Teknik Elektro

Stochastic Process: Mengupas Proses Acak dalam Matematika

Dipublikasikan oleh Sirattul Istid'raj pada 29 April 2025


Dalam teori probabilitas dan bidang terkait, proses stokastik (/stəˈkæstɪk/) atau acak adalah objek matematika, biasanya didefinisikan sebagai rangkaian variabel acak dalam ruang probabilitas, di mana indeks rangkaian tersebut sering kali memiliki interpretasi temporal. Proses stokastik banyak digunakan sebagai model matematika dari sistem dan fenomena yang muncul bervariasi secara acak. Contohnya adalah pertumbuhan populasi bakteri, fluktuasi arus listrik akibat kebisingan termal, atau pergerakan molekul gas. Proses stokastik dapat diterapkan di banyak bidang keilmuan seperti biologi, kimia, ekologi, ilmu saraf, fisika, pemrosesan gambar, pemrosesan sinyal, teori kendali. teori informasi, ilmu komputer dan telekomunikasi. Selain itu, perubahan pasar keuangan yang tampaknya acak telah mendorong meluasnya penggunaan proses stokastik di bidang keuangan.

Realisasi proses gerak Wiener atau Brown yang disimulasikan komputer pada permukaan bola. Proses Wiener secara luas dianggap sebagai proses stokastik yang paling banyak dipelajari dan sentral dalam teori probabilitas.

Penerapan dan studi fenomena pada gilirannya menginspirasi proses stokastik baru. Contoh proses stokastik tersebut adalah proses Wiener atau proses gerak Brown [a] yang digunakan oleh Louis Bachelier untuk mempelajari perubahan harga di Bursa Efek Paris, dan proses Poisson yang digunakan oleh A.K. Erlang memeriksa jumlah panggilan yang dilakukan selama periode waktu tertentu. Kedua proses stokastik ini dianggap paling penting dan sentral dalam teori proses stokastik dan ditemukan berulang kali dan independen sebelum dan sesudah Bachelier dan Erlang di lingkungan dan negara yang berbeda.

Istilah fungsi acak juga digunakan untuk menunjukkan suatu proses stokastik atau acak, karena proses stokastik juga dapat diartikan sebagai elemen acak dari suatu ruang fungsi. Istilah proses stokastik dan proses acak digunakan secara bergantian, seringkali tanpa status matematika tertentu untuk sekumpulan variabel acak indeks.Namun, kedua istilah ini sering digunakan ketika variabel acak diindeks dengan bilangan bulat atau interval nyata. Jika variabel acak diindeks dalam bidang Kartesius atau ruang Euclidean yang lebih tinggi, maka himpunan variabel acak biasanya disebut bidang acak. Nilai dari suatu proses stokastik tidak selalu berupa angka, namun dapat berupa vektor atau objek matematika lainnya.

Berdasarkan sifat matematikanya, proses stokastik dapat dikelompokkan menjadi beberapa kategori, antara lain random walk, martingales, proses Markov, proses Lévy, proses Gaussian, random field, proses inovasi dan proses percabangan. Studi tentang proses stokastik menggunakan pengetahuan matematika dan teknik kalkulus probabilitas, aljabar linier, teori himpunan dan topologi dan cabang analisis matematika seperti analisis nyata, teori ukuran, analisis Fourier dan analisis fungsional. Teori proses stokastik dianggap sebagai kontribusi penting bagi matematika dan terus menjadi topik penelitian aktif baik untuk alasan teoritis maupun aplikasi.

Perkenalan

Proses stokastik atau acak dapat didefinisikan sebagai sekumpulan variabel acak yang diindeks oleh beberapa himpunan matematika, artinya setiap variabel acak dari proses stokastik terkait secara unik dengan salah satu elemen himpunan tersebut. Himpunan yang digunakan untuk menyatakan variabel acak disebut himpunan indeks. Secara historis, kumpulan indeks adalah bagian dari barisan sebenarnya, seperti bilangan asli, yang memberikan interpretasi temporal pada kumpulan indeks. Setiap variabel acak dalam himpunan mengambil nilai dari ruang matematika yang sama yang disebut ruang keadaan. Ruang keadaan ini dapat berupa, misalnya, bilangan bulat, garis real, atau ruang berdimensi Euclidean {\displaystyle n}. Pertumbuhan adalah besarnya perubahan dalam proses stokastik antara dua nilai indeks, yang sering diartikan sebagai dua titik waktu. Proses stokastik dapat memiliki banyak hasil karena keacakannya, dan salah satu hasil dari proses stokastik disebut, antara lain, fungsi sampel atau eksekusi.

Suatu contoh fungsi atau realisasi tunggal yang disimulasikan komputer, antara lain, dari proses gerak Wiener atau Brown tiga dimensi untuk waktu 0 ≤ t ≤ 2. Himpunan indeks dari proses stokastik ini adalah bilangan non-negatif, sedangkan ruang keadaannya adalah ruang Euclidean tiga dimensi.

Proses stokastik dapat dikategorikan berdasarkan berbagai faktor, seperti ruang keadaan, kumpulan indeks, atau hubungan antara variabel acak. Salah satu metode klasifikasi yang umum digunakan adalah dengan mempertimbangkan kardinalitas himpunan indeks dan ruang keadaan.

Jika dilihat sebagai waktu, sebuah proses stokastik dianggap berada dalam waktu diskrit jika himpunan indeksnya terdiri dari sejumlah elemen yang terbatas atau dapat dihitung, seperti himpunan bilangan atau bilangan asli. Sebaliknya, jika kumpulan indeks mewakili interval pada garis nyata, waktu dianggap kontinu. Kedua jenis ini masing-masing dikenal sebagai proses stokastik waktu diskrit dan waktu kontinu. Proses waktu diskrit sering kali lebih disukai untuk dipelajari karena sifatnya yang lebih sederhana, sementara proses waktu kontinu memerlukan teknik matematika yang lebih canggih.

Selanjutnya, proses stokastik diklasifikasikan berdasarkan ruang keadaannya. Jika ruang keadaan terdiri dari bilangan bulat atau bilangan asli, proses tersebut disebut sebagai proses diskrit atau bernilai bilangan bulat. Sebaliknya, jika ruang keadaan adalah garis real, proses disebut bernilai real atau memiliki ruang keadaan kontinu. Selain itu, jika ruang keadaan adalah ruang Euclidean n-dimensi, prosesnya disebut sebagai proses vektor n-dimensi.

Istilah "stokastik" pada awalnya berkaitan dengan dugaan, berasal dari kata Yunani yang berarti "membidik sasaran, menebak." Penggunaan modernnya, yang menunjukkan keacakan atau peluang, berasal dari abad ke-16. Konsep proses stokastik diperkenalkan pada abad ke-18, dengan istilah "proses stokastik" pertama kali muncul dalam bahasa Inggris pada abad ke-20.

