หน้าเว็บ

วันอังคารที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2552

Introduction to Powerline Networking

ระบบเครือข่ายใช้สายไฟฟ้า (Powerline Networking)

ระบบ เครือข่ายที่ใช้สายไฟเป็นเส้นทางสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ สามารถใช้งานได้ทันที เรียกได้ว่า “ถ้าที่ใดมีปลั๊กที่นั่นมีเครือข่าย” อุปกรณ์ที่น่าสนใจ สำหรับผู้ที่กำลังมองหาระบบ Network ภายในบ้านหรือบริษัท

ระบบเครือข่าย Powerline Networking
“ระบบเครือข่าย Powerline Networking” เทคโนโลยีล่าสุดที่นำมาใช้งานในเมืองไทยตอนนี้ เรียกอีกอย่างว่า “Home Networking” เป็นระบบเครือข่ายที่ใช้สายไฟเป็นเส้นทางสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ สามารถสร้างระบบเครือข่ายสำหรับการสื่อสารข้อมูลขึ้นมาใช้งานได้ทันที เรียกได้ว่า “ถ้าที่ใดมีปลั๊กที่นั่นมีเครือข่าย” ไม่ต้องเสียค่าติดตั้งสายสัญญาณแต่อย่างใด ข้อดีของการใช้ระบบเครือข่ายประเภทนี้คือ

- การเชื่อมต่อระหว่างห้องไม่ต้องเจาะผนังอาคารให้การตกแต่งเสียหาย
- การเชื่อมต่อระหว่างชั้นของตึกทำได้ง่ายโดยไม่ต้องแก้ไขโครงสร้าง
- สามารถติดตั้งใช้งานเป็นการชั่วคราวได้ เคลื่อนย้ายสะดวก ง่ายต่อการที่ต้องย้ายจุดทำงานบ่อยๆ
- ไม่จำเป็นต้องเดินสายไฟใหม่ เพียงติดตั้งก็ใช้งานได้ทันที
- ติดตั้งง่าย รวดเร็ว และสะดวกสบาย
- ราคาประหยัดค่าใช้จ่าย ทั้งค่าติดตั้ง ค่าเดินสาย
- รองรับอุปกรณ์ต่อเชื่อมได้หลายชนิด
- สามารถทำความเร็วในการเชื่อมต่อได้ที่ 100เมกะไบต์ต่อวินาที (Homeplug 2.0)
- ฯ ล ฯ


เมื่อทำการติดตั้งอุปกรณ์ Powerline Networking ลงบนเครื่องคอมพิวเตอร์เสร็จแล้ว สามารถนำไปใช้งาน ณ จุดใดในบ้านได้ทันที เพียงเสียบสายไฟของอุปกรณ์กับปลั๊กไฟฟ้าที่กระจายตามจุดต่างๆ ในบ้านหรือสำนักงาน คอมพิวเตอร์จะสามารถติดต่อสื่อสารข้อมูลกับอุปกรณ์อื่นบนระบบได้ทันที ความเร็วในการสื่อสารข้อมูลตามมาตรฐาน Homeplug 1.0 อยู่ที่ 14 Mbps และในอนาคตมาตรฐานจะปรับเป็น Homeplug 2.0 ซึ่งมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดที่ 100 Mbps

2913

มาตรฐานระบบเครือข่าย Powerline Networking
มาตรฐานระบบเครือข่าย Powerline Networking

องค์กร Powerline Alliance โดยการรวมตัวของบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่ายชั้นนำต่าง ๆ เช่น AMD, CISCO, Compaq, Intel, Motorola, 3COM ฯลฯ โดยมีเว็บไซต์ชื่อ http://www.homeplug.org/ วัตถุประสงค์ขององค์กรคือ การพัฒนาและกำหนดมาตรฐานเทคโนโลยีระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สามารถสื่อสาร ข้อมูลบนสายไฟฟ้า จนกระทั่งเดือนมิถุนายน ปี ค.ศ. 2001 ทางองค์กร Powerline Alliance ได้ออกมาตรฐานตัวแรกของระบบเครือข่าย Powerline Networking ที่ชื่อ Homeplug 1.0 มีคุณสมบัติดังนี้

