ເຕັກນິກການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆ

ເຕັກນິກການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆ

ໃນຍຸກດິຈິຕອນໃນປະຈຸບັນ, ການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆໄດ້ກາຍເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງການດຳເນີນທຸລະກິດ, ການບໍລິການສາທາລະນະ, ແລະຊີວິດປະຈຳວັນທົ່ວໂລກ. ເທັກໂນໂລຢີນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ອຸປະກອນຕ່າງໆສາມາດແບ່ງປັນຂໍ້ມູນ, ຄຳແນະນຳ, ແລະຂໍ້ມູນອື່ນໆໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະ ມີປະສິດທິຜົນ. ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບເຕັກນິກການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນ, ປະເພດຂອງມັນ, ແລະການນຳໃຊ້ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆໃນໂລກຕົວຈິງ.

ປະເພດຂອງເຕັກນິກການສື່ສານຂໍ້ມູນ

1. ການສື່ສານແບບອະນຸກົມ ແລະ ແບບຂະໜານ

ການສື່ສານແບບ Serial: ຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງຄັ້ງລະບິດຜ່ານສາຍການສື່ສານດຽວ. ເຕັກນິກນີ້ລວມມີການໃຊ້ພອດເຊັ່ນ RS232, UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), ແລະໂປໂຕຄອນ serial ອື່ນໆເຊັ່ນ SPI (Serial Peripheral Interface) ແລະ I2C (Inter-Integrated Circuit). ການສື່ສານແບບ Serial ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການສື່ສານໄລຍະທາງໄກ ເພາະມັນໃຊ້ສາຍການສື່ສານດຽວ, ງ່າຍດາຍ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ.

ການສື່ສານແບບຂະໜານ: ຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງພ້ອມໆກັນໃນຫຼາຍບິດໂດຍໃຊ້ສາຍການສື່ສານຫຼາຍສາຍ. ຕົວຢ່າງ, ພອດຂະໜານໃນຄອມພິວເຕີສົ່ງຂໍ້ມູນ 8 ບິດໃນເວລາດຽວກັນ. ເຕັກນິກນີ້ໄວກວ່າການສື່ສານແບບອະນຸກົມ ແຕ່ມີຄວາມສັບສົນ ແລະ ລາຄາແພງກວ່າ ເພາະມັນຕ້ອງການສາຍຫຼາຍສາຍ.

2. ການສື່ສານແບບ synchronous ແລະ asynchronous

ການສື່ສານແບບຊິ້ງໂຄຣນ: ຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງໂດຍອາໄສສັນຍານເວລາທີ່ຊິ້ງໂຄຣນ ຫຼື ໂມງລະຫວ່າງຜູ້ສົ່ງ ແລະ ຜູ້ຮັບ. ຕົວຢ່າງຂອງການສື່ສານແບບຊິ້ງໂຄຣນແມ່ນ SPI, ບ່ອນທີ່ເຄື່ອງແມ່ແບບຄວບຄຸມໂມງ, ແລະ ເຄື່ອງແມ່ແບບສົ່ງ ຫຼື ຮັບຂໍ້ມູນແບບຊິ້ງໂຄຣນກັບສັນຍານໂມງນີ້.

ການສື່ສານແບບບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ: ຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງໂດຍບໍ່ມີສັນຍານເວລາແບບບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ. ຜູ້ສົ່ງ ແລະ ຜູ້ຮັບໃຊ້ບິດເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ຢຸດເພື່ອຊີ້ບອກຈຸດເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ຈຸດສິ້ນສຸດຂອງຂໍ້ມູນ. UART ແມ່ນຕົວຢ່າງທົ່ວໄປຂອງການສື່ສານແບບບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງ.

