เทคโนโลยีไร้สาย

เทคโนโลยีไร้สาย
โทรศัพท์เป็นอุปกรณ์สื่อสารที่มีพัฒนาการกว่า 100 ปี อเล็กซานเดอร์เกรแฮลเบล เป็นผู้พัฒนา และก่อตั้งบริษัทโทรศัพท์ ให้บริการครั้งแรกที่สหรัฐอเมริกาพัฒนาการของโทรศัพท์เริ่มจากการใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อ ซึ่งต้องใช้สายทองแดง มากมายมหาศาล ปัจจุบันทั่วโลกมีโทรศัพท์มากกว่า 800 ล้านเลขหมาย และกำลังเพิ่มขึ้น จนหลายครั้งการวัดดัชนี การพัฒนาของประเทศประการหนึ่งจึงใช้จำนวนเลขหมายต่อประชากร 100 คน ในประเทศที่พัฒนาแล้วมีระบบโทรศัพท์ มากกว่า 50 เลขหมายต่อประชากร 100 คน สำหรับในประเทศไทยจำนวนการใช้โทรศัพท์ได้เพิ่มขึ้นจนมีตัวเลขเกือบ 20 เล
หมายต่อประชากร 100 คน นับเป็นการพัฒนาที่รวดเร็วในระยะ 10 ปีหลังนี้เอง
สิ่งที่เข้ามามีบทบาทต่อการพัฒนาระบบโทรศัพท์และเพิ่มจำนวนผู้ใช้มากอีกทางหนึ่งคือ โทรศัพท์มือถือหรือเรียกว่า โมบายโฟน โทรศัพท์มือถือจัดได้ว่าเป็นเทคโนโลยีไร้สาย (wireless technology) โทรศัพท์มือถือได้เริ่มพัฒนาใช้ ครั้งแรกที่โตเกียวและชิคาโก ในปี ค.ศ. 1987 จากนั้นได้แพร่หลาย อย่างรวดเร็วและหากพิจารณาเฉพาะในประเทศไทย พบว่าความนิยมใช้โทรศัพท์มือถือมีใช้กันมากและแพร่หลาย
พัฒนาการของโทรศัพท์มือถือที่ใช้เทคโนโลยีไร้สาย มีการพัฒนาที่รวดเร็วมาก ปัจจุบันมีระบบการแบ่งเป็นเซลครอบคลุม พื้นที่ โดยหากเราเคลื่อนที่อยู่ในเซลใด เราก็จะติดต่อย้ายสถานีเบสที่เซลนั้น และเพื่อให้การใช้งานร่วมกับเครือข่าย โทรศัพท์ปกติได้ดี ยังมีผู้พัฒนาระบบพีซีที PCT-Personal Communication Telephone ที่จัดให้มีเซลขนาดเล็ก ครอบคลุมพื้นที่ ทำให้การใช้งานแบบไร้สายได้ง่ายแต่หากมีการเคลื่อนที่เร็ว ๆ แล้วย้ายเซล การสวิตซ์ระหว่างเซลอาจ ทำไม่ทัน ทำให้การใช้ระบบพีซีทีจำกัดในเรื่องการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงผิดกับระบบโทรศัพท์มือถือแบบปกติที่มี ขนาดใหญ่กว่ามาก
รูปที่ 1 การใช้ระบบไร้สายจำเป็นต้องแบ่งพื้นที่เซลและติดต่อกับสถานี
เมื่อเทคโนโลยีทางด้านโทรศัพท์ไร้สายมีพัฒนาการก้าวหน้าเร็วมีการแข่งขันสูง จึงมีผู้พัฒนาให้ก้าวหน้ายิ่ง ๆ ขึ้น จนขยายขอบเขตของเซลทำได้หลายแบบ เช่น ให้เซลเคลื่อนที่ โดยใช้ดาวเทียมวงโคจรต่ำเป็นสถานีเบส และมี ดาวเทียมวิ่งรอบโลกจำนวนมาก เช่น ระบบอิริเดียมที่ใช้ดาวเทียม 66 ดวง อย่างไรก็ตามระบบดาวเทียมมีต้นทุนสูง การพัฒนาให้ครอบคลุมพื้นที่โลกยังไม่ประสบผลสำเร็จเท่าที่ควร เพราะระบบการสื่อสารบนพื้นโลกมีระบบที่เรียกว่า GSM-Global System for Mobilization เป็นระบบโทรศัพท์เซลลูล่าแบบปกติที่มีต้นทุนต่ำกว่าให้บริการได้ครอบคลุม ทั่วโลกเช่นกัน คาดกันว่าภายในปี พ.ศ. 2547 จะมีผู้ใช้ระบบ GSM ทั่วโลกถึงกว่า 750 ล้านคน การใช้งานระบบนี้จะ ทำให้การติดต่อสื่อสารที่ใด ๆ ก็ได้บนพื้นโลก และยังสามารถพกพาติดตัวไปได้ ไม่มีขีดจำกัด
