กล้องไร้สาย และการส่งสัญญาณภาพหรือข้อมูล

นอกจากใช้สายสัญญาณเป็นสื่อกลางนำสัญญาณแล้ว อากาศก็เป็นสื่อนำสัญญาณได้เช่นกัน ซึ่งระบบที่ใช้อากาศเป็นสื่อนำสัญญาณจะเรียกว่าเครือข่ายแบบไร้สาย (Wireless)

ก่อนที่จะศึกษารายละเอียดของระบบเครือข่ายแบบไร้สาย ผู้อ่านควรทำความรู้จักกับแถบความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Spectrum) ซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

เป็นสัญญาณส่งข้อมูลในทุกๆการสื่อสารที่กล่าวมาทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็น สาย UTP สายโคแอ็กซ์ สายไฟเบอร์ หรือแม้กระทั่งการรับส่งสัญญาณโทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์มือถือ

ก็ยังใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสิ้น ข้อแตกต่างระหว่างการส่งสัญญาณก็ยังใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งสิ้น ข้อแตกต่างระหว่างการส่งสัญญาณข้างต้นคือ สื่อกลางที่ใช้ ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

และเทคนิคในการส่งสัญญาณไปบนสื่อต่างๆเหล่านั้น

 

กล้องไร้สาย

 

เทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย

เทคโนโลยีการสื่อสารแบ่งออกเป็น 4 ประเภท โดยแต่ละประเภทจะใช้ช่วงความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ต่างกัน ดังนี้

• ช่วงครอบคลื่นวิทยุ (Spread Spectrum Radio)
  
  
• ช่วงความถี่แคบหรือช่วงความถี่เดี่ยวของคลื่นวิทยุ (Narrowband or single band radio)
  
  
• อินฟราเรด (Infrared)
  
  
• เลเซอร์ (Laser)

สองวิธีแรกจะถูกควบคุมการใช้ความถี่โดย FCC (Federal Communications Communications Commission) ได้ควบคุมการแผ่กระจายทึบแสงด้วยการกำหนดกำลังในการส่งสัญญาณ

ส่วนอีกสองวิธีหลังคือ อินฟราเรดและเลเซอร์ สัญญาณจะถูกกำจัดโดยคุณสมบัติของคลื่นเอง กล่าวคือ มันไม่สามารถเดินทางผ่านวัตถุทึบแสงและยังควบคุมโดย FCC เช่นกัน ตัวอย่างเช่น

คลื่นวิทยุสามารถเดินทางผ่านวัตถุที่หนา เช่น ผนังตึก ส่วนแสง เช่น อินฟราเรด หรือเลเซอร์แม้กระทั่งกระดาษบางๆ ยังไม่สามารถเดินทางผ่านได้

 

 

Spread Spectrum Radio Frequency

องค์กร FCC ได้กำหนดให้ใช้ช่วงความถี่ 902-928 MHz และ 2.4-2.4835 GHz สำหรับใช้งานในอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และเครื่องกล ดังนั้นช่วงความถี่นี้

จึงถูกเรียกว่าช่องสัญญาณ ISM (Industrial, Science, Medical) ซึ่งช่วงความถี่นี้จะถูกกำหนดให้ใช้ได้กับการสื่อสารแบบช่วงความถี่วิทยุกว้าง (Spread Spectrum Radio)

นอกจากนี้ FCC ยังกำหนดให้ใช้ช่วงความถี่ 5.725-5.850 GHZ ได้เช่นกัน การใช้งานในช่วงความถี่นี้ไม่จำเป็นต้องขออนุญาต นอกจากข้อกำหนดเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้า

และอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กับช่วงความถี่นี้ FCC ไม่ได้กำหนดว่าใครที่มีสิทธิ์ใช้ได้ ไม่เหมือนกับช่วงความถี่อื่นๆ การใช้ช่วงความถี่อาจต้องขออนุญาต เช่น สถานีวิทยุ เป็นต้น

เทคนิคที่ใช้กับการสื่อสารที่ใช้ช่วงความถี่กว้างนี้มีอยู่ 2 ประเภทหลักคือ

1. Frequency Hopping

ฟรีเควนซีฮ็อปปิ้ง หรือ FHSS (Frequency Hopping, Spread Spectrum) เป็นเทคนิคที่ใช้ได้กับการสื่อสารด้วยคลื่นวิทยุแถบกว้างเท่านั้น

เนื่องจากการสื่อสารแบบนี้จะใช้ช่วงความถี่ที่ไม่มีการควบคุมการใช้งาน ฟรีเควนซีฮ็อปปิ้งเป็นเทคนิคที่อยู่ระหว่างเบสแบนด์ (Baseband) และบรอดแบนด์ (Broadband)

การสื่อสารแบบเบแบนด์จะใช้แบนด์วิธที่มีทั้งหมดในการส่งสัญญาณเพียงช่องเดียว หรือสัญญาณเดียวกันจะถูกส่งไปทุกความถี่ในช่องสัญญาณนั้น

