RoboticTutorial-Intermediate

1. Motor DC

Sebelumnya kita telah belajar bagaimana motor dc bekerja dan bagaimana mengontrolnya dengan micro. Tidak hanya dengan membalik polaritas supply untuk mengendalikan arah putaran motor tapi juga banyak teknik lain untuk mengendalikan motor.

a. PWM

Disini akan dipelajari cara pengendalian motor dengan mengubah-ubah tegangan catuan secara temporar dan secara cepat sehingga didapat tegangan rata-rata, teknik ini disebut PWM/pulse width modulation. Tegangan yang diperoleh digunakan untuk mendapat kecepatan tertentu. Kecepatan dapat diubah dengan memvariasikan waktu on ataupun off.

Perhatikan contoh berikut:

Kita mensuply 10volt selama 40ms dan akan mematikan (0volt) selama 10ms. Jika mengulang siklus ini secara cepat maka akan diperoleh tegangan rata-rata. Dalam kasus ini tegangan off 20% dari waktu total, sehingga tegangan rata-rata motor adalah 80%x10volt=8volt. Dengan tegangan 8volt ini motor akan lebih lambat jika dibandingkan ketika diberi 10volt.

PWM sangat berguna ketika kita ingin memperlambat motor untuk belok maupun berputar.

b. Torsi

Torsi adalah ukuran kekuatan motor. Makin besar torsi maka motor semakin kuat dan semakin berat motor untuk diputar. Torsi motor dc tergantung pada kecepatan motor, yang diukur dalam RPM/revolution per minute. Umumnya makin besar RPM makin besar torsi, demikian sebaliknya.

2. Motor Servo

Disini akan dipelajari bagaimana servo bekerja dan bagaimana memprogramnya.

–Bagaimana servo bekerja:

Seperti yang kita tahu bahwa servo terdiri dari rangkaian pengontrol, gear, potensiometer dan DC motor. Potensiometer terhubung dengan gear demikian pula DC motor. Ketika DC motor diberi signal oleh rangkaian pengontrol maka dia akan bergerak demikian pula potensiometer dan otomatis akan mengubah resistansinya. Rangkaian pengontrol akan mengamati perubahan resistansi dan ketika resistansi mencapai nilai yang diinginkan maka motor akan berhenti pada posisi yang diinginkan.

–Mengontrol servo:

Pengontrollan servo dilakukan dengan memberikan pulsa secara kontinyu selama 1ms sampai 2ms, tergantung posisi yang ingin dicapai. Untuk menjaga posisinya maka pulsa 1ms sampai 2ms itu diulang-ulang sekitar 50 sampai 60kali.

Pulsa 1ms akan memposisikan servo pada 0 derajat, sedangkan 2ms akan memposisikan servo pada maximum putaran. Jika diberi pulsa 1,5ms maka servo akan berputar setengah putaran.

Perhatikan gambar berikut:

servo-pulsa3. Motor Stepper

Pada bagian ini akan dibahas bagaimana memprogram motor stepper.

stepper1Memberikan signal pada pin1 sampai pin4 dengan urutan seperti pada tabel berikut (1,2,3,4,1…)maka akan didapat putaran stepper yang clockwise (searah jarum jam). Untuk membalik arah putaran kita tinggal membalik urutan (4,3,2,1,4…).

stepper24. Analog dan Digital—(ADC/analog to digital converter)

Semua microcontroller adalah digital, yang berarti hanya mengenal dua keadaan yaitu on dan off. Untuk pembacaan sensor seperti sensor tumbukan dan sejenisnya outputnya digital sehingga mudah diolah oleh micro, sedangkan sensor seperti sensor cahaya outputnya berupa tegangan yang bervariasi (analog). Maka agar output bisa digunakan oleh micro maka diperlukan ADC, untuk mengubah ke digital (5volt atau 0 volt).

Ada micro yang sudah terintegrasi dengan fitur ADC dan ada juga yang perlu menambahkan interface ADC secara terpisah. Yang perlu diperhatikan dalam ADC adalah resolusinya. Kebanyakan yang digunakan dalam robotic mempunyai resolusi 8 bit. Range 8 bit adalah dari 0 sampai 255 untuk merepresentasikan 0volt sampai 5volt. Yang berarti ADC dapat mendeteksi perubahan setiap 5/255 volt atau 0,02volt.

