เอาเกร็ดความรู้ หลักการทำงานของระบบ 2.4 GHZ มาเล่าสู่กันฟังครับ...
2.4 GHZ ความลับที่หลายคนอยากรู้
ปัจจุบันนี้ คงไม่มีชาว อาร์ซีคนใด ที่ไม่รู้จัก เครื่องรับส่ง วิทยุระบบ 2.4 GHZ เนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นกว่าเครื่องรับส่ง แบบเดิมแทบทุกด้าน เช่น ไม่ต้องกังวล
เรื่องความถี่ชนกัน (ในกรณีที่เล่นพร้อมกันหลายคน ) ไม่ต้องแจ้งความถี่ที่ใช้งาน(ที่สนามบิน) ไม่ต้องเปลี่ยนแร่ ไม่ต้องกลัวการกลั่นแกล้ง ไม่ต้องชักเสาหดเสาอากาศ
มีขนาดเล็ก ติดตั้งง่าย ไม่ต้องมีเสาอากาศที่ยาวเกะกะ และอื่นๆที่เป็นข้อดีอีกมากมาย
มีชาวอาร์ซี สักกี่คน ที่ทราบหลักการทำงานของระบบ 2.4 GHZ อย่างแท้จริง ก่อนที่เราจะมาร่วมกันเรียนรู้หลักการทำงานของระบบ 2.4 GHZ นี้ ต้องรู้ ที่มาของการเลือก
ใช้ความถี่ก่อนว่าทำไมต้องใช้ความถี่ย่าน 2.4 GHZ ทั้งที่ย่านความถี่เดิม มีใช้หลายย่าน ตัวอย่างเช่น 27 MHZ 35 MHZ 40 MHZ 72 MHZ คำตอบคือ ความถี่คือทรัพยากร
ที่ใช้แล้วหมดไป จึงจำเป็นต้องมีการควบคุม จัดสรร ให้เกิดประโยชน์สูงสุดกับคนส่วนใหญ่ จึงกลายเป็นกฎหมายที่ต้องขออนุญาต การใช้ความถี่ ซึ่งแต่ละประเทศ จะแตกต่าง
กันออกไป แต่สิ่งที่เหมือนกันทั่วโลก คือการจัดสรรย่านความถี่ใช้งาน ที่ตรงกัน เนื่องจากความถี่สามารถเดินทางได้ไกล ข้ามประเทศ ข้ามทวีป หากไม่มีการควบคุมจัดสรร ก็จะ
เกิดการรบกวนทั้งภายในประเทศ และระหว่างประเทศ ดังนั้นกลุ่มประเทศที่มีเทคโนโลยี่สูง จึงร่วมกันกำหนดการใช้งานของความถี่ย่านต่างๆ ให้เป็นมาตรฐานเดียวกันทั่วโลก
ขอยกตัวอย่างให้เห็นภาพชัดเจน ในเรื่องการกำหนดย่านความถี่ใช้งานร่วมกัน เช่น ความถี่ 10.7 MHZ หรือ ความถี่ 455 KHZ (หรือความถี่ย่านอื่นๆ) กำหนดให้ใช้เป็นความถี่
IF ( ความถี่ปานกลางสำหรับเครื่องรับวิทยุ) ห้ามผู้ใดใช้ความถี่ดังกล่าวในการส่งออกอากาศ เพื่อป้องกันการรบกวนเครื่องรับวิทยุ ที่ทุกเครื่องจะต้องใช้ย่านความถี่นี้เป็นต้น ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบบวิทยุบังคับก็มีการกำหนดย่านความถี่ สำหรับการใช้งานภาระกิจ ที่เกี่ยวกับ Remote control โดยเฉพาะ เพื่อไม่ให้ไปรบกวน กับภระกิจอื่น และในทำนองกลับ
กัน ความถี่อื่นก็ไม่เข้ามารบกวนการใช้งาน RC ด้วยเช่นกัน ดังนั้นย่านความถี่ทีเราคุ้นเคยกันมานาน คือ 27 MHZ 35MHZ 40MHZ และ 72 MHZ โดยแต่ละย่านความถี่ได้ถูกแบ่งออกเป็น Channel หรือช่องขนาดเล็กๆหลายๆช่อง เพื่อให้ผู้เล่นสามารถใช้ความถี่ย่านเดียวกัน(ใช้ช่องความถี่ที่ไม่ตรงกัน ) เล่นพร้อมๆกันได้ในสถานที่เดียวกัน โดยไม่รบกวนกัน ตัวอย่างเช่นความถี่ย่าน 72 MHZ สามารถแบ่งเป็นช่องเล็กๆได้หลายสิบช่อง ผู้ที่จะเล่นพร้อมๆกันก็จะต้องเลือกช่องใช้งานไม่ให้ซ้ำกัน ซึ่งการกระทำในรูปแบบนี้เรียกว่า Frequency sharing