ตัวอย่างของการสื่อสารแบบเบสแบนด์ เช่น อีเธอร์เน็ต เป็นต้น ส่วนการสื่อสารแบบบรอดแบนด์จะแบ่งแบนด์วิธที่มีเป็นช่องสัญญาณย่อยๆหลายช่องสัญญาณ ซึ่งแต่ละช่องสัญญาณจะใช้ส่งสัญญาณที่ต่างกัน

Direct Sequence

ไดเร็คซีเควนซ์ (Direct Sequence) จะทำงานคล้ายๆกับฟรีเควนซีฮ็อปปิ้งคือ จะแบ่งแบนด์วิธออกเป็นช่องสัญญาณย่อยๆและจะเปลี่ยนช่องสัญญาณในการรับส่งไปเรื่อยๆ

แต่การเปลี่ยนช่องสัญญาณจะเป็นไปตามลำดับที่กำหนดไว้ ในขณะที่ฟรีเควนซีฮ็อปปิ้งจะลำดับเป็นสุ่ม ดังนั้นความปลอดภัยของข้อมูลก็จะลดลง เทคนิคนี้เรียกว่า “DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

 

 

2. Single-Band Radio Frequency

ตรงกันข้ามกับการสื่อสารแบบความถี่กว้าง (Spread Spectrum) คือการสื่อสารแบบช่องสัญญาณเดียว (Single-Band) ซึ่งจะใช้ความถี่ในช่วงไมโครเวฟ ดังที่ชื่อบอก

ซิงเกิลแบนด์จะใช้แค่ช่องสัญญาณเดียวในการรับส่งข้อมูล แถบคลื่นไมโครเวฟจะมีความถี่สูงกว่าแถบคลื่นวิทยุแต่จะต่ำกว่าแสง ดังนั้นไมโครเวฟที่มีความถี่ต่ำสุดจะมีคุณสมบัติคล้ายกับคลื่นวิทยุ

ในขณะที่ไมโครเวฟที่มีความถี่สูงจะมีคุณสมบัติคล้ายกับแสง

การใช้งานซิงเกิลแบนด์บิดนี้ส่วนใหญ่จะใช้กับลิงค์ที่เป็นแบ็คโบน หรือการเชื่อมต่อระหว่างฮับกับฮับ กำลังส่งที่ใช้อยู่ที่ประมาณ 25 มิลลิวัตต์ ซึ่งถือว่าน้อยมากจนไม่อาจเป็นอันตรายกับมนุษย์ได้

แต่กำลังขนาดนี้สามารถส่งสัญญาณได้ไกลแค่ 140 ฟุต ในสภาพที่อากาศเปิด แต่ถ้ามีสิ่งกีดขวางก็จะส่งได้แค่ 40 ฟุต ส่วนแบนด์วิธของลิงค์ก็อยู่ที่ประมาณ 15 Mbps

 

 

Infrared

อินฟราเรดเป็นแสงที่มีความถี่ระหว่างไมโครเวฟและแสงมองเห็นอินฟราเรดถือว่าเป็นแสงชนิดหนึ่ง ดังนั้นมันไม่สามารถเดินทางผ่านวัตถุทึบแสงได้ แต่มีคุณสมบัติพิเศษคือ

สามารถสะท้อนกลับวัตถุได้ การใช้อินนฟราเรดจะมีอยู่ทั่วๆไปเช่น รีโมทคอนโทรลของทีวี วีดีโอ สเตอริโอ เป็นต้น แต่การใช้งานอินฟราเรดในเครือข่ายคอมพิวเตอร์นั้นยังไม่เป็นที่นิยมมกนัก เนื่องจากข้อจำกัดของแสงินฟราเรดเอง

 

 

Laser

สภาพแวดล้อมที่ใช้เลเซอร์นั้น เปรียบได้กับเครือข่ายสายไฟเบอร์ที่ไม่ใช้สายไฟเบอร์อย่างไรก็ตาม LAN ส่วนใหญ่จะใช้ LED (Light Emitting Diode) เนื่องจากเลเซอร์เป็นแสงที่มองเห็น

ดังนั้นอุปกรณ์นี้จึงเป็นแบบไลน์ออฟไซต์ (Line-of-Sight Device) ซึ่งสัญญาณอาจถูกลดทอนได้ง่าย เช่น หมอก ควัน หรือฝน เป็นต้น ข้อกังวลอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวกับการใช้อุปกรณ์ประเภทนี้คือ

แสงเลเซอร์อาจทำอันตรายให้กับแก้วตาหรือระบบประสาทของมนุษย์ได้ ดังนั้นการติดตั้งกล้องวงจรปิดควรให้ความระวังเดี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย

 

 

Related link :  ราคาติดตั้งรั้วไฟฟ้า    ราคาติดตั้งสัญญาณกันขโมย