Bola Lampu dan Evolusinya

Sejak ditemukan hampir dua abad silam, bola lampu yang menerangi bumi terus berkembang. Tuntutan hemat energi memicu inovasi hingga menghasilkan lampu yang kian efisien memanfaatkan energi. Fungsinya pun tak lagi menerangi rumah atau jalan, tetapi meluas, termasuk budidaya tanaman.

Ikhtiar Joseph Swann, Inggris, dan Thomas Alva Edison, Amerika Serikat, pada 1870-an menghasilkan bola lampu pijar. Meski mereka bukan penemu pertama lampu elektrik, usaha mereka memungkinkan produksi massal.

Cahaya lampu pijar berasal dari nyala filamen, kawat tipis dari tungsten. Saat lampu dinyalakan, arus listrik memanaskan filamen hingga suhu 2.200 derajat celsius hingga filamen berpijar. Supaya panas terkonsentrasi di sekitar filamen, tungsten ditempatkan dalam bola lampu kedap udara.

”Karena cahaya lampu dari proses pemanasan, kestabilan arus listrik menentukan nyala lampu,” kata dosen Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung, Rahmat Hidayat, Sabtu (11/10/2014). Tegangan listrik turun, suplai arus berkurang, lampu meredup. Pun sebaliknya.

Suhu pemanasan yang tak terlalu tinggi membuat pancaran sinar berwarna kuning. Intensitas cahaya atau tingkat kecerlangan lampu pijar hanya 15 lumen per watt. Akibatnya, untuk menghasilkan cahaya lebih terang butuh energi listrik besar.

Namun, sebesar apa pun arus listrik yang diberikan, lebih dari 90 persennya diubah jadi panas. Hanya 5 persen listrik yang diubah jadi cahaya. Itu jelas tidak efisien dan boros listrik.

Pemanasan filamen terus-menerus, lanjut Rahmat, akan mengikis permukaan tungsten hingga penampang kawat mengecil hingga filamen putus dan lampu tak bisa digunakan lagi. Mudah putusnya filamen membuat usia hidup lampu hanya 1.000 jam atau empat bulan untuk pemakaian 8 jam per hari.

Lampu Pendar

Sifat boros lampu pijar mendorong ilmuwan dan perekayasa mencari bola lampu baru lebih efisien terkait energi. Lahirlah lampu pendar atau lampu fluorosensi pada 1938.

Lampu ini paling banyak digunakan di Indonesia, baik tabung (tubular lamp/TL) maupun kompak. Sebagian masyarakat menyebutnya lampu neon karena banyak digunakan pada neon box atau papan reklame.

Sejatinya, kedua lampu itu berbeda jenis. Proses menghasilkan cahaya keduanya sama, lewat proses eksitasi elektron. Namun, kandungan gas yang dieksitasi berbeda. Eksitasi pada lampu neon hanya sekali, sedangkan lampu pendar dua kali.

Saat lampu dialiri listrik, elektroda pada ujung tabung lampu pendar memancarkan elektron bebas. Elektron itu akan mengionisasi gas argon dalam tabung bertekanan rendah.

Arus listrik membuat elektron bebas dan ion gas argon bergerak cepat dari satu elektroda ke elektroda lain. Arus listrik juga mengubah merkuri dalam tabung dari cair jadi gas. Proses itu akan membuat partikel bergerak (elektron dan ion) bertabrakan dengan atom merkuri. Akibatnya, elektron merkuri tereksitasi, turun ke tingkat energi lebih stabil dan melepaskan energi dalam bentuk foton atau cahaya ultraviolet.

Selanjutnya, cahaya ultraviolet akan mengeksitasi atom fosfor pada lapisan dalam tabung. Fosfor itu pula yang memberi warna putih tabung. Pada proses eksitasi lanjutan itu akan dihasilkan cahaya tampak putih terlihat mata. ”Variasi cahaya lampu pendar bisa diatur berdasarkan komposisi fosfor,” ujarnya.

Proses eksitasi lanjutan itu tak ada pada lampu neon. Gas yang digunakan pun tidak hanya argon, tapi juga neon dan kripton. Neon menghasilkan cahaya merah, sedang gas lain menghasilkan warna berbeda.

Lampu pendar menghasilkan intensitas cahaya lebih baik dari lampu pijar, 67 lumen per watt. Pengubahan cahaya ultraviolet menjadi cahaya tampak juga menghasilkan panas yang hilang ke lingkungan, tapi jumlahnya lebih sedikit. Usia rata-rata lampu lebih lama, 8.500-10.000 jam.

