BAB 1 DASAR KOMUNIKASI MODERN Kompetensi: Mahasiswa memiliki konsep dasar dan mampu menjelaskan/menguraikan baik secara lisan maupun tertulis mengenai dasar komunikasi modern. 1.1. Bentuk Komunikasi Komunikasi adalah penyampaian timbal-balik suatu pesan, dari pihak sumber-pesan kepada pihak penerima-pesan, dan dari penerima-pesan kepada sumber-pesan dalam bentuk respon terhadap berita yang diterimanya. Apapun bentuk dan isi pesan yang disampaikan harus tersampaikan secara sempurna. Oleh karena itu, bisa dikatakan bahwa komunikasi yang baik adalah penyelenggaraan komunikasi yang bersifat transparan, artinya, berita yang disampaikan tidak mengalami pengurangan (corrupted), tidak berubah (manipulated), dan tidak mengalami penundaan (delayed). Pemahaman tentang konsep instrumentasi modern, tidak dapat dipisahkan dengan ilmu Komunikasi-data, dan sebaliknya Komunikasi-data juga tidak bisa dipisahkan dengan ilmu instrumentasi. Sebagai contoh, pengetahuan mengenai transducer, karakteristik sinyal, sifat media komunikasi, sifat gelombang bunyi, sifat gelombang radio, teknik digital, teknik pengolah mikro, teknik pemrograman mikrokontroler, dan sebagainya, merupakan ilmu yang perlu dipahami untuk dapat memahami sistem komunikasi data modern. Pada dasarnya ilmu komunikasi data dikembangkan seiring dengan sistem komunikasi umum. Sebagaimana yang kita tahu, komunikasi bisa kita bedakan dalam beberapa kategori, yakni: a) Manusia dengan Manusia b) Manusia dengan Mesin/instrumen c) Instrumen dengan Instrumen
a) Manusia dengan Manusia Pada kategori ini, sejak manusia bisa berbicara dan mendengarkan, mereka mempunyai pemahaman dan semacam konvensi makna dari setiap suara yang mereka keluarkan dari mulut maupun gerak tubuh. Mereka saling mengerti makna yang disampaikan, sehingga percakapan atau komunikasi antar manusia terjadi. Bentuk suara yang diucapkan menjadi kata-kata, dan setiap rangkaian kata menjadi kalimat yang saling dimengerti. Ketika manusia membutuhkan percakapan jarak yang lebih jauh dan suara dari mulut tidak dapat terdengar lagi, maka mulailah mereka mencari cara dengan menggunakan sarana, misalnya; kode asap, kode api, kode tulis dengan kurir burung merpati, hingga pada akhirnya mereka dapat memanfaatkan alat elektronik yang disebut dengan kode morse, kode teletype, telepon, komunikasi radio, dan sebagainya. Hingga sebagaimana yang kita ketahui saat ini, komunikasi antar manusia sudah memasuki tahap yang sangat luar biasa dengan adanya telepon selular cerdas. Pada sistem modern ini, kita bisa memilih banyak model cara komunikasi, bisa dengan Texting (SMS, Whatsapp, E-mail, Messenger), media sosial (Facebook, BBM), bahkan bisa dengan Teleconference. Saat ini pilihan model komunikasi sangat tergantung dari individu dan kebutuhan untuk menopang pekerjaan mereka, atau disesuaikan dengan kondisi alam mereka. b). Manusia dengan Mesin/instrumen Komunikasi manusia dengan mesin sudah dimulai sejak awal mesin diciptakan. Komunikasi itu pada awalnya sangat sederhana, misalnya perintah manusia (dengan tindakan) untuk menyuruh mesin hidup atau mati, menyuruh mesin lebih cepat atau lebih lambat dan sebagainya. Sedangkan mesin menjawabnya dengan memberi kode, misalnya lampu indikator hidup, mesin menampilkan hasil kerjanya dengan posisi jarum pada meter penampil, memberitahu manusia/operator dengan bunyi-bunyian. Dalam perkembangannya,
manusia cukup berbicara dengan kata-kata perintah (voice recognition system), dan mesin menyampaikan hasil kerjanya dengan kata-kata yang dapat dimengerti manusia juga. c). Instrumen dengan Instrumen Pada komunikasi Instrumen dengan Instrumen, setiap sub-bagian dari sistem menerima perintah dari sistem pengendali dan menjawab dengan informasi yang dibutuhkan Sistempengendali. Demikian juga setiap sub-sistem bisa saling berkomunikasi dengan pengawasan dan pengaturan sistem pengendali (Data Dispatcher). Setiap sub-sistem dan sistempengendali berupa mesin, sehingga mereka kebanyakan menggunakan bahasa mesin atau bahasa digital (berupa 0 atau 1, hidup atau mati). Dalam sistem ini, nyaris peran manusia menjadi makin sedikit, bahkan hanya bertugas menghidupkan atau mematikan sistem, memilih menu yang disajikan mesin, atau menghentikan bila kerja dari instrumen sudah pada tahap yang membahayakan. Sistem instrumen