Tuesday, October 13, 2009

Filled Under:

Data Communication . . .

Tuesday, October 13, 2009

UNIVERSAL SERIAL BUS (USB)
Universal Serial Bus merupakan teknik baru menghubungkan Komputer dengan peralatannya. Makin banyak peralatan komputer yang memakai USB, tapi informasi tehnis USB belum banyak dibicarakan. Agar peralatan USB bisa “Hot-plugable” dan “Plug & Play” , komputer setiap saat akan melakukan “proses pengenalan” (enumerated) pada semua peralatan USB yang terpasang dalam saluran. Selama proses pengenalan tersebut, komputer akan menanyakan indentitas kepada alat yang baru saja dihubungkan ke komputer sehingga belum dikenali komputer. Saat ini peralatan USB yang terpasang wajib melaporkan indentitas dirinya serta informasi-informasi spesifik tentang dirinya.

Jika proses pengenalan ini berhasil, maka komputer akan mengambil program untuk mengendalikan alat tersebut (driver), dan berikutnya peralatan USB tersebut sudah langsung siap dipakai. Kalau hal ini terjadi pada Windows, selesai proses pengenalan suatu peralatan USB baru, maka pada Control Panel – System – Device Manager akan langsung terlihat ada peralatan USB baru yang siap dipakai.

Jelas bahwa semua peralatan perlu ditangani dengan cara yang berlainan, sehingga setiap peralatan mempunyai program untuk pengendali (driver) yang berbeda. Untuk memudahkan proses pengenalan dan pembuatan program driver secara umum, perlu dilakukan klasifikasi peralatan. Klasifikasi ini sering disebut sebagai USB Classes. USB Class yang paling terkenal dan paling didukung oleh Windows adalah HID (Human Interface Device), termasuk dalam class ini adalah mouse, keyboard, graphic tablet, joy stick dan lain sebagainya. USB Class yang lain misalnya adalah sound card, modem, printer dan lain sebagainya.

Sinyal USB
Kabel USB terdiri dari 4 utas kabel ditambah konduktor pembungkus kabel, seperti pelindung yang biasanya dijumpai dalam kabel audio. Kabel nomor 1 dipakai untuk menyalurkan sumber daya dengan tegangan 5 Volt, jika diperlukan peralatan USB boleh mengambil daya dari saluran ini tidak lebih dari 100 mA. Komputer yang dilengkapi dengan kemampuan USB, wajib menyediakan daya sebesar 500 mA untuk keperluan ini.

Peralatan USB yang memerlukan daya lebih dari ketentuan tersebut di atas, harus menyediakan sendiri sumber daya untuk keperluan kerja peralatan tersebut. Kabel nomor 2 dan nomor 3 dipakai untuk pengiriman sinyal. Kabel nomor 2 bernama D- dan kabel nomor 3 bernama D+, tegangan pada dua saluran ini berubah antara 0 Volt dan 3,3 Volt. Kabel nomor 4 adalah ground sebagai saluran balik sumber tegangan 5 Volt.

Sinyal digital yang dikirim melalui dua saluran ini dikatakan sebagai ‘difference signal’, artinya sinyal digital ‘0’ atau ‘1’ tidak dinyatakan dengan besarnya tegangan pada saluran tersebut terhadap ground, seperti halnya sinyal digital yang dipakai dalam IC TTL (transistor Transitor Logic) atau dalam saluran RS232.

Sinyal digital dinyatakan dengan perbedaan tegangan antara dua kabel tersebut. Jika tegangan pada saluran D+ lebih tinggi dari tegangan pada saluran D-, maka informasi yang dikirimkan adalah sinyal digital ‘1’, sebaliknya sinyal digital ‘0’ dinyatakan dengan tegangan pada D+ lebih kecil dari tegangan pada D-.

