วิวัฒนาการของโทรศัพท์

วิวัฒนาการของโทรศัพท์ครับซึ่งก็กำลังจะกล่าวดังต่อไปนี้แหละครับ คือว่า โทรศัพท์นี้นะครับก็ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นมาในปี พ.ศ. 2419 ครับ โดย อเล็กซานเดอร์ เกรแฮมเบลล์ ครับ โดยใช้หลักการสั่นสะเทือนของ ไดอะแฟรมที่อยู่กับสนามแม่เหล็กครับ เมื่อมีเสียงพูดเข้ามานะครับก็จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนครับสนามแม่เหล็กก็จะตัดผ่านขดลวด ทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าขึ้นครับ กระแสไฟฟ้าก็จะถูกเปลี่ยนเป็นเสียงที่ตัวรับครับ
และก็ต่อมาครับ คือในปี พ.ศ. 2420 โทมัส อัลวา เอดิสัน ครับ คนนี้แหละครับที่ได้ประดิษฐ์ตัวส่งสัญญาณโดยใช้คาร์บอน คือเมื่อมีเสียงมากระทบคาร์บอนก็จะทำให้คาร์บอนมีความต้านทานเปลี่ยนแปลงตามเสียง ครับและก็ทำให้กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงด้วยครับ ทำให้การสื่อสารเป็นไปได้ไกลขึ้นกว่าเดิมอีกมากครับผม
และก็ต่อมาอีกนั่นแหละครับ ในปี พ.ศ. 2421ครับ สหรัฐอเมริกา ได้เปิดให้ใช้บริการโทรศัพท์เป็นครั้งแรกครับ ซึ่งเป็นระบบที่ใช้พนักงานต่อสาย มีเพียง 21 หมายเลขเท่านั้นครับ เป็นระบบที่ใช้แบตเตอรี่ประจำเครื่องต่อมาจึงได้ใช้ระบบแบตเตอรี่ร่วมครับ
ต่อมาในปี พ.ศ. 2435 ครับ อัลมอน บี สตรอเจอร์ ก็ได้พัฒนาระบบโทรศัพท์ที่ใช้พนักงานต่อเชื่อมมาเป็นระบบอัติโนมัตแบบสเตพ บาย สเตพ ครับ โดยใช้สวิตช์เป็นแบบกลไฟฟ้า และก็ต่อมาอีกเช่นเคยครับได้พัฒนามาเป็นแบบครอสบาร์สามารถทำงานได้ดีขึ้นและเร็วขึ้นครับ
และก็ต่อมาครับ ในปี พ.ศ. 2503 ได้มีการพัฒนาชุมสายโทรศัพท์โดยการใช้สารกึ่งตัวนำแทนสวิตช์แบบกลไฟฟ้าครับ พัฒนาแล้วนะเนี่ย ซึ่งเรียกว่า ระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ที่เรารู้จักกันนั่นแหละครับ
ในปี พ.ศ. 2513 ครับก็ได้มีการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการควบคุมการทำงานของชุมสายโทรศัพท์ครับ แต่ยังทำงานด้วยระบบอะนาล็อกอยู่ และก็อีกต่อมาครับ ได้นำเอาเทคนิคการหน่วงเวลา และผสมสัญญาณแบบรหัสพัลส์ ทำให้ระบบโทรศัพท์เป็นแบบ ดิจิตอล ใช้งานในปัจจุบันนี้ยังไงล่ะครับ
หลักการทำงานของระบบโทรศัพท์
โทรศัพท์ที่เราๆ ใช้กันอยู่นี่นะครับได้ถูกพัฒนาขึ้นจากโทรเลขครับ โดยการทำงานของโทรศัพท์ก็คือเปลี่ยนเสียงพูดไปเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าครับ แล้วค่อยส่งสัญญาณไฟฟ้านั้นไปตามสายสัญญาณครับ และก็เมื่อถึงปลายทางแล้วก็ทำการเปลี่ยนจากสัญญาณไฟฟ้านั้นเป็นเสียงให้เราได้ยินกันไงล่ะครับ
ส่วนการให้บริการโทรศัพท์ที่ใช้งานจริงๆนั้นนะครับจะมีจำนวนผู้ใช้เป็นจำนวนมากครับ ดังนั้นนะครับเราจึงจำเป็นที่จะต้องมีชุมสายโทรศัพท์ครับ เพื่อช่วยในการอำนวยความสะดวกในการเชื่อมหมายเลขที่ต้องการต่อถึงกัน และยังควบคุมการ ทำงานของโทรศัพท์ให้ถูกต้องอีกด้วยนะครับ