5. Sensor Cahaya

Prinsip dari rangkaian sensor cahaya adalah voltage devider/ pembagi tegangan. Seperti yang kita ketahaui sensor cahaya merupakan resistor yang berubah-ubah resistansinya sesuai intensitas cahaya yang diterima. Kita bisa menggunakan sensor cahaya ini secara sederhana dengan merangkainya seri dengan resistor murni dan mengambil tegangan sensor kemudian dimasukkan ke ADC.

Maka didapat rangkaian sebagai berikut:

ldr_circuit

Dari rangkaian diatas didapat persamaan:

persamaanVout dimasukkan ke ADC.

Kebanyakan rangkaian yang menggunakan ADC harus dihubungkan ke ground untuk memungkinkan pembacaan yang tepat.

6. Menggunakan Sensor Sharp GP2D02

Sharp GP2D02 adalah sensor jarak/kedekatan dengan infra merah. Ini dapat digunakan untuk mendeteksi objek didepannya. Dibutuhkan diode untuk dihubungkan ke micro.

gpd21

Vin defaultnya adalah 3 volt, sehingga ini tidak dapat dihubungkan secara langsung ke 5 volt karena melebihi maksimum karakteristik dari sensor (3 volt). Maka dibutuhkan diode pada Vin sebelum masuk ke micro. Ketika output mikro high maka sensor tidak akan aktif. Sedangkan ketika output mikro low (sbg ground) akan timbul arus ke sensor dan sensor akan aktif. Ingat pemasangan diode jangan terbalik. Sebaiknya diberi isolasi ataupun heatsink.

gpd22

Vcc dihubung ke sumber 5volt. Komunikasi antara mikro dan sensor adalah serial. Timing diagram berikut menunjukkan operasi sensor dimana clock line = Vin, data=Vout.

gpd2-timingdiagram

Untuk membaca data dari sensor ini, kita perlu mengaktifkan sensor selama 70ms atau lebih, sehingga sensor telah mempunyai data yang siap untuk dibaca. Kemudian mulai clock selama >=1ms dengan lebar <=0,2ms, pada saat clock low maka kita dapat mengambil datanya. Data diambil sebanyak 8 bit, bit pertama yang diambil sebagai MSB. Setelah data 8bit terambil maka kita buat sensor tidak aktif (Vin high) selama 1,5ms atau lebih. Kemudian kita mengaktifkan sensor lagi selama >=70ms demikian seterusnya.

Data 8 bit itu dapat kita representasikan sebagai jarak dengan rasio tertentu dan dapat ditampilkan ke LCD atau penampil lainnya.

Sumber:

http://www.electronicsteacher.com/robotics/robotics-tutorial/intermediate-robotics/


RoboticTutorial-Beginner

1. Otak Robot

Pada dasarnya terdiri dari dua bentuk, analog dan digital.

  • Analog Brain

Otak analog dibuat dari rangkaian yang terdiri dari kapasitor, resistor, transistor dan komponen elektronika analog lainnya. Otak analog ini memiliki kerugian, yaitu pertama otak analog membutuhkan pengetahuan elektronika yang bagus untuk mendesainnya, kedua, susah untuk merubah sifat rangkaian dan perlu merombak total rangkaian.

  • Digital Brain

Ini sangat disarankan bagi pemula robotic maupun elektronik. Disini menggunakan microcontroller, disamping otak-otak lain seperti microprocessor, fpga, dll.

Microcontroller terdiri dari memori, processor dan i/o. keunggulan microcontroller ialah dia dapat deprogram beberapa kali untuk merubah perilakunya. Pemrograman microcontroller cukup mudah dipelajari, yaitu dengan terus mencoba beberapa tutorial dan contoh,(bukan menghafal program)maka anda akan dapat membuat sendiri programnya.

2.Motor

Motor adalah salah satu metode yang paling umum digunakan untuk menggerakkan robot. Ini dapat dihubungkan ke gear dan roda.

Ada 3 motor yang sering digunakan dalam robot yaitu motor DC, stepper motor, dan servo motor.

  1. Motor DC

Ini adalah yang paling umum dan mudah digunakan dari motor-motor yang tersedia. Terkoneksi dengan dua kabel ke power supply dan arahnya dapat diubah dengan mengubah polaritas catuan.

Motor tidak dapat langsung disambungkan ke processor, karena processor tidak dapat memberikan arus yang cukup ke motor, sehingga diperlukan metode untuk mengontrol motor DC menggunakan processor. Banyak metode yang digunakan misal menggunakan rangkaian dari transistor, relay, maunpun chip driver motor.