3. ການສື່ສານແບບມີສາຍ ແລະ ໄຮ້ສາຍ

ການສື່ສານແບບມີສາຍ: ໃຊ້ສື່ທາງກາຍະພາບເຊັ່ນ: ສາຍທອງແດງ, ສາຍໄຟເບີອໍບຕິກ, ຫຼື ສາຍຄູ່ຄອເຊຍຄອຊເພື່ອສົ່ງຂໍ້ມູນ. ຕົວຢ່າງແມ່ນ Ethernet, ບ່ອນທີ່ອຸປະກອນຕ່າງໆເຊື່ອມຕໍ່ຜ່ານສາຍ UTP (Unshielded Twisted Pair).

ການສື່ສານແບບໄຮ້ສາຍ: ໃຊ້ຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າເຊັ່ນ: ຄື້ນວິທະຍຸ, ໄມໂຄເວຟ ຫຼື ອິນຟາເຣດ. ຕົວຢ່າງລວມມີ Wi-Fi, Bluetooth ແລະ Zigbee. ການສື່ສານແບບໄຮ້ສາຍໃຫ້ຄວາມສະດວກໃນການເຄື່ອນທີ່ ແລະ ການຕິດຕັ້ງ, ແຕ່ມັກຈະປະເຊີນກັບບັນຫາກ່ຽວກັບການແຊກແຊງ ແລະ ຄວາມປອດໄພ.

4. ການສື່ສານແບບຈຸດຕໍ່ຈຸດ ແລະ ຫຼາຍຈຸດ

ຈຸດຕໍ່ຈຸດ: ການເຊື່ອມຕໍ່ສອງອຸປະກອນໂດຍກົງ. ຕົວຢ່າງງ່າຍໆແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຄອມພິວເຕີ ແລະ ເຄື່ອງພິມຜ່ານສາຍ USB.

ຫຼາຍຈຸດ: ການເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນຫຼາຍກວ່າສອງເຄື່ອງເພື່ອໃຫ້ພວກເຂົາສາມາດສື່ສານກັນໄດ້. ຕົວຢ່າງແມ່ນເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຄອມພິວເຕີຫຼາຍເຄື່ອງກັບເຊີບເວີດຽວ.

ໂປໂຕຄອນການສື່ສານ

1. TCP/IP (ໂປຣໂຕຄໍຄວບຄຸມການສົ່ງຂໍ້ມູນ/ໂປຣໂຕຄໍອິນເຕີເນັດ)

TCP/IP ເປັນໂປໂຕຄອນມາດຕະຖານທີ່ໃຊ້ເພື່ອສົ່ງຂໍ້ມູນຜ່ານອິນເຕີເນັດ. TCP ມີໜ້າທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການຮັບປະກັນວ່າຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ບໍ່ເສຍຫາຍ, ໃນຂະນະທີ່ IP ມີໜ້າທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການແກ້ໄຂບັນຫາ ແລະ ສົ່ງແພັກເກັດຂໍ້ມູນຈາກອຸປະກອນໜຶ່ງໄປຫາອີກອຸປະກອນໜຶ່ງ.

2. HTTP/HTTPS (ໂປຣໂຕຄໍການໂອນຂໍ້ມູນ HyperText/ປອດໄພ)

HTTP ຖືກໃຊ້ເພື່ອໂອນໜ້າເວັບຈາກເຊີບເວີໄປຫາໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບ. ເວີຊັນ HTTPS ເພີ່ມຊັ້ນຄວາມປອດໄພໂດຍຜ່ານການໃຊ້ SSL/TLS, ເຊິ່ງເຂົ້າລະຫັດຂໍ້ມູນໃນລະຫວ່າງການສົ່ງເພື່ອປົກປ້ອງຄວາມເປັນສ່ວນຕົວ ແລະ ຄວາມປອດໄພ.

3. ບລູທູດ

ບູທູດ (Bluetooth) ເປັນໂປຣໂຕຄໍການສື່ສານໄຮ້ສາຍໄລຍະສັ້ນທີ່ໃຊ້ເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໂທລະສັບມືຖື, ຫູຟັງ, ລຳໂພງ ແລະ ອຸປະກອນອື່ນໆ. ບູທູດມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ ແລະ ຕິດຕັ້ງງ່າຍ.

