Teknologi Digital Fisika
Daftar Isi
Pengertian Teknologi Digital
Teknologi pada dasarnyai tidak hanya mengacu pada penggunaan computer terbaru, internet, ataupun handphone saja. Menurut kamus besar bahasa Indonesia (KBBI), teknologi adalah segala sarana untuk menyediakan barang-barang yang diperlukan bagi kelangsungan hidup manusia. Sedangakan digital, mengacu pada pengggunaan bilangan 0 dan 1 atau bilangan biner dalam sistem sinyal yang digunakan. Teknologi komunikasi digital adalah teknologi yang menggunakan basis sinyal elektrik komputer dalam programnya. Sinyal digital bersifat terpusutus putus dan menggunakan sistem bilangan biner. Bilangan biner ini akan membentuk kode yang merepresentasikan suatu informasi. Kode-kode ini yang kemudian akan diolah salah satunya menggunakan komputer. Misalnya gambar yang diambil menggunakan kamera diubah menjadi bentuk digital dalam satuan pixel. Satuan terkecil data yang disimpan digital dinyatakan 1 bit.
Baca juga: Materi Induksi Elektromagnetik Serta Contoh Soal
Teknologi Analog vs Teknologi Digital
Teknologi analog biasanya cenderung menggunakan alat dengan program yang sederhana, seperti alat ukur analog. Kelemahan sistem teknologi analog biasanya terletak pada ketelitiannya.
Dibanding sistem teknologi digital, teknologi analog berjalan lebih lambat. Hal ini sangat wajar mengingat teknologi digital merupakan pengembangan dari teknologi analog.
Perkembangan Teknologi Digital
Perkembangan Komputer
Komputer generasi pertama diperkenalkan pada 1946 dengan nama ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) oleh John Maucly dan John Eckert. Dibangun dari 18.800 tabung vakum kaca, komputer generasi pertama memiliki bobot 30 ton, panjang 30 m dan tinggi 2,4 m serta menggunakan daya listrik 174 kilo watt. Komputer ini digunakan dunia selama mas perang hingga tahun 1955.
Tahun 1960-an amerika mengenalkan komputer generasi terbaru yang menggunakan transistor sehingga komponennya tidak mudah panas dan lebih ringkas dari komputer generasi pertama.
Pada 1964, ribuan transistor disatukan dalam sebuah integrated circuit / IC-Chip yang kemudian menjadi ciri khas komputer generasi ketiga.
Pada tahun 1971, intel corp mengembangkan pemadatan ribuan IC dalam sebuah chip yang disebut microprocessor kemudian menjadikan komputer generasi keempat lebih ringkas lagi. Microprocessor-lah yang kemudian menjadi awal kelahiran personal computer (PC).
Setelah seri pentium, kita memasuki era kecerdasan buatan (AI) dan pemrosesan yang lebih cepat dari sebelumnya. Bahkan saat ini tengah dikembangkan bagaimana mesin dapat mengolah data dan informasi sebagaimana manusia dapat berfikir. inilah generasi kelima saat ini.
Lahirnya WWW
World wide web (WWW) adalah suatu media yang bekerja pada teknologi jaringan dengan mengumpulkan data baik gambar, video maupun teks pada sebuah server yang kemudian dapat diaksies oleh setiap orang dari belahan dunia menggunakan aplikasi browser. WWW memanfaatkan jaringan internet, dan dokumen yang dapat diakses kebanyakan ditulis dalam bahasa HTML (hypertext Markp Language).
Ide penggunaan HTML dan WWW tidak dapat lepas dari sejarah perkembangan komputer sebagai perangkat keras yang digunakan. Diawali ide oleh Vannenar Bush pada 1945 yang mengusulkan sistem sehingga dapat menyimpan informasi untuk digunakan di masa yang akan datang. Tim Berners Lee kemudiam mengembangkan penggunaan HTML, HTTP, serta URL pada tahun 1989 hingga 1991.