Dalam hal notasi, proses stokastik direpresentasikan dengan simbol seperti {X(t)}, {Xt}, atau hanya X, di mana t menunjukkan himpunan indeks. Namun, penting untuk dicatat bahwa X(t) secara khusus mengacu pada variabel acak pada waktu t, bukan keseluruhan proses.

Contoh

  • Proses Bernoulli

Proses Bernoulli merupakan salah satu proses stokastik yang paling sederhana, ditandai dengan urutan variabel acak yang independen dan terdistribusi secara identik (iid). Setiap variabel mengambil nilai satu atau nol, dengan probabilitas masing-masing p dan 1-p. Proses ini sering diibaratkan seperti melempar koin berulang kali, di mana probabilitas kepala koin adalah p dan ekor koin adalah 1-p. Pada dasarnya, proses Bernoulli terdiri dari variabel acak Bernoulli iid, di mana setiap lemparan koin mewakili percobaan Bernoulli. 

  • Random Walk

Random walk mewakili proses stokastik yang biasanya didefinisikan sebagai jumlah dari variabel atau vektor acak ke-i dalam ruang Euclidean. Proses ini berevolusi dalam waktu diskrit,[84][85][86][87][88] meskipun beberapa definisi meluas ke waktu kontinu, terutama dalam model keuangan yang menggunakan proses Wiener, yang mengarah ke beberapa kebingungan dan kritik.[90] Random walk muncul dalam berbagai bentuk, yang memungkinkan ruang negara mereka menjangkau objek matematika yang berbeda seperti kisi-kisi dan kelompok. Mereka dipelajari secara ekstensif dan menemukan aplikasi di berbagai disiplin ilmu. 

  • Proses Wiener

Proses Wiener, juga dikenal sebagai gerakan Brown, adalah proses stokastik yang ditandai dengan kenaikan ukuran yang stasioner dan independen terdistribusi secara normal. Dinamai dari Norbert Wiener, proses ini digunakan di berbagai bidang, awalnya memodelkan pergerakan Brownian dalam cairan.

  • Proses Poisson

Proses Poisson, dengan beragam bentuk dan definisinya, merepresentasikan proses penghitungan dalam istilah stokastik. Proses ini menghitung jumlah titik atau peristiwa acak dalam interval waktu tertentu. Jumlah titik-titik ini dalam waktu tertentu mengikuti distribusi Poisson, yang ditentukan oleh parameter dan interval waktu. Dengan state space yang terdiri dari bilangan asli dan kumpulan indeks yang terdiri dari bilangan non-negatif, proses Poisson juga dikenal sebagai proses penghitungan Poisson, yang menggambarkan kegunaannya sebagai mekanisme penghitungan. 

Sejarah

  • Teori Probabilitas Awal

Teori probabilitas dapat ditelusuri kembali ke permainan peluang kuno, yang mendapatkan perhatian formal pada abad ke-17 melalui korespondensi Pierre Fermat dan Blaise Pascal tentang perjudian. Sebelumnya, karya Gerolamo Cardano tentang permainan peluang menjadi dasar, yang berpuncak pada "Ars Conjectandi" Jakob Bernoulli pada tahun 1713, yang menginspirasi eksplorasi lebih lanjut meskipun pada awalnya ada keengganan dari komunitas matematika.

  • Mekanika Statistik

Pada abad ke-19, mekanika statistik muncul, memperlakukan sistem fisik sebagai kumpulan partikel yang bergerak. Karya James Clerk Maxwell pada tahun 1859 merevolusi bidang ini dengan memperkenalkan keacakan ke dalam teori kinetik gas, yang kemudian menjadi dasar yang berpengaruh pada model gerak Brownian Albert Einstein.

  • Teori Pengukuran dan Teori Probabilitas

Proposal David Hilbert pada tahun 1900 untuk perlakuan matematis terhadap fisika dan probabilitas mendorong perkembangan teori pengukuran. Matematikawan Prancis Henri Lebesgue dan Emile Borel memelopori cabang ini, dengan buku probabilitas Paul Lévy tahun 1925 yang menandai langkah penting. Sementara itu, di Uni Soviet, ahli matematika seperti Sergei Bernstein dan Aleksandr Khinchin mulai meletakkan dasar teori probabilitas, yang berpuncak pada karya penting Kolmogorov pada tahun 1933 yang menggunakan teori ukuran untuk membangun kerangka kerja aksiomatik.

  • Kelahiran Teori Probabilitas Modern

Publikasi Kolmogorov menandai lahirnya teori probabilitas modern, yang memformalkan proses stokastik dalam matematika. Kontribusi selanjutnya dari Joseph Doob, William Feller, dan lainnya mengukuhkan posisinya dalam wacana matematika, meskipun ada gangguan dari Perang Dunia II.

  • Proses Stokastik setelah Perang Dunia II

Pasca Perang Dunia II, minat terhadap teori probabilitas melonjak. Karya Kiyosi Ito dalam kalkulus stokastik dan kontribusi Gilbert Hunt pada proses Markov mendorong bidang ini ke depan. Buku Joseph Doob yang berpengaruh pada tahun 1953 menekankan pentingnya teori pengukuran dalam probabilitas, yang membentuk lintasan penelitian selanjutnya.

  • Penemuan Proses Stokastik Spesifik

Proses stokastik spesifik seperti proses Bernoulli dan random walk memiliki sejarah panjang, dimulai dari penelitian Jakob Bernoulli pada abad ke-18. Eksplorasi Albert Einstein tentang gerak Brown pada tahun 1905 dan karya perintis Louis Bachelier dalam matematika keuangan meletakkan dasar yang penting. Proses Siméon Poisson muncul dalam berbagai konteks, terutama dalam model asuransi Filip Lundberg pada tahun 1903 dan model panggilan telepon A.K. Erlang pada tahun 1909. Kontribusi Andrey Markov pada awal abad ke-20 meletakkan dasar untuk proses Markov, dengan perkembangan selanjutnya oleh Maurice Fréchet dan lainnya yang membentuk evolusi bidang ini. Proses Lévy, yang dinamai sesuai nama Paul Lévy, mendapat kontribusi dasar dari Bruno de Finetti dan Kiyosi Itô pada tahun 1930-an.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Selengkapnya
Stochastic Process: Mengupas Proses Acak dalam Matematika

Teknik Elektro

Antarmuka Pengguna (UI): Mengupas Konsep dan Peran Masing-Masing

Dipublikasikan oleh Sirattul Istid'raj pada 29 April 2025


Antarmuka pengguna (dalam bahasa Inggris: user interface; disingkat UI) adalah suatu bentuk tampilan grafis yang berhubungan langsung dengan pengguna. Antarmuka pengguna berfungsi untuk menghubungkan pengguna dengan sistem operasi agar komputer dapat digunakan.