Jadi urutan rangkaiannya: Processor>>DriverMotor>>Motor

Contoh konfigurasi gerak motor:

Pin1         Pin2       Gerakan

On            off          maju

Off           on           mundur

Off           off          berhenti

Ket: pin1 dan pin2=pin kendali pada driver motor, on/off dibuat dengan menentukan output processor apakah high atau low.

Anda bias mencoba langsung dengan member catuan pada motor dengan dibolak-balik maka akan anda temukan putaran motor yang bolak-balik juga.

Motor_DC_2Pole 2.Servo Motor

Servo adalah motor pengendali sempurna yang dapat diperintahkan untuk berotasi pada posisi tertentu. Kebanyakan servo dapat berotasi antara 90 sampai 180, beberapa ada yang 360. Meskipun servo dapat dibuat kontinu tetapi ini tidak cocok untuk ngedrive roda, tapi cocok untuk pergerakan kaki, penggerak sayap dan sebagainya.

Servo terdiri motor DC, gear dan driver. Karena sudah ada driver maka dapat langsung dikendalikan dengan microcontroller. Servo terdiri dari 3 kabel, 2kabel untuk catuan (vcc+ground), yang satu untuk kendali yang dihubungkan ke micro.

servo

Tegangan servo antara 5 sampai 7volt. Dengan mengatur delay antar pulsa yang diberikan ke servo maka akan didapat posisi yang diinginkan.

3. Stepper motor

Stepper berkerja demgam prinsip kerja sama dengan motor DC, hanya saja motor dc mempunyai 1 kumparan (ditengah) yang berputar mengelilingi magnet (disisi), sedangkan mempunyai 1 magnet (ditengah) berputar mengelilingi banyak kumparan.

Ketika salah satu kumparan diberi arus maka akan timbul medan magnet yang berbeda kutub dengan magnet ditengah, sehingga magnet akan tertolak pada kumparan selanjutnya, jika ini dilakukan berulang maka akan terjadi putaran dari magnet.

Dengan mengatur delay dari urutan masukan yang diberikan ke kumparan maka akan didapatkan kecepatan putar yang diinginkan.

stepper3.Sensor

Untuk memahami lingkungan kita, kita diberi indra. Demikian pula robot, untuk mengenal lingkungannya sendiri maka robot harus diberi “indra” yaitu sensor. Dalam pengenalan kali ini diperkenalkan dua jenis sensor, sensor benturan dan sensor cahaya.

  1. Sensor benturan

Sensor ini digunakan untuk mendeteksi apakah robot menabrak, sehingga dapat diperintah untuk belok atau menjalankan aksi lainnya. Sensor ini menggunakan saklar/switch yang dipasang pada bodi robot.

Penggunaan switch memungkinkan pengolahan ke micro lebih mudah karena switch bekerja on/of (sudah digital). Berikut diberikan bagan sensornya:

gmb_beginner

Fungsi dari resistor yaitu untuk menahan signal pada ground ketika switch off. Jika tidak ada resistor maka signal akan ‘floating’ sehingga menyebabkan pembacaan yang tidak dapat diandalkan ketika micro mencoba memutuskan apakah on atau off.

2. Sensor cahaya

    Sensor ini dapat digunakan untuk membuat robot anda mengikuti cahaya, mengikuti garis, bersembunyi dalam kegelapan, menyalakan lampu jika cahaya ruang kurang, dan sebagainya.

    Pada dasarnya ini merupakan resistor yang mengubah resistansinya sesuai intensitas cahaya yang diterima. Intensitas tinggi resistansi akan kecil dan sebaliknya.

    Output sensor analog sehingga sebelum diolah ke micro perlu dilewatkan dulu ke pengkondisi sinyal berupa ADC supaya dihasilkan output digital. Atau jika micro dilengkapi fitur ADC maka dapat langsung di masukkan ke micro dengan seting dan program tertentu.