Jejaring Sosial
Jejaring sosial atau media sosial sendiri dianggap sebagai salah satu komunikasi berbasis internet. Setelah internet mulai digunakan pada 1970-an tahun 1978 media sosial pertama tercipta, yakni Bulletin board system. Setelah WWW digunakan luas pada 1995, orang-orang mulai membuat situs pribadi dan berkomunikasi aktif melalui internet. Di masa inilah jejaring sosial semakin berkembang pesat. Tanggul 10 Juni kemudian ditetapkan sebagai hari media sosial.
Kelebihan dan Kekurangan Teknologi Digital
Kelebihan Teknologi Digital
1. Pada saat transmisi, data dapat tetap utuh.
2. Sistem komunikasi dapat berlangsung secara fleksibel, sehingga tidak bergantung jarak.
3. Efisien biaya
4. Peralatan pada teknologi digital cenderung lebih stabil, praktis, dengan ukuran lebih kecil dan memiliki daya tahan yang baik.
5. Dengan adanya stasiun pengulang / repeater station maka Noise atau gangguan berupa cuaca buruk dapat diminimalisir.
6. Tersedianya kapasitas transmisi yang besar
7. Berbagai informasi dapat dihantarkan dalam sebuah jaringan tunggal melalui integrated service digital network (isdn).
Kekurangan Teknologi Digital
1. Pada proses digitalisasi informasi dapat terjadi kesalahan karena tidak kompetibelnya satu alat dengan alat lainnya.
2. Teknologi analog yang masih mendominasi. Misalnya dalam hal komunikasi. Karenanya, dibuat alat analog digital converter (adc) dan digital analog converter (dac).
3. Biaya awal untuk mengadaptasi peralatan analog menjadi digital yang mahal. Misalnya mengubah televisi dan radio.
Penyimpanan Data
Terdapat dua jenis penyimpanan dalam sebuah perangkat, yakni memori internal dan memori eksternal. Memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor perangkat biasanya. Memori internal juga merupakan memori utama yang difungsikan untuk menyimpan data atau program.
Memori Internal
Terdapat dua jenis memori internal, yakni Read Only Memory (ROM) dan Random Access Memory (RAM). ROM adalah perangkat keras / hardware di dalam computer biasanya berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca dan tidak bisa ditulis berulang-ulang. Data yang disimpan di dalam ROM tidak akan mudah menghilang meskipun tidak terhubung dengan catu daya.
RAM adalah perangkat keras yang isinya dapat diubah dan ditulis ulang berkali-kali. Jenis memori yang disimpan di RAM mudah menghilang dan menguap. Random artinya data yang disimpan di ram dapat diakses secara acak. Umumnya Ram memiliki kapasitas tertentu misalnya 1 GB, 2 GB, dan seterusnya.
Memori Eksternal
Memori eksternal adalah memori yang bersifat tambahan. Memori eksternal berfungsi untuk menyimpan data maupun program. Karena bersifat tambahan memori eksternal mudah dibongkar pasang. Beberapa contoh memori eksternal yakni:
- Hard disk
- Flash disk
- Zip drive
- Floppy disk
- Compact disc
- Digital versatile disc
- Cloud storage
Transmisi Data
1. Sinyal Analog
Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang muncul secara kontinu. Sinyal analog mengubah informasi dalam bentuk karakteristik gelombang sinusoidal. Dua karakteristik terpenting dalam sinyal analog adalah adanya amplitude, fase, dan frekuensi.