The Reactable, contoh antarmuka pengguna yang nyata

Dalam desain industri interaksi manusia-komputer, antarmuka pengguna (UI) adalah ruang tempat terjadinya interaksi antara manusia dan mesin. Tujuan dari komunikasi ini adalah untuk memungkinkan penggunaan dan pengendalian mesin secara efisien oleh manusia, sementara mesin mengembalikan informasi yang membantu pengguna dan #039; keputusan membuat proses. Contoh konsep antarmuka pengguna yang luas ini mencakup aspek interaktif sistem operasi komputer, perkakas tangan, kendali mesin berat, dan kendali proses. Pertimbangan desain yang diterapkan pada pembuatan antarmuka pengguna berkaitan dengan disiplin ilmu seperti ergonomi dan psikologi.

Secara umum, tujuan dari desain antarmuka pengguna adalah untuk menghasilkan antarmuka pengguna yang membuat penggunaan mesin menjadi mudah, efisien, dan menyenangkan (user-friendly) dengan cara yang menghasilkan hasil yang diinginkan (yaitu kegunaan maksimal). Ini biasanya berarti bahwa pengguna harus memberikan masukan sesedikit mungkin untuk mencapai keluaran yang diinginkan, dan juga mesin meminimalkan keluaran yang tidak diinginkan kepada pengguna.

Antarmuka pengguna terdiri dari satu atau lebih lapisan, termasuk antarmuka manusia-mesin (HMI), yang biasanya menghubungkan mesin ke perangkat keras masukan fisik (seperti keyboard, mouse, atau gamepad) dan perangkat keras keluaran (seperti monitor komputer, speaker, dan printer ). Perangkat yang mengimplementasikan antarmuka pengguna disebut antarmuka manusia (HID). Antarmuka yang menghilangkan pergerakan fisik bagian tubuh sebagai langkah perantara antara otak dan mesin tidak menggunakan perangkat input atau output selain elektroda; mereka disebut antarmuka otak-komputer (BCI) atau antarmuka otak-komputer (BMI).

Istilah lain untuk antarmuka manusia-mesin adalah antarmuka manusia-mesin (MMI) dan, untuk komputer, antarmuka manusia-komputer. Lapisan antarmuka pengguna tambahan dapat berinteraksi dengan satu atau lebih indera manusia, termasuk: antarmuka pengguna taktil (sentuhan), antarmuka pengguna visual (penglihatan), antarmuka pendengaran (suara), antarmuka penciuman (penciuman), antarmuka pengguna keseimbangan (keseimbangan), dan pengecapan. . antarmuka pengguna (rasa). .

Antarmuka pengguna komposit (CUI) adalah antarmuka pengguna yang berinteraksi dengan dua pikiran atau lebih. CUI yang paling umum adalah antarmuka pengguna grafis (GUI), yang terdiri dari antarmuka sentuh dan antarmuka visual yang mampu menampilkan grafik. Ketika audio ditambahkan ke antarmuka pengguna grafis, itu menjadi antarmuka pengguna multimedia (MUI). Ada tiga kategori besar CUI: standar, virtual, dan ditingkatkan. CUI standar menggunakan perangkat antarmuka manusia standar seperti keyboard, mouse, dan monitor komputer. Ketika CUI memblokir dunia nyata untuk menciptakan realitas virtual, CUI adalah virtual dan menggunakan antarmuka realitas virtual. Jika CUI tidak mencakup dunia nyata atau menciptakan augmented reality, CUI tersebut ditambah dan menggunakan antarmuka augmented reality.

Ketika antarmuka pengguna berinteraksi dengan semua indera seseorang, itu disebut antarmuka qualia, dinamai berdasarkan teori qualia. [rujukan?] CUI juga dapat diklasifikasikan berdasarkan berapa banyak indera yang berinteraksi dengannya, baik antarmuka realitas virtual sensorik X atau antarmuka pengguna realitas tertambah X., di mana X adalah jumlah indra yang terhubung. Misalnya, Smell-O-Vision adalah antarmuka standar 3-indera (3S) dengan tampilan visual, suara, dan penciuman. ketika realitas virtual menghubungkan antarmuka dengan penciuman dan sentuhan, itu dikatakan sebagai antarmuka realitas virtual 4-indera (4S); dan ketika antarmuka augmented reality mencakup penciuman dan sentuhan, itu dikatakan sebagai antarmuka augmented reality empat indera (4S).

Review

Antarmuka manusia-mesin biasanya melibatkan perangkat keras periferal untuk INPUT dan OUTPUT. Seringkali, ada komponen tambahan yang diimplementasikan dalam perangkat lunak, seperti misalnya. antarmuka pengguna grafis.

Antarmuka pengguna, atau antarmuka manusia-mesin, adalah bagian mesin yang berhubungan dengan komunikasi manusia-mesin. Sakelar membran, keyboard karet, dan layar sentuh adalah contoh bagian fisik antarmuka manusia-mesin yang dapat kita lihat dan sentuh.

Dalam sistem yang kompleks, antarmuka manusia-mesin biasanya berbasis komputer. Antarmuka manusia-komputer mengacu pada sistem seperti itu. Dalam konteks komputasi, istilah ini biasanya meluas ke perangkat lunak yang dirancang untuk mengontrol elemen fisik yang digunakan dalam interaksi manusia-komputer. Antarmuka manusia-mesin ditingkatkan dengan mempertimbangkan ergonomi (faktor manusia). Disiplin terkait adalah rekayasa faktor manusia (HFE) dan rekayasa kegunaan (UE), yang merupakan bagian dari rekayasa sistem.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Selengkapnya
Antarmuka Pengguna (UI): Mengupas Konsep dan Peran Masing-Masing

Teknik Elektro

Mengoptimalkan Kinerja Organisasi: Pentingnya Tata Kelola TI

Dipublikasikan oleh Sirattul Istid'raj pada 29 April 2025


Di era digital saat ini, pengelolaan teknologi informasi (TI) yang efektif menjadi sangat penting bagi organisasi untuk berkembang. Di sinilah tata kelola TI berperan, sebagai bagian dari tata kelola perusahaan, yang secara khusus berfokus pada kinerja dan manajemen risiko TI.

Inti dari tata kelola TI terletak pada penyelarasan strategi TI dengan tujuan organisasi sambil memastikan penciptaan nilai dan mitigasi risiko. Secara historis, keputusan TI sering kali diserahkan kepada manajemen TI saja, sehingga berpotensi menimbulkan konflik antara tujuan TI jangka pendek dan kepentingan organisasi yang lebih luas. Untuk mengatasi hal ini, tata kelola TI melibatkan semua orang di dalam organisasi, mulai dari anggota dewan hingga staf, pelanggan, dan regulator.

Pada intinya, tata kelola TI berusaha menjawab pertanyaan: bagaimana kita dapat mencapai hasil maksimal dari sumber daya TI kita? Ini bukan hanya tentang mengelola TI; namun juga tentang memanfaatkan TI untuk menciptakan nilai bagi para pemangku kepentingan. Di sinilah kerangka kerja seperti AS8015 dan ISO/IEC 38500 berperan, memberikan panduan untuk tata kelola TI yang efektif.

