กล้อง Outdoor

กล้อง Outdoor และโพรโทคอลเพื่อการสื่อสาร

กล้อง Outdoor และโพรโทคอลเพื่อการสื่อสาร

                   ปัจจุบันพื้นฐานการสื่อสารบนเครือข่ายที่มีการเชื่อมต่อกันจะเป็นเครือข่ายที่มีความหลากหลายไม่ว่าจะเป็นด้านของภาษาที่ใช้  รหัสที่ใช้ในการส่งข้อมูล  ประเภทและชนิดของอุปกรณ์ที่ใช้เก็บ  รับและส่งข้อมูลบนเครือข่าย    หากพิจารณาการแทนค่าข้อมูลบนอุปกรณ์ต่าง  ๆ  อย่างอิสระแล้วเห็นได้ว่า  โอกาสที่กล้องวงจรปิดอุปกรณ์เหล่านั้นจะใช้รหัสแทนค่าข้อมูลเป็นรหัสเดียวกันค่อนข้างน้อย  แม้ว่าทุกเครื่องใช้รหัสมาตรฐานในการแทนค่าข้อมูล     

การสื่อสารข้อมูล กล้อง Outdoor ที่เกิดขึ้นระหว่างอุปกรณ์สองอุปกรณ์ที่มีความแตกต่างกันทั้งด้านการผลิต  ผู้ผลิต  หรือวัตถุประสงค์ในการใช้งาน   การสื่อสารย่อมต่องการข้อตกลงเพื่อให้การสื่อสารเกิดขึ้นได้อย่างไม่มีปัญหา   มิฉนั้นการติดต่อสื่อสารจะถูกจำกัดเพียงอุปกรณ์ที่ผลิตโดยผู้ผลิตเดียวเท่านั้นโพรโทคอลเพื่อการสื่อสารในด้านต่าง  ๆ  ไม่ว่าจะเป็นความหมายที่แท้จริงของคำว่า  โพรโทคอล  สถาปัตยกรรมพื้นฐานของโพรโทคอลที่ส่งผลให้การสื่อสารข้อมูลบนเครือข่ายได้จริง  รวมถึงรายละเอียดของโพรโทคอลการสื่อสารที่สำคัญในปัจจุบัน 

ความหมายของคำว่า   “โพรโทรคอล”

                  กลุ่มของกฏเกณฑ์เพื่อการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง  ๆ  ในเชิงของวิศวกรรมนั้นได้กำหนดไว้ว่า  โพรโทคอลที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติดังนี้คือ  ประสิทธิภาพ   ความน่าเชื่อถือ  และความยืดหยุ่น

                 ประสิทธิภาพของโพรโทคอลเพื่อการสื่อสาร     พิจารณาถึงการนำไปพัฒนาซอฟต์แวร์ซึ่งโพรโทคอลกล้องวงจรปิดในปัจจุบันได้ตอบสนองความต้องการในส่วนนี้อย่างชัดเจน   จากการทำงานของโพรโทคอลแบ่งออกเป็นชั้น  ๆ  แต่ละชั้นจะมีหน้าที่รับผิดชอบที่แตกต่างกัน  เช่น 

  1. โพรโทคอลชั้นกายภาพ
  2. โพรโทคอลชั้นเชื่อมข้อมูล
  3. โพรโทคอลชั้นเครือข่าย
  4. โพรโทคอลชั้นการขนส่ง

                  ความน่าเชื่อถือของโพรโทคอลนั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ส่งไปยังปลายทางได้อย่างถูกต้องและสมบูรณ์  ไม่เกิดการสูญหายและไม่มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างการสื่อสาร   โพรโทคอลจะมีกระบวนการและวิธีในการตรวจความผิดพลาดและมีการแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในการสื่อสารนั้น  ๆ    ตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือจะวัดจากจำนวนบิตที่ผิดพลาดเปรียบเทียบกับจำนวนบิตที่ส่งจากแหล่งข้อมูลต้นทาง  เรียกว่า  อัตราความผิดพลาดบิต  หรือเรียกว่า บีอีอาร์      การตรวจจับความผิดพลาดของข้อมูลจะทำในชั้นชื่อมข้อมูลด้วยวิธีต่าง  ๆ  เช่น  บิตภาวะ  หรือซีอาร์ซี  เป็นต้น

