Indonesia Butuh Ini di Masa Depan: Optical Wireless Communication (OWC)

Komunikasi Wireless (nirkabel) menggunakan gelombang elektromagnet untuk mengirimkan sinyal jarak jauh. Dari sisi pengguna, sambungan wireless tidak berbeda jauh dengan sambungan jaringan lainnya: Web browser anda, e-mail, dan aplikasi jaringan lainnya akan bekerja seperti biasanya. Akan tetapi gelombang radio memiliki beberapa hal yang berbeda di bandingkan dengan kabel Ethernet. Contoh, sangat mudah melihat jalur yang di ambil oleh kabel Ethernet, lihat lokasi colokan LAN di komputer anda, ikuti kabel Ethernet sampai di ujung lainnya, dan anda akan menemukan jalur tersebut. Anda juga dapat secara mudah memasang banyak kabel Ethernet berdampingkan satu sama lain tanpa saling mengganggu, karena kabel akan sangat efektif untuk menjaga agar sinyal menjalan dalam kabel tersebut saja.

Jaringan wireless berfungsi sebagai mekanisme pembawa antara peralatan atau antar peralatan dan jaringan kabel tradisional (jaringan perusahaan dan Internet). Jaringan wireless banyak jenisnya tapi biasanya digolongkan ke dalam empat jenis berdasarkan jangkauannya yaitu:

1. WPAN: Wireless Personal Area Network WPAN

WPAN mewakili teknologi personal area network wireless seperti Bluetooth (IEEE 802.15) dan Infrared (IR). Jaringan ini mengizinkan hubungan peralatan personal dalam suatu area berkisar 30 feet (1 feet=12 inch). Bagaimanapun juga Infrared membutuhkan hubungan langsung dan jangkauan yang lebih pendek.

2. WLAN: Wireless Local Area Network

WLAN, mewakili local area network wireless, seperti lab atau perpustakaan, untuk membentuk suatu jaringan atau koneksi ke Internet. Jaringan sementara dapat dibentuk oleh beberapa pemakai membutuhkan access point.

3. WMAN: Wireless Metropolitan Area Network

Teknologi ini mengizinkan koneksi dari berbagai jaringan dalam suatu area metropolitan seperti bangunan-bangunan yang berbeda dalam suatu kota, yang mana dapat menjadi alternatif atau cadangan untuk memasang kabel tembaga atau fiber.

4. WWAN: Wireless Wie Area Network

WWAN meliputi teknologi dengan daerah jangkauan yang luas seperti selular 2G, Cellular Digital Packet Data (CDPD), Global System for Mobile Communications (GSM)

Teknologi komunikasi nirkabel berkembang biak dan menjadi penting dengan sangat cepat dalam beberapa dekade terakhir tepatnya pada abad ke-20, dan awal abad ke-21. Penyebaran frekuensi radio dalam skala yang luas merupakan faktor kunci dalam perluasan perangkat dan sistem nirkabel. Namun, porsinya spektrum elektromagnetik yang digunakan oleh sistem nirkabel memiliki kapasitas terbatas, dan izin untuk menggunakan bagian-bagiannya karena spektrum itu mahal. Dengan meningkatnya komunikasi nirkabel yang banyak datanya, permintaan akan spektrum RF melebihi pasokan, menyebabkan perusahaan mempertimbangkan opsi untuk menggunakan komponen elektromagnetik spektrum selain frekuensi radio.

Komunikasi nirkabel optik (OWC) mengacu pada transmisi dalam media propagasi tidak terarah melalui penggunaan pembawa optik: radiasi tampak, inframerah (IR), dan ultraviolet (UV). Eksperimen pertama transmisi sinyal melalui atmosfer telah dilakukan oleh Alexander Graham Bell pada tahun 1880. Dia menggunakan sinar matahari sebagai pembawa transmisi sinyal suara pada jarak sekitar beberapa kaki. Namun, eksperimen tersebut tidak terjadi berhasil karena sifat operator yang tidak konsisten. Kemudian, pada tahun 1960-an, Theodore H. Maiman menemukan laser kerja pertama di Hughes Research Laboratories, Malibu, Kalifornia. Sejak saat ini, nasib FSO telah berubah. Berbagai eksperimen dilakukan di laboratorium militer dan luar angkasa untuk mendemonstrasikannya Tautan FSO. Pada tahun 1970-an, Angkatan Udara mensponsori sebuah program yang dikenal sebagai Penerbangan Luar Angkasa Sistem Uji (SFTS) untuk membangun hubungan satelit ke darat di stasiun bumi Angkatan Udara, Meksiko Baru. Program ini kemudian berganti nama menjadi Sistem Uji Penerbangan Lintas Udara. Ini Program ini mencapai kesuksesan pertamanya pada tahun 1980an dengan kecepatan data sebesar 1 Gbps didemonstrasikan dari pesawat ke stasiun bumi. Akhirnya komunikasi WOC dipertimbangkan untuk digunakan lagi ke tahap yang lebih baik hingga sekarang.

