Bukan penemuan baru: cahaya mentransmisikan data guna membantu percepatan transformasi digital lebih cepat. Bangunan rumah sakit dan manufaktur yang menggunakan Wi-Fi memerlukan teknologi Li-Fi.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer HHI (sumber): Bagaimana cahaya mentransmisikan data agar transformasi digital berlangsung lebih cepat sesuai skenario dan misi Industry 4.O? Pertanyaan ini dijawab oleh para ahli Fraunhifer HHI.
Transformasi digital berarti semakin banyak perangkat seperti mesin X-ray dan ultrasound yang dihubungkan ke jaringan di lingkungan rumah sakit dan manufaktur misalnya.
“Thank you for visiting mmindustri.co.id. Subscribe for the latest news and insight. Enter your email (Your email address will not be published)
Peralatan yang mendukung misi Industry 4.0 harus dapat dipenuhi dan diadakan sesuai kebutuhan. Melalui proyek LINCNET, para peneliti di Fraunhofer HHI menggunakan cahaya untuk mengirimkan data ke mesin dan robot di lingkungan klinis dan kesehatan dan produksi industri seperti manufaktur yang menggunakan beragam mesin produksi.
Menggabungkan jaringan listrik dengan jaringan seluler 5G yang sangat cepat menciptakan jaringan nirkabel (tanpa menggunakan kabel) yang harus kuat dan murah di sebuah bangunan.
Saat digunakan di rumah sakit, solusi itu berarti perangkat yang saling terhubung secara nirkabel ke jaringan dan dengan emisi elektromagnetik yang lebih rendah. Maka solusi itu harus mampu meningkatkan kapasitas produksi industri dan jauh lebih fleksibel.
Dengan menggunakan modul demonstrator maka hal itu langsung memisahkan dosis yang terukur dan mengekstrak data yang mengalir melalui kabel listrik.
Dan operasional manufaktur harus sesuai atau memenuhi skenario Industry 4.0 yang lebih maju dan diarahkan pada perubahan yang konstan.
Perubahan dan pemenuhan pesanan yang terjadi dalam waktu singkat memerlukan mesin, robot, dan instrumen pengukuran untuk diatur ulang dengan cepat dan dimasukkan ke dalam alur produksi yang diperlengkapi kembali. Hal yang sama berlaku untuk layanan kesehatan.
Dari kedua contoh penggunaan di atas maka jaringan konvensional, tempat mesin dan perangkat yang terhubung melalui Wi-Fi, namun kinerjanya tidak selalu optimal. Dalam pengaturan sistem produksi, berbagai jaringan nirkabel dapat saling mengganggu tanpa ketahuan penyebabnya dan tidak terduga.
Di lingkungan yang sensitif seperti di ruang operasi (bedah) di rumah sakit, emisi elektromagnetik dari jaringan ini juga menimbulkan masalah, karena batasan yang ketat berlaku di sana.
Selain itu, ada risiko terhadap keamanan data. Sementara lalu lintas data dienkripsi, jaringan nirkabel itu sendiri pada dasarnya tetap terbuka terhadap penyerang yang potensial seperti malware atau serangan siber. Bagaimana mengatasinya?
Para peneliti di Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich-Hertz-Institut, HHI di Berlin, Jerman yang bekerja sama dengan mitra proyek guna menemukan solusi yang menjanjikan yakni: transmisi data melalui cahaya.
Kaitan cahaya mentransmisikan data dengan hibrida
Menurut para ahli Fraunhofer HHI, pengertian transmisi data melalui cahaya yang dikenal sebagai visible light communication (VLC) adalah teknologi yang menggunakan cahaya yang tampak untuk mengirimkan data. Fraunhofer Heinrich Hertz Institute (HHI) adalah salah satu lembaga yang mengembangkan teknologi ini.
VLC bekerja dengan mengubah data digital menjadi sinyal cahaya yang dapat dikirimkan melalui LED. Cahaya ini kemudian diterima oleh perangkat penerima yang mengubahnya kembali menjadi data digital.
Penggunaan transmisi data melalui cahaya berlangsung dengan kecepatan tinggi dan VLC memiliki kecepatan transmisi data yang sangat tinggi, bahkan lebih cepat daripada Wi-Fi tradisional.
Keamanan data terjamin karena cahaya tidak dapat menembus dinding, dan transmisi data melalui cahaya lebih aman dari penyadapan. Sedangkan interferensi minimal oleh karena VLC tidak terpengaruh oleh interferensi elektromagnetik, sehingga cocok untuk digunakan di lingkungan yang sensitif terhadap interferensi.
Lampu LED yang digunakan sebagai sumber cahaya untuk VLC berfungsi sebagai pencahayaan, sehingga dapat menghemat energi dengan menggabungkan fungsi penerangan dan komunikasi demikian dirangkum dari ascentoptics.com
Lampu LED dan fotodioda mudah didapatkan di pasar. LED digunakan sebagai sumber cahaya dan penerima atau dengan tagline Powerline: data yang disalurkan melalui jaringan Listrik.
LED adalah singkatan dari Light Emitting Diode yang merupakan komponen semikonduktor yang memancarkan cahaya ketika arus listrik melewatinya. Menurut wilsoncables.com, satuan untuk mengukur intensitas cahaya pada permukaan. Misalnya, ruang tamu biasanya membutuhkan pencahayaan antara 120 hingga 250 lux.
Selanjutnya, lumen yakni satuan untuk mengukur jumlah total cahaya yang dihasilkan oleh sumber cahaya. Misalnya, untuk ruangan berukuran 3×3 meter (9 m²), dibutuhkan sekitar 1.080 lumen. Sedangkan Watt berguna untuk mengukur konsumsi daya lampu. Sebagai contoh, lampu LED dengan 1.080 lumen biasanya membutuhkan sekitar 10,8 watt tulis arginuring.com
Banyak aplikasi yang mengharuskan penggabungan jaringan 5G yang sangat cepat dengan transmisi data melalui cahaya.
Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah penggunaan kembali jaringan listrik yang ada yakni komunikasi saluran listrik atau power line communication (PLC) untuk membawa data ke langit-langit di setiap ruangan dan mengirimkannya secara nirkabel beberapa meter terakhir di sana menggunakan cahaya atau Light Fidelity (Li-Fi).
Sinyal cahaya tidak menembus dinding misalnya tembok bangunan rumah sakit. Hal itu justru mengurangi emisi elektromagnetik dan lebih hemat energi. Apakah PLC menghilangkan kebutuhan pemasangan kabel tambahan yang mahal untuk jaringan?
Mari menyimak cara perusahaan yang berpusat di Aachen, Jerma, yakni devolo Solutions GmbH yang merupakan entitas utama dalam konsorsium LINCNET. Perusahaan ini bertanggung jawab atas pengembangan dan pengoptimalan PLC.
Modul Li-Fi mengubah data dari jaringan listrik menjadi impuls yang memodulasi sinyal cahaya. Cahaya terus dimodulasi dengan membuatnya lebih terang dan lebih gelap.
LED mengirimkan datanya ke perangkat akhir yang dilengkapi dengan unit transceiver. Perubahan sinyal terjadi 100 juta kali per detik dan tidak terlihat oleh mata manusia.
Sistem Li-Fi memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan transmisi data nirkabel. Transmisi data itu sendiri sangat kuat dan bertenaga. Dan pada jaringan lokal, hal ini memungkinkan waktu latensi di bawah 2 milidetik dan kecepatan transmisi hingga 1 Gigabit per detik.
Manajer proyek Lennert Bober menjelaskan keuntungan tambahan dngan Li-Fi untuk mendukung sistem Wi-Fi yang sudah lazim digunakan.
“Cahaya tidak menembus dinding, jadi tidak ada cara untuk mengupingnya. Transmisi data juga tidak terpengaruh oleh jaringan nirkabel lain atau oleh mesin yang memancarkan radiasi yang dapat mengganggunya, dan itu juga tidak memengaruhi mereka,” papar Lennert Bober
Karena data hanya ditransmisikan dalam kerucut cahaya itu sendiri, adalah mungkin untuk memasok banyak mesin atau perangkat yang berbeda dengan data sekaligus tanpa sinyal cahaya saling mengganggu.
Tim ahli Fraunhofer HHI mengembangkan berbagai teknologi transmisi data seperti visible light communication (VLC) dan Terahertz (THz)—keduanya merupakan bagian dari upaya untuk meningkatkan kapasitas dan kecepatan transmisi data.
Apa kaitan dengan hibrida? Fraunhofer HHI menggabungkan berbagai teknologi transmisi data untuk menciptakan sistem yang lebih efisien dan fleksibel. Misalnya, mereka mengembangkan sistem yang menggabungkan VLC dengan teknologi nirkabel lainnya seperti THz untuk mencapai kecepatan transmisi yang lebih tinggi dan cakupan yang lebih luas.
Dengan menggabungkan VLC dan THz, tim peneliti Fraunhofer HHI memanfaatkan keunggulan masing-masing teknologi. VLC menawarkan kecepatan tinggi dan keamanan, sementara THz memungkinkan transmisi data jarak jauh dengan kapasitas besar.
Bagaimana modul langit-langit mengubah data menjadi sinyal cahaya? Bagaimana keunggulan teknologi Li-Fi dan aplikasinya? Apakah teknologi Li-Fi akan menggantikan Wi-Fi?
This type of article is favored by our readers. Would your company willing to sponsor it? Kindly email us: business@mmindustri.co.id or fill this form