    Sumber:

    http://www.electronicsteacher.com/robotics/robotics-tutorial/beginners-robotics/


    TugasAkhirSistel

    1. Pada komunikasi seluler yang menggunakan standar gsm diketahui ukuran cluster 7 dan jumlah kanal radio 70 (70×200 khz)
    - BErapa faktor reuse?
    - hitung jumlah kanal suara persel?
    - jika replikasi sel 5 x, berapa kapasitas sistem?
    - jika jarak co-channel 41 km, berapa jari2 sel?
    Cluster : N
    X : Jml BW

    a. Faktor reuse = 1/N = 1/7
    b. Jumlah kanal suara persel
    =(X/50 kHz) * (8/N)
    = ((70*200 kHz)/50 kHz) * 8/7 = 40
    c. Jika replikasi 5x, kapasitas sistem
    =(5 * X)/50kHz
    = (5 * (70*200 kHz))/50 kHz
    = 1400 kanal
    d. Jika jarak co-channel 41 km,
    Rsel =(37)^1/2 * R=41
    R = 41/ (37)^1/2 = 8.9 km
    2. jelaskan kelebihan dan kekurangan masing2 teknologi kabel tembaga,optik, seluler dan siskom sat
    Kelebihan kabel tembaga:
    1. Harga/biaya yang murah untuk transmisi jarak pendek.
    2. Mudah didapat dan mudah dipasang.
    3. Sudah tersedia jaringan yang luas, khususnya untuk PSTN.
    Kekurangan kabel tembaga:
    1. Tingkat distorsi yang tinggi.
    2. Rentan terhadap induksi.
    3. Rawan terhadap kerusakan sinyal (signal error).
    4. Kecepatan transmisi rendah.
    Sumber:
    [1] pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/94021-3-531760094606.doc