Lampu LED

Meski lebih hemat dari lampu pijar, keberadaan merkuri yang merupakan logam berat dalam lampu pendar jadi masalah baru karena merusak lingkungan dan mengganggu kesehatan. Tuntutan ada lampu yang kian hemat tetap ada. Selain itu, lampu masa depan pun harus bisa diaplikasikan lebih luas.

Lahirlah lampu berteknologi dioda pemancar cahaya (light-emitting diode/LED). Penelitian lampu LED dimulai 1960-an dengan menghasilkan lampu LED merah dan hijau. Baru pada 1990-an, LED biru hadir. Dengan temuan LED biru, LED putih bisa dibuat.

Temuan atas LED biru itulah yang membuat ilmuwan Jepang Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, dan Shuji Nakamura dianugerahi hadiah Nobel Fisika 2014.

Sumber pencahayaan lampu LED berasal dari dioda berupa semikonduktor dari material padat dan mampu mengalirkan arus listrik. Energi yang dilepaskan dari gerakan elektron dalam semikondutor itulah yang akan menghasilkan cahaya.

Saat listrik dialirkan, elektron bebas dari bagian negatif semikonduktor yang diperkaya elektron bebas mengalir ke bagian positif. Saat bersamaan, lubang elektron pada bagian positif bergerak ke bagian negatif.

Gerakan itu membuat elektron bebas jatuh ke lubang elektron. Akibatnya, elektron turun ke tingkat energi yang lebih stabil dan melepaskan foton/cahaya. Kian tinggi energi foton yang dihasilkan, cahaya yang dihasilkan kian tinggi frekuensinya atau panjang gelombangnya.

Oleh karena itu, warna cahaya yang diperoleh lampu LED bergantung pada campuran materi penyusun diodanya. Misalnya, campuran aluminium, galium, dan arsenik akan menghasilkan cahaya merah. Perpaduan indium, galium, dan nitrida memberi warna biru.

Dibandingkan ukuran pembangkit cahaya lampu pijar dan pendar, ukuran LED sangat kecil, luasnya kurang dari 1 milimeter persegi. ”Semakin besar LED, susunan atomnya makin mudah rusak sehingga sifat elektriknya berkurang,” ujar Rahmat yang juga meneliti LED.

Oleh karena itu, untuk membuat sebuah bola lampu umumnya tersusun beberapa LED. Ukuran kecil juga memungkinkan lampu LED ditempatkan pada berbagai sirkuit elektronik untuk beragam pencahayaan.

Tak hanya penerangan rumah atau jalan, rangkaian LED juga dimanfaatkan untuk pencahayaan beragam alat elektronik, mulai pengendali jarak jauh, layar monitor, telepon pintar, hingga televisi. Bahkan, LED juga bisa sebagai pengganti sinar matahari untuk menumbuhkan tanaman dalam ruang.

Lebih dari 50 persen energi listrik pada LED diubah jadi cahaya. Itu membuat LED lebih efisien dibandingkan lampu pendar, apalagi lampu pijar. Setiap 1 watt listrik mampu menghasilkan cahaya berintensitas 70-100 lumen. Usia pakai bisa lebih lama hingga 50.000 jam.

Proses produksi yang rumit membuat harga lampu LED masih mahal. Namun, jika dihitung biaya total pembelian dan pemakaian listrik, penggunaan LED tetap lebih murah.

Selain itu, LED juga rentan dengan temperatur tinggi yang akan membuatnya terlalu panas dan gagal beroperasi. Oleh karena itu, LED butuh arus listrik stabil dan pemasangan sirkuit listrik secara tepat.

Teknologi Interface Telematika

Teknologi Interface Telematika adalah suatu teknologi atribut sensor dari pertemuan sistem jaringan komunikasi dan teknologi informasi yang berhubungan dengan pengoperasian oleh pengguna.

Dalam Teknologi Interface Telamatika terdapat 6 macam fitur yang terdiri dari:

1. Head up display system
2. Tangible User Interface
3. Computer Vision
4. Middleware Telematika
5. Browsing Audio Data
6. Speech Recognation

Kemudian untuk penjelasan dari masing-masing fitur tersebut adalah sebagai berikut.