ซึ่งจะมีผลให้ผู้เล่น หลายคน สามารถใช้งานเครื่องส่งได้ พร้อมๆกันได้ โดยต้องมีการตกลงกันใช้ความถี่ที่ไม่ตรงกัน (การเลือกสีธง ทีแสดงช่องและย่านความถี่) ต่อมา เมื่อมีผู้ใช้งานความถี่มากขึ้น จนเต็มทุกช่อง ทุกย่าน มาตรการต่อมาคือ มีการผลัดกันเล่น ในช่องความถี่เดียวกัน หรือเรียกว่า Time sharing หรือ ผลัดกันเล่น ดังนั้นเราจะเห็นได้ว่ามาตรการ ทั้งสองคือ Frequency sharing และ Time sharing จะเป็นตัวกำหนดให้ผู้เล่นสามารถใช้งานคลื่นความถี่เดียวกัน ได้พร้อมๆกันหลายๆคน
เมื่อทั้งสองมาตรการที่ใช้ในการจัดสรรปันส่วนย่านหรือช่องความถี่ให้ผู้ใช้งานสามารถใช้งานร่วมกันได้ ยังไม่เพียงพอกับจำนวน User (ผู้เล่น) จึงจำเป็นต้องหาความถี่ใช้งานเพิ่มเติมให้เพียงพอกับปริมาณ user ที่เพิ่มมากขึ้น ย่านความถี่ 2.4 GHZ ได้ถูกเลือกให้เป็นความถี่ใหม่ของระบบวิทยุรับส่ง
ทำไมจึงต้องเป็นความถี่ ย่าน 2.4 GHZ
คำตอบคือปัจจุบันย่านความถี่อื่นๆได้มีการจัดสรรให้ใช้กับภารกิจอื่นๆ จนเต็มหมดแล้ว ไม่สามารถไปเปลี่ยนแปลง หรือจัดสรรภารกิจใหม่ได้เพราะ อุปกรณ์เครื่องมือสื่อสารที่มีใช้อยู่เดิม จะหมดสภาพการใช้งานทันที จึงจำเป็นต้องหาความถี่ใหม่ๆ มาใช้แทน ความถี่ใหม่ๆที่กล่าวถึงคือความถี่ที่สูงขึ้นกว่าเดิมที่เคยมีการจัดสรรไว้( เทคโนโลยี่ที่สูงขึ้นจะสามารถสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานความถี่ได้สูงขึ้น) และความถี่ที่เหมาะสมที่สุดคือความถี่ย่าน 2.4 GHZ เนื่องจากความถี่ย่านนี้ได้ถูกกำหนดให้ใช้งานแบบสาธารณะ คือเป็นย่านความถี่กลาง ที่สามารถใช้งานร่วมกันได้ โดย วิธีการ Frequency sharing และ Time sharing ดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ทั้งนี้ ด้วยเทคโนโลยี่ใหม่ จะนำหลักการ ทั้งสองมาจัดรูปแบบการทำงานของระบบเป็นไปแบบอัตโนมัติ ซึ่งมีอยู่หลายรูปแบบด้วยกัน แล้วแต่ว่าค่ายใด บริษัทใด จะใช้เทคนิค อย่างใดอย่างหนึ่ง ในการจัดการ โดยแต่ละระบบก็จะใช้ตัวย่อของระบบ ที่แตกกัน เพื่อให้เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง
มีเทคนิคอะไรบ้าง ที่ถูกนำมาใช้กับระบบ 2.4 GHZ
ผมจะขออนุญาต ไม่กล่าวถึง อักษรย่อของระบบต่างๆที่มีใช้ในย่าน 2.4 GHZ เพราะทุกระบบก็จะหนีไม่พ้นวัตถุประสงค์เดียวกันคือ
1 Frequency sharing โดยการแบ่งย่านความถี่ 2.4 GHZ ออกเป็นช่องเล็กๆ หลายสิบ หลายร้อย หรือหลายพันช่อง ขึ้นอยู่กับขีดความสามารถของอุปกรณ์ที่ใช้ในแต่ละค่าย
2 Time sharing คือวิธีการกำหนด ช่องความถี่ใดความถี่หนึ่ง ของเครื่องส่ง และเครื่องรับ ให้ทำงานตรงกัน ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ซึ่งสามารถอธิบายให้เข้าใจง่ายๆ ได้อีก 3 วิธีคือ
2.1 Scanning คือการเปลี่ยนช่องความถี่ไล่ตามลำดับ จากต่ำไปสูง หรือจากสูงไปต่ำ
2.2 Frequency hopping คือการเปลี่ยนความถี่แบบกระโดด กลับไปกลับมา หรือกระโดดข้ามครั้งละหลายช่อง
2.3 Pre programming เป็นการกำหนดความถี่ที่ข่องต่างๆไว้ล่วงหน้า
นอกจากนี้ยังมีอีกเทคโนโลยี่หนึ่ง ที่นิยมใช้กันมาก คือ Spread - spectrum อาศัยหลักการรับส่งความถี่ แบบ Wider bandwidth ซึ่งวิธีนี้จะสามารถป้องกันการรบกวน ได้เป็นอย่างดี โดยอาศัยหลักการง่ายๆว่า สัญญาณรบกวนส่วนใหญ่ จะเกิดขึ้นแบบ Narrow Band ถึงแม้ว่าสัญญาณรบกวนจะมีความแรงสูงมากเพียงใด ก็ไม่สามารถที่จะตัดสัญญาณจากเครื่องส่งได้เพราะมีการรับส่งแบบช่วงกว้าง (ยังมีส่วนที่ไม่ถูกรบกวน ที่สามารถชดเชย ส่วนที่เสียไปเนื่องจากการรบกวนได้) อีกประการหนึ่งย่านความถี่ที่สูงถึง 2.4 GHZ นี้นับว่ามี Bandwidth กว้างมาก เมื่อเทียบกับ สัญญาณควบคุม ซึ่งใช้Bandwidth ที่แคบมากๆ
2.4 GHZ ระบบใดน่าใช้มากกว่ากัน
รูปแบบหรือ เทคนิคการรับส่ง ของแต่ละระบบหรือแต่ละค่ายนั้น มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสภาพสิ่งแวดล้อมที่ใช้งานในแต่ละสถานที่ และแต่ละช่วงเวลาว่าหากเกิดสัญญาณแปลกปลอม ที่ไปตรงพอดีกับช่องความถี่ที่กำลังใช้งานพอดี ถึงแม้ว่าจะมีการหลบความถี่หนี แต่ถ้าไปเจอสัญญาณรบกวนแบบย่านกว้าง และอยู่ใกล้เครื่องรับมากกว่าหนีอย่างไรก็ยังไม่พ้น อย่างนี้ไม่ว่าระบบใดก็หนีไม่รอด แต่อย่างไรก็ดี โดยปกติ ระบบ 2.4 GHZ นี้ จะไม่เกิดการรบกวนได้ง่ายเนื่องจากแต่ละค่ายได้มีการเขียน Software เผื่อการป้องกันไว้แล้วในระดับหนึ่ง การรบกวนจะเกิดขึ้นเนื่องจากมีปัจจัยเสริมเสมอเช่น เล่นหลายคนพร้อมกัน หรืออยู่ใกล้ Wireless LAN หรืออยู่ใกล้กล้อง ไร้สาย อากาศชื้นมากๆ ( คลื่น 2.4 GHZ จะวิ่งตามผิวนอกโลหะ ความชื้นเพียงเล็กน้อยอาจทำให้ระบบทำงานผิดพลาด)
สรุปว่าความน่าใช้หรือไม่น่าใช้ไม่เกี่ยวกับระบบ แต่เกี่ยวข้องกับปัจจัยอื่นๆมากกว่าเช่น
1 รูปร่างหน้าตา ขนาด น้ำหนัก ความสวยงาม ความทนทาน
2 Function การใช้งาน มากหรือ น้อย ใช้ง่ายหรือใช้ยาก
3 กระแสนิยม ในท้องถิ่นนั้นๆ
4 ราคา เครื่องส่ง และเครื่องรับ
5 คุณสมบัติพิเศษ ที่รุ่นอื่นไม่มี
6 Service และความรับผิดชอบของตัวแทนจำหน่าย
ท้ายนี้ผมหวังว่าบทความนี้จะเป็นแนวทางหรือหลักการ ที่จะทำให้เพื่อนๆ นำข้อมูลนี้ไปใช้ในการเปรียบเทียบ เชิงวิเคราะห์ การทำงานหรือปัญหา ที่ท่านเคยประสบพบเห็นมาแล้วยังหาคำตอบที่ถูกใจไม่ได้ หรือหากท่านได้อ่านบทความนี้แล้วยังไม่กระจ่างในเรื่องใด ท่านสามารถเข้าไปสอบถาม ได้ที่ เวป
http://www.rcnewidea.com/ (ต้องสมัครสมาชิกก่อนจึงจะโพสได้) และผมใคร่ขอเรียนให้ทราบว่าบทความนี้เขียนจากประสบการณ์ ส่วนตัว ไม่ได้อ้างอิงจากแหล่งความรู้ใดๆทั้งสิ้น หากผิดพลาดต้องขออภัยล่วงหน้า ขอให้ถือว่าเป็นการแลกเปลี่ยนประสบการณ์ ซึ่งกันและกันนะครับ