2914


ระบบนี้มีการพัฒนาภายใต้หลักการ “No New Wire” หรือเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ไม่จำเป็นต้องเดินสายใหม่สำหรับเชื่อมโยงอุปกรณ์ แต่อาศัยอุปกรณ์ Powerline Network Card ติดตั้งบนเครื่องคอมพิวเตอร์และต่อสายไฟฟ้าของการ์ดเข้ากับปลั๊กไฟ สามารถสื่อสารข้อมูลผ่านสายไฟฟ้าไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ บนระบบได้ในลักษณะแบบ Broadcast Networking เป็นการสื่อสารข้อมูลแบบแชร์แบนด์วิธ (คล้ายกับระบบอีเทอร์เน็ตแลนที่ใช้ฮับเป็นตัวกลางเชื่อมโยงระบบ) แต่การติดตั้งและใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมาก ๆ ในระบบจะทำให้ประสิทธิภาพการสื่อสารข้อมูลของระบบลดลง
2915


Powerline Network Card ใช้ติดตั้งบนเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถติดต่อสื่อสารระหว่างกันผ่านสายไฟฟ้า ซึ่งมี 2 แบบใหญ่ๆ คือ แบบ PCI และแบบ USB

การเชื่อมโยงเครือข่าย Powerline Networking เข้ากับ Ethernet Lan
โดยอาศัยอุปกรณ์ Powerline Network Bridge ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างสองระบบเข้าด้วยกัน


รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างอุปกรณ์ Powerline Network Bridge

2916


ลักษณะของอุปกรณ์ประกอบด้วยจุดต่อสายไฟฟ้าและพอร์ต RJ - 45 สำหรับต่อสายสัญญาณ UTP (ความยาวไม่เกิน 100 เมตร) ไปยังฮับหรือสวิตช์ของระบบเครือข่าย Ethernet Lan

ข้อจำกัดของระบบ Powerline Networking
ข้อจำกัดของระบบ Powerline Networking

- สัญญาณรบกวน
Powerline Networking เป็นระบบที่ใช้สายไฟฟ้าและปลั๊กไฟตามจุดต่าง ๆ ทั่วอาคาร ซึ่งปกติมีเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กระแสไฟฟ้าอยู่ก่อนแล้ว อุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดสามารถสร้างสัญญาณออกมารบกวนการส่งข้อมูลของระบบได้ เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า, เครื่องดูดฝุ่น, ไดร์เป่าผม, เครื่องปั่นน้ำผลไม้ ฯลฯ หรือแม้กระทั่งการเปิด-ปิดสวิตช์ไฟ อาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นในระบบได้ แม้สัญญาณที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลกับกระแสไฟฟ้าจะมีความถี่ที่ต่างกันก็ตาม

2918


การป้องกันสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นในสายไฟฟ้า ใช้เทคนิคการสื่อสารข้อมูลแบบ OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) เทคนิคนี้ใช้ความถี่ในช่วง 4.3-20.9 MHz แล้วแบ่งออกเป็นช่องความถี่ย่อยๆ 84 ช่อง สำหรับสื่อสารข้อมูล หากเกิดสัญญาณรบกวนขึ้นในสายไฟฟ้า และมีความถี่ตรงกับช่องความถี่ที่ใช้สื่อสารพอดี อุปกรณ์จะปรับเปลี่ยนไปใช้ช่องความถี่อื่นสำหรับการสื่อสารข้อมูลอัตโนมัติ เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน

- ความปลอดภัยของการสื่อสารข้อมูลบนระบบ

สายไฟฟ้าและปลั๊กไฟที่กระจายอยู่ภายในสำนักงาน บ้าน หรือที่พักอาศัยถูกเชื่อมโยงมาจาก สายเมน (Main Line) สายไฟฟ้าเมนหลักที่มาจาก หม้อแปลงไฟฟ้า (Step down Transformer) ซึ่งสำนักงาน บ้าน หรือที่พักอาศัยที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงส่วนใหญ่จะใช้สายเมนเดียวกัน ลักษณะการสื่อสารข้อมูลที่ส่งออกมาจะแพร่กระจายออกไปยังสายไฟฟ้าทุกๆ เส้นที่โยงใยถึงกันรวมถึงแผ่กระจายบนสายเมนด้วย จึงมีระบบปลอดภัยโดยใช้คีย์เข้ารหัส/ถอดรหัสข้อมูล เช่น 3DES ข้อมูลที่ส่งออกมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกเข้ารหัสด้วย เทคนิค 3DES ทำให้ข้อมูลที่ส่งออกไปบนสายไฟฟ้าไม่ใช่ข้อมูลต้นฉบับ ดังนั้นหากมี Hacker ดักฟังข้อมูลก็ไม่สามารถอ่านข้อมูลได้ จะมีเฉพาะคอมพิวเตอร์ปลายทางที่มีคีย์ถอดรหัสเท่านั้นที่สามารถได้รับและ อ่านข้อมูลที่ถูกต้องได้