                  ในสภาวะที่เครือข่ายไม่เสถียรย่อมมีการสูญหายของข้อมูลที่ส่งเกิดขึ้นได้โดยง่าย   โพรโทคอลที่ดีควรมีวิธีเพื่อตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งไปบนเครือข่ายมีการสูญหายหรือไม่    เพื่อให้แหล่งข้อมูลต้นทางสามารถส่งข้อมูลใหม่อีกครั้งหากเกิดการสูญหายขึ้น       ความยืดหยุ่นของโพรโทคอลจะพิจารณาถึงสถานการณ์ที่เครือข่ายถูกตัดหรือล้มเหลวหรือคุณภาพการสื่อสารต่ำกว่าที่ได้รับประกันไว้กับผู้ใช้งาน 

โพรโทรคอลในชั้นการทำงานสูง  ๆ  ที่พัฒนาในยุคหลัง  ๆ  จะมีการส่งข้อความเพื่อตรวจสอบการเชื่อมต่อเป็นระยะ  ๆ  และเมื่อพบว่าการเชื่อมต่อขาดหายโพรโทคอลที่ดีจะต้องมีการหาเส้นทางใหม่เพื่อส่งข้อมูลไปปลายทางได้     บทบาทของโพรโทคอลต่าง  ๆ  นั้นจะเป็นปัจจัยที่สนับสนุนให้การส่งข้อมูลเป็นไปตามความคาดหวังของผู้ใช้ได้

สถาปัตยกรรมพื้นฐานของโพรโทคอล

สถาปัตยกรรมเพื่อการส่งแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์  2  เครื่องเราจะเห็นว่าการส่งข้อมูลมีการแบ่งการทำงานออกเป็นชั้น  ๆ   ซึ่งแต่ละชั้นมีหน้าที่เฉพาะเพื่อให้การส่งข้อมูลประสบความสำเร็จตามที่ต้องการ     การสื่อสารที่เกิดขึ้นบนระบบเครือข่ายจำเป็นต้องอาศัยการทำงานของโพรโทคอล   องค์ประกอบของโพรโทคอลเพื่อการสื่อสารมีดังนี้

  1. ส่วนวากยสัมพันธ์  (syntax)    ทำหน้าที่รวบรวมรูปแบบของข้อมูลและสัญญาณต่าง  ๆ  ที่จำเป็นต้องใช้เพื่อการสื่อสาร
  2. ส่วนความหมาย  (semantic)     การรวบรวมกฎระเบียบเพื่อควบคุมการสื่อสารและความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้
  3. ส่วนการจับเวลา  (timing)      ทำหน้าที่ดูแลความเร็วในการส่งและลำดับในการส่งข้อมูล

                     สถาปัตยกรรมของโพรโทคอลอย่างง่ายเราจะเห็นว่าชั้นการสื่อสารด้วยโพรโทคอลแบ่งออกเป็น  2  ชั้นหลัก  ๆ  คือ  โพรโทคอลประยุกต์จะใช้ในชั้นประยุกต์  และพรโทคอลเพื่อการสื่อสารในชั้นการขนส่ง   การทำงานจะทำงานร่วมกัน   เมื่อโพรโทคอลประยุกต์ทำงานร่วมกับโพรโทคอลเพื่อการสื่อสารที่ต่างกันย่อมได้ผลของสภาวะการสื่อสารที่แตกต่างกันเสมอ 

เมื่อมีการทำงานร่วมกันแบบประเภทกำหนดการเชื่อมต่อก่อนการส่งข้อมูลไปยังปลายทางจะมีสภาวะการสื่อสารที่น่าเชื่อถือและสามารถรับรองผลการสื่อสารได้    และในขณะที่มีการทำงานร่วมกันแบบประเภทไม่กำหนดการเชื่อมต่อก่อนการส่งข้อมูลไปยังปลายทางจะไม่สามารถรับรองผลการสื่อสารแก่ผู้ใช้งานได้ เลย

โพรโทคอลหลักเพื่อการสื่อสารข้อมูล

                  ในการสื่อสารด้วยสถาปัตยกรรมทีซีพี  /  ไอพี   มีโพรโทคอลที่ใช้สื่อสารข้อมูลอยู่ด้วยกัน  3  ชนิด  คือ  โพรโทคอลอินเทอร์เน็ตหรือไอพี  ทีซีพี  และ  ยูดีพี  ซึ่งแต่ละโพรโทคอลมีคุณสมบัติดังนี้

