อินเทอร์เน็ต | แบบเดินสาย เคเบิล และ Wi-Fi ฉันชื่อเทซ วินล็อก เป็นวิศวกรซอฟต์แวร์ที่ Google คำถามคือ ภาพ ข้อความ หรืออีเมลถูกส่ง จากเครื่องหนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่งได้ยังไง ไม่ใช่เวทมนตร์ค่ะ แต่เพราะอินเทอร์เน็ต ระบบที่จับต้องได้ ที่ผลิตมาเพื่อเคลื่อนย้ายข้อมูลค่ะ อินเทอร์เน็ตคล้ายบริการไปรษณีย์มาก แต่สิ่งของทางกายภาพที่ส่งไป มันต่างกันนิดนึง แทนที่จะเป็นกล่องพัสดุ หรือซองจดหมาย อินเทอร์เน็ตกลับส่งข้อมูลเลขฐานสอง ข้อมูลทำจากบิท บิทคือคู่อะไรที่ตรงข้ามกัน เปิดกับปิด หรือ ใช่กับไม่ใช่ เรามักใช้เลข 1 แทนการเปิด และ 0 แทนการปิด หนึ่งบิทมีความเป็นไปได้สองอย่าง จึงเรียกว่ารหัสฐานสอง 8 รวมกันเป็น 1 ไบต์ 1000 ไบต์ เท่ากับ 1 กิโลไบต์ 1000 กิโลไบต์ เท่ากับ 1 เมกะไบต์ เพลงหนึ่งมักจะมีขนาด 3-4 เมกะไบต์ ไม่ว่าจะเป็นรูปภาพ วีดีโอ หรือเพลง ทุกอย่างในอินเทอร์เน็ต จะเสนอและส่งเป็นบิท พวกนี้คืออะตอมของข้อมูล แต่ใช่ว่าเราส่งเลข 1 กับ 0 จากที่หนึ่งสู่ที่หนึ่ง หรือจากคนหนึ่งถึงอีกคนนะคะ แล้วอะไรที่จับต้องได้ ที่ส่งไปตามสาย ทางอากาศล่ะ เรามาดูตัวอย่างถึงวิธีสื่อสารของมนุษย์ แบบที่ส่งข้อมูลหนึ่งอย่างหากันนะคะ สมมติว่าเปิดไฟ คือ 1 ปิดไฟคือ 0 หรือใช้เสียงบี๊ปส่งรหัสมอร์ส วิธีนี้ใช้ได้แต่ช้ามาก ผิดพลาดได้มาก และอาศัยมนุษย์ล้วน ๆ แต่ที่เราต้องการคือเครื่องจักร จากประวัติศาสตร์มนุษย์ เราสร้างระบบมากมาย ที่สามารถส่งข้อมูลฐานสอง ผ่านสื่อทางการภาพหลากชนิด ปัจจุบันเราส่งบิททางกายภาพด้วยไฟฟ้า แสงไฟและคลื่นวิทยุ สำหรับการส่งด้วยไฟฟ้านั้น นึกภาพหลอดไฟสองหลอดต่อกับสายไฟทองแดง ถ้าคนที่คุมคนหนึ่ง ปล่อยไฟฟ้าเข้าไป ไฟก็ติด ไม่มีไฟฟ้า ก็ไม่มีแสงไฟ ถ้าคนคุมทั้งสองฝั่งเห็นตรงกันว่า เปิดไฟเท่ากับ 1 ปิดไฟเท่ากับ 0 ก็จะได้ระบบส่งหน่วยข้อมูล จากคนหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่ง ด้วยการใช้ไฟฟ้า แต่มีปัญหานิดนึง ถ้าอยากส่งเลข 0 ติดกันห้าตัวล่ะ จะทำยังไงให้คนใดคนหนึ่งนับจำนวนเลข 0 ได้ ทางออกคือให้ใช้นาฬิกาหรือตัวจับเวลา ก็ตกลงกันก่อนว่าผู้ส่งจะส่ง บิทละ 1 วินาที ผู้รับก็นั่งบันทึกทุกวินาที ดูว่ามีอะไรบ้าง ถ้าจะส่ง 0 ห้าตัวติดกัน ก็ปิดไฟ รอ 5 วินาที ผู้รับก็จดว่าเป็น 5 วินาที ว่าเป็น 00000 ส่วนเลข 1 ก็ทำตรงข้าม แค่เปิดไฟ แน่นอนว่าเราอยากส่งข้อมูลให้ไว กว่า 1 บิทต่อวินาที ก็เลยต้องเพิ่มแบนด์วิธค่ะ มันคือความจุสูงสุด ในการเคลื่อนย้ายข้อมูลของอุปกรณ์ แบนด์วิธวัดได้จากวิทเรต ซึ่งก็คือจำนวนบิทที่เราส่งได้ ในเวลาที่กำหนด ซึ่งมักวัดเป็นวินาที การวัดความเร็วที่ต่างกัน คือระยะเวลาแฝง หรือเวลาที่ บิทต้องใช้เดินทาง