    Kelebihan kabel optic:
    1. Mempunyai lebar pita frekuensi (bandwith yang lebar).
    Frekuensi pembawa optik bekerja pada daerah frekuensi yang tinggi yaitu sekitar 10^13 Hz sampai dengan 10^16 Hz, sehingga informasi yang dibawa akan menjadi banyak. [1]
    2. Redaman sangat rendah dibandingkan dengan kabel yang terbuat dari tembaga, terutama pada frekuensi yang mempunyai panjang gelombang sekitar 1300 nm yaitu 0,2 dB/km. [1]
    3. Kebal terhadap gangguan gelombang elektromagnet. Fiber optik terbuat dari kaca atau plastik yang merupakan isolator, berarti bebas dari interferensi medan magnet, frekuensi radio dan gangguan listrik. [1]
    4. Dapat menyalurkan informasi digital dengan kecepatan tinggi. Kemampuan fiber optik
    dalam menyalurkan sinyal frekuensi tinggi, sangat cocok untuk pengiriman sinyal digital
    pada sistem multipleks digital dengan kecepatan beberapa Mbit/s hingga Gbit/s. [1]
    5. Ukuran dan berat fiber optik kecil dan ringan.
    Diameter inti fiber optik berukuruan micro sehingga pemakaian ruangan lebih ekonomis. [1]
    6. Tidak mengalirkan arus listrik
    Terbuat dari kaca atau plastik sehingga tidak dapat dialiri arus listrik (terhindar dari terjadinya hubungan pendek) [1]
    7. Sistem dapat diandalkan (20 – 30 tahun) dan mudah pemeliharaannya. [1]
    8. Beberapa mil kabel optik dapat dibuat lebih murah dari kabel tembaga dengan panjang yang sama.[1]
    Sumber:
    [1]http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=23%3Asistem- komunikasi- optik&id=410%3Aserat-optik&option=com_content&Itemid=15
    Kekurangan optic:
    1. Konstruksi fiber optik lemah sehingga dalam pemakaiannya diperlukan lapisan penguat sebagai proteksi. [1]
    2. Karakteristik transmisi dapat berubah bila terjadi tekanan dari luar yang berlebihan. [1]
    3. Tidak dapat dialiri arus listrik, sehingga tidak dapat memberikan catuan pada pemasangan repeater. [1]
    4. Relatif sulit sewaktu instalasi
    Dibanding dengan kabel coaxial, instalasi kabel serat optic seperti penyambungan, pemasangan konektor lebih memerlukan ketelitian.[2]
    5. Teknisi yang menginstalasi harus dilengkapi proteksi pada matanya.
    Kerapatan dari pancaran energy optic oleh sumber cahaya, akan merusak retina mata secara tetap sebelum penderita menyadari.[2]
    6. Perangkat terminasi lebih mahal.[3]
    7. Perbaikan lebih sulit.[3]
    Sumber:
    [1]http://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=article&catid=23%3Asistem- komunikasi-optik&id=410%3Aserat-optik&option=com_content&Itemid=15
    [2] pksm.mercubuana.ac.id/modul/14066-4-953185256845.doc
    [3] http://lan-wan-fiberoptic-cable.blogspot.com/2009/02/fiber-optic-cable.html
    Kelebihan sistem seluler:
    1. Mobilitasnya tinggi.
    2. Menjangkau daerah terpencil yang jauh dari jaringan kabel.
    3. Memungkinkan penggunaan frekuensi yang sama untuk cluster yang berbeda.
    4. Biaya komunikasi menjadi relative murah.
    Kekurangan sistem seluler:
    1. Rentan akan interferensi cuaca.
    2. Radiasi yang cukup besar sehingga mengganggu kesehatan jangka panjang.
    3. Mengurangi estetika karena banyaknya menara-menara BTS.
    Kelebihan sistem komunikasi satelit:
    1. Cakupan yang luas: satu Negara, region, ataupun satu benua.
    2. Bandwith yang tersedia cukup lebar.
    3. Independen dari infrastruktur terrestrial
    4. Instalasi jaringan segmen bumi yang cepat.
    5. Biaya relative rendah per site.
    6. Karakteristik layanan yang seragam.
    7. Layanan total hanya dari satu provider
    8. Layanan mobile/wireless yang independen terhadap lokasi.
    Kekurangan sistem komunikasi satelit:
    1. Delay propagasi besar.
    2. Rentan terhadap pengaruh atmosfir, dll.
    3. Up Front Cost tinggi.
    4. Tidak sensitive terhadap jarak: biaya komonikasi jarak pendek atau jauh relative sama.
    5. Hanya ekonomis jika jumlah user besar dan kapasitas digunakan secara intensif.
    Sumber:
    [1] http://www.stttelkom.ac.id/staf/UKU/Handout%20PT1123-DASTEL/Sistem%20Komunikasi%20Satelit.ppt
    3. jelaskan definisi dan manfaat link budget untuk akses tembaga/radio/satelit(piliha salah satu)
    -jelaskan maknanya
    Link budget adalah penghitungan semua gain dan loss dari transmitter/pemancar, melalui media (udara, kabel, pemandu gelombang, fiber, dsb.) ke receiver/penerima pada sistem telekomunikasi.[1] Link budget juga membantu memetakan kebutuhan coverage, kapasitas dan kualitas jaringan. [2]
    Factor yang mendominasi:
    - Downlink EIRP, G/T dan SFD satellite.
    - Antenna stasiun bumi.
    - Frekuensi
    - Interferensi
    UMTS WCDMA makro sel adalah uplink cakupan terbatas, karena tingkat daya mobiles dibatasi untuk (suara terminal 125mW). Downlink arah batas yang tersedia kapasitas sel, sebagai daya transmisi BTS (biasanya 20-40W) telah dibagikan ke semua pengguna. Dalam sebuah lingkungan baik cakupan jaringan dan kapasitas yang saling oleh gangguan. Jadi dengan meningkatkan satu sisi equation akan menurunkan sisi lain. Sistem loosely seimbang oleh desain. Objek link anggaran desain adalah untuk menghitung maksimum ukuran sel di bawah kriteria yang diberikan:
    # Jenis layanan (data jenis dan kecepatan)
    # Jenis lingkungan (lahan, bangunan penetrasi)
    # Perilaku dan jenis ponsel (kecepatan, maks level daya)
    # Sistem konfigurasi (BTS antena, BTS daya, kabel kerugian, penyerahan mendapatkan)
    # Diperlukan cakupan kemungkinan
    # Keuangan dan faktor ekonomis (penggunaan lebih mahal lebih baik dan kualitas peralatan atau tidak metode instalasi yang termurah)

    dan cocok untuk semua orang-orang yang diperlukan untuk sistem cakupan, kapasitas dan kualitas dengan kebutuhan masing-masing daerah dan layanan.

    Dalam sebuah daerah perkotaan, kapasitas sehingga akan menjadi faktor, sehingga kota inti sel akan dimensioned dibutuhkan oleh Erlangs / km ² untuk suara dan data. Bahkan menggunakan 25dB sebagai kerugian inbuilding penetrasi ke dalam bangunan inti daerah, anggaran link biasanya akan membolehkan sekitar 300m rentang sel, yang merupakan salah satu cara terlalu banyak untuk keperluan kapasitas. Di daerah pedesaan yang uplink kuasa anggaran akan menentukan maksimum rentang sel, bila sel biasanya kurang padat. J khas rentang sel di daerah pedesaan akan beberapa kilometer, tergantung pada daerah.