1.      Head Up Display System

  Head-up display, atau disingkat HUD, adalah setiap tampilan yang transparan menyajikan data tanpa memerlukan pengguna untuk melihat diri dari sudut pandang atau yang biasa. Nama Head-Up Display berasal dari penggunaan teknologi yang dilakukan user dengan melihat informasi dengan kepala "naik" dan melihat kedepan, bukan memandang miring ke instrumenyang lebih rendah.

Walaupun HUD dibuat untuk kepentingan penerbangan militer, sekarang HUD telah digunakan pada penerbangan sipil, kendaraang bermotor dan aplikasi lainnya.

2.      Tanglible User Interface

Tangible User Interface (TUI) adalah sebuah antar muka pengguna di mana seseorang berinteraksi dengan informasi digital melalui lingkungan fisik. Sebuah TUI adalah salah satu teknologi dimana pengguna berinteraksi dengan sistem digital melalui manipulasi obyek fisik terkait dan langsung mewakili kualitas sistem tersebut.Nama awal dari TUI adalah Graspable User Interface (GUI), yang tidak lagi digunakan.

3.      Computer Vision

Computer Vision yaitu suatu ilmu pengetahuan dan teknologi dari mesin yang melihat. Computer vision dimanfaatkan juga untuk membangun teori kecerdasan buatan yang membutuhkan informasi dari citra(gambar) yang ditangkap dalam berbagai bentuk seperti urutan video, pandangan dari kamera yang diambil dari berbagai sudut dan data multi dimensi yang didapatkan dari hasil pemindaian (scan) medis.Computer vision juga berusaha untuk mengintegrasikan model dan teori untuk pembangunan sistem visi komputer.

Berikut ini contoh dari Computer Vision.

• Interaksi maksudnya sebagai input (masukan) ke suatu perangkat yang  nantinya digunakan sebagai alat untuk keperluan interaksi manusia dan komputer.
•  Pengendalian proses yang biasanya digunakan untuk keperluan robotika di dalam dunia industry.
• Mengorganisir informasi biasanya digunakan untuk untuk pengindeksan database foto dan gambar urutan.

4.      Middleware Telematika

sebuah program yang digunakan atau berfungsi untuk menghubungkan 2 buah program yang berada di 2 buah layer yang berbeda. Middleware juga sering disebut sebagai protokol.Beberapa fungsi dari Middleware Telematika adalah:

• Membuat sebuah aplikasi yang dapat dioperasikan di berbagai sistem operasi serta komputer yang bebeda.
• Mengisi ruang kosong yang ada diantara sistem operasi dan aplikasi.

5.      Browsing Audio Data

Browsing Audio Data merupakan metode browsing jaringan yang digunakan untuk browsing video/ audio data yang ditangkap oleh sebuah IP kamera. Jaringan video/audio metode browsing mencakupi langkah-langkah sebagai berikut :

• Menjalankan sebuah program aplikasi komputer lokal untuk mendapatkan kode identifikasi yang disimpan dalam kamera IP Transmisi untuk mendaftarkan kode identifikasi ke DDNS (Dynamic Domain Name Server) oleh program aplikasi Mendapatkan kamera IP pribadi alamat dan alamat server pribadi sehingga pasangan IP kamera dan kontrol kamera IP melalui kamera IP pribadi alamat dan alamat server pribadi compile ke layanan server melalui alamat server pribadi sehingga untuk mendapatkan video / audio data yang ditangkap oleh kamera IP, dimana server layanan menangkap video / audio data melalui Internet.
• Sebagai kemajuan teknologi jaringan, semakin banyak diterapkan jaringan produk yang dibuat-buat terus-menerus. Salah satu yang paling umum diterapkan jaringan yang dikenal adalah produk kamera IP, yang dapat menampilkan isi (video / audio data) melalui Internet. Kamera IP biasanya terhubung ke jaringan melalui router, dan memiliki sebuah IP (Internet Protocol) address setelah operasi sambungan.

6.     Speech synthesis

Speech synthesis adalah transformasi dari teks ke arah suara (speech). Transformasi ini mengkonversi teks ke pemadu suara (speech synthesis) yang sebisa mungkin dibuat menyerupai suara nyata, disesuaikan dengan aturan – aturan pengucapan bahasa.TTS (text to speech) dimaksudkan untuk membaca teks elektronik dalam bentuk buku, dan juga untuk menyuarakan teks dengan menggunakan pemaduan suara.