Namun, tata kelola TI sering disalahpahami, dengan kebingungan yang muncul antara tata kelola, manajemen, kepatuhan, dan kontrol. Sementara manajemen TI berfokus pada aspek operasional TI, tata kelola adalah tentang menetapkan arah dan memastikan penyampaian nilai.

Salah satu tantangan utama dalam tata kelola TI adalah pendelegasian tanggung jawab. Meskipun direktur memegang kendali utama, mereka sering mendelegasikan tata kelola TI kepada manajemen, dengan harapan mereka dapat mengembangkan kemampuan yang diperlukan. Terlepas dari upaya untuk mengelola kinerja dan menciptakan nilai, penelitian menunjukkan bahwa tata kelola perusahaan saja mungkin tidak cukup untuk mencegah penipuan, menyoroti perlunya pengawasan yang lebih baik.

Untuk menerapkan tata kelola TI yang efektif, organisasi dapat menggunakan berbagai kerangka kerja seperti COBIT, IGPMM, dan ISO/IEC 38500. Kerangka kerja ini menyediakan model dan proses untuk mengatur sumber daya TI yang selaras dengan tujuan organisasi.

Dalam hal pengembangan profesional, sertifikasi seperti CGEIT dan COBIT5 menawarkan kesempatan kepada para profesional untuk menunjukkan keahlian mereka dalam tata kelola dan manajemen TI.

Kesimpulannya, tata kelola TI memainkan peran penting dalam mengoptimalkan kinerja organisasi dengan memastikan bahwa sumber daya TI selaras dengan tujuan strategis, menciptakan nilai bagi para pemangku kepentingan, dan memitigasi risiko secara efektif. Dengan menerapkan tata kelola TI, organisasi dapat menavigasi kompleksitas lanskap digital dengan penuh percaya diri dan kejelasan.


Disadur dari: en.wikipedia.org

Selengkapnya
Mengoptimalkan Kinerja Organisasi: Pentingnya Tata Kelola TI

Teknik Elektro

Memahami Konsep Sampling dalam Pemrosesan Sinyal

Dipublikasikan oleh Sirattul Istid'raj pada 29 April 2025


Dalam pemrosesan sinyal, sampling adalah proses pengurangan sinyal kontinu menjadi sinyal diskrit. Contoh umumnya adalah konversi gelombang suara menjadi serangkaian "sampel". Sebuah sampel merupakan nilai dari sinyal pada suatu titik dalam waktu dan/atau ruang; definisi ini berbeda dari penggunaan istilah tersebut dalam statistik, yang mengacu pada sebuah set nilai-nilai tersebut.

Sebuah sampler adalah subsistem atau operasi yang mengekstrak sampel-sampel dari sinyal kontinu. Sebuah sampler ideal secara teoretis menghasilkan sampel-sampel yang setara dengan nilai instan dari sinyal kontinu pada titik-titik yang diinginkan. Sinyal asli dapat direkonstruksi dari serangkaian sampel, hingga batas Nyquist, dengan melewati serangkaian sampel tersebut melalui filter rekonstruksi.

Teori Konsep Sampling

Fungsi-fungsi dari ruang, waktu, atau dimensi lainnya dapat di-sampling, dan demikian pula dalam dua atau lebih dimensi.

Untuk fungsi-fungsi yang bervariasi dengan waktu, biarkan S(t) menjadi sebuah fungsi kontinu (atau "sinyal") yang akan di-sampling, dan biarkan sampling dilakukan dengan mengukur nilai dari fungsi kontinu setiap T detik, yang disebut sebagai interval sampling atau periode sampling. Maka fungsi yang telah di-sampling diberikan oleh urutan:

S(nT), untuk nilai integer dari n.

Frekuensi sampling atau laju sampling, fs, adalah jumlah rata-rata sampel yang diperoleh dalam satu detik, sehingga fs = 1/T, dengan satuan sampel per detik, kadang-kadang disebut sebagai hertz, misalnya e.g. 48 kHz adalah 48.000 sampel per detik.

Pemulihan fungsi kontinu dari sampel dilakukan dengan algoritma interpolasi. Formula interpolasi Whittaker-Shannon secara matematis setara dengan filter low-pass ideal yang inputnya adalah serangkaian delta Dirac yang dimodulasi (dikalikan) oleh nilai-nilai sampel. Ketika interval waktu antara sampel-sampel berdekatan adalah konstan (T), urutan dari delta Dirac disebut sebagai sisir Dirac. Secara matematis, sisir Dirac yang dimodulasi setara dengan hasil kali fungsi sisir dengan s(t). Abstraksi matematis tersebut terkadang disebut sebagai sampling impuls.

Sebagian besar sinyal yang di-sampling tidak hanya disimpan dan direkonstruksi. Fidelitas dari rekonstruksi teoretis adalah ukuran umum dari efektivitas sampling. Fidelitas tersebut berkurang ketika s(t) mengandung komponen frekuensi yang panjang siklusnya (periode) kurang dari 2 interval sampel (lihat Aliasing). Batas frekuensi yang sesuai, dalam siklus per detik (hertz), adalah 0,5 siklus/sampel × fs sampel/detik = fs/2, dikenal sebagai frekuensi Nyquist dari sampler. Oleh karena itu, s(t) biasanya merupakan output dari filter low-pass, yang dikenal sebagai filter anti-aliasing. Tanpa filter anti-aliasing, frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi Nyquist akan mempengaruhi sampel-sampel dengan cara yang salah diinterpretasikan oleh proses interpolasi.

Pertimbangan Praktis

Dalam praktiknya, sinyal kontinu di-sampling menggunakan konverter analog-digital (ADC), sebuah perangkat dengan berbagai batasan fisik. Ini menghasilkan penyimpangan dari rekonstruksi yang secara teoretis sempurna, yang secara kolektif disebut sebagai distorsi.

Berbagai jenis distorsi dapat terjadi, termasuk:

  • Aliasing. Sejumlah aliasing adalah tak terhindarkan karena hanya fungsi-fungsi teoritis, dengan panjang yang tak terbatas, yang tidak memiliki konten frekuensi di atas frekuensi Nyquist. Aliasing dapat dibuat semakin kecil dengan menggunakan filter anti-aliasing yang memiliki urutan yang cukup besar.
  • Error aperture terjadi karena sampel diperoleh sebagai rata-rata waktu dalam sebuah wilayah sampling, bukan hanya bernilai sama dengan nilai sinyal pada saat sampling. Dalam rangkaian sampel dan hold berbasis kapasitor, kesalahan aperture diperkenalkan oleh beberapa mekanisme. Misalnya, kapasitor tidak dapat seketika melacak sinyal masukan dan kapasitor tidak dapat seketika diisolasi dari sinyal masukan.
  • Jitter atau deviasi dari interval waktu sampel yang tepat.
  • Noise, termasuk noise sensor termal, noise sirkuit analog, dll.
  • Kesalahan batas slew rate, disebabkan oleh ketidakmampuan nilai masukan ADC untuk berubah dengan cukup cepat.
  • Quantization sebagai konsekuensi dari presisi yang terbatas dari kata-kata yang mewakili nilai-nilai yang dikonversi.
  • Kesalahan karena efek non-linear lain dari pemetaan tegangan masukan ke nilai keluaran yang dikonversi (selain dari efek quantization).