    Di bawah ini adalah contoh bagaimana WCDMA panggilan suara link anggaran dapat dilakukan. Beberapa dari nilai-nilai yang dapat diperdebatkan, termasuk model perambatan, tetapi memberi ide perhitungan metode.
    sistel1
    Sumber:
    [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Link_budget
    [2] http://www.umtsworld.com/technology/linkbudget.htm


    Mengenal GPON

    GPON adalah suatu teknologi akses yang dikategorikan sebagai Broadband Access berbasis kabel serat optik. GPON merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan oleh ITU-T via G.984 dan hingga kini bersaing dengan GE-PON, yaitu PON versi IEEE. Rolll-out dunia, menunjukkan GPON mempunyai dominansi market yang lebih tinggi dan roll out lebih cepat dibanding penetrasi GEPON.[1]
    Baik GPON ataupun GEPON, menggunakan serat optik sebagai medium transmisi. Satu perangkat akan diletakkan pada sentral, kemudian akan mendistribusikan traffic Triple Play ke arah subscriber. Yang menjadi ciri khas dari teknologi ini dibanding teknologi optik lainnya semacam SDH adalah teknik distribusi traffic nya dilakukan secara pasif. Dari sentral hingga ke arah subscriber akan didistribusikan menggunakan pasif splitter (1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64). Dengan metoda ini, baik CAPEX maupun OPEX akan dapat ditekan drastis.
    GPON menggunakan TDMA sebagai teknik multiple access upstream dan menggunakan broadcast ke arah downstream. Tiap pelanggan akan mempunyai identitas berupa T-CONT yang merupakan container komunikasi antara OLT (Sentral) dengan ONT.[2]
    Kelabihan GPON:
    1. Kapasitas lebih besar dari BPON.
    2. Transmisi yang lebih efisien dari IP/Ethernet cell
    3. Jaringan distribusi optic
    Spesifikasi layanan GPON

    gpon1

    gpon2

    Spesifikasi Physical Layer

    gpon3

    Beda GPON denga GEPON

    gpon4

    Sumber: ITU presentation
    Saat ini sudah banyak vendor-vendor yang telah mengembangkan teknologi GPON ini, antara lain Alcatel yang meluncurkan 7342 ISAM FTTU solution yang didasarkan pada spesefikasi yang diajukan oleh Service Access Network (FSAN) dari ITU. Perusahaan tersebut mencatat bahwa Gigabit Passive Optical Network enhancement terbaru tersebut memperlebar kemampuan ISAM family dari Alcatel, yang telah diadopsi oleh lebih dari 15 pelanggan besar dunia. Selain itu, produk ini bisa memungkinkan service providers untuk untuk mendeploy voice, data, dan video services ke para pengguna pada rates hingga 2.5Gbps.

    Selain alcatel ZTE juga meluncurkan produk sejenis yaitu ZXA10 C300.
    Perusahan tersebut mengklaim ZXA10 C300 sebagai platform multi akses berkapasitas tinggi yang ramah lingkungan, terpusat, dan cocok untuk masa depan. ZXA10 C300 adalah platform tergabung pertama di dunia yang mendukung GPON, EPON dan P2P seiring kemunculan dari IEEE 10G-EPON dan FSAN/ITU-T NG-PON dalam rak tunggal.[3]

    Sumber:
    [1] itu.int
    [2] http://www.turasto.com
    [3] http://www.sdaindo.com/sda/news
    [4] http://www.ittelkom.ac.id/library


    Mengenal Fiber Optic

    Pada artikel sebelumnya kita telah membahas mengenai bagian – bagian Passive Optical Network (PON). Nah, pada artikel kali ini kita akan membahas mengenai pa lagi selain fiber optik. Sebenarnya fiber optik merupakan komponen utama dari Passive Optical Network. Namanya saja Passive Optical Network (PON), kalo nggak make fiber, kalo bukan PON pasti namanya bukan PON.
    Oke, sebenarnya fiber Optik dibuat kira-kira lebih dari 20 tahun yang lalu[1]. Dengan ditemukanya kabel serat optik (Fiber Optic) telah memngambil alih dan mengubah wajah teknologi industri telepon jarak jauh maupun industri automasi dengan pengontrolan jarak jauh. Serat optik juga memberikan peranan besar membuat Internet dapat digunakan di seluruh dunia.
    Ketika serat optik menggantikan tembaga (copper) sebagai long distance calls maupun internet traffic yang secara tidak langsung berdampak pada penurunan biaya produksi.