Untuk membedakan kecepatan transmisi data, pada saluran peralatan USB dipasangkan tahanan ke +3.3 Volt dengan cara yang berlainan, seperti terlihat dalam Gambar 3. Pada peralatan USB kecepatan rendah, pada saluran D- dipasangan tahanan ke +3.3 Volt, atau dalam keadaan tidak ada pengiriman informasi, saluran ini dalam keadaan ‘0’. Untuk peralatan USB kecepatan penuh, tahanan tersebut dihubungkan pada saluran D+, sehingga dalam keadaan tidak ada pengiriman data saluran ini dalam keadaan ‘1’.


Komunikasi data USB
Komunikasi USB dikatakan sebagai sistem master tunggal, artinya semua aktivitas komunikasi data diawali oleh komputer. Dalam yang dikirim melalui saluran USB, merupakan data sebanyak 8 byte sampai 256 byte yang dikemas menjadi paket-paket data untuk satu kali pengiriman. Komputer yang aktip minta data dari peralatan dan peralatan wajib memberi data ke komputer. Pengiriman data terjadi dalam kerangka waktu tiap 1 mili-detik sekali, dalam kerangka waktu tersebut komputer bisa berhubungan dengan beberapa peralatanan secara bergantian.

Perlatanan yang berkecepatan rendah, mengirim data dengan kecepatan 1.5 Mega bit per detik, atau setiap bit dikirim dalam waktu 666.7 nano-detik. Sedangkan peralatan dengan kecepatan penuh mengirim data dengan kecepatan 12 Mega bit per detik, atau waktu pengiriman data 1 bit adalah 88.3 nano-detik. Kecepatan tersebut ditentukan oleh komputer, sedangkan semua peralatan harus menyesuaikan kecepatan tersebut.

Pengiriman data ini dilakukan secara asinkron, dengan demikian peralatan USB yang terpasang masing-masing harus membangkitkan sendiri clock untuk penerimaan data.

BLUETOOTH
Bluetooth adalah teknologi yang memungkinkan dua perangkat yang kompatibel, seperti telepon dan PC untuk berkomunikasi tanpa kabel dan tidak memerlukan koneksi saluran yang terlihat. Teknologi ini memberikan perubahan yang signifikan terhadap peralatan elektronik yang kita gunakan. Jika kita melihat sekeliling kita dimana keyboard dihubungkan pada komputer. Demikian juga halnya dengan printer, mouse, monitor dan lain sebagainya. Semua peralatan itu dihubungkan dengan menggunakan kabel. Akibatnya terjadi masalah banyak kabel yang dibutuhkan di kantor, rumah atau tempat-tempat lainnya. Masalah lain yang ditemui adalah bagaimana menelusuri kabel-kabel yang terpasang jika ada suatu kesalahan atau kerusakan. Bluetooth memperbaiki penggunaan teknologi kabel yang cenderung menyulitkan ini dengan cara menghubungkan beberapa peralatan tanpa menggunakan kabel.

Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Bluetooth dapat mendukung sebuah kanal data asinkron, tiga kanal suara sinkron simultan atau sebuah kanal dimana secara bersamaan mendukung layanan data asinkron dan suara sinkron. Setiap kanal suara mendukung sebuah kanal suara sinkron 64 kb/s. Kanal asinkron dapat mendukung kecepatan maksimal 723,2 kb/s asimetris, dimana untuk arah sebaliknya dapat mendukung sampai dengan kecepatan 57,6 kb/s. Sedangkan untuk mode simetris dapat mendukung sampai dengan kecepatan 433,9 kb/s.

Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter.

Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice code. sebuah link manager. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi. Secara umum blok fungsional pada sistem bluetooth secara umum dapat dilihat pada Gambar

Blok fungsional sistem bluetooth

Layer-layer pada sistem bluetooth

Tiga buah lapisan fisik yang sangat penting dalam protokol arsitektur Bluetooth ini adalah:
  1. Bluetooth radio, adalah lapis terendah dari spesifikasi Bluetooth. Lapis ini mendefinisikan persyaratan yang harus dipenuhi oleh perangkat tranceiver yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz ISM.
  2. Baseband, lapis yang memungkinkan hubungan RF terjadi antara beberapa unit Bluetooth membentuk piconet. Sistem RF dari bluetooth ini menggunakan frekuensi-hopping-spread spectrum yang mengirimkan data dalam bentuk paket pada time slot dan frekuensi yang telah ditentukan, lapis ini melakukan prosedur pemeriksaan dan paging untuk sinkronisasi transmisi frekuensi hopping dan clock dari perangkat bluetooth yang berbeda.
  3. LMP, Link Manager Protocol, bertanggung jawab terhadap link set-up antar perangkat Bluetooth. Hal ini termasuk aspek securiti seperti autentifikasi dan enkripsi dengan pembangkitan, penukaran dan pemeriksaan ukuran paket dari lapis baseband.
Sistem Bluetooth bekerja pada frekuensi 2.402GHz sampai 2.480GHz, dengan 79 kanal RF yang masing-masing mempunyai spasi kanal selebar 1 MHz, menggunakan sistem TDD (Time-Division Duplex). Secara global alokasi frekuensi bluetooth telah tersedia, namun untuk berbagai negara pengalokasian frekuensi secara tepat dan lebar pita frekuensi yang digunakan berbeda. Penggunaan spektrum frekuensi 2.4 GHz secara global belum diatur. Namun ada beberapa persyaratan yang harus diikuti dalam penggunaannya. Hal ini meliputi :

Spektrum dibagi menjadi 79 kanal frekuensi (walaupun beberapa negara seperti Perancis dan Spanyol hanya menyediakan 23 kanal frekuensi saja).
  1. Bandwidth dibatasi sampai 1 MHz per kanal.
  2. Penggunaan frekuensi hopping dalam metode pengiriman datanya
  3. Interferensi harus dapat diatasi dan ditangani dengan baik.
Komunikasi RF banyak menggunakan spektrum frekuensi ini, seperti HomeRF (sebuah spesifikasi untuk komunikasi RF dalam lingkungan perumahan); dan juga IEEE 802.11 juga menggunakan spektrum ini untuk spesifikasi dari teknologi Wireless LAN. Oven microwave juga beroperasi dalam range frekuensi ini, karena spektrum frekuensi ini belum dilisensikan, maka banyak teknologi yang menggunakannya, sehingga radio interferensi sangat memungkinkan untuk terjadi. Oleh karena itu persyaratan dan pengalamatan mutlak diperlukan bagi teknologi yang menggunakan spektrum 2.4 GHz ini.

Komunikasi bluetooth didesain untuk memberikan keuntungan yang optimal dari tersedianya spektrum ini dan mengurangi interferensi RF. Semuanya itu akan terjadi karena bluetooth beroperasi menggunakan level energi yang rendah.

FIREWIRE
FireWire adalah adalah merek dagang Apple sekaligus nama yang paling populer untuk standar kabel data antar-muka berseri IEEE 1394. Sony memperkenalkan IEEE 1394 dengan nama i.Link. Meski namanya berbeda-beda, ketiganya (FireWire, IEEE 1394 dan i.Link) sama-sama menunjuk pada jenis kabel data yang mampu mengirim data dengan kecepatan sangat cepat, sampai pada rata-rata 400 megabit per detik (Mbps). FireWire diklaim sebagai saluran penghantar data yang paling cepat dan stabil diantara saluran lain seperti USB.

Generasi baru FireWire lahir dengan munculnya FireWire 800 (IEEE 1394b) yang Apple perkenalkan tahun 2003. FireWire 800 ini memiliki kecepatan dua kali lipat dari IEEE 1394 pendahulunya (disebut IEEE 1934a atau FireWire 400), dan mampu menghantar kan data sampai pada kecepatan rata-rata 800 Mbps. Selain bertambah cepat, IEEE 1394b juga mampu digunakan dengan jarak yang lebih jauh dibandingkan pendahulunya. Sebuah kabel FireWire 800 dapat menyediakan panjangan kabel antara komputer-dengan-alat maupun alat-dengan-alat sampai maksimal sejauh 100 meter, sedangkan optical repeater FireWire 800 bahkan bisa menyambungkan sejauh 1000 meter. Tetapi walau bagaimanapun, kecepatan dan jarak yang bisa diupayakan tetap tergantung pada jenis kabel yang digunakan.