Meskipun penggunaan oversampling dapat sepenuhnya menghilangkan error aperture dan aliasing dengan memindahkannya keluar dari jalur lintasan, teknik ini tidak dapat digunakan secara praktis di atas beberapa GHz, dan mungkin terlalu mahal pada frekuensi yang jauh lebih rendah. Selain itu, sementara oversampling dapat mengurangi kesalahan quantization dan non-linearitas, itu tidak bisa sepenuhnya menghilangkan keduanya. Akibatnya, ADC praktis pada frekuensi audio biasanya tidak menunjukkan aliasing, error aperture, dan tidak terbatas oleh kesalahan quantization. Sebaliknya, kebisingan analog mendominasi. Pada frekuensi RF dan mikrowave di mana oversampling tidak praktis dan filter mahal, error aperture, error quantization, dan aliasing dapat menjadi batasan yang signifikan.

Jitter, noise, dan quantization sering dianalisis dengan memodelkannya sebagai error acak yang ditambahkan ke nilai-nilai sampel. Efek integrasi dan zero-order hold dapat dianalisis sebagai bentuk filter low-pass. Non-linearitas dari ADC atau DAC dianalisis dengan mengganti fungsi linear ideal dengan fungsi non-linear yang diusulkan.

Penerapan Sampling dalam Berbagai Domain

Dalam berbagai bidang, sampling merupakan konsep penting dalam mengubah sinyal kontinu menjadi sinyal diskrit. Salah satu contohnya adalah pada pengolahan audio digital, yang menggunakan modulasi kode-puls (PCM) dan sinyal digital untuk reproduksi suara. Ini melibatkan proses konversi analog-ke-digital (ADC), digital-ke-analog (DAC), penyimpanan, dan transmisi. Sistem digital pada dasarnya adalah analog waktu-diskrit, level-diskrit dari versi elektrikal sebelumnya. Keunggulan utama dari sistem digital adalah kemampuannya untuk menyimpan, mengambil, dan mentransmisikan sinyal tanpa kehilangan kualitas.

Misalnya, untuk merekam audio yang mencakup seluruh rentang pendengaran manusia sekitar 20-20.000 Hz, seperti saat merekam musik atau berbagai jenis peristiwa akustik, gelombang audio biasanya di-sampling pada 44,1 kHz (CD), 48 kHz, 88,2 kHz, atau 96 kHz. Persyaratan hampir dua kali lipat ini adalah konsekuensi dari teorema Nyquist. Tingkat sampling yang lebih tinggi dari sekitar 50 kHz hingga 60 kHz tidak dapat menyediakan informasi yang lebih berguna bagi pendengar manusia.

Namun, telah terjadi tren industri menuju tingkat sampling yang jauh melampaui kebutuhan dasar, seperti 96 kHz bahkan 192 kHz. Meskipun frekuensi ultrasonik tidak terdengar oleh manusia, merekam dan mencampur pada tingkat sampling yang lebih tinggi efektif dalam menghilangkan distorsi yang dapat disebabkan oleh aliasing lipatan. Sebaliknya, suara ultrasonik dapat berinteraksi dengan dan memodulasi bagian terdengar dari spektrum frekuensi (distorsi intermodulasi), merusak kefidelitasan.

Selain tingkat sampling, kedalaman bit juga menjadi faktor penting dalam pengolahan audio. Audio biasanya direkam pada kedalaman 8, 16, dan 24 bit, yang memberikan rasio sinyal-ke-noise (SNR) maksimum teoretis untuk gelombang murni sekitar 49,93 dB, 98,09 dB, dan 122,17 dB. Audio kualitas CD menggunakan sampel 16 bit. Meskipun sedikit sistem analog memiliki rasio sinyal ke noise (SNR) melebihi 120 dB, operasi pemrosesan sinyal digital dapat memiliki rentang dinamis yang sangat tinggi, sehingga umum dilakukan operasi pencampuran dan mastering pada presisi 32-bit dan kemudian dikonversi ke 16- atau 24-bit untuk distribusi.

Selain itu, sampling juga digunakan dalam domain lain seperti pemrosesan sinyal suara, video, dan bahkan dalam pembuatan gambaran tiga dimensi (3D). Misalnya, pada pemrosesan sinyal suara, sinyal percakapan manusia dapat di-sampling pada tingkat yang jauh lebih rendah karena sebagian besar energi terkandung dalam rentang 100 Hz - 4 kHz.

Demikianlah, penggunaan sampling sangat beragam dan memiliki aplikasi luas dalam berbagai domain, memungkinkan representasi dan manipulasi sinyal secara efisien dan akurat.


Disadur dari: en.wikipedia.org 

Selengkapnya
Memahami Konsep Sampling dalam Pemrosesan Sinyal

Teknik Elektro

Elemen Dasar Teknik Telekomunikasi

Dipublikasikan oleh Sirattul Istid'raj pada 29 April 2025


Teknik telekomunikasi, sebagai cabang dari ilmu elektronika, memainkan peran penting dalam merancang sistem komunikasi yang efisien dalam jarak jauh. Dari desain sirkuit dasar hingga pengembangan massal yang strategis, bidang ini mencakup spektrum pekerjaan yang beragam. Seorang insinyur telekomunikasi bertanggung jawab untuk merancang dan mengawasi pemasangan peralatan dan fasilitas telekomunikasi, seperti sistem switching elektronik yang kompleks, fasilitas layanan telepon biasa, kabel serat optik, jaringan IP, dan sistem transmisi gelombang mikro. Selain itu, telekomunikasi juga bersinggungan dengan bidang teknik penyiaran.

Telekomunikasi adalah bidang teknik yang berhubungan erat dengan ilmu elektronika, sipil, dan sistem. Pada akhirnya, insinyur telekomunikasi bertanggung jawab atas penyediaan layanan transmisi data berkecepatan tinggi. Mereka menggunakan berbagai peralatan dan media transportasi untuk merancang infrastruktur jaringan telekomunikasi; media yang paling umum digunakan dalam telekomunikasi kabel saat ini adalah twisted pair, kabel koaksial, dan serat optik. Insinyur telekomunikasi juga menyediakan solusi seputar mode komunikasi dan transfer informasi nirkabel, seperti layanan telepon nirkabel, komunikasi radio dan satelit, internet, Wi-Fi, dan teknologi broadband.