จากจุดหนึ่งไปจุดหนึ่ง จากต้นกำเนิดไปอุปกรณ์อีกเครื่อง สำหรับมนุษย์แล้ว 1 บิทต่อวินาทีนั้นค่อนข้างเร็ว และยากที่จะตามทัน สมมติว่าจะดาวน์โหลดเพลง 3MB ใน 3 วินาที ด้วยความเร็ว 8 ล้านบิทต่อเมกะไบต์ ซึ่งก็คือ 8 ล้านบิทต่อวินาที แน่นอนว่ามนุษย์รับส่ง 8 ล้านบิท/วินาทีไม่ได้ แต่เครื่องจักรทำได้สบาย ๆ ทีนี้ก็มีคำถามว่าเคเบิลแบบไหน ที่ใช้ส่งข้อความพวกนี้ แล้วมันจะไปได้ไกลแค่ไหน ด้วยสายอีเธอร์เน็ตอย่างที่พบได้ที่บ้าน ออฟฟิศ หรือโรงเรียน พวกนี้สัญญาณจะหายในไม่กี่ร้อยฟุต ถ้าจะให้อินเทอร์เน็ตทำงานได้ทั้งโลก ก็ต้องหาวิธีส่งข้อมูลระยะไกลให้ได้ แบบข้ามมหาสมุทร แล้วจะใช้อะไรได้ล่ะ อะไรที่เคลื่อนที่ไวกว่าไฟฟ้าผ่านสายไฟ แสงไง เราส่งบิทเป็นแสงจากที่หนึ่ง ไปอีกที่หนึ่งได้ด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสง เคเบิลใยแก้วนำแสงคือใบแก้ว ที่ผลิตมาเพื่อสะท้อนแสง เวลาส่งแสงไปที่เคเบิลแสงจะสะท้อนขึ้นลง ตามความยาวเคเบิลจนถึงอีกฝั่ง ด้วยมุมที่เด้ง ทำให้เราส่งได้ทีละหลายบิทพร้อมกัน ซึ่งเดินทางด้วยความเร็วแสงทั้งหมด ไฟเบอร์จึงรวดเร็วมาก และที่สำคัญคือ สัญญาณไม่เสื่อมสภาพตามระยะทาง สัญญาณจึงเดินทางได้หลายร้อยไมล์ โดยที่ไม่ขาด เราถึงใช้ใยแก้วนำแสงข้ามพื้นมหาสมุทร เพื่อเชื่อมต่อทวีปเข้าด้วยกัน ในปี 2008 มีเคเบิลสายหนึ่งขาด แถวอเล็กซานเดรีย อียิปต์ จนอินเทอร์เน็ตในตะวันออกกลาง และอินเดียหลายส่วนได้รับผลกระทบ เราอาจเห็นอินเทอร์เน็ตเป็นของตาย แต่ที่จริงมันเป็นระบบที่บอบบา จับต้องได้ ไฟเบอร์นั่นก็เจ๋ง แต่ก็แพงและทำยาก ส่วนมากจะเป็นสายทองแดง แต่เราจะเคลื่อนย้ายอะไร โดยไม่ใช้สายได้ยังไง ส่งแบบไร้สายยังไง เครื่องส่งสัญญาณไร้สายมักใช้สัญญาณวิทยุ เพื่อส่งบิทจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง เครื่องก็ต้องแปลเลข 1 กับ 0 เป็นสัญญาณวิทยุด้วยความถี่ที่ต่างกัน เครื่องที่รับก็แปลสัญญาณวิทยุกลับ เป็นเลขฐานสองให้คอมพิวเตอร์คุณ ความไร้สายทำให้อินเทอร์เน็ตเคลื่อนที่ได้ แต่คลื่นวิทยุไม่ได้เดินทางไกลขนาดนั้น ก่อนจะสัญญาณหาย เวลาอยู่ชิคาโกถึงรับสัญญาณวิทยุ จากลอสแองเจลิสไม่ได้ แม้ไร้สายมันจะดี แต่ทุกวันนี้ก็ยังพึ่งแบบมีสาย ถ้าเราใช้ Wi-Fi ในร้านกาแฟ บิทจะถูกส่งไปยังเราเตอร์ไร้สาย ก่อนส่งผ่านสาย และเดินทางไกลผ่านอินเทอร์เน็ต วิธีส่งบิทแบบจับต้องได้ อาจเปลี่ยนไปในอนาคต อาจเป็นเลเซอร์ระหว่างดาวเทียม หรือคลื่นวิทยุระหว่างบอลลูน หรือโดรน แต่การนำเสนอข้อมูลด้วยเลขฐานสอง และโพรโตคอลในการรับส่งข้อมูล น่าจะยังคงเดิม ทุกสิ่งในอินเทอร์เน็ต ไม่ว่าจะเป็นคำ อีเมล รูปภาพ วีดีโอหมาแมวล้วนมาจาก การส่งเลข 1 และ 0 ผ่านสัญญาณไฟฟ้า แสง คลื่นวิทยุ และความรักค่ะ