4. MQTT (ການຂົນສົ່ງທາງໄກໃນຄິວຂໍ້ຄວາມ)

MQTT ເປັນໂປໂຕຄອນການສື່ສານທີ່ມີນ້ຳໜັກເບົາທີ່ໃຊ້ໃນອິນເຕີເນັດຂອງສິ່ງຕ່າງໆ (IoT). MQTT ເຮັດວຽກໃນຮູບແບບການເຜີຍແຜ່-ສະໝັກສະມາຊິກ, ຊ່ວຍໃຫ້ອຸປະກອນສາມາດສົ່ງ ແລະ ຮັບຂໍ້ຄວາມໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.

5. ຊິກບີ

Zigbee ເປັນໂປຣໂຕຄອນການສື່ສານໄຮ້ສາຍອີກອັນໜຶ່ງທີ່ອອກແບບມາສຳລັບ IoT ໂດຍເນັ້ນໃສ່ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ ແລະ ຕົ້ນທຶນ. Zigbee ມັກຖືກນຳໃຊ້ໃນແອັບພລິເຄຊັນເຮືອນອັດສະລິຍະ.

ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆ

1. ອິນເຕີເນັດຂອງສິ່ງຕ່າງໆ (IoT)

IoT ເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ເຊັນເຊີ, ເຄື່ອງຈັກ ແລະ ຍານພາຫະນະ, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດສົ່ງ ແລະ ຮັບຂໍ້ມູນຜ່ານອິນເຕີເນັດ. ການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດເຮັດວຽກອັດຕະໂນມັດ ແລະ ຕິດຕາມກວດກາຈາກໄລຍະໄກໃນເຮືອນອັດສະລິຍະ, ກະສິກຳ, ການດູແລສຸຂະພາບ ແລະ ອຸດສາຫະກຳການຜະລິດ.

2. ການປະມວນຜົນແບບຄລາວດ໌

ການບໍລິການຄອມພິວເຕີ້ຄລາວເຊັ່ນ AWS, Google Cloud, ແລະ Microsoft Azure ໃຊ້ການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆເພື່ອຈັດການ, ເກັບຮັກສາ ແລະ ປະມວນຜົນຂໍ້ມູນ. ຜູ້ໃຊ້ສາມາດເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນ ແລະ ແອັບພລິເຄຊັນຈາກຫຼາຍອຸປະກອນໃນຫຼາຍສະຖານທີ່ໂດຍບໍ່ຕ້ອງອາໄສໂຄງສ້າງພື້ນຖານໃນສະຖານທີ່.

3. ເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີ

ເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນ (LANs) ແລະ ເຄືອຂ່າຍພື້ນທີ່ກວ້າງ (WANs) ແມ່ນຕົວຢ່າງຕົວຈິງຂອງການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆ. ຄອມພິວເຕີໃນເຄືອຂ່າຍສາມາດແບ່ງປັນໄຟລ໌, ຊອບແວ ແລະ ອຸປະກອນຮາດແວເຊັ່ນ: ເຄື່ອງພິມ.

4. ການຂົນສົ່ງ

ໃນລະບົບການຂົນສົ່ງອັດສະລິຍະ, ເຊັນເຊີ, ພາຫະນະ ແລະ ໜ່ວຍຄວບຄຸມການຈະລາຈອນຕ່າງໆສື່ສານກັນເພື່ອປັບປຸງການໄຫຼວຽນຂອງການຈະລາຈອນ, ປັບປຸງຄວາມປອດໄພ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນມົນລະພິດ.

ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ວິທີແກ້ໄຂ

1. ເຄອາມານັນ

ຄວາມປອດໄພແມ່ນໜຶ່ງໃນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະເປັນເປົ້າໝາຍຂອງການໂຈມຕີທາງໄຊເບີ, ຕັ້ງແຕ່ການແຮັກຈົນເຖິງການລັກຂໍ້ມູນ. ວິທີແກ້ໄຂທົ່ວໄປລວມມີການເຂົ້າລະຫັດຂໍ້ມູນ, ການພິສູດຢືນຢັນຕົວຕົນຫຼາຍປັດໄຈ, ແລະ ການອັບເດດເຟີມແວເປັນປະຈຳ.

2. ການເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ

ບໍ່ແມ່ນອຸປະກອນທັງໝົດໃຊ້ມາດຕະຖານ ຫຼື ໂປໂຕຄອນດຽວກັນ. ສິ່ງນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນຈາກຜູ້ຜະລິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ມາດຕະຖານ ແລະ ໂປໂຕຄອນຕ່າງໆເຊັ່ນ MQTT ແລະ Zigbee ໄດ້ຖືກພັດທະນາເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກຮ່ວມກັນທີ່ດີຂຶ້ນ.

3. ຄວາມຊັກຊ້າ ແລະ ແບນວິດ

ການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນມັກຈະປະເຊີນກັບບັນຫາຄວາມຊັກຊ້າ (delay) ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດຂອງແບນວິດ. ສິ່ງນີ້ສາມາດມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໂດຍສະເພາະໃນການນຳໃຊ້ເຊັ່ນ: ຍານພາຫະນະອັດຕະໂນມັດ ແລະ ການແພດທາງໄກ, ບ່ອນທີ່ການຕອບສະໜອງຢ່າງວ່ອງໄວແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ. ເທັກໂນໂລຢີ 5G ຄາດວ່າຈະຊ່ວຍແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ໂດຍການໃຫ້ຄວາມໄວໃນການໂອນຂໍ້ມູນທີ່ສູງຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ຄວາມຊັກຊ້າຕ່ຳກວ່າເທັກໂນໂລຢີກ່ອນໜ້ານີ້.

4. ການໃຊ້ພະລັງງານ

ອຸປະກອນ ແລະ ເຊັນເຊີ IoT ມັກຖືກອອກແບບມາໃຫ້ໃຊ້ງານໄດ້ເປັນເວລາດົນນານ, ບາງຄັ້ງກໍ່ມີຊັບພະຍາກອນຈຳກັດເຊັ່ນ: ແບັດເຕີຣີ. ວິທີແກ້ໄຂທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ ແລະ ໂປໂຕຄອນການສື່ສານທີ່ມີປະສິດທິພາບແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍຕໍ່ການຮັບປະກັນຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວ.

ສະຫຼຸບ

ເຕັກນິກການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຕ່າງໆແມ່ນພື້ນຖານຂອງລະບົບນິເວດດິຈິຕອນທີ່ທັນສະໄໝຂອງພວກເຮົາ. ຕັ້ງແຕ່ IoT ຈົນເຖິງເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີ, ການສື່ສານຂໍ້ມູນຊ່ວຍໃຫ້ເຕັກໂນໂລຢີຕ່າງໆເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ມີວິທີແກ້ໄຂທີ່ສະຫຼາດກວ່າ ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນຂະນະທີ່ສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມປອດໄພ, ການເຮັດວຽກຮ່ວມກັນ, ຄວາມຊັກຊ້າ, ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານຍັງຄົງຢູ່, ວິທີແກ້ໄຂທີ່ມີນະວັດຕະກໍາຍັງສືບຕໍ່ເກີດຂຶ້ນເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານັ້ນ. ດ້ວຍການສະໜັບສະໜູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າການສື່ສານຂໍ້ມູນລະຫວ່າງອຸປະກອນຈະໄວຂຶ້ນ, ປອດໄພກວ່າ, ແລະ ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນໃນອະນາຄົດ.