Teknologi Digital di Era Digital

Pendahuluan

Tidak berlebihan kiranya apabila pada dasawarsa ini merupakan maraknya mesin-mesin digital di berbagai bidang. Sebagai contoh sebuah jam digital murah namun dengan kemampuan komunikasi mumpuni, mampu menandingi jam analog yang sudah merupakan tradisi. Alat murah ini bahkan mampu merekam detak jantung, tekanan darah, suhu tubuh, kecepatan langkah kaki, jarak tempuh, dan sebagainya. 

Tidak sampai di sini saja, mereka dapat meneruskan berbagai data dan informasi ke berbagai perangkat lunak atau aplikasi yang lain, baik sekedar berbagi maupun digunakan untuk analisis lebih lanjut. Pada artikel pendek ini kita membahas tentang era digital ini.

Era Digital

Pada rentang tahun 1950-2050, nampaknya merupakan periode perkembangan digital, yang ditandai dengan penemuan dan perkembangan sangat cepat peralatan digital. Perangkat dengan dasar kerja digital, di mana setiap keadaan dinyatakan hanya dalam 2 buah simbol atau keadaan dasar, yaitu 0 dan 1. Misalnya, adanya arus listrik sampai dengan +3 volt menyatakan keadaan 0, apabila di atas 3 volt menyatakan keadaan 1. Atau, simbol 0 apabila ada arus, sedangkan simbol 1 apabila tidak ada arus, dan sebagainya.

Prinsip digitalisasi seperti di atas, ternyata mampu melahirkan berbagai peralatan digital, atau menggantikan peralatan sebelumnya yang masih menggunakan prinsip analog. Secara umum perangkat pengubah dari analog ke digital (analog to digital converter, ADC) menjadi bagian sangat penting untuk merubah data berbentuk analog menjadi digital.

Teknik pengiriman data pun, di mana data dikirim dari sumbernya ke penerima melalui suatu media, berubah menjadi berbentuk sinyal atau data digital. Pada data yang sedang dikirimkan bisa saja terjadi kesalahan pada saat melewati media pengirim, mengakibatkan terjadi ketidaksamaan antara data yang sudah dikirim dengan yang diterima. Salah satu aspek penting pengiriman data digital adalah dapat terapkan teknik-teknik pemulihan data, misalnya dengan cek paritas, kode Hamming, dan sebagainya.  

Sinyal analog yang berbentuk sinyal kontinu, diubah menjadi diskret dengan mencuplik pada kisaran-kisaran waktu tertentu pada ranah waktu (discretization). Selanjutnya dilakukan proses kuantisasi (quantization) dari kisaran amplitudo gelombang menjadi bilangan-bilangan bulat, misalnya amplitudo antara 2-4 dianggap sebagai 3, antara 4-6 sebagai 5, dan seterusnya. Bilangan-bilangan bulat ini selanjutnya dinyatakan ke dalam sistem bilangan biner yang terdiri dari simbol 0 dan 1, misalnya bilangan 4 menjadi 0100, 7 menjadi 0111.

Rangkaian simbol biner ditambahkan beberapa tambahan simbol pengecekan untuk menambah keandalan sistem pengiriman data, misalnya dengan menambah kode-kode paritas tertentu setiap 8 angka. Pada pihak penerima simbol-simbol pengecekan ini dilihat apakah terjadi ketidaksesuaian. Apabila masih berada pada kisaran pemulihan, maka kode-kode data yang mengalami perubahan bisa dilakukan pemulihan, namun apabila kerusakan tidak bisa dipulihkan, maka penerima akan minta pengiriman data ulang.

Teknik-teknik Digital

Beberapa teknik utama dalam dunia digital telah dan akan terus dikembangkan untuk mendukung kemajuan teknologi di berbagai bidang, antara lain sebagai berikut:

Pengolahan Sinyal Digital (Digital Signal Processing, DSP)

Pengolahan Sinyal Digital adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis, memodifikasi, dan memanipulasi sinyal digital dalam berbagai aplikasi, seperti suara, gambar, video, dan data sensor. Dalam DSP, sinyal analog dikonversi menjadi sinyal digital melalui proses sampling dan quantization.