กระแสไฟฟ้าในขดลวด

      โทรศัพท์  คือเครื่องมือสำหรับเปลี่ยนเสียงมนุษย์ให้เป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ส่งไปยังที่  ไกล ๆ ผู้ประดิษฐ์โทรศัพท์คนแรกคือ อเล็กซานเดอร์  เกรแฮม เบลล์ (Alexander Graham Bell) ชาวอเมริกัน  ในปี ค.ศ. 1875 หลักการในการโทรศัพท์ เกิดขึ้นสืบเนื่องมาจาก ไมเคิล  ฟาราเดย์  (Michael Faraday)  ชาวอังกฤษ  พบว่ามีขดลวดเคลื่อนที่ไปมาใกล้ ๆ แม่เหล็กจะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นในขดลวด  ได้มีการนำหลักนี้ไปใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า  และเครื่องยนต์ไฟฟ้า (มอเตอร์)ปรากฏการณ์เช่นเดียวกันนี้อาจเกิดขึ้นได้  ในเมื่อวางขดลวดไว้นิ่ง ๆ อยู่กับที่  แล้วให้แม่เหล็กเคลื่อนที่ไปมา  ซึ่งเบลล์ได้นำหลักนี้ไปใช้  เขาพันลวดทองแดงที่มีฉนวนฉาบหุ้มไว้รอบแท่งแม่เหล็กหลาย ๆ รอบ ตรงปลายแท่งแม่เหล็กมีแผ่นเหล็กบาง ๆ วางไว้เกือบแตะปลายแม่เหล็ก  อีกข้างหนึ่งของแผ่นเหล็กเป็นกระบอกแตรเล็ก ๆ สำหรับใช้พูด  เมื่อพูดเข้าไปในกระบอกนี้  จะทำให้แผ่นแม่เหล็กสั่นไปมา  เนื่องจากแผ่นเหล็กนี้อยู่ใกล้ขั้วแม่เหล็กมาก  จึงทำให้สนามแม่เหล็กเปลี่ยนไปมา  คล้าย ๆ กับแม่เหล็กเคลื่อนไปมา  การสั่นสะเทือนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสในขดลวด

โทรศัพท์ ณ ปัจจุบัน

     มีสายลวดยาวต่อกับปลายของขดลวดไปยัง “หูฟัง”  หูฟังนี้ประกอบด้วยขดลวด  ซึ่งมีแผ่นเหล็กบาง ๆ เช่นเดียวกับปากแตรที่ใช้พูด เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านลวดขดนี้  จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก  และจะดึงแผ่นเหล็กบาง เข้า ๆ ออก ๆ ทำให้สั่นเป็นคลื่นเสียง  เมื่อนำหูฟังมาไว้ใกล้ ๆ หู จะได้ยินเสียงคนพูดเบา ๆ เมื่อจะพูดตอบ ก็พูดกลับไปที่ปากแตร  และอีกปลายหนึ่งจะใช้เป็นหูฟัง  เพราะโทรศัพท์แบบนี้ทำไฟฟ้าเอง  จึงไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ช่วยนี่เป็นโทรศัพท์ที่ใช้กันในสมัยก่อน

ผงถ่าน

     หูฟังในโทรศัพท์สมัยนี้ก็ใช้หลักการอันนี้  แต่ใช้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ช่วย  เพราะต้องพูดเป็นระยะทางไกล ๆ เครื่องส่งที่ใช้พูดแตกต่างไปจากปากแตรของเบลล์มาก  ปากพูดใช้ไมโครโฟนถ่าน  ซึ่งประกอบไปด้วยแผ่นโลหะบาง ๆ คอยรับการสั่นสะเทือนของเคลื่อนเสียง  แต่เบื้องหลังแผ่นโลหะนี้มีแท่งถ่านต่อกับแผ่นโลหะซึ่งติดอยู่กับที่  ระหว่างแท่งถ่านและแผ่นโลหะ  ปลายปากพูดมีผงถ่านเล็ก ๆ อัดอยู่เต็ม  มีกระแสไฟฟ้าไหลอยู่ระหว่างแผ่นโลหะบาง ๆ ที่ติดกับปากพูดและแผ่นโลหะแผ่นหลังที่ติดกับแท่งถ่าน  กระแสไฟฟ้าจะเดินได้สะดวก  เมื่อผงถ่านกดติดกันแน่น 

G ย่อมาจาก Generation

1G - ระบบ Analog
2G - ระบบ Digital
3G - ระบบ Wireless

1G
----------
เริ่มตั้งแต่ 1G ... ซึ่งเป็นยุคที่ใช้ระบบ Analog คือใช้สัญญาณวิทยุในการส่งคลื่นเสียง โดยไม่รองรับการส่งผ่านข้อมูลใดๆทั้งสิ้นซึ่งนั่นก็หมายความว่าสามารถใช้งาน ทางด้าน Voice ได้อย่างเดียว คือ โทรออก-รับสาย เท่านั้น ไม่มีการรองรับการใช้งานด้าน Data ใดๆ ทั้งสิ้น แม้แต่การรับ-ส่ง SMS ก็ยังทำไม่ได้ในยุค 1G

แต่จริงๆแล้ว ... ในยุคนั้น ผู้บริโภคก็ยังไม่มีความต้องการในการใช้งานอื่นๆ นอกจากเสียง (Voice) อยู่แล้ว โดยปริมาณผู้ใช้โทรศัพท์มือถือยังอยู่ในขอบเขตที่จำกัดมาก และจะพบว่าผู้ใช้มักจะเป็นนักธุรกิจที่มีรายได้สูงเสียส่วนใหญ่



2G
----------
หลังจากนั้น ก็ได้พัฒนาต่อมาเป็นยุค 2G ...
ซึ่งเปลี่ยนจากการส่ง คลื่นทางคลื่นวิทยุแบบ Analog มาเป็นการเข้ารหัส Digital ส่งทางคลื่น Microwave ซึ่งในยุคนี้เอง เป็นยุคที่เริ่มทำให้เราเริ่มที่จะสามารถใช้งานทางด้าน Data ได้ นอกเหนือจากการใช้งาน Voice เพียงอย่างเดียว

ในยุค 2G นี้ ... เราสามารถ รับ-ส่งข้อมูลต่างๆและติดต่อเชื่อมโยงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อยๆ จนเกิดการกำหนดเส้นทางการเชื่อมกับสถานีฐาน หรือที่เรียกว่า cell site
และ ก่อให้เกิดระบบ GSM (Global System for Mobilization) ซึ่งทำให้เราสามารถถือโทรศัพท์เครื่องเดียวไปใช้ได้เกือบทั่วโลก หรือที่เรียกว่า Roaming

ยุค 2G นี้ ถือเป็นยุคเริ่มต้นแห่งการเฟื่องฟูของโทรศัพท์มือถือเลย ... ราคาของโทรศัพท์มือถือเริ่มต่ำลง (กว่ายุค 1G) ทำให้ปริมาณผู้ใช้โทรศัพท์มือถือมีมากขึ้น ซึ่งการส่งข้อมูลของยุค 2G นี้ เป็นยุคที่มีการเริ่มฮิต Download Ringtone , Wallpaper , Graphic ต่างๆ แต่ก็จะจำกัดอยู่ที่การ Downlaod Ringtone แบบ Monotone และ ภาพ Graphic ต่างๆก็เป็นเพียงแค่ภาพขาว-ดำที่มีความละเอียดต่ำเท่านั้น

2.5G
----------
หลังจากนั้น ก็เป็นยุคก้ำกึ่งระหว่าง 2G และ 3G ... ซึ่งก็คือ 2.5G ซึ่ง 2.5G นี้ เป็นยุคที่กำเนิดเทคโนโลยี GPRS (General Packet Radio Service) นั่นเอง ซึ่งตามหลักการแล้ว ... เทคโนโลยี GPRS นี้สามารถส่งข้อมูลได้ที่ความเร็วสูงสุดถึง 115 Kbps เลยทีเดียว แต่เอาเข้าจริงๆ ความเร็วของ GPRS จะถูกจำกัดให้อยู่ที่ประมาณ 40 kbps เท่านั้น

2.75G
----------
เพิ่มนิดนึง ... ก่อนจะมาถึงยุค 3G เราก็ยังมี 2.75G ด้วย
ซึ่งเป็นช่วงที่เริ่มมีการใช้เทคโนโลยี EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) นั่นเอง EDGE นั้นถือเป็นเทคโนโลยีต่อยอดของ GPRS และถูกเรียกกันว่าเทคโนโลยียุค 2.75 G (อย่างไม่เป็นทางการ) ลักษณะการทำงานของ EDGE นั้นจะเป็นการพัฒนาปรับปรุงคุณภาพความเร็วจากพื้นฐานของ GPRS ให้มีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลได้สูงขึ้น

**แต่ว่า ยุค 2.75G ของ EDGE นั้น ไม่ได้ถูกกำหนดขึ้นอย่างเป็นทางการ เพียงแค่ยกขึ้นมาเปรียบเทียบช่วงคาบเกี่ยวระหว่างยุค 2.5G และ 3G เพื่อให้เห็นภาพได้ชัดเจนยิ่งขึ้นอ่ะ**

3G
----------
ต่อ มา ... ก็ได้พัฒนามาเป็นระบบ 3G หรือ Third Generation ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารในยุคที่ 3 จุดเด่นที่สุดของ 3G นั้น ... เป็นเรื่องของความเร็วในการเชื่อมต่อและการรับ-ส่งข้อมูล โดยเน้นการเชื่อมต่อแบบไร้สายด้วยความเร็วสูง
ทำให้ประสิทธิภาพในการรับ ส่งข้อมูลต่างๆ รวดเร็วมากขึ้น พร้อมทั้งสามารถใช้ บริการ Multimedia ได้อย่างสมบูรณ์แบบ และ มีประสิทธิภาพแบบมากยิ่งขึ้น เช่น การรับ-ส่ง File ที่มีขนาดใหญ่ , การใช้บริการ Video/Call Conference , Download เพลง , ดู TV Streaming ต่างๆ ซึ่งถ้าเปรียบเทียบเทคโนโลยี 2G กับ 3G แล้ว ... 3G มีช่องสัญญาณความถี่ และ ความจุในการรับส่งข้อมูลที่มากกว่าเยอะเลย

    แต่จะผ่านไม่สะดวกหากผงถ่านอัดอยู่อย่างหลวม ๆ เมื่อแผ่นโลหะบาง ๆที่ปาก พูดสั่น ผงถ่านจะอัดตัวเข้าและขยายตัวออกจากจังหวะความถี่ของคลื่นเสียงที่พูด  กระแสไฟฟ้าก็จะเปลี่ยนไปตามความสั่นนี้  ซึ่งจะต่อไปถึงหูฟังอีกปลายหนึ่ง  ในปัจจุบัน  เกือบทุกบ้านในเมืองมีโทรศัพท์  ฉะนั้นสายโทรศัพท์จะมีมากมายเป็นเส้น ๆ มัดอยู่รวมกัน หุ้มอยู่ในท่อใหญ่ใต้ดินไปยังสถานีประจำถิ่น  เมื่อเราหมุนโทรศัพท์  สายโทรศัพท์ของบ้านเราจะต่อกับสายของบ้านที่จะพูดด้วยโดยอัตโนมัติ  หรือโดยอาศัยเจ้าหน้าที่ที่ต่อก็ได้

อเล็กซานเดอร์ เกรแฮม เบลล์ : Alexander Graham Bell

เกิด        วันที่ 3 มีนาคม ค.ศ.1847 ที่เมืองเอดินเบิร์ก (Edinburg) ประเทศสก็อตแลนด์ (Scotland)
เสียชีวิต วันที่ 2 สิงหาคม ค.ศ.1922 ที่เมืองโนวา สโคเทีย (Nova Scotia)
ผลงาน   - ประดิษฐ์โทรศัพท์ ในปี ค.ศ.1876
             - ก่อตั้งสมาคมแนะนำ และสอนคนหูพิการ ชื่อว่า American Association to Promote the Teaching of
               Speech to Deaf
        การติดต่อสื่อสารถือได้ว่าเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างมากทั้งในอดีต ปัจจุบัน รวมถึงต่อไปอนาคต ในอดีตมนุษย์ใช้วิธีการส่งข่าวสาร
ถึงกันด้วยวิธีต่าง ๆ มากมาย เช่น ใช้นกพิราบ ควันไฟ เป็นสัญญาณ หรือการใช้มนุษย์เดินทางส่งข่าวสาร ซึ่งแต่ละวิธีที่ได้กล่าวมา
ล้วนแต่ล่าช้า ไม่สะดวก อีกทั้งเกิดความผิดพลาดได้ง่าย ต่อมาแซมมวล มอร์ส นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน ได้ประดิษฐ์โทรเลขทำให้
การสื่อสารมีความเจริญก้าวหน้ามากขึ้นอีกลำดับหนึ่ง แต่ก็ยังไม่สามารถส่งคำพูดได้ จนกระทั่งเบลล์สามารถประดิษฐ์โทรศัพท์ขึ้น
สำเร็จ ทำให้การสื่อสารมีความเจริญก้าวหน้าขึ้นอย่างมาก ในปัจจุบันโทรศัพท์เป็นเครื่องมือสื่อสารที่มีความสำคัญมากสำหรับการ
ติดต่อสื่อสารเพราะสะดวกรวดเร็ว ประหยัดทั้งค่าใช้จ่าย และเวลา

ไมเคิล ฟาราเดย์ : Micheal Faraday

เกิด        วันที่ 22 กันยายน ค.ศ. 1791 ที่กรุงลอนดอน (London) ประเทศอังกฤษ (England)
เสียชีวิต วันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 1867 ที่กรุงลอนดอน (London) ประเทศอังกฤษ (England)
ผลงาน - ค้นพบสมบัติของแม่เหล็กที่ทำให้เกิดไฟฟ้า
           - ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโม (Dynamo)
           - นำเหล็กมาผสมกับนิกเกิล เรียกว่า สแตนเลส ซึ่งมีสมบัติเหนียว และไม่เป็นสนิท
           - พบสารประกอบเบนซีน (Benzene)
           - บัญญัติศัพท์ทางวิทยาศาสตร์หลายคำ เช่น
                ไอออน (lon) หมายถึง ประจุ
                อิเล็กโทรด (Electrode) หมายถึง ขั้วไฟฟ้า
                คาโทด (Cathode) หมายถึง ขั้วลบ
                แอโนด (Anode) หมายถึง ขั้วลบ

         ไฟฟ้าเป็นสิ่งที่มีประโยชน์อย่างมากในปัจจุบัน อีกทั้งยังมีความสำคัญและความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์อีกด้วย
แม้ว่าจะเป็นเช่นนั้น แต่การสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้นมาก็ไม่ใช่เรื่องง่ายนัก ในปัจจุบันกระแสไฟฟ้าผลิตขึ้นได้จากพลังงานหลายรูปแบบ
ทั้งน้ำมัน น้ำ ลม และปรมาณู และฟาราเดย์ผู้นี้เองที่ประดิษฐ์คิดค้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เรียกว่า "ไดนาโม (Dynamo)" ซึ่งเป็น
ต้นแบบของเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน 


วิวัฒนาการโทรศัพย์ ณ ปัจจุบัน