yang bekerja seperti ini disebut sistem otomatis, sedangkan algoritma penentuan keputusan atau batasan keputusan dituliskan atau dilolohkan ke sistem dengan urutan perintah atau keputusan yang disebut Program. Sedangkan media komunikasi bisa memakai cara: a. Kode Visual (misal: kode asap, kode gerak, kode tulis manual, dan sebagainya) b. Media Getaran Suara (misal: percakapan langsung, speaker dan pendengar, peluit morse, dan sebaginya) c. Media Kabel Konduktor (misal: kabel telepon, kabel intercom, dan sebagainya) d. Media Cahaya (misal: kode morse dengan lampu, kode digital dengan serat optik, dan sebagainya) e. Media Gelombang Radio (misal: mode Phonic, mode morse, mode DTMF, mode RTTY, mode FSK, mode PSK)
Berikut ini disampaikan pengertian yang lebih bersifat teknis untuk membawa kepada pemahaman Sistem Komunikasi secara umum, hingga pada bentuk-bentuk komunikasi data antara bagian-bagian pada sistem Instrumentasi Otomatis, Telemetri, Telekontroling, dan sebagainya. A.) Sistem Komunikasi Dalam komunikasi, umumnya dikenal tiga macam informasi, yaitu suara (voice, phonic), video (gambar hidup), dan data (lambang-lambang berupa huruf, angka, atau lainnya). Pada awalnya, komunikasi yang bersifat elektronik digunakan jaringan telepon sebagai media untuk mengirimkan suara, televisi kabel untuk mengirim video, dan telegraf untuk mengirimkan data. Namun kini, sistem komunikasi telah berkembang dengan pesat sehingga masing-masing jaringan tersebut telah diupayakan untuk dapat melayani komunikasi yang sifatnya lebih kompleks, seperti jaringan telepon yang kini tidak hanya mampu mentransmisikan suara saja, namun juga komunikasi data dan video. Begitu pula dengan yang lainnya. Untuk mendukung kebutuhan-kebutuhan tersebut, beberapa alat mengalami modifikasi untuk mengoptimalkan unjuk kerja komunikasinya (transparansi), seperti halnya telegraf yang kini telah digantikan fungsinya oleh perangkat komputer untuk komunikasi data yang lebih efektif dalam jaringan, seperti internet atau Local Area Network (LAN). Media yang dapat menangani ketiga jenis informasi tersebut disebut sebagai multimedia atau jaringan bidang-luas (broadband), atau triple-play. Sedangkan media yang hanya dapat mentransmisikan satu jenis informasi dalam bidang dasar (frekuensi asli), disebut dengan baseband. Agar dapat disalurkan melalui media yang tersedia, informasi perlu diubah menjadi wujud fisis tertentu yang mewakili, yang biasa disebut sebagai sinyal. Sinyal ini bisa berupa tegangan, arus, frekuensi atau lainnya. Sinyal ada yang bersifat analog dan digital. Sinyal
analog bersifat kontinu terhadap variasi waktu, sementara sinyal digital merupakan representasi dari nilai-nilai diskrit yang berurutan. Seringkali, suatu sinyal digital merupakan bentuk sampling dari sinyal aslinya yang berbentuk analog. Hal ini disebabkan karena sinyal digital bersifat lebih tahan terhadap noise, lebih mudah digunakan dalam perancangan otomasi, dan memiliki perhitungan yang lebih mudah dibandingkan sinyal analog, sehingga sinyal analog direpresentasikan dalam bentuk digital terlebih dahulu untuk diolah lebih lanjut, kemudian hasil output-nya barulah diubah menjadi analog lagi. Sinyal digital pada prinsipnya merupakan rangkaian dari kode-kode biner atau heksadesimal. Besarnya nilai suatu sistem digital dibatasi oleh lebarnya jumlah bit tertentu yang disebut dengan bandwidth. Untuk keperluan komunikasi, data digital yang akan dikirimkan biasanya ditumpangkan pada sinyal pembawa (carrier), dan setelah diterima oleh stasiun penerima, data tersebut diubah kembali menjadi analog. Peristiwa menumpangkan data pada sinyal carrier ini disebut modulasi, sedangkan proses kebalikannya disebut demodulasi. Keberhasilan dari transmisi data dalam suatu sistem komunikasi tergantung oleh dua faktor, yaitu mutu sinyal yang ditransmisikan, dan karakteristik media transmisi. Suatu sistem komunikasi yang ideal akan menerima sinyal informasi yang sama persis dengan sinyal yang dikirimkannya tanpa ada perubahan atau penambahan. B. Media Transmisi Data i.) Media Guided Media guided sering juga disebut dengan wireline. Pada media ini, gelombang elektromagnetik yang membawa sinyal informasi dikendalikan sepanjang jalur fisik seperti twisted pair, kabel coaxial, serat optik, atau pemandu gelombang (waveguide).