    s1

    Sebuah kabel fiber optik terbuat dari serat kaca murni, sehingga meskipun kabel mempunyai panjang sampai beratus2 meter, cahaya masih dapat dipancarkan dari ujung ke ujung lainnya. Helai serat kaca tersebut didesain sangat halus,ketebalannya kira-kira sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca dilapisi oleh 2 lapisan plastik (2 layers plastic coating) dengan melapisi serat kaca dengan plastik, akan didapatkan equivalen sebuah cermin disekitar serat kaca.
    Cermin ini menghasilkan total internal reflection (refleksi total pada bagian dalam serat kaca).
    sama seperti jika kita berada pada ruangan gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudian anda mengarahkan cahaya senter 90 derajat tegak lurus dengan kaca , maka cahaya senter akan tembus ke luar ruangan. Akan tetapi jika cahaya senter tersebut diarahkan (ke jendela berkaca) dengan sudut yang rendah (hampir paralel dengan cahaya aslinya), maka kaca tersebut akan berfungsi menjadi cermin yg akan memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. demikian pada serat optik, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.

    s2

    Untuk mengirimkan percakapan telepon melalui serat optik, suara analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel on/off untuk mengirimkan setiap bit sinyal. System fiber optik Modern dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan bit/second. Atau bisa dikatakan laser transmitter on dan off jutaan kali /second.
    System terbaru laser transmitter dapat mentransmitkan warna2 yang berbeda untuk mengirimkan beragam sinyal digital dalam fiber optik yang sama.

    s3

    Kabel fiber optik modern dapat membawa sinyal digital dengan jarak kurang lebih 60 mil (sekitar 100 Km). Pada jalur distribusi jarak jauh biasanya terdapat peralatan tambahan (equipment hut) setiap 40-60 mil,yang berfungsi pick-up equipment yang akan menampung, menguatkan sinyal, dan kemudian me- retransmit-kan sinyal ke equipment selanjutnya.

    Menghitung Rugi-rugi Fiber dan Perkiraan Jarak
    Ada beberapa cara untuk menyelesaikan masalah dalam menentukan kebutuhan energi suatu link fiber optik. Cara yang paling gampang dan akurat adalah dengan menelusuri jejak OTDR ( Optical Time Domain Reflectometer). Metoda ini akan memberitahukan nilai rugi-rugi sebenarnya dari semua bagian ( connector, sambungan dan rugi-rugi fiber) dari link. Selain dengan OTDR, ada dua alternatif yang bisa digunakan untuk memperkirakan kebutuhan energi suatu link :
    1. Kalkulasikan total rugi-rugi link dari fiber jika panjang dan variabel rugi-rugi fiber diketahui.
    2. Kalkulasi jarak maksimum fiber jika optical budget dan variabel rugi-rugi diketahui.
    Variabel rugi-rugi : connector, splice (sambungan) dan attenuasi per kilometer dari fiber. Tabel berikut ini menunjukkan nilai rugi-rugi yang umumnya digunakan dalam perhitungan.

    s4

    IEEE juga merekomendasikan jarak maksimum kabel seperti yang tampak pada tabel di bawah ini.

    s5

    Perkiraan Rugi-rugi Total Link

    Rugi-rugi = [panjang fiber (km) x attenuasi fiber per km] + [rugi-rugi sambungan x banyaknya sambungan] + [rugi-rugi konektor x banyaknya konektor] + [safety margin]

    Perkiraan Jarak Fiber

    Panjang fiber

    =([optical budget]- [rugi-rugi link])/[ rugi-rugi fiber per km]

    = {█( [ ( min.TX power)- (sensitivitas RX) ]- (rugi-rugi sambungan ×banyaknya sambungan)- @(rugi-rugi konektor ×banyaknya konektor)- (safety margin))}/(rugi-rugi fiber per km)

    Jarak maksimum ini akan sangat bergantung pada hal-hal berikut :
    Attenuasi fiber optik per km
    Desain dan usia dari fiber optik
    Kualitas konektor dan rugi-rugi per pasang
    Kualitas sambungan (splice) dan rugi-rugi per sambungan
    Kuantitas dari sambungan dan konektor