การที่เทคโนโลยีไร้สายมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วเพราะการสื่อสารรูปแบบใหม่เป็นการสื่อสารแบบดิจิตอล งบประมวล ผลเชิงเลขของซีพียูทำได้เร็วมาก ระบบการบีบอัดข้อมูล ระบบการถอดรหัส การเข้ารหัสต่าง ๆ ทำได้ดีมาก สามารถอัด ข้อมูลดิจิตอลเข้าในช่องสัญญาณข้อมูลที่แคบ ๆ ได้
นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาระบบแลน แบบอินเทอร์เน็ตไร้สาย ซึ่งคาดว่าระบบอินเทอร์เน็ตไร้สายนี้จะเป็นมิติใหม่ของ เครือข่ายคอมพิวเตอร์และเข้ามามีบทบาทที่สำคัญ โดยไปรวมกับเทคโนโลยีสื่อสารทางเสียงคือโทรศัพท์กับอินเทอร์เน็ต ดูจะมีแนวทางที่เป็นไปได้และจะได้พบเห็นโทรศัพท์บนอินเตอร์เน็ตในไม่ช้านี้
กล่าวกันว่าเทคโนโลยีทางด้านคอมพิวเตอร์และระบบสื่อสารกำลังก้าวเข้าหากันและในที่สุดจะรวมกันเป็นหนึ่งเดียว ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ก็จะมีระบบสื่อสารและคอมพิวเตอร์ร่วมด้วยเช่นกัน
เทคโนโลยีเน้นความคล่องตัว จากพีซีตั้งโต๊ะก็กลายเป็นแลปทอป โน้ตบุค ปาล์ม และกำลังเป็นคอมพิวเตอร์แบบพกพา ที่ประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางขึ้น จากระบบโทรศัพท์หรือระบบสื่อสารก็กำลังกลายเป็นโมบาย เป็นโทรศัพท์แบบพกพา ติดตัว (พีซีที)
การใช้งานเน้นความสะดวก ระบบโมบายคอมพิวติ้ง ทำให้การทำธุรกิจนอกองค์กรเกิดขึ้นได้ ระบบโมบาย นำระบบข้อมูลผสมกับเสียงและกำลังก้าวเข้าสู่อินเทอร์เน็ต ทำให้เราเรียกเข้าหาอินเทอร์เน็ตเป็นแบบ any time, any where และ any one
สิ่งที่น่าสนใจในเรื่องเทคโนโลยีคือ ระบบไร้สาย (wireless) ไร้สายทำให้อีคอมเมิร์ซ (ecommerce) กลายมาเป็น เอ็มคอมเมิร์ซ (mcommerce) เป็นการทำธุรกรรมย่านระบบไร้สาย เช่น ใช้โทรศัพท์มือถือ ใช้ wireless lan ใช้ปาล์ม ทอปการดำเนินธุรกิจทำได้กว้างขวาง เช่น การติดต่อสื่อสาร อีเมล ส่งข้อมูล ใช้เป็นการติดต่อฝ่ายระบบสื่อสารเพื่อทำ ธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เช่น จ่ายค่าสาธารณูปโภค จองตั๋ว ซื้อสินค้า ฯลฯ
การใช้ระบบไร้สาย สำหรับอินเทอร์เน็ต หรือที่เรียกว่า wireless IP กำลังเป็นเส้นทางการพัฒนาที่สำคัญ มีการพัฒนาให้ระบบโทรศัพท์มือถือใช้โปรโตคอล IP พัฒนาระบบแลนอินเทอร์เน็ตแบบไร้สาย ตามมาตรฐาน IEEE802.11 ซึ่งสามารถใช้ระบบไร้สายที่ความเร็วถึง 11 เมกะบิตต่อวินาที
โครงสร้างของระบบไร้สายมีลักษณะเหมือนเครือข่ายแลนทั่วไป กล่าวคือมีระบบแลนเซิร์ฟเวอร์ซึ่งเป็น DHCP-Dynamic Host Configuration Protocol เป็นตัวกลางที่ทำให้คอมพิวเตอร์ไคลแอนต์ต่าง ๆ ติดต่อได้ DHCP เซิร์ฟเวอร์จึง เปรียบเสมือนศูนย์กลางของเซลที่ทำหน้าที่ติดต่อกับเครื่องลูกคล้ายระบบพีซีที DHCP จะจ่ายหมายเลข IP ให้กับเครื่อง ลูกและติดต่อสื่อสารกันได้ โดยเครื่องลูกจะเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตผ่าน DHCP เข้าสู่อินเทอร์เน็ต
ระบบไร้สายเป็นระบบสร้างความสะดวกให้กับผู้ใช้ เพราะสามารถเคลื่อนที่และยังสามารถใช้ที่ใดก็ได้โดยต้องอยู่ในเซล ที่ DHCP ส่งสัญญาณไปถึง ลักษณะนี้จึงทำให้เซลในองค์กรและให้บุคลากรในองค์กรใช้ผ่านระบบไร้สายนี้ได้
เมื่อให้ระบบโทรศัพท์มือถือและปาล์มทอป ที่มีจอภาพขนาดเล็กเชื่อมต่อ และเรียกใช้อินเทอร์เน็ตผ่านเครือข่ายได้ จึงมี การสร้างโปรโตคอลให้รองรับการประยุกต์ใช้กับโทรศัพท์มือถือ เราเรียกโปรโตคอลใหม่นี้ว่า WAP-Wireless Application Protocol
WAP เป็นโปรโตคอลแบบประยุกต์แบบเดียวกับ http ที่ใช้กับ www โดยเน้นให้ WAP เป็นมาตรฐานเปิด มีการเชื่อม โยงกันได้ทั่วโลกและต้องไม่ใช้กับอุปกรณ์ เพราะสามารถใช้ได้ทั้งคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือ
ลักษณะของ WAP มีโปรโตคอลที่ทำให้เครื่องไคลเอนต์วิ่งเข้าหาเซิร์ฟเวอร์ได้ เหมือนการใช้อินเทอร์เน็ต โดยเซิร์ฟเวอร์อยู่บนอินเทอร์เน็ตและใช้บนโปรโตคอล TCP/IP การใช้ WAP จึงเป็นโปรโตคอลที่วิ่งไปบน IP เหมือนกับ การใช้ระบบอินเตอร์เน็ตทั่วไปและใช้ร่วมกับการประยุกต์อื่นได้ โมเดลการใช้ระบบ WAP เขียนเป็นรูปแบบได้ดังนี้
การพัฒนาระบบ WAP เซิร์ฟเวอร์จึงเหมือนกับ www หรือเว็บเซิร์ฟเวอร์ แต่การจัดโครงสร้างข้อมูลเน้นให้ เรียกใช้ผ่านจอขนาดเล็กของระบบมือถือได้ ดังนั้นจึงต้องสร้างโปรโตคอลพิเศษ
แต่เพื่อให้การทำระบบร่วมกันระหว่าง WAP กับ www จึงมีการสร้างของมาตรฐานพิเศษที่เรียกว่า XML-Extended Marked Up Language เพื่อใช้กำหนดข้อมูลบนเวํบ และมีตัวแปลที่เรียกว่า XSL-Extended Style Language เป็น ตัวแปลเพื่อใช้กับระบบมือถือหรือระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งใช้เงื่อนไขต่างกันคือใช้ WML-Wap Marked Up Language หรือ HTML โครงสร้างของระบบการพัฒนาข้อมูลจึงเป็นดังรูป

XML บทบาทที่สำคัญ
เพื่อให้การรวมกันของเว็บ (web) กับ wap จะเกิดขึ้นได้ จำเป็นที่จะต้องสร้างมาตรฐานทางด้านการเขียนข้อมูลที่มีความ ละเอียดและมีประสิทธิภาพ ทั้งนี้เหมาะ HTML เป็นมาร์กเกอร์หรือเป็นแท็ก (tag) ที่กำกับข้อมูล เพื่อใช้แสดงบนจอภาพ คอมพิวเตอร์การแสดงผลบนจอภาพคอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่ ผู้พัฒนาเรื่องเว็บโดยเน้นการแสดงผลบนหน้าจอที่มีความ ละเอียดประมาณ 1,000 x 1,000 จุด แต่ระบบหน้าจอของโทรศัพท์หรือเครื่องปาล์มมีความละเอียดต่างกันมาก
ระบบแท็ก ระบบใหม่จึงต้องมีรายละเอียดการกำกับมากขึ้นและที่สำคัญคือระบบข้อมูลในอนาคตต้องรองรับระบบการใช้ ของใหม่ ๆ ได้อีกมาก เช่น ระบบการทำดัชนี ระบบการปรับแต่งข้อมูลแบบอัตโนมัติ ระบบการแสดงผลแบบไดนามิกส์ ระบบการแสดงผลความต้องการ หรือการใส่ระบบอัจฉริยะให้กับราวเซอร์ต่าง ๆ จะกระทำได้ง่ายขึ้น
ด้วยเหตุนี้จึงมีการวางมาตรฐานใหม่ทางด้าน HTML โดยขยายขอบเขตของแท็กให้กว้างขวางขึ้น ระบบที่ขยายเพิ่มเติม นี้เรียกว่า XML มาตรฐาน XML จึงเป็นมาตรฐานการแสดงเนื้อหาบนเครือข่ายที่จะต้องรองรับทั้งระบบที่เป็นคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ
ระบบที่ต้องคำนึงถึง
การสร้างเครือข่ายไร้สายกระทำได้ไม่ยาก แต่ระบบดังกล่าวอาจสร้างปัญหาหลายอย่าตามมา ดังจะเห็นได้จากระบบ โทรศัพท์มือถือในยุคแรกปัญหาใหญ่อยู่ที่การจูนมือถือ หรือพวกมิจฉาชีพกระทำการมิชอบในการแอบใช้หรือสร้างปัญหา ให้กับผู้ใช้การลักลอบจูนมือถือกระทำได้ง่ายเพราะระบบมีการส่งด้วยสัญญาณวิทยุซึ่งสามารถดักฟังสัญญาณวิทยุนี้ได้จาก ทุกหนทุกแห่ง
เพื่อป้องกันในเรื่องนี้ จึงมีการพัฒนาระบบรักษาความปลอดภัยของระบบ ซึ่งเป็นระบบที่ทำให้ผู้ใช้งานมีความมั่นใจมาก ยิ่งขึ้น การเข้ารหัสและการสร้างรหัสรักษาความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สายเป็นเทคนิคขั้นสูง ทั้งนี้เพราะระบบรหัส ถ้า เป็นระบบปกติการดักฟัง การล้วงความลับทำได้ง่าย คลื่นวิทยุเป็นคลื่นที่กระจายออกทุกทิศทาง การเก็บข้อมูลจากคลื่น วิทยุแล้วนำมาวิเคราะห์เป็นหนทางที่มิจฉาชีพดำเนินการเข้ารหัสผ่าน (password) จึงต้องเป็นระบบที่มีความซับซ้อน




อนาคตของระบบไร้สาย
คลื่นความถี่ของระบบไร้สายที่นิยมใช้อยู่ในย่านความถี่ไมโครเวฟ คือย่านจาก 1 จิกะเฮิรตซ์ ถึง 3 จิกะเฮิรตซ์ ช่วงความถี่ ไมโครเวฟนี้เป็นช่วงความถี่ที่เหมาะสม เพราะสามารถนำพาข้อมูลได้มาก การสื่อสารในย่านไมโครเวฟมีลักษณะเป็น เส้นตรง และมีปัญหาเรื่องสิ่งกีดขวาง ดังนั้นการสร้างเซลครอบคลุมพื้นที่จึงมีขอบเขตจำกัด
อย่างไรก็ดี ถึงแม้จะมีเซลสื่อสารจำนวนมากแล้วก็ตาม การมีอุปกรณ์สวิตซ์ซึ่งเชื่อมระหว่างเซลยังต้องอาศัยพัฒนาการ ทางด้านเครือข่าย เพื่อให้การใช้งานเป็นแนวทางเดียวกัน จึงมั่นใจว่าอนาคตอุปกรณ์การสวิตช์ข้อมูลบนเครือข่ายไร้สาย ก็ยังคงใช้โปรโตคอลของอินเทอร์เน็ต ทั้งนี้เพราะอุปกรณ์สวิตช์ซึ่งแบบ IP จะมีราคาประหยัดสุด และมีประสิทธิภาพสูง การประยุกต์บน IP เป็นไปได้กว้างขวางทั้งข้อมูล ภาพและเสียง
หนทางในอนาคตจึงต้องใช้เครือข่ายอินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายหลักหรือถนนหลัก และมีการสร้างเซลเล็ก ๆ เชื่อมกับ อินเทอร์เน็ตแม้แต่องค์กรขนาดเล็กก็สามารถตั้งเซลของตนเองได้ เพื่อว่าสมาชิกของตนสามารถใช้อินเทอร์เน็ตแบบ ไร้สาย
ในไม่ช้าเราคงพบผู้คนถือโทรศัพท์ ปาล์มทอป หรือโน้ตบุคที่มีเสาอากาศ เมื่อเดินทางไปที่สนามบินก็ติดต่อกับเซลที่ สนามบินสามารถโหลดข้อมูลการเข้าออกของเครื่องบิน สายการบิน เมื่อเดินทางไปธนาคารก็ติดต่อเซลของธนาคาร เมื่อมามหาวิทยาลัยก็ติดต่อกับเซลของมหาวิทยาลัย นิสิตนักศึกษาอาจใช้ปาล์มทอปเครื่องเดียว ก็สามารถโหลดหนังสือ อิเล็กทรอนิกส์จากเซิร์ฟเวอร์ของสถาบันการศึกษาเพื่อนำมาศึกษาหรือโหลดไฟล์พาวเวอร์พอยต์ผ่านเครือข่ายไร้สายได้ เทคโนโลยีไร้สายจึงเป็นเทคโนโลยีที่น่าจับตาดูต่อไป