Kabel coaxial biasa digunakan untuk jarak yang tidak terlalu jauh dan kapasitas kecepatan yang tidak terlalu tinggi. Pada kabel coaxial, sinyal yang mengalir berupa arus listrik. Sedangkan untuk jarak jauh, baik digunakan serat optik sebagai media transmisinya, karena memiliki kapasitas kecepatan yang tinggi dan juga relatif lebih tahan terhadap noise/derau. Sinyal yang mengalir pada serat optik adalah cahaya. ii.) Media Unguided Yang dimaksud dengan media unguided adalah ruang terbuka, sehingga sering pula disebut dengan wireless. Pada media ini gelombang elektromagnetik yang dipancarkan akan menyebar secara alamiah sesuai sifat gelombangnya. Gelombang elektromagnetik yang merambat dapat berupa gelombang radio atau cahaya. Perambatan melalui udara dan laut merupakan contoh dari media unguided. B.) Noise (Derau) Performansi suatu sistem komunikasi juga ditentukan oleh adanya unsur luar yang mempengaruhi sistem, bila pengaruh luar ini mempengaruhi atau menambah sinyal yang tidak dikehendaki, maka sinyal gangguan ini disebut noise (derau). Noise ini ikut muncul pada output sistem, yang sering disebut sebagai sinyal pengganggu. Noise, baik internalnoise ataupun external-noise, dapat mengganggu kualitas sinyal output sistem karena bersifat memanipulasi informasi yang disalurkan. Yang dimaksud dengan internal-noise adalah sinyal gangguan yang dibangkitkan dari dalam komponen-komponen elektronika seperti resistor, kapasitor, dan sebagainya ataupun thermal noise yang merupakan efek dari mengalirnya arus listrik di dalam konduktor maupun semikonduktor. Internal noise ini dapat diminimalisasi dengan cara menggunakan komponen elektronika berkualitas baik yang memiliki internal-noise yang rendah, pengaturan tata letak
komponen elektronika yang tepat (tidak terlalu dekat satu sama lain agar tidak memicu munculnya thermal-noise), dan memilih menggunakan rangkaian digital dibandingkan analog. Rangkaian digital relatif memiliki noise lebih rendah dibandingkan rangkaian analog. Sedangkan yang dimaksud dengan external-noise adalah sinyal gangguan yang berasal dari sumber-sumber lain di luar rangkaian, baik pada sistem pemancar maupun sistem penerima, ataupun gangguan pada gelombang carrier-nya. Cara menghindari external-noise ini adalah dengan memasang filter aktif maupun pasif untuk menyaring sinyal-sinyal yang tidak diinginkan. 1.2. Perkembangan Teknologi Sistem Komunikasi Modern Teknologi sistem komunikasi modern saat ini berkembang sangat pesat, hal ini dibuktikan dengan semakin banyak aplikasi komunikasi data dalam kehidupan sosial masyarakat. Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi sistem komunikasi modern. A. Bidang Data-Storage Data saat ini memungkinkan untuk dikumpulkan dari beberapa tempat (remote station data collector), disimpan dalam memori dan pada waktu - waktu tertentu data tersebut akan diolah. Hal ini sangat ditunjang oleh kemajuan sistem memori dan juga sistem elektronika modern (ULSI- Ultra Large Scale Integreted electronic system). Contoh : aplikasi inventori keuangan, perbankan, data identitas, dan sebagainya.