2. Sinyal Digital
Empat sistem bilangan yang biasa digunakan pada Sinyal digital yakni bilangan decimal, biner, octal, dan heksadesimal. Bilangan decimal terdiri dari 10 angka yang biasa kita temui dari 0, 1, 2, dst. Sistem bilangan biner merupakan sistem bilangan basis dua. Bilangan binary hanya terdiri dari dua angka yakni 0 dan 1. Digit bilangan biner dinamakan binary digit atau bit. Sedangkan bilangan octal terdiri dari 8 lambang / angka yakni 0, 1, 2, 3 ,4 5, 6, dan 7. Sedangkan bilangan heksadesimal adalah sistem bilangan basis enam belas. Penerapan format bilangan heksadesimal biasa terdapat di memori yang menyajikan karakter numeric dan non-numerik, yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8,9, A, B,C, D, E, dan F.
Sinyal digital hadir dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami dua keadaan, yaitu 0 dan 1 sehingga tidak mudah terpengaruh noise. Sinyal digital juga disebut sinyal diskret.
Media Transmisi Data
Kabel
- Kawat tembaga digunakan untuk mentransmisikan sinyal listrik, pada awalnya sinyal yang dikirimkan adalah sinyal dari jaringan telepon.
- Kabel pasangan terpilin atau twisted pair cable. Bentuk kabel yang terpilin membuat kabel jenis ini dapat meniadakan interferensi elektromagnetik luar.
- Kabel koaksial adalah kabel yangterdiri dari dua buah konduktor. Kabel ini banyak digunakan untuk mentransmisikan sinyal frekuensi, yakni lebih dari 300 kHz ke atas. Sistem transmisi dengan menggunakan kabel ini juga memiliki kapasitas yang besar.
- Kabel serat optic adalah Media Transmisi Fiber / kabel serat Optik yang merupakan saluran transmisi terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan data dengan cara merubah sinyal listrik menjadi cahaya. Dengan memanfaatkan indeks bias kaca yang lebih besar daripada indeks bias dari udara sehingga cahaya tidak mudah keluar dari kabel dan keutuhan data dapat terjaga. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser.
Leser efektif digunakan karena memiliki lebar spektrum yang sempit serta Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.
Nirkabel / wireless
Media transmisi tanpa kabel, menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel untuk menyalurkan informasi. Saat ini gelombang wireless berkembang dengan pesat, salah satunya dengan penggunaan wi-fi. Trasmisi data biasanya dilakukan dengan menggunakan alat bantu antenna atau transceiver. Beberapa alat yang menggunakan transmisi jenis nirkabel ini adalah:
- Radio
- Microwave
- Infra Merah (infra red)
- Bluetooth
Jalur Transmisi Data
- Multicast adalah proses komunikasi melalui satu alat dengan banyak alat lainnya. Contohnya adalah server yang digunakan untuk mengakses internet. Sebuah server mampu melayani beberapa komputer dalam waktu yang bersamaan asalkan komputer ini terhubung. Dalam proses multicast komputer yang dihubungi mampu memberikan respon balik terhadap server.
- Broadcast adalah proses pengiriman data atau informasi dari satu alat ke banyak alat-alat. Dalam proses broadcast alat yang menerima informasi tidak bisa memberikan respon balik. Pemancar radio dan televisi adalah beberapa contoh yang menggunakan jalur transmisi Broadcast .
- Unicast merupakan kontak informasi yang terjadi pada satu alat pengirim dengan satu alat penerima. Misalnya sewaktu kita menggunakan telepon.
Konfigurasi Jalur Transmisi Data
- Point to point
Dalam konfigurasi point to point media saling terhubung antara satu peralatan dengan peralatan yang lain tanpa terbagi. Konfigurasi point to point sering digunakan pada beberapa peralatan seperti printer yang terhubung langsung dengan banyak komputer.
- Point to multipoint
Proses point to multipoint disebut juga dengan access multipoint. Pada proses ini satu alat / media dapat terhubung dengan beberapa alat lainnya. Penyiaran televisi adalah contoh proses transmisi data yang menggunakan konfigurasi point to multipoint. Yakni ketika satu pemancar radio / televisi dapat diakses / terhubung dengan beberapa radio / televisi.
Arah Kanal Transmisi
Kanal transmisi dalam proses transmisi data dapat diilustrasikan sebagai pipa yang menghubungkan dua unit alat untuk mengirimkan datanya. Kedua peralatan tersebut saling terhubung sehingga memungkinkan untuk dilakukan transfer data dalam saluran atau jalur tersebut. Terdapat tiga jenis alur kanal transmisi, yakni:
- Simplex
Arah transmisi simplex disebut juga dengan istilah one way transmission. Arah kanal transmisi Simplex hanya dapat melakukan komunikasi satu arah, seperti yang pada pemancar televisi atau radio. Sinyal dari televisi atau radio hanya bisa diterima pendengar dan pendengar tidak dapat memberi sinyal balik.
- Half duplex
Disebut juga dengan either way transmission, alur kanal ini dapat melakukan komunikasi / transmisi data dengan dua arah, tetapi tidak dapat melakukan transmisi data secara bersamaan melainkan harus bergantian. Walkie talkie adalah contoh alat yang menggunakan transmisi data model half duplex.
- Full duplex
Arah transmisi Full duplex disebut juga both way transmission. Kedua alat yang saling terhubung dapat melakukan transmisi data bersamaan misalnya pada komunikasi di handphone dan internet.
Mode Transmisi
- Paralel transmission
Parallel Transmission berarti data dapat dikirimkan serentak menggunakan beberapa jalur sekaligus. Mode transmisi model paralel biasa menggunakan lebih dari satu media transmisi. Data akan dikirimkan secara terus menerus menggunakan jalur-jalur yang disediakan sampai semua data selesai dikirimkan.
- Serial transmission
Serial Transmission hanya menggunakan satu jalur, dimana data akan dikirimkan secara bergantian hingga semua data dapat diterima oleh pengirim. Serial transmission ini memiliki dua metode transmisi, yaitu synchronous transmission dan asynchronous transmission.
Kapasitas Transmisi
Kapasitas transmisi atau Bandwidth adalah kemampuan maksimum dari suatu media atau alat untuk menyalurkan informasi dalam satuan waktu detik. Satuan yang digunakan untuk Bandwith adalah bit persecond (bps),
- Broadband frekuensi
- Wideband
Wideband adalah pita dengan saluran kapasitas lebar. Dengan kemampuan lebih besar bila dibandingkan dengan narrowband. Sama halnya dengan narrowband, definisi yang diberikan di dunia industri berbeda-beda terhadap istilah ini. Contoh teknologi yang tergolong wideband dan broadband ini:
- Layanan pemancar TV secara broadcast, menggunakan frekuensi 6 MHz pada setiap saluran
- TV Kabel atau Cable TV (CATV), dan Televisi pada frekuensi 700MHz, dan TV Satelit juga termasuk untuk komunikasi data dan akses dari internet
- ATM — Asynchronous Transfer Mode- sampai dengan 13,22 Gbps. Layanan ATM memiliki kemampuan besar untuk melakukan transfer data, video dan suara.
- SONET—sampai dengan 13,22 Gbps, melalui layanan media fiber optic multiplexing berkecepatan tinggi menggunakan layanan ini.
- T-3 pada 44,7 Mbps, yang sama besar dengan rangkaian 28 T-1, memanfaatkan layanan ini dengan serat optik atau mikro digital
Itu dia penjelasan lengkap mengenai teknologi digital dari perkembangan teknologi digital, penyimpanan data, hingga proses transmisi data. Ada yang ingin kamu diskusikan? Komen di bawah ya!
Sumber:
Kurniawan, defri. KONSEP SISTEM KOMPUTER DAN SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER.
Tim Penulis Tridaya. 2017. Modul Teruji dan Bermutu 12 SMA IPA. Bandung : tridaya inovasi
Oktavia, Andini. dkk. 2015. Sejarah dan Perkembangan World Wide Web. Karawang