Variasi OWC berpotensi digunakan dalam beragam aplikasi komunikasi mulai dari interkoneksi optik dalam sirkuit terpadu melalui hubungan antar gedung luar ruangan ke komunikasi satelit.

OWC dapat dibagi menjadi lima kategori berdasarkan transmisi jangkauannya:

1. Jangkauan ultra-pendek: komunikasi chip-ke-chip dalam multi-chip yang ditumpuk dan dikemas rapat.

2. Jarak pendek: jaringan area tubuh nirkabel (WBAN) dan jaringan area pribadi nirkabel(WPAN) aplikasi di bawah standar IEEE 802.15.7 atau disebut komunikasi bawah air

3. Jarak menengah: IR dalam ruangan dan komunikasi cahaya tampak (VLC) untuk area lokal nirkabel jaringan (WLAN) dan komunikasi antar kendaraan dan kendaraan ke infrastruktur.

4. Jarak jauh: sambungan antar gedung, disebut juga komunikasi optik ruang bebas(FSO).

5. Jangkauan sangat jauh: Komunikasi laser di luar angkasa terutama untuk hubungan antar satelit dan pembentukan konstelasi satelit.

Kebutuhan akan informasi akan meningkat dengan pesat dan dibutuhkan untuk berbagai macam aktivitas yang terdengar sederhana, tapi  memerlukan bandwidth dan kuantitas yang semakin tinggi. Aktivitas tersebut antara lain datang dari mobile device, Gaming, video streaming, music streaming, mail, dan tak terkecuali untuk dunia pendidikan untuk pencarian berbagai informasi atau pengetahuan. Kebutuhan inilah yang mendorong manusia untuk selalu mengembangkan teknologi wireless. Selain itu karena tidak semua area dapat dijangkau oleh media kabel, wireless merupakan solusi yang paling memungkinkan saat ini.

Saat ini banyak diciptakan micro-chip dapat ditanamkan pada beberapa peralatan, mulai dari peralatan rumah tangga yang paling sederhana hingga perangkat medis yang paling rumit sekalipun. Micro-chip praktis ini banyak dibangun dan ditanamkan ke home appliances yang berasal dari Jepang. Chip ini berjalan diatas operating system yang dikembangkan oleh salah satu perusahaan elektronik di Jepang dan dinamakan TRON (Nortel  Technology  Journal,  2010). Micro-chip ini digunakan untuk berbagai keperluan, dari mulai menyimpan data hingga melakukan pemrosesan data hingga menjadi informasi yang berguna bagi manusia. Bayangkan jika chip-chip ini dapat dimanfaatkan secara jarak jauh dan baik. Tidak hanya informasi yang berharga yang didapat dari  chip-chip tersebut, tapi juga mampu melakukan sesuatu apapun itu dari jarak yang jauh. Dan tentunya semua teknologi masa depan ini membutuhkan koneksi atau jaringan yang dapat menjangkau dengan mudah dan cepat. Disinilah teknologi wireless diharapkan untuk dapat mendukungnya. Karena tidak mungkin jaringan jutaan micro-chip tersebut dibangun di atas media kabel.

Teknologi masa depan yang dapat diaplikasikan untuk wireless, juga dapat membantu masalah kesehatan  manusia. Karena  micro chip (atau  semacam  sensor) yang ditanamkan ke peralatan rumah tangg atau mesin lainnya dapat ditanamkan juga pada tubuh manusia. Teknologi micro-chip ini dibuat agar  dapat  mendeteksi  kondisi  fisik  tubuh  manusia, lalu mengirimkan data-data tersebut ke server yang dihubungkan dengan jaringan wireless. Server menyimpan data-data tersebut dan me monitoring-nya. Sistem ini pernah dikemukakan oleh Prem Chand Jain, pada artikelnya di jurnal IETE Technical Review