B. Bidang Inquiry and Response Pemakai dapat mengakses langsung ke file atau program. Data yang dikirimkan ke sistem komputer dapat langsung diproses dan hasilnya dapat segera diberikan. Bila pemakai melakukan dialog dengan komputer maka sistem semacam ini disebut interaktif. Contoh : aplikasi perbankan, pembayaran dipertokoan. C. Bidang Storage and Retrival Data yang sebelumnya disimpan dalam komputer dapat diambil sewaktu - waktu oleh pihak yang berkepentingan. Contoh : aplikasi Message Switcing dan E-Mail. D. Bidang Time Sharing Sejumlah pemakai dapat mengerjakan programnya secara bersama-sama. Setiap pemakai diberikan kesempatan untuk bekerja selama jangka waktu tertentu yang tetap besarnya, setelah itu pemakai lain akan mendapatkan kesempatan. Kalau terlalu banyak data yang harus dikerjakan dalam satu satuan waktu fasilitas roll in-roll out harus dipergunakan. Contoh: aplikasi pemakai sistem komputer secara bersama untuk pengembangan perangkat lunak (software), perhitungan, rekayasa, pengolah kata (word processing), CAD (computer aided design), dan sebagainya.
E. Bidang Remote Job Entry Remote Job terminal mengirimkan program atau data (teks) untuk disimpan ke komputer pusat tempat data diproses. Program itu akan dikerjakan secara batch, yaitu diolah setelah gilirannya tiba. Contoh: aplikasi yang menggunakan peralatan sistem komputer yang tempatnya berjauhan. F. Bidang Real Time Data Processing and Process Control Hasil proses dikehendaki dalam waktu yang sesuai dengan kepentingan proses tersebut (real time). Contoh: aplikasi pengaturan peralatan industri, sistem kendali proses, sistem telekomunikasi, dsb. G. Bidang Data Exchange Among Computers Pertukaran data berupa program, file dan sebagainya antar sistem komputer. Pada aplikasi ini data yang dipertukarkan jumlahnya banyak dan waktu yang dikehendaki singkat sekali. Secara ringkas, pengertian Komunikasi Data dapat disederhanakan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.1. Pada skema ini digambarkan beberapa model komunikasi data. Source- Data (Sumber Data) mendapatkan data yang berasal dari suatu sensor atau suatu sub-unit peralatan. Data dikirimkan melalui beberapa model lintasan. Gambar 1.1.a. menunjukkan data dikirim oleh Transmitter (Tx) ke Receiver (Rx) melalui kabel konduktor, selanjutnya Gambar 1.1.b. menggambarkan data dikirimkan melalui suara. Dengan cara ini, antara Tx dan Rx sudah mempunyai kelebihan yakni keluwesan dalam penempatan, hanya saja, karena bentuk pengiriman datanya berupa suara, maka punya beberapa keterbatasan, diantaranya adalah: keterbatasan jangkauan, mudahnya terganggu dengan kebisingan lingkungan,dan
sebagainya, disamping transmisi data dengan model suara ini sendiri juga mengganggu kenyamanan manusia didekatnya. Gambar 1.1.c. menunjukkan model komunikasi melalui serat optik (Optical Fiber). Sistem ini mempunyai banyak kelebihan, yakni: kecepatan transfer yang sangat cepat, dapat menjangkau ratusan kilometer (dengan sistem penguat pada beberapa titik), tidak mudah terganggu gelombang elektromagnetik apa saja, dan sebagainya. Hanya saja, sistem ini untuk beberapa keperluan khusus menjadi sangat mahal. Gambar 1.1.d, menunjukkan model komunikasi dengan memanfaatkan gelombang radio. Oleh karena sifat gelombang radio yang luwes dan mampu menjangkau hingga ribuan kilometer tanpa kabel, maka sampai saat ini sistem komunikasi dengan gelombang radio sangat disukai oleh para praktisi lapangan. Jangkauan komunikasi dengan radio ini sangat tergantung dari frekuensi kerjanya. Untuk jenis band HF (High Frequency), jangkauannya bisa mencapai ribuan kilometer, bahkan bisa melakukan komunikasi antar benua. Untuk band VHF (Very High Frequency) jangkauannya bisa mencapai seratus kilometer. Sedangkan untuk band UHF (Ultra High Frekuency) bisa menjangkau kira-kira 30 kilometer peer to peer dengan sistem antena yang baik. Semakin tinggi frekuensi semakin mendekati sifat cahaya. Untuk itu, penggunaan sistem komunikasi dengan gelombang radio harus memperhatikan pemilihan frekuensinya. Model pada skema yang ditunjukkan pada Gambar 1.1. ini menggambarkan komunikasi data satu arah (simplex), untuk cara berkomunikasi dua arah (Half-duplex maupun Full- Duplex) dapat disusun dengan penggabungan sistem tersebut secara bolak-balik.
Gambar 1.1. Beberapa model transmisi data yang dapat digunakan untuk komunikasi data