    Sumber: 1. Wikipedia.com
    2. Elektroindonesia.com


    Mengenal PON (Passive Optical Network)

    Mengenal PON (Passive Optical Network)

    Ada banyak teknologi alternatif yang digunakan untuk membangun suatau teknologi komunikasi. Salah satu teknologi yang dinikmati sekarang ini adalah Passive Optical Network (PON). PON merupakan arsitektur jaringan akses broadband berbasis serat optik yang menggunakan perangkat pasif optik, sehingga dapat digunakan pada konfigurasi point-to-multipoint.(1) Karena termasuk jaringan broadband PON memilki beberapa keunggulan antara lain jaringan ini mempunyai koneksi kecepatan tinggi yang memungkinkan akses internet secara cepat dan terkoneksi atau “always on”. Dengan menggunakan sistem multiplexser PON bisa menyidiakan layanan telepon, data, dan video dalam satu saluran. Selain itu, PON tidak memerlukan catuan listrik secara langsung dari sentral sehingga saat bencana banjir muncul komunikasi yang menggunakana PON masih mungkin untuk dapat berjalan dengan
    Keunggulan lain yang ditawarkan oleh teknologi ini adalah PON dapat diintegrasi dengan jaringan tembaga (copper). Dengan demikian kinerja PON dapat ditingkatkan dan biaya operasi dapat ditekan.
    Walau begitu, pada awalnya teknologi ini kurang begitu populer pada awal ditemukanya teknologi ini. Hal tersebut dikarenakan pemasangan PON membutuhkan biaya yang tinggi untuk pemasanganya. Baru pada tahun 1999 PON mulai diserbu oleh pelanggannya[3]. Pertumbuhan ini tak lain akibat dari perkembangan serat optik selain itu perkembangan ini juga diperkirakan terjadu karena perkembangan yang terjadi di kawasan AsiaPasifik.
    Untuk memahami teknologi PON ini, berikut akan disajikan arsitekture dari teknologi PON.

    gb1

    Berdasarkan gambar diatas arsitektur jaringan PON memiliki tiga komponen penting yaitu OLT (Optical Line Terminal) yangdiletekkan di CO (Central Office), ODN (Optical Distribution Network) yang merupakan komponen dalam media transmisinya, ONU (Optical Network Unit) yang diletakkan dekat dengan pelanggan[2].
    OLT (Optical Line Terminal)
    OLT menyediakan interface antara sistem PON dengan penyedia layanan (servive provider)
    data, video, dan jaringan telepon. Bagian ini akan membuat link ke system operasi penyedia
    layanan melalui Elemen Managemen System(EMS). Perangkat interface pada OLT meliputi:
    o DCS (Digital Cross-connect), yang melayani nonswitched dan non-locally switched TDM trafik ke jaringan telepon.
    o Voice gateways, yang melayani locally switched TDM/Voice trafik ke PSTN.
    o IP routers atau ATM edge switch, yang melayani trafik data.
    o Video Network Device, yang akan melayani trafik video.

    gb2

    • ODN (Optical Distribution Network)
    ODN menyediakan peralatan transmisi optik antara OLT dan ONU. Perangkat Interior pada
    ODN terdiri dari :
    1. Optical Fiber / Kabel Fiber Optik
    2. Splices
    3. Konektor
    4. Splitter
    ONU (Optical Network Unit)
    ONU menyediakan interface antara jaringan pelanggan untuk layanan data, suara dan video
    dengan PON. Fungsi utama ONU adalah menerima trafik dalam format optik dan
    mengkonversinya ke bentuk yang diinginkan oleh pelanggan (Ethernet, IP multicast, POTS, T1,dll).

    gb3

    Dalam hal pemilihan teknologi komunikasi yang akan digunakan kita sebaiknyaperlu mempertimbangkan keunggulan dan kelebihan suatu teknologi komunikasi. Sehingga, penggunaan teknologi komunikasi yang akan kita gunakan dapat berjalan efektif dan efisien.
    1. PERATURAN DIREKTUR JENDERAL POS DAN TELEKOMUNIKASI NOMOR: /DIRJEN/2008 pasal 1
    2. http://www.asiaebizzasia.com
    3. http://www.elektroindonesia.com


    Follow

    Get every new post delivered to your Inbox.