FireWire telah digunakan sebagai salah satu standar koneksi antar-muka antara alat audio-visual digital dengan komputer, seperti kamera digital maupun kamera video digital. Produk-produk yang menggunakan teknologi FireWire biasanya menyediakan proses yang membutuhkan kecepatan koneksi tinggi. Contohnya misalnya dalam pemakaian hard drive eksternal, printer dan scanner, webcam (untuk video-conferencing), pembakar DVD eksternal, transfer film dari kamera video digital kedalam hard drive komputer, sampai ke rekaman suara melalui kartu suara eksternal berbasis FireWire. Semuanya tanpa harus mengalami penurunan kinerja atau hang.

Hampir semua produk komputer dan Laptop keluaran terbaru, sekarang telah dilengkapi fasilitas port FireWire built-in'. kamera video digital kontemporer juga menggunakan FireWire sebagai salah satu standar alat input-outputnya sejak tahun 1995.

KEUNGGULAN
  • Kecepatan pertukaran datanya sangat tinggi dan bersifat real-time
  • Bersifat “colok-dan-pakai” (plug-and-play). Artinya, sistem operasi muktahir (seperti misalnya Windows XP) akan langsung mendeteksi alat berbasis FireWire yang tersambung dan langsung siap diberdayakan / digunakan.
  • Dalam kinerjanya, FireWire tidak melibatkan memori prosesor komputer sehingga sifatnya jadi stabil dan tidak mudah hang.
  • Kabel penyambungnya bisa dilepas-copot tanpa harus mematikan alat ataupun mengganggu kinerja komputer inang (hot swapping).
  • Mampu menyambung dan mengenali sampai 63 alat berbasis FireWire secara serentak,tanpa mengganggu kinerja satu-sama lain.
  • Dapat digunakan bahkan tanpa harus tersambung pada komputer –sebagai mediator- sekalipun, misalnya ketika menggunakan scanner dan printer (peer-to-peer).
  • Kabelnya bisa membawa energi listrik sampai 45 watt hingga bisa meringkas penggunaan kabel.
  • Menangkap gambar dari camcorder dengan sempurna serta
  • Salurannya bebas suara bising (noise-free), sehingga dipakai sebagai saalh satu standar alat studio rekaman modern.
INFRARED
Tekologi Infrared adalah teknologi pertama dan paling memasyarakat, sudah sangat umum yang terdapat dipengendali yang beredar di pasaran, misalnya remote tv.

Prinsip kerjanya sangat sederhana, processor kecil pada remote akan menterjemahkan penekanan tombol menjadi intruksi bahasa mesin (bilangan biner) yang dikirimkan melalui infrared ke TV. Dan data diubah kembali menjadi instruksi yg dikenal TV.

Konsorsium yang mengatur dan megurusi infrared adalah IrDA) Infrared Data Associate, memiliki panjang gelombang sekitar 875 nm. Sinar yang dihasilkan dan dipancarkan didapatkan dari sebuah lampu LED biasa yang dapat diproduksi dengan sangat murah.

Ada dua versi yaitu versi 1.0 memiliki kecepatan dari 0,576 hingga 115,2 kbps, sementara versi 2.0 memiliki kecepatan 0,576 hingga 1,152 Mbps.

Kekurangan Infrared :
  1. Setiap devices harus terarah dan “bertatap muka” langsung karena infrared menggunakan sinyal terarah dan biasnya hanya 30 derajat.
  2. Teknologi yang cukup tua, kecepatan yang sangat terbatas
  3. Jarak yang sangat terbatas dan tidak flesibel, mobiles

*dari berbagai sumber