- ระยะทางการสื่อสารข้อมูล

ในมาตรฐาน Homeplug 1.0 ไม่ได้ระบุถึงระยะทางหรือความยาวของสายไฟฟ้าที่ใช้เชื่อมโยงอุปกรณ์บนระบบ นั่นหมายความว่าสายไฟฟ้าโยงใยไปได้ไกลแค่ไหน ระยะทางสำหรับการสื่อสารข้อมูลของอุปกรณ์ก็ได้ไกลเท่านั้น นั่นคือความคิดทางอุดมคติ แต่ในความเป็นจริงแล้วระยะทางการสื่อสารข้อมูลจะถูกจำกัดด้วยคุณภาพของสาย ไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า และเครื่องจ่ายไฟฟ้าสำรอง (UPS)

หม้อแปลงไฟฟ้าและ UPS เป็นตัวกำหนดระยะทางการสื่อสารข้อมูลของอุปกรณ์บนระบบ เนื่องจากข้อมูลไม่สามารถส่งผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าและ UPS ออกไปได้ เช่น ในกรณีที่สำนักงานใช้หม้อแปลงแบบสามเฟส ข้อมูลจะสามารถแพร่กระจายไปยังสายไฟฟ้าทุก ๆ เส้นที่อยู่ในเฟสเดียวกันเท่านั้น ไม่สามารถข้ามไปยังเฟสอื่นได้

2917


สรุป
การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบันเพราะมีการใช้งาน คอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย เหตุเพราะต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน ต้องการสื่อสารโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบให้มากขึ้น แล้วต้องการแบ่งการใช้ทรัพยากร เช่น หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, หน่วยจัดเก็บข้อมูล, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีราคาแพงและไม่สามารถจัดหามาให้ทุกคนได้ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องกราดภาพ (scanner) ทำให้ลดต้นทุนของระบบลงได้เพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรม หรือเครื่องพิมพ์ และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องได้ ตลอดเวลา

การติดตั้งอุปกรณ์เพื่อช่วยให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถติดต่อกันแต่ละ เครื่องได้นั้น จะต้องติดตั้งเดินสายสัญญาณต่าง ๆ หลายอย่างทำให้เสียเวลา เสียค่าใช้จ่ายมากมาย และหากต้องการเปลี่ยนจุดติดตั้งสายสัญญาณ จะต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มสำหรับการถอด และการติดตั้งใหม่ในแต่ละครั้ง

2919


ระบบ Powerline Networking เป็นทางเลือกหนึ่งที่ช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ เพราะไม่จำต้องติดตั้งใด ๆ เพียงเสียบปลั๊กสามารถทำงานได้ และเมื่อต้องการย้ายจุดติดตั้ง สามารถถอดปลั๊ก และเสียบปลั๊กที่จุดติดตั้งใหม่ได้ทันที จะช่วยลดปัญหาเรื่องค่าใช้จ่าย แล้วประหยัดเวลาได้ แต่อาจมีปัญหาอื่นตามมา เช่น ประสิทธิภาพการสื่อสารข้อมูลของระบบลดลงหากติดตั้งและใช้งานเครื่อง คอมพิวเตอร์จำนวนมากในระบบ หรือการเกิดสัญญาณรบกวนจากเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ใช้สายไฟฟ้าอยู่พร้อมกับตัวระบบ Powerline Networking

คาดว่าในอนาคตเมื่อมีการปรับปรุง พัฒนาประสิทธิภาพของระบบ Powerline Networking ให้ดียิ่งขึ้นระบบ Powerline Networking จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน หรือช่วยติดต่อธุรกิจต่าง ๆ ให้ดีขึ้นมากทีเดียว และเมื่อคิดถึงผลดีผลเสียแล้ว ระบบ Powerline Networking นับเป็นอุปกรณ์ที่น่าสนใจตัวหนึ่ง สำหรับผู้ที่กำลังมองหาอุปกรณ์สำหรับติดตั้งระบบ Network ภายในบ้านหรือบริษัทในอนาคต

ผู้เขียน
รุ่น MIT 9

นักศึกษาหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (การจัดการเทคโนโลยีสารสนเทศ)
สำนักวิชาสารสนเทศศาสตร์ มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์

2920

Thanks : vcharkarn.com

ไม่มีความคิดเห็น: