การสื่อสารแบบดิจิทัลเป็นกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลดิจิทัลระหว่างอุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป ซึ่งอาจรวมถึงข้อความ รูปภาพ เสียง และวิดีโอ การสื่อสารแบบดิจิทัลมีบทบาทสำคัญในวิทยาการคอมพิวเตอร์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อคอมพิวเตอร์สมัยใหม่เกือบทุกด้าน ตั้งแต่อินเทอร์เน็ตไปจนถึงเครือข่ายมือถือ
ข้อมูลดิจิทัลแสดงโดยใช้เลขฐานสองหรือบิต แต่ละบิตสามารถมีค่าเป็น 0 หรือ 1 ชนิดข้อมูลที่ซับซ้อนจะแสดงโดยการรวมบิตเหล่านี้ให้เป็นโครงสร้างที่ใหญ่กว่า เช่น ไบต์ (8 บิต) กิโลไบต์ (1,024 ไบต์) และอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ตัวอักษร 'A' ในการเข้ารหัส ASCII จะแสดงเป็น 01000001
การเข้ารหัสเกี่ยวข้องกับการแปลงข้อมูลเป็นรูปแบบเฉพาะเพื่อการส่งผ่านหรือการจัดเก็บที่มีประสิทธิภาพ การมอดูเลชั่นเป็นกระบวนการแปลงข้อมูลดิจิทัลให้เป็นสัญญาณแอนะล็อกที่สามารถเดินทางผ่านสื่อการสื่อสาร เช่น สายโทรศัพท์หรือคลื่นวิทยุ เทคนิคการมอดูเลตทั่วไปคือ Amplitude Shift Keying (ASK) โดยที่แอมพลิจูดของสัญญาณพาหะจะแปรผันตามบิตข้อมูลดิจิทัล
ข้อมูลดิจิทัลสามารถส่งผ่านสื่อต่าง ๆ รวมถึงแบบมีสายและไร้สาย ตัวกลางมีสายทั่วไปได้แก่ สายโคแอกเชียล ไฟเบอร์ออปติก และสายคู่ตีเกลียว ในขณะที่การส่งสัญญาณไร้สายใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านอากาศหรืออวกาศ
โปรโตคอลเครือข่ายเป็นกฎและแบบแผนสำหรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์เครือข่าย ตัวอย่าง ได้แก่ Transmission Control Protocol (TCP) ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าข้อมูลจะถูกส่งได้อย่างน่าเชื่อถือ และ Internet Protocol (IP) ที่กำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตข้อมูลไปยังปลายทางผ่านเครือข่ายหลายเครือข่าย
ข้อผิดพลาดอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการส่งข้อมูลดิจิทัล เทคนิคการตรวจจับข้อผิดพลาด เช่น พาริตีบิตและเช็คซัม ช่วยให้สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้ รหัสแก้ไขข้อผิดพลาด เช่น รหัส Hamming ไม่เพียงแต่ตรวจจับได้ แต่ยังแก้ไขข้อผิดพลาดโดยไม่ต้องส่งสัญญาณซ้ำอีกด้วย
DSP เกี่ยวข้องกับการจัดการกับสัญญาณดิจิทัลเพื่อปรับปรุงคุณภาพหรือดึงข้อมูล ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการกรองสัญญาณรบกวน การบีบอัดข้อมูลเพื่อจัดเก็บหรือส่งสัญญาณ และการแปลงสัญญาณเพื่ออำนวยความสะดวกในเทคนิคการประมวลผลอื่นๆ
1. อินเทอร์เน็ต: อินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ของอุปกรณ์ที่สื่อสารแบบดิจิทัล ใช้โปรโตคอลเช่น TCP/IP เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลสามารถเดินทางได้ทั่วโลกผ่านเครือข่ายหลายประเภท
2. การสื่อสารเคลื่อนที่: โทรศัพท์มือถือสื่อสารกับเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่แบบดิจิทัล ทำให้สามารถส่งข้อมูลเสียง ข้อความ และข้อมูลแบบไร้สายได้
3. การสื่อสารผ่านดาวเทียม: การสื่อสารแบบดิจิทัลผ่านดาวเทียมช่วยให้สามารถกระจายเสียงทั่วโลก บริการ GPS และการพยากรณ์อากาศ
4. ระบบเครือข่ายภายในบ้าน: อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เราเตอร์ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์สมาร์ทโฮมใช้การสื่อสารแบบดิจิทัลเพื่อเชื่อมต่อและแบ่งปันข้อมูลภายในบ้านของคุณ
ลองส่งสัญญาณเสียงทางโทรศัพท์ ในการสื่อสารแบบอะนาล็อก เสียงจะถูกแปลงเป็นสัญญาณต่อเนื่องที่มีลักษณะคล้ายคลื่นเสียง ในการสื่อสารแบบดิจิทัล เสียงจะถูกสุ่มตัวอย่างในช่วงเวลาที่ไม่ต่อเนื่องและแปลงเป็นข้อมูลไบนารี่สำหรับการส่ง การสื่อสารแบบดิจิทัลมีข้อดี เช่น การคูณ การจัดเก็บ และการต้านทานสัญญาณรบกวนที่ง่ายขึ้น
ลองแปลงประโยค "Hello World" เป็นการแทนค่าไบนารี ASCII อักขระแต่ละตัว รวมทั้งช่องว่าง จะแสดงด้วยโค้ด 8 บิต ตัวอักษร 'H' ในไบนารี่คือ 01001000, 'e' คือ 01100101 และอื่นๆ แบบฝึกหัดนี้แสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์แปลและสื่อสารข้อมูลที่เป็นข้อความในรูปแบบดิจิทัลอย่างไร
การสื่อสารแบบดิจิทัลเป็นพื้นฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์ ช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ผ่านสื่อหลากหลายประเภท ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แอปพลิเคชันและเทคนิคของการสื่อสารแบบดิจิทัลยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ขับเคลื่อนนวัตกรรมเพิ่มเติมในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการสื่อสาร