Di era di mana konektivitas menjadi kebutuhan dasar, peran insinyur telekomunikasi semakin penting. Mereka adalah arsitek di balik infrastruktur yang memungkinkan kita untuk terhubung satu sama lain dengan cepat dan efisien. Dengan terus mengembangkan teknologi dan menciptakan solusi inovatif, mereka membawa kita menuju masa depan komunikasi yang lebih maju dan terhubung.

Sejarah

Sistem telekomunikasi memiliki sejarah yang panjang, dimulai sejak penemuan telegraf pada abad ke-19. Saat ini, telekomunikasi telah tersebar luas, dengan perangkat seperti televisi, radio, dan telepon menjadi hal yang biasa. Ada juga banyak jaringan yang menghubungkan perangkat-perangkat ini, termasuk jaringan komputer, jaringan telepon, jaringan radio, dan jaringan televisi.

Salah satu perkembangan terpenting dalam telekomunikasi adalah penemuan telepon. Layanan telepon komersial pertama didirikan pada tahun 1878 dan 1879. Alexander Graham Bell memegang hak paten untuk telepon, dan teknologi ini berkembang pesat sejak saat itu. Pada pertengahan tahun 1880-an, terdapat sambungan telepon antar kota dan sentral telepon di setiap kota besar di Amerika Serikat.

Perkembangan besar lainnya adalah penemuan radio. Guglielmo Marconi membangun sistem telegrafi nirkabel pertama yang lengkap dan sukses secara komersial berdasarkan gelombang radio pada tahun 1894. Hal ini mendorong perkembangan penyiaran radio di awal abad ke-20.

Satelit adalah bagian penting lainnya dari telekomunikasi saat ini. Satelit AS pertama yang menyampaikan komunikasi adalah Project SCORE pada tahun 1958. Satelit sekarang digunakan untuk banyak aplikasi, seperti GPS, televisi, internet, dan telepon.

Jaringan komputer dan internet juga merupakan perkembangan yang relatif baru. Transmisi data pertama yang berhasil melalui jaringan terjadi pada tahun 1940. ARPANET, pendahulu internet, dikembangkan pada tahun 1960-an. Protokol TCP/IP, yang merupakan fondasi internet, diperkenalkan pada tahun 1981.

Serat optik adalah teknologi penting lainnya untuk telekomunikasi. Teknologi ini dapat digunakan untuk mengirimkan data jarak jauh dengan sedikit redaman. Sistem komunikasi serat optik komersial pertama dikembangkan pada tahun 1975.

Pada akhir tahun 1990-an, terjadi lonjakan permintaan bandwidth komunikasi karena meningkatnya penggunaan internet. Hal ini mendorong pengembangan teknologi baru, seperti kabel serat optik, untuk memenuhi permintaan ini.

Konsep

Telekomunikasi adalah sistem yang menggunakan teknologi elektronik untuk mengirim dan menerima informasi melalui jalur yang tidak terpaku. Berikut adalah beberapa elemen dasar dari sistem telekomunikasi:

  1. Transmitter: Komponen yang mengubah informasi menjadi signal yang dapat diterima oleh penerima. Transmitter menggunakan antena untuk memproduksi radiasi.
  2. Transmission medium: Jalur atau media yang digunakan untuk mengirimkan signal. Contohnya adalah udara untuk suara, serta kabel kawat dan fiber optik untuk komunikasi jaringan.
  3. Receiver: Komponen yang menerima dan mengubah signal menjadi informasi yang dapat dipahami. Contohnya adalah radio receiver yang menerima radiasi radio dan mengubahnya menjadi suara atau gambar.
  4. Wired communication: Metode komunikasi yang menggunakan kabel atau kawat untuk mengirimkan signal. Contohnya adalah jaringan telefon dan jaringan internet.
  5. Wireless communication: Metode komunikasi yang menggunakan radiasi atau energinyang lain untuk mengirimkan informasi tanpa menggunakan kabel. Contohnya adalah komunikasi radio, telepon seluler, dan remote control.

Dalam proses komunikasi, informasi akan diubah menjadi signal yang dikirim melalui transmission medium, kemudian diubah menjadi informasi yang dapat dipahami oleh penerima. Dalam proses ini, transmitter dan receiver berperan penting untuk memastikan informasi dapat diterima dengan baik.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org

 

Selengkapnya
Elemen Dasar Teknik Telekomunikasi

Teknik Elektro

Sejarah Singkat Telekomunikasi: Dari Sinyal Jauh hingga Internet Global

Dipublikasikan oleh Sirattul Istid'raj pada 29 April 2025


Telekomunikasi, transmisi informasi melalui berbagai jarak, memiliki sejarah yang panjang dan menarik. Semuanya dimulai dengan keinginan kita untuk berkomunikasi di luar keterbatasan suara kita, yang mengarah pada pengembangan solusi kreatif seperti sinyal asap dan drum. Komunikasi awal mengandalkan sinyal visual seperti suar, bendera semaphore, dan bahkan cermin yang memantulkan sinar matahari. Metode-metode ini lambat tetapi efektif pada masanya. Penemuan kabel listrik dan gelombang elektromagnetik merevolusi komunikasi, memungkinkan transmisi yang lebih cepat dan lebih andal.

Abad ke-20 menyaksikan lonjakan kemajuan telekomunikasi dengan adanya telegraf, telepon, radio, dan televisi. Teknologi ini, bersama dengan pengembangan jaringan komunikasi, mengubah cara kita terhubung dan berbagi informasi dalam jarak yang sangat jauh. Penggunaan kabel logam untuk transmisi sinyal mendominasi selama bertahun-tahun. Namun, abad ke-20 membawa revolusi nirkabel dengan penemuan radio oleh Guglielmo Marconi. Terobosan ini, bersama dengan karya para pionir lainnya seperti Alexander Graham Bell dan Edwin Armstrong, membuka jalan bagi era baru komunikasi.

Sejak tahun 1960-an, kemunculan teknologi digital telah mengubah bentuk telekomunikasi. Transmisi data menjadi semakin penting, sehingga mendorong pengembangan serat optik untuk transfer data yang lebih cepat dan efisien. Internet, dengan sifatnya yang tidak bergantung pada media, telah merevolusi komunikasi, menawarkan akses global ke informasi dan layanan kapan saja, di mana saja.
Perjalanan telekomunikasi dari sinyal yang jauh ke dunia internet yang saling terhubung adalah bukti luar biasa dari kecerdikan manusia. Teknologi ini terus berkembang, membentuk cara kita berinteraksi, berbagi ide, dan mengakses informasi dalam skala global.

Konsep Teknis

Memahami Blok Bangunan Telekomunikasi
Telekomunikasi, teknologi di balik komunikasi kita sehari-hari, bergantung pada serangkaian konsep inti yang dikembangkan selama lebih dari satu abad. Mari kita uraikan hal-hal yang penting!

