซีดีดีวีดีและบลูเรย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับสื่อสตรีมมิ่งสมัยใหม่ หรือเนื้อหาที่ดาวน์โหลดจากอินเทอร์เน็ตลงในฮาร์ดไดรฟ์หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่น ๆ ในรูปแบบไฟล์
ประเภทของสื่อทางกายภาพ
ลวดทองแดง
ปัจจุบันลวดทองแดงเป็นสื่อทางกายภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เนื่องจากมีทองแดงอยู่มากมายในโลก อีกทั้งยังสามารถนำไฟฟ้าได้ดี[ 1 ]นอกจากนี้ทองแดงยังเป็นโลหะที่ราคาถูกกว่า ทำให้สามารถนำมาใช้ได้ง่ายขึ้น[ 1 ]
สายทองแดงส่วนใหญ่ที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลในปัจจุบันมีเส้นทองแดงแปดเส้น จัดเรียงเป็นคู่บิดเกลียว แบบไม่มีฉนวนหุ้ม หรือ UTP [ 1 ]สายไฟจะบิดเกลียวเข้าด้วยกันเพื่อลดการรบกวนทางไฟฟ้าจากแหล่งภายนอก นอกจาก UTP แล้ว สายไฟบางชนิดยังใช้คู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้ม (STP) ซึ่งช่วยลดการรบกวนทางไฟฟ้าได้มากยิ่งขึ้น[ 2 ]วิธีการบิดเกลียวของสายทองแดงยังมีผลต่ออัตราการส่งข้อมูลด้วย สายเคเบิลประเภท 3 (Cat3) มีการบิดเกลียวสามถึงสี่ครั้งต่อฟุต และสามารถรองรับความเร็วได้ถึง 10 เมกะบิตต่อวินาที[ 1 ]สายเคเบิลประเภท 5 (Cat5) เป็นรุ่นใหม่กว่า มีการบิดเกลียวสามถึงสี่ครั้งต่อนิ้ว ซึ่งส่งผลให้อัตราการส่งข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ 100 เมกะบิตต่อวินาที[ 1 ]นอกจากนี้ ยังมีสายเคเบิลประเภท 5e (Cat5e) ซึ่งรองรับความเร็วได้ถึง 1,000 เมกะบิตต่อวินาที และล่าสุดคือสายเคเบิลประเภท 6 (Cat6) ซึ่งรองรับอัตราการส่งข้อมูลได้ถึง 10,000 เมกะบิตต่อวินาที (เช่น 10 กิกะบิตต่อวินาที) [ 1 ]
โดยเฉลี่ยแล้ว สายทองแดงมีราคาประมาณ 1 ดอลลาร์ต่อฟุต[ 1 ]
ใยแก้วนำแสง
ใยแก้วนำแสงเป็นเส้นใยบางและยืดหยุ่นที่ทำจากแก้วหรือพลาสติก ต่างจากสายทองแดง ใยแก้วนำแสงมักใช้สำหรับการสื่อสารข้อมูลทางไกล เนื่องจากช่วยให้สามารถส่งข้อมูลได้ในระยะทางไกลและมีความเร็วในการส่งสูง นอกจากนี้ ใยแก้วนำแสงไม่จำเป็นต้องใช้ตัวขยายสัญญาณ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษา เนื่องจากตัวขยายสัญญาณมักจะเสียบ่อย[ 1 ]
ปัจจุบันมีการใช้งานใยแก้วนำแสงหลักๆ สองประเภท ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดมี เส้นผ่านศูนย์กลาง ประมาณ 62.5 ไมโครเมตร และใช้ ไดโอดเปล่งแสงในการส่งสัญญาณได้ในระยะทางสูงสุดประมาณ 2 กิโลเมตร[ 1 ]ใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ไมโครเมตร และสามารถส่งสัญญาณได้ในระยะทางหลายสิบไมล์[ 1 ]
เช่นเดียวกับสายทองแดง ปัจจุบันใยแก้วนำแสงมีราคาประมาณ 1 ดอลลาร์ต่อฟุต[ 1 ]
สายเคเบิลโคแอกเซียล
สายเคเบิลโคแอกเซียลมีสองชั้นที่แตกต่างกันหุ้มแกนทองแดง ชั้นในสุดเป็นฉนวน ชั้นถัดไปเป็นตัวนำไฟฟ้าป้องกัน ทั้งสองชั้นถูกหุ้มด้วยปลอกพลาสติก สายเคเบิลโคแอกเซียลใช้สำหรับไมโครเวฟ โทรทัศน์ และคอมพิวเตอร์ นี่เป็นสื่อส่งสัญญาณแบบที่สองที่ถูกนำมาใช้ (มักเรียกว่าสายโคแอกซ์ ) ในช่วงกลางทศวรรษ 1920 ตรงกลางของสายเคเบิลโคแอกเซียลมีลวดทองแดงทำหน้าที่เป็นตัวนำ ซึ่งเป็นเส้นทางที่ข้อมูลเดินทาง ลวดทองแดงในสายโคแอกซ์มีความหนากว่าลวดทองแดงในสายคู่บิดเกลียว และไม่ได้รับผลกระทบจากสายไฟรอบข้างที่ก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าดังนั้นจึงสามารถส่งข้อมูลได้ในอัตราที่สูงกว่าสายคู่บิดเกลียว ตัวนำตรงกลางถูกหุ้มด้วยฉนวนพลาสติก ซึ่งช่วยกรองการรบกวนจากภายนอก ฉนวนนี้ถูกหุ้มด้วยเส้นทางส่งกลับ ซึ่งโดยปกติจะเป็นฉนวนทองแดงถักหรือแผ่นฟอยล์อลูมิเนียม ปลอกหุ้มด้านนอกทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันสำหรับสายโคแอกซ์ จำนวนและชนิดของปลอกหุ้มภายนอกขึ้นอยู่กับการใช้งานของสายเคเบิล (เช่น สายเคเบิลจะถูกติดตั้งในอากาศหรือใต้ดิน และจำเป็นต้องมีการป้องกันสัตว์ฟันแทะหรือไม่) สายเคเบิลโคแอกเซียลสองประเภทที่นิยมใช้มากที่สุดนั้นใช้กับเครือข่าย อีเธอร์เน็ต
Thinnet เป็นสายเคเบิลที่ใช้ในเครือข่าย Ethernet 10BASE2และมีขนาดบางกว่าและยืดหยุ่นกว่า Thicknet ต่างจาก Thicknet ตรงที่ Thinnet ใช้ขั้วต่อแบบBayonet Niell-Concelman (BNC) ที่ปลายทั้งสองด้านเพื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ Thinnet เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลสายเคเบิล RG-58 โดยมีความยาวสูงสุด 185 เมตร และความเร็วในการส่งข้อมูล 10 Mbit/s
สายเคเบิลโคแอกเชียล Thicknet ใช้กับเครือข่าย Ethernet 10BASE5มีความยาวสายเคเบิลสูงสุด 500 เมตร และความเร็วในการส่งข้อมูล 10 Mbit/s มีราคาแพงและไม่นิยมใช้ แม้ว่าเดิมทีจะใช้เพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์โดยตรงก็ตาม คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกับทรานซีฟเวอร์ที่สายเคเบิลจากอินเทอร์เฟซหน่วยเชื่อมต่อของการ์ดเครือข่ายโดยใช้สายดรอป จำนวนโหนด Thicknet สูงสุดคือ 100 โหนดต่อเซกเมนต์ ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลแต่ละเส้นจะต่อลงดิน[ 2 ]
แอปพลิเคชัน
ในช่วงกลางทศวรรษ 1920 สายโคแอกซ์ถูกนำมาใช้ในเครือข่ายโทรศัพท์เป็นสายส่งหลักระหว่างสำนักงานแทนที่จะเพิ่มสายเคเบิลทองแดงขนาดใหญ่ที่มีสายทองแดง 1,500 หรือ 1,000 คู่ ก็สามารถใช้สายโคแอกซ์ที่มีขนาดเล็กกว่ามากมาทดแทนสายเคเบิลขนาดใหญ่เหล่านั้นได้
การใช้งานสายโคแอกซ์ครั้งสำคัญถัดไปในด้านโทรคมนาคมเกิดขึ้นในทศวรรษ 1950 เมื่อมีการนำไปใช้เป็นสายเคเบิลใต้น้ำเพื่อส่งข้อมูลระหว่างประเทศ จากนั้นจึงถูกนำมาใช้ในด้านการประมวลผลข้อมูลในช่วงกลางทศวรรษ 1960 สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ยุคแรกๆ จำเป็นต้องใช้สายโคแอกซ์เป็นสื่อกลางในการเชื่อมต่อจากเทอร์มินัลไปยังโฮสต์เครือข่ายบริเวณท้องถิ่น ( LAN ) ส่วนใหญ่ใช้สายโคแอกซ์ตั้งแต่ปี 1980 ถึงประมาณปี 1987
สายโคแอกซ์ยังถูกนำมาใช้ในเคเบิลทีวีและวงจรท้องถิ่นในรูปแบบของสถาปัตยกรรม HFC HFC นำไฟเบอร์ให้ใกล้กับย่านใกล้เคียงมากที่สุด ไฟเบอร์จะสิ้นสุดที่โหนดของย่านใกล้เคียง ซึ่งสายโคแอกซ์จะแยกออกไปเพื่อให้บริการถึงบ้าน[ 3 ]
ข้อดี
- ระบบ บรอดแบนด์แบบสายโคแอกซ์มีช่วงความถี่เพียงพอที่จะรองรับหลายช่องสัญญาณ ทำให้สามารถรับส่งข้อมูลได้มากขึ้น
- ความจุช่องสัญญาณที่มากขึ้น - แต่ละช่องสัญญาณมีหลายช่องและมีความจุสูง ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ให้บริการ (กว้าง 6 MHz ในอเมริกาเหนือ กว้าง 8 MHz ในยุโรป)
- แบนด์วิดท์ที่มากกว่า - เมื่อเทียบกับสายคู่บิดเกลียว สายชนิดนี้มีแบนด์วิดท์ต่อช่องสัญญาณที่มากกว่า ทำให้สามารถรองรับบริการที่หลากหลาย (เสียง ข้อมูล วิดีโอ มัลติมีเดีย) ได้
- อัตราความผิดพลาดต่ำกว่า - ตัวนำภายในทำหน้าที่เป็นเกราะฟาราเดย์ที่ปกป้องเครือข่ายจากสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์
ข้อเสีย
- เครือข่ายรถโดยสารที่ใช้สายเคเบิลโคแอกซ์มีความเสี่ยงต่อปัญหาความแออัด เสียงรบกวน และความปลอดภัย
- เสียงดังมาก - เส้นทางส่งกลับมีปัญหาเรื่องเสียงรบกวน และอุปกรณ์ปลายทางต้องการระบบอัจฉริยะเพิ่มเติมเพื่อจัดการกับการควบคุมข้อผิดพลาด
- ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูง
- มีความเสี่ยงต่อความเสียหายจากฟ้าผ่า - หากฟ้าผ่าเกิดขึ้นผ่านสายเคเบิลโคแอกเซียลอาจทำให้อุปกรณ์ที่ปลายสายเสียหายได้ง่ายมาก
การถกเถียงเรื่องสื่อทางกายภาพ
ด้วยเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จึงมีการถกเถียงกันว่าสื่อทางกายภาพยังคงมีความเหมาะสมและจำเป็นในโลกไร้สายที่กำลังเติบโต หรือไม่ [ 4 ]สื่อไร้สายและสื่อทางกายภาพอาจเสริมซึ่งกันและกัน และสื่อทางกายภาพจะมีความสำคัญมากขึ้น ไม่ใช่ลดลง ในสังคมที่เทคโนโลยีไร้สายครอบงำ[ 4 ]อย่างไรก็ตาม ความคิดเห็นอื่นๆ จากผู้คนมองว่าสื่อทางกายภาพเป็นเทคโนโลยีที่ตายแล้วและจะหายไปในที่สุด[ 5 ]