7. Speech Recognation

Sistem ini dipakai untuk mengubah suara menjadi tulisan, dengan pengenal suara otomatis (automatic speech recognition) atau pengenal suara komputer (computer speech recognition) dengan system tadi computer dapat mendeteksi sebuah suara yang mana dari suara tadi akan di ubah menjadi tulisan. Dengan adanya system ini si user tidak perlu melakukan pengetikan untuk mengetik suatu kalimat tadi cukup membunyikan kata itu maka computer secara otomatis menulis apa yang anda ucapkan. Dan ini juga digunakan (voice recognition) yang digunakan untuk mengidentifikasi siapa yang membunyikan kata itu saat user berbicara jadi suara user akan dikenali berasal dari siapa dengan alat ini dan Istilah “Speech Recognition” digunakan untuk mengidentifikasi apa yang diucapkan oleh user.

Kesimpulan: 

• Telematika adalah sarana komunikasi jarak jauh melalui media elektromagnetik. Kemampuannya adalah mentransmisikan sejumlah besar informasi dalam sekejap, dengan jangkauan seluruh dunia, dan dalam berbagai cara, yaitu dengan perantaan suara (telepon, musik), huruf, gambar dan data atau kombinasi-kombinasinya. Teknologi digital memungkinkan hal tersebut terjadi. Dengan demikian dapat diambil kesimpulan bahwa telematika merupakan teknologi komunikasi jarak jauh, yang menyampaikan informasi satu arah, maupun timbal balik, dengan sistem digital.

Reference: http://acenataliabutar.blogspot.com/2013/12/teknologi-yang-terkait-interface.html

Layanan Pada Telematika

   Berdasarkan Instruksi Pesiden Republik Indonesia (Inpres) nomor 6 tahun 2001. Pesatnya kemajuan teknologi telekomunikasi, media, dan informatika atau disingkat sebagai teknologi telematika serta meluasnya perkembangan infrastruktur informasi global telah merubah pola dan cara kegiatan bisnis dilaksanakan di industri, perdagangan, dan pemerintah. Perkembangan ilmu pengetahuan dan masyarakat informasi telah menjadi paradigma global yang dominan. Kemampuan untuk terlibat secara efektif dalam revolusi jaringan informasi akan menentukan masa depan kesejahteraan bangsa. Berbagai keadaan menunjukkan bahwa Indonesia belum mampu mendayagunakan potensi teknologi telematika secara baik, oleh karena itu Indonesia terancam “digital divide” yang semakin tertinggal terhadap negara-negara maju. Kesenjangan prasarana dan sarana telematika antara kota dan pedesaaan, juga memperlebar ruang perbedaan sehingga terjadi pula “digital divide” di dalam negara kita sendiri.

    Indonesia perlu melakukan terobosan agar dapat secara efektif mempercepat pendayagunaan teknologi telematika yang potensinya sangat besar itu, untuk meningkatkan kesejahteraan rakyat dan mempererat persatuan bangsa sebagai landasan yang kokoh bagi pembangunan secara berkelanjutan. Di dalam hal ini pemerintah perlu secara proaktif  dengan komitmen yang tinggi membangun kesadaran politik dan menumbuhkan komitmen nasional, membentuk lingkungan bisnis yang kompetitif, serta meningkatkan kesiapan masyarakat untuk mempercepat pengembangan dan pendayagunaan teknologi telematika secara sistematik. Indonesia perlu menyambut komitmen dan inisiatif berbagai lembaga internasional, kelompok negara atau negara-negara lain secara sendiri-sendiri dalam meningkatkan kerja sama yang lebih erat dalam penyediaan sumber daya pembiayaan, dukungan teknis, dan sumber daya lain untuk membantu Indonesia sebagai negara berkembang mengatasi “digital divide”. Dengan kenyataan tersebut, pemerintah dengan ini menyatakan komitmen untuk melaksanakan kebijakan serta melakukan langkah-langkah dalam bentuk program aksi yang dapat secara nyata mengatasi “digital divide”, dengan arah untuk melakukan pengembangan teknologi telematik secara baik.

1. Layanan telematika di bidang informasi.

Penyampaian berbagai informasi kepada sasaran layanan agar individu dapat memanfaatkan informasi tersebut demi kepentingan hidup dan perkembangannya. Dalam layanan ini telematika menyatukan system komunikasi dengan kendaran seperti mobil untuk memberikan pelayanan informasi kepada masyarakat. Ada beberapa contoh pelayanan informasi seperti:

• Jasa pelayanan internet
• Informasi lalu lintas terbaru
• Telematik terminal

2. Layanan Keamanan

Layanan telematika yang kedua adalah layanan keamanan. Layanan ini menyediakan fasilitas untuk memantau dan memberikan informasi bila ada sesuatu yang berjalan tidak seharusnya. Layanan ini dapat mengurangi tingkat pencurian dan kejahatan.

Contoh layanan keamanan yaitu:

1. Navigation assistant
2. Weather,stock information
3. Entertainment and M-commerce.
4. Penggunaan Firewall dan Antivirus

3. Layanan Context-Aware dan Event-base

Di dalam ilmu komputer menyatakan bahwa perangkat komputer memiliki kepekaan dan dapat bereaksi terhadap lingkungan sekitarnya berdasarkan informasi dan aturan-aturan tertentu yang tersimpan di dalam perangkat. Gagasan inilah yang diperkenalkan oleh Schilit pada tahun 1994 dengan istilah context-awareness.

Context-awareness adalah kemampuan layanan network untuk mengetahui berbagai konteks, yaitu kumpulan parameter yang relevan dari pengguna (user) dan penggunaan network itu, serta memberikan layanan yang sesuai dengan parameter-parameter itu. Beberapa konteks yang dapat digunakan antara lain lokasi user, data dasar user, berbagai preferensi user, jenis dan kemampuan terminal yang digunakan user. Sebagai contoh : ketika seorang user sedang mengadakan rapat, maka context-aware mobile phone yang dimiliki user akan langsung menyimpulkan bahwa user sedang mengadakan rapat dan akan menolak seluruh panggilan telepon yang tidak penting. Dan untuk saat ini, konteks location awareness dan activity recognition yang merupakan bagian dari context-awareness menjadi pembahasan utama di bidang penelitian ilmu komputer.

4. Layanan Perbaikan Sumber

Indonesia pada saat ini tengah dalam masa transisi menuju negara demokrasi. Dengan sistem pemerintahan yang terdesentralisasi dalam negara kesatuan dan persatuan bangsa yang kukuh. Untuk mempercepat proses demokrasi dalam kesatuan dan persatuan tersebut, Indonesia harus mampu mendayagunakan potensi teknologi telematika untuk keperluan :

• meniadakan hambatan pertukaran informasi antar masyarakat dan antar wilayah negara, karena hanya dengan demikian berbagai bentuk kesenjangan yang mengancam kesatuan bangsa dapat teratasi secara bertahap.
• memberikan kesempatan yang sama serta meningkatkan ketersediaan informasidan pelayanan publik yang diperlukan untuk memperbaiki kehidupan sosial dan ekonomi masyarakat, serta memperluas jangkauannya agar dapat mencapai seluruh wilayah negara.
• memperbesar kesempatan bagi usaha kecil dan menengah untuk berkembang karena dengan teknologi telematika mampu memanfaatkan pasar yang lebih luas
• meningkatkan produktivitas, efisiensi, dan kemampuan inovasi dalam sektor produksi, serta memperlancar rantai distribusi,agar daya saing ekonomi nasional dalam persaingan global dapat diperkuat.
• meningkatkan transparansi dan memperbaiki efisiensi pelayanan publik, serta memperlancar interaksi antar lembaga-lembaga pemerintah, baik pada tingkat pusat maupun daerah, sebagai landasan untuk membentuk kepemerintahan yang efektif, bersih,dan berorientasi pada kepentingan rakyat.

Kesimpulan:

• Pada dasarmya layanan telematika sangat baik dan efektif digunakan untuk masyarakat karena dapat mempermudah sesuatu yang dahulu bersifat manual menjadi digital. Namun pada penerapannya dibutuhkan perhatian dari masyarakat karena pada layanan ini khusunya pada masyarakat yang awam terhadap teknologi informasi masih ada kemungkinan celah keamanan terhadap celah-celah informasi. Selain itu, untuk pembangunan infrastruktur pada layanan ini membutuhkan biaya yang cukup banyak. Pada sistem telematika ini seharusnya pemerintah melakukan pemerataan agar sistem ini dapat berjalan seimbang dengan perkembangan teknologi masa kini dan agar masyarakat di pelosok dapat merasakan manfaat dari sistem telematika tersebut.

Reference: http://www.scribd.com/doc/244283527/Layanan-Telematika-ppt