  • Elemen Dasar:

Bayangkan sebuah percakapan antara dua orang. Sistem telekomunikasi bekerja dengan cara yang sama, dengan tiga bagian utama:

Pemancar: Mengubah informasi (suara Anda) menjadi sinyal (gelombang listrik).
Media Transmisi: Membawa sinyal (seperti udara yang membawa gelombang suara). Contohnya adalah kabel, gelombang radio, dan serat optik.
Penerima: Mengubah sinyal kembali menjadi informasi yang dapat digunakan (teman Anda memahami suara Anda).
Kabel vs Nirkabel:

Komunikasi dapat dilakukan dengan kabel, menggunakan kabel seperti saluran telepon, atau nirkabel, menggunakan gelombang radio seperti pada ponsel.

  • Analog vs Digital:

Informasi dapat dikirimkan dalam dua cara:

Analog: Sinyal bervariasi secara terus menerus, seperti naik turunnya suara Anda.
Digital: Informasi dipecah menjadi serangkaian angka 0 dan 1, seperti rekaman digital suara Anda.
Sinyal digital umumnya tidak terlalu rentan terhadap gangguan suara selama transmisi, sehingga lebih dapat diandalkan.

  • Saluran Komunikasi:

Bayangkan beberapa percakapan yang terjadi secara bersamaan di jalan yang sama. Sebuah "saluran" seperti membagi jalan menjadi beberapa jalur, yang memungkinkan beberapa transmisi pada satu media. Berikut adalah bagaimana saluran dibuat:

Frequency Division Multiplexing (FDM): Menetapkan frekuensi yang berbeda untuk sinyal yang berbeda, seperti stasiun radio yang mengudara pada frekuensi yang terpisah.
Time Division Multiplexing (TDM): Mengalokasikan slot waktu tertentu untuk setiap sinyal, seperti bergantian berbicara pada walkie-talkie.

  • Modulasi:

Ini adalah proses menambahkan informasi ke gelombang pembawa (sinyal frekuensi tinggi) untuk transmisi. Bayangkan melampirkan pesan Anda ke seekor merpati pembawa pesan! Terdapat berbagai teknik modulasi, seperti Modulasi Amplitudo (AM) dan Modulasi Frekuensi (FM), yang digunakan dalam siaran radio.

  • Jaringan Telekomunikasi:

Ini adalah sistem kompleks yang menghubungkan pemancar, penerima, dan saluran. Jaringan ini dapat berbentuk digital atau analog dan dapat mencakup router (pengarah informasi) atau switch (penghubung pengguna) untuk memastikan pesan sampai ke penerima yang dituju. Repeater juga dapat digunakan untuk memperkuat sinyal yang lemah dalam jarak jauh.

Media Komunikasi Modern

  • Telepon

Dalam jaringan telepon, penelepon terhubung dengan pihak yang dituju melalui sakelar di berbagai pusat telekomunikasi. Sakelar-sakelar ini membentuk koneksi elektrik antara kedua pengguna dan pengaturannya ditentukan secara elektronik saat penelepon menghubungi nomor. Setelah terhubung, suara penelepon diubah menjadi sinyal elektrik menggunakan mikrofon kecil di handset penelepon. Sinyal elektrik ini kemudian dikirim melalui jaringan ke pengguna di ujung lain dan diubah kembali menjadi suara oleh pengeras suara kecil di handset mereka.

Pada 2015, sebagian besar telepon rumah masih menggunakan sistem analog, di mana suara langsung menentukan voltase sinyal. Meskipun panggilan jarak dekat mungkin tetap analog, penyedia layanan sering mengonversi sinyal menjadi digital untuk transmisi jarak jauh. Keuntungannya, data suara digital dapat dikirim berdampingan dengan data internet dan dapat direproduksi sempurna dalam komunikasi jarak jauh.

Telepon seluler memiliki dampak signifikan terhadap jaringan telepon. Pelanggan telepon seluler kini melebihi pelanggan telepon kabel di banyak pasar. Penjualan telepon seluler pada 2005 mencapai 816,6 juta unit dengan pangsa pasar terbesar di Asia/Pasifik, Eropa Barat, CEMEA, Amerika Utara, dan Amerika Latin. Afrika mencatat pertumbuhan pelanggan baru tercepat selama 5 tahun mulai 1999. Semakin banyak layanan yang menggunakan sistem digital seperti GSM atau W-CDMA, sementara analog seperti AMPS mulai ditinggalkan.

Terjadi perubahan dramatis dalam komunikasi telepon di balik layar. Dimulai dengan pengoperasian TAT-8 pada 1988, dekade 1990-an menyaksikan adopsi luas sistem berbasis serat optik yang menawarkan peningkatan kapasitas data drastis. Protokol Asynchronous Transfer Mode (ATM) membantu komunikasi di banyak jaringan serat optik modern dengan memungkinkan transmisi data berdampingan. ATM cocok untuk jaringan telepon publik karena menetapkan jalur data dan mengaitkannya dengan kontrak lalu lintas untuk menjamin laju bit konstan.

  • Radio dan Televisi

Dalam sistem penyiaran, menara pusat berkekuatan tinggi memancarkan gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi ke banyak penerima berkekuatan rendah. Gelombang frekuensi tinggi ini dimodulasi dengan sinyal yang berisi informasi visual atau audio. Penerima kemudian disetel untuk menangkap gelombang frekuensi tinggi dan demodulator digunakan untuk mengambil sinyal visual atau audio. Sinyal penyiaran dapat berupa analog (sinyal bervariasi terus-menerus sesuai informasi) atau digital (informasi dikodekan sebagai nilai-nilai diskrit).

Industri media penyiaran berada di titik balik penting dengan banyak negara beralih dari siaran analog ke digital. Transisi ini dimungkinkan oleh sirkuit terpadu yang lebih murah, cepat, dan mampu. Keuntungan utama siaran digital adalah menghilangkan masalah seperti gambar bersemut, hantu, dan distorsi lain yang umum pada analog karena sifat transmisi analog yang rentan terhadap gangguan.

Ada tiga standar yang bersaing untuk diadopsi secara global dalam penyiaran TV digital: ATSC, DVB, dan ISDB - dengan persebaran adopsi seperti pada peta. Semuanya menggunakan MPEG-2 untuk kompresi video.Untuk audio, ATSC menggunakan Dolby Digital AC-3, ISDB menggunakan Advanced Audio Coding, dan DVB tidak memiliki standar tapi umumnya menggunakan MPEG-1 Part 3 Layer 2.Modulasi yang digunakan juga berbeda.

Dalam penyiaran audio digital, hampir semua negara mengadopsi standar Digital Audio Broadcasting (Eureka 147) kecuali Amerika Serikat yang memilih HD Radio. HD Radio memungkinkan informasi digital "menumpang" pada transmisi AM atau FM analog konvensional.

Namun, meskipun migrasi ke digital, sebagian besar negara masih menayangkan televisi analog. AS mengakhiri analog pada 12 Juni 2009 setelah menunda batas waktu beberapa kali. Kenya juga menghentikan analog pada Desember 2014. Untuk TV analog, ada tiga standar untuk siaran berwarna: PAL (Jerman), NTSC (AS), dan SECAM (Prancis). Untuk radio analog, peralihan ke digital lebih sulit karena biaya penerima digital yang lebih tinggi. Pilihan modulasi umumnya adalah amplitudo (AM) atau frekuensi (FM).

  • Internet

Internet adalah jaringan komputer global yang saling terhubung menggunakan Protokol Internet (IP). Setiap komputer di Internet memiliki alamat IP unik yang dapat digunakan komputer lain untuk mengirimkan informasi kepadanya. Dengan demikian, setiap komputer dapat mengirim pesan ke komputer lain menggunakan alamat IP-nya. Pesan-pesan ini membawa alamat IP komputer asal, memungkinkan komunikasi dua arah. Internet pada dasarnya adalah pertukaran pesan antar komputer.  

Diperkirakan 51% informasi yang mengalir melalui jaringan telekomunikasi dua arah pada 2000 mengalir melalui Internet (sisanya 42% melalui telepon kabel). Pada 2007, Internet mendominasi dan menangkap 97% seluruh informasi di jaringan telekomunikasi. Pada 2008, diperkirakan 21,9% populasi dunia memiliki akses internet dengan tingkat akses tertinggi di Amerika Utara, Oseania/Australia, dan Eropa. Untuk akses broadband, Islandia, Korea Selatan, dan Belanda memimpin dunia.

Internet bekerja dengan protokol yang mengatur cara komputer dan router saling berkomunikasi. Pendekatan berlapis memungkinkan protokol di tingkat rendah disesuaikan dengan situasi jaringan tanpa mengubah cara protokol tingkat tinggi bekerja. Contohnya, browser internet dapat menjalankan kode yang sama baik komputer terhubung melalui Ethernet atau Wi-Fi.

Di Internet, medium fisik dan protokol data link dapat bervariasi saat paket melintasi dunia karena Internet tidak membatasi penggunaan media atau protokol apa pun. Kebanyakan komunikasi interkontinental akan menggunakan protokol Asynchronous Transfer Mode (ATM) atau setaranya di atas serat optik karena Internet berbagi infrastruktur dengan jaringan telepon umum.

Di lapisan jaringan, Internet Protocol (IP) diadopsi untuk pengalamatan logis. Untuk Web, "alamat IP" berasal dari bentuk yang dapat dibaca manusia menggunakan Sistem Nama Domain. Saat ini, versi IP yang paling banyak digunakan adalah versi empat, tapi perpindahan ke versi enam segera terjadi.

Di lapisan transpor, sebagian besar komunikasi mengadopsi Transmission Control Protocol (TCP) atau User Datagram Protocol (UDP). TCP digunakan ketika setiap pesan harus diterima, sedangkan UDP digunakan saat hanya diinginkan. Dengan TCP, paket dikirim ulang jika hilang dan diurutkan sebelum diberikan ke lapisan atas. Dengan UDP, paket tidak diurutkan atau dikirim ulang jika hilang. Baik TCP maupun UDP membawa nomor port untuk menentukan aplikasi atau proses mana yang harus menangani paket tersebut.

Di atas lapisan transpor, ada protokol seperti Secure Sockets Layer (SSL) dan Transport Layer Security (TLS) yang memastikan kerahasiaan data yang ditransfer antara dua pihak. Akhirnya, di lapisan aplikasi, terdapat protokol yang dikenal pengguna seperti HTTP (web browsing), POP3 (email), FTP (transfer file), IRC (chat internet), BitTorrent (berbagi file), dan XMPP (pesan instan).

Voice over Internet Protocol (VoIP) memungkinkan paket data digunakan untuk komunikasi suara sinkron. Paket ini ditandai sebagai paket suara dan dapat diprioritaskan oleh administrator jaringan agar percakapan real-time lebih diprioritaskan daripada transfer file atau email yang bisa ditunda.

  • Jaringan Area Lokal dan Jaringan Area Luas

Meskipun pertumbuhan Internet, karakteristik jaringan area lokal (LAN) tetap berbeda karena jaringan skala ini tidak memerlukan semua fitur jaringan besar dan seringkali lebih hemat biaya tanpanya. Ketika tidak terhubung Internet, LAN juga memiliki keunggulan privasi dan keamanan. Namun, tidak adanya koneksi langsung ke Internet tidak sepenuhnya melindungi dari peretas, militer, atau kekuatan ekonomi.

Jaringan Area Luas (WAN) adalah jaringan komputer pribadi yang dapat membentang ribuan kilometer. Beberapa keunggulannya termasuk privasi dan keamanan. Pengguna utama LAN dan WAN pribadi meliputi angkatan bersenjata dan badan intelijen yang harus menjaga kerahasiaan informasi.

Pada pertengahan 1980-an, beberapa set protokol komunikasi muncul untuk mengisi celah antara lapisan data-link dan lapisan aplikasi model referensi OSI, termasuk AppleTalk, IPX, dan NetBIOS dengan protokol dominan pada awal 1990-an adalah IPX karena kepopulerannya di antara pengguna MS -DOS. TCP/IP ada saat itu, tetapi biasanya hanya digunakan oleh fasilitas pemerintah dan penelitian besar.

Ketika Internet tumbuh populer dan lalulintas harus diarahkan ke jaringan pribadi, protokol TCP/IP menggantikan teknologi jaringan area lokal yang ada. Teknologi tambahan seperti DHCP memungkinkan komputer berbasis TCP/IP untuk mengonfigurasi sendiri di jaringan.

Untuk jaringan besar seperti WAN, protokol data-link khas adalah ATM atau MPLS; sedangkan untuk LAN, protokol khas adalah Ethernet dan Token Ring. Protokol ini lebih sederhana karena menghilangkan fitur seperti jaminan kualitas layanan, dan menawarkan kontrol akses medium yang lebih ekonomis.

Meski popularitas sederhana Token Ring pada 1980-an dan 1990-an, praktis semua LAN sekarang menggunakan Ethernet berkabel atau nirkabel. Di lapisan fisik, banyak implementasi Ethernet berkabel menggunakan kabel twisted-pair tembaga, tapi ada juga yang awalnya menggunakan kabel koaksial yang lebih berat dan beberapa implementasi baru (terutama kecepatan tinggi) menggunakan serat optik.


Disadur dari: en.wikipedia.org

Selengkapnya
Sejarah Singkat Telekomunikasi: Dari Sinyal Jauh hingga Internet Global
« First Previous page 294 of 1.121 Next Last »