ไอพี  (IP)

โพรโทคอลในชั้นเครือข่ายที่มีความสำคัญการกำหนดเลขที่อยู่ไอพีเพื่อการสื่อสารระหว่างเครือข่ายที่แตกต่างกัน   การเชื่อมต่อในชั้นนี้เป็นแบบไม่กำหนดการเชื่อมต่อ  ส่งผ่านข้อมูลที่เรียกว่า  เดทาแกรม   แหล่งส่งข้อมูลต้นทางไปยังแหล่งรับปลายทางที่อยู่คนละเครือข่ายด้วยการใช้เลขที่อยู่ไอพีเป็นการระบุเครือข่ายปลายทางการส่งข้อมูลการกำหนดเลขที่อยู่ไอพีประสบปัญหาการขาดแคลนจากการขยายตัวอย่างรวดเร็วของจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์บนเครือข่ายต่าง  ๆ 

ในปัจจุบันเลขที่อยู่ไอพีเป็นเลขที่อยู่ที่ใช้โพรโทคอลไอพีรุ่น  4กำหนดใช้ความยาวของตัวเลขทั้งสิ้น  32  บิต  สามารถแบ่งเครือข่ายได้เป็น  5  คลาส   การพัฒนาโพรโทคอลเพื่อรองรับการขยายตัวอย่างรวดเร็วของเครือข่ายจึงเกิดขึ้นเป็นโพรโทคอลไอพีรุ่นที่  6  รองรับความยาวของเลขที่อยู่ไอพีจำนวน  128  บิต 

ทีซีพี  /  ไอพี  (TCP/IP)

องค์ประกอบจากโพรโทคอล  2  โพรโทคอล    โพรโทคอลทีซีพีได้รับการพัฒนาให้เป็นโพรโทคอลที่สนับสนุนการสื่อสารที่ผู้ส่งและผู้รับวางใจในการทำงานไม่ว่าการส่งข้อความจะใช้ระบบเครือข่ายที่มีความเสถียหรือไม่ก็ตาม  การสื่อสารที่เกิดขึ้นของโพรโทคอลทีซีพีมีลักษณะเป็นกระแสข้อมูล  คือข้อมูลยาวต่อเนื่องจนกว่าจะสิ้นสุดการส่ง

                  โพรโทคอลทีซีพีจะมีลักษณะการทำงานการนำข้อความที่ต้องการส่งเก็บสู่ที่พักข้อมูลเรียกว่า  บัฟเฟอร์  และส่งออกไปสู่เครือข่ายในรูปของส่วนย่อยเรียกว่า  เซกเมนต์  สู่โพรโทคอลไอพี   ขนาดของเซกเมนต์ที่ส่งนั้นขึ้นอยู่กับค่าของเอ็มทียู  หรือหน่วยการส่งสูงสุดที่เครือข่ายจะสามารถส่งได้ภายในเครือข่ายนั้น  ๆ    โพรโทคอลทีซีพีจะแบ่งข้อมูลที่ต้องการส่งออกเป็นเซกเมนต์เพื่อให้ข้อมูลนั้นสามารถไหลภายในเครือข่ายที่สองได้โดยปราศจากปัญหาของการล้นของข้อมูลในเครือข่าย

โครงสร้างโพรโทคอลทีซีพี   ความหมายของเขตข้อมูลต่าง  ๆ  มีดังนี้

  • พอร์ตของแหล่งข้อมูลต้นทางและพอร์ตรับปลายทาง       คือเลขพอร์ตที่ซอฟต์แวร์ใช้ในการส่งและรับข้อมูลระหว่างกัน  สามารถหาข้อมูลพอร์ตของโพรโทคอลทีซีพีได้ที่เว็บไซด์ของวิกิพีเดีย
  • หมายเลขลำดับของเซกเมนต์ที่ส่ง       ใช้เพื่อระบุตำแหน่งของข้อมูลที่แหล่งข้อมูลปลายทางได้รับ   หมายเลขลำดับมีการใช้งาน  2  แบบ  คือ  ตัวบ่งชี้มีค่าเป็น  SYN  คือหมายเลขที่ส่งมาเป็นหมายเลขเบื้องต้น  และไบต์แรกของข้อมูลอยู่ที่หมายเลขลำดับบวกด้วยหนึ่ง  ถ้าตัวบ่งชี้มีค่าเป็น  SYN  และข้อมูลอยู่ที่ตำแหน่งที่หมายเลขลำดับที่ส่งมานั้นประโยชน์ของการใช้หมายเลขลำดับ  คือ  หากมีการรับข้อมูลซ้ำซ้อนจากความหน่วงของระบบสื่อสารแล้ว   โพรโทคอลจะใช้หมายเลขลำดับนี้ในการกำจัดข้อมูลที่ซ้ำซ้อนได้อย่างถูกต้อง
  • หมายเลขการตอบรับ     ถ้าตัวบ่งชี้มีค่าเป็น  ACK  แสดงว่า   หมายเลขในเขตข้อมูลจะมีความหมายถึงตำแหน่งของข้อมูลตัวถัดไปที่แหล่งรับข้อมูลปลายทางกำลังรอคอย
  • ออฟเซตข้อมูล      เขตข้อมูลขนาด  4   บิต   เพื่อระบุถึงส่วนต้นของโพรโทคอลทีซีพีขนาด 32 บิตต่อคำ  ขนาดคำที่เล็กที่สุดของทีซีพีคือ 5 คำ และขนาดคำที่สูงสุดคือ  15  คำ  จำนวนไบต์ที่น้อยที่สุดและมากที่สุด คือ 30  และ 60  ไบต์ 

การทำงานของโพรโทคอลทีซีพีต้องอาศัยรูปแบบการส่งที่มีการตอบกลับเรียกว่า  แฮนด์เซก   การส่งข้อมูลทุกครั้งต้องมีการตอบกลับหรือการตอบรับกลับมายังต้นทางเสมอ    ถ้าสถานีผู้ส่งไม่ได้รับข้อความตอบรับระบบการส่งข้อมูลจะส่งใหม่ซ้ำ  ๆ  และระบบต้นทางยังคงไม่ได้รับข้อความตอบรับทีซีพีจะเลิกส่งข้อมูลโดยสิ้นเชิง     ระยะเวลาการรอคอยที่ทีซีพีจะยอมรอคอยจนกว่าระบบต้นทางจะได้รับข้อความตอบรับเรียกว่า  ระยะเวลาครบรอบ หรือ อาร์ทีที   

ทีซีพีมีขั้นตอนเพื่อใช้ในการประมาณช่วงเวลาการรอคอยข้อความตอบรับจากแหล่งรับข้อมูลปบายทางในระบบรับ –ให้บริการ   ในแต่ละรูปแบบการติดตั้งและการใช้งานของแต่ละระบบจะมีช่วงการรอคอยที่แตกต่างกัน  ถ้าพิจารณาเงื่อนไขการส่งข้อมูลใหม่โดยอัตโนมัติจะเห็นว่าการสูญหายของข้อความตอบรับเกิดได้  2  กรณี  คือ  ข้อมูลที่ส่งจากต้นทางเกิดการสูญหายก่อนถึงปลายทาง  และเกิดการสูญหายของข้อความตอบรับที่ปลายทางส่งมาเกิดการสูญหายและทีซีพีส่งข้อมูลใหม่ทำให้แหล่งรับข้อมูลปลายทางได้รับข้อมูลนั้นซ้ำซ้อน    ทีซีพีมีการกำหนดหมายเลขลำดับของข้อมูลที่ส่งเมื่อเกิดการส่งซ้ำขึ้น 

ทีซีพียังสามารถตรวจจับความซ้ำซ้อนได้จากการที่หมายเลขลำดับข้อมูลที่ได้รับใหม่นั้นซ้ำกับหมายเลขที่ได้รับเดิม   ข้อมูลที่ได้รับใหม่จะถูกลบไปจากระบบเพื่อป้องกันความสับสนของข้อมูลที่ได้รับปลายทาง

ซอฟต์แวร์เพื่อการสื่อสารข้อมูลได้มีการพัฒนาโดยใช้โพรโทคอลทีซีพี    การเขียนคำสั่งเพื่อการส่งหรือรับข้อมูลที่เก็บภายในช็อกเก็ตของโพรโทคอลควรต้องมีการตรวจสอบสถานภาพการส่งหรือรับข้อมูลทุกครั้ง   เพื่อให้การทำงานของซอฟต์แวร์มีความราบรื่นและไม่ก่อให้เกิดการสับสนแก่ผู้ใช้ซอฟต์แวร์เมื่อความผิดพลาดเกิดขึ้นในขณะทำงาน

                  ทีซีพียังมีระบบการควบคุมการไหล   จะมีการกำหนดขนาดของข้อมูลที่จะรับได้  เรียกว่า  หน้าต่าง   คือขนาดของเนื่อที่ว่างในที่พักข้อมูล  หรือบัฟเฟอร์ที่เหลืออยู่ขณะนั้น   การควบคุมการไหลของข้อมูลโดยการพิจารณาเนื้อที่ว่างในการเก็บข้อมูลที่ต้องการส่งนี้ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการส่งข้อมูลมากเกินความสามารถที่ปลายทางจะรับได้  เรียกว่า  เกิดการล้น   การส่งข้อมูลด้วยทีซีพีจะเป็นการส่งข้อมูลเบบ  2  ทิศทางในเวลาเดียวกัน

ยูดีพี  (UDP)

                       โพรโทคอลที่อยู่ในระดับเดียวกับโพรโทคอลทีซีพี   แต่การส่งข้อมูลจะมีลักษณะของเดทาแกรม  แตกต่างจากทีซีพีที่จะส่งข้อมูลเป็นกระแสของไบต์     ยูดีพีเป็นโพรโทคอลที่ไม่สามารถรับประกันการเชื่อมต่อได้  เรียกว่า  แบบไม่กำหนดการเชื่อมต่อ  ไม่มีความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูลและยังสามารถเกิดความซ้ำซ้อนในการส่งข้อมูลได้อีกด้วย    แต่ระยะเวลาในการส่งข้อมูลรวดเร็วจึงเหมาะกับการส่งข้อมูลบางประเภท 

ซึ่งเห็นได้ว่าข้อมูลที่ส่งไม่มีการกำหนดข้อมูลเพื่อการตรวจสอบลำดับการส่งหรือข้อมูลอื่น  ๆ  เพื่อใช้ในการยืนยันการส่งข้อมูลกลับสู่แหล่งข้อมูลต้นทาง    การทำงานของยูดีพีจะไม่มีการกำหนดหมายเลขข้อมูลที่ส่ง  ไม่การส่งหรือการรอคอยจากระบบปลายทางผู้รับ   ไม่มีการกำหนดว่า  RTT  หรือการส่งข้อมูลใหม่เมื่อเกิดความผิดพลาดในขณะส่งหรือเกิดการสูญหายเหมือนกับการทำงานของทีซีพี   

ข้อมูลที่ส่งด้วยยูดีพีอาจถึงปลายทางแบบไม่เรียงลำดับ  เกิดความซ้ำซ้อนของข้อมูลที่ต้องการส่ง  และไม่มีการควบคุมการไหลของข้อมูลเพื่อป้องกันการล้นของข้อมูลที่ปลายทางผู้รับ  การส่งข้อมูลด้วยยูดีพีสามารถส่งแบบ  2  ทิศทางในขณะเดียวกันได้เช่นเดียวกับโพรโทคอลทีซีพี   แม้โพรโทคอลจะมีความบกพร่องในการเชื่อมต่อและส่งข้อมูลบางส่วนก็ตาม  ส่วนข้อดีและโดดเด่นของโพรโทคอลคือขนาดส่วนหัวโพรโทคอลมีขนาดเล็กไม่เสียเวลาในการอ่านข้อมูลในส่วนนี้  

การส่งข้อมูลด้วยโพรโทคอลเป็นการส่งข้อมูลความเร็วสูงและนิยมประยุกต์ใช้ในโปรแกรมประยุกต์ที่ต้องการส่งข้อมูลปริมาณน้อยและความเร็วสูงในการส่งข้อมูล  เช่น  โปรแกรมเพื่อการบริการส่งสารสั้น  หรือที่เรียกกันว่า  เอสเอ็มเอส (SMS)  รวมถึงการส่งข้อมูลที่ไม่สนใจการตอบกลับจากปลายทาง  เป็นต้น

Related link :กล้องวงจรปิด DVR และการบริหารจัดการความต้องการของสถาปัตยกรรมอินเทอร์เน็ต

Facebook Comments

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *