KEBERADAAN IPTEK YANG SECARA LANGSUNG / TIDAK LANGSUNG MENINGKATKAN DAYA DUKUNG LINGKUNGAN

KEBERADAAN IPTEK YANG SECARA LANGSUNG / TIDAK LANGSUNG MENINGKATKAN DAYA DUKUNG LINGKUNGAN

Iptek Lingkungan ialah teknologi yang berkaitan dengan pemanfaatan dalam kaitannya dengan manjemen lingkungan Sumber Daya Alam (SDA) dan Sumber Daya Manusia (SDM) yang tersusun sistematis dengan metode tertentu untuk menjelaskan gejala-gejala tertentu pada bidang iptek terhadap linkungan tanpa merusak keseimbangan lingkungan . Upaya pelestarian lingkungan tidak hanya diperlukan saat pembukaan lahan dan penata gunaan tanah. Juga selama kegiatan pembudidayaan sampai ke pengolahan hasil. Pelestarian lingkungan pada semua tahapan produksi perlu menjadi tekad masyarakat, terlebih dalam menghadapi semakin nyaringnya tuntutan pada “produksi hijau”. Selain itu, tekad masyarakat melestarikan lingkungan dapat menjadi perisai terhadap kecaman tentang kerusakan lingkungan perkebunan.

Iptek Lingkungan meliputi:

1.       Pengolahan Sampah.

2.       Pengolahan Limbah.

3.       Konservasi Lingkungan.

4.       Badan Pertanian Teknologi bibit & benih, Rekayasa Genetika.

P  pengolahan sampah

Tumpukan sampah yang setiap hari bertambah satu hingga 1,5 ton, mulai teratasi menyusul beroperasinya pengelolaan sampah terpadu terutama Jakarta, pengelolaan sampah terpadu mampu mengurangi limbah rumah tangga hingga 60-65 persen, sedangkan 35-40 persen sisanya diangkut ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA)

Pengelolaannya harus melibatkan semua warga, oleh karena itu, rumah tangga harus melakukan pemilahan sampah menjadi tiga bagian, yaitu sampah organik (basah) (sisa makanan, sayur), kering (kertas, dus, botol), dan limbah berbahaya seperti aki dan baterai bekas, sprayer
insektisida, serta pembalut wanita.

Pengolahan Limbah

 

Limbah ialah hasil buangan suatu pembakaran atau sisa hasil poduksi yang mengandung zat kimia berbahaya yang dapat merusak keseimbangan lingkungan seperti limbah B3. Industri primer pengolahan hasil hutan merupakan salah satupenyumbang limbah cair yang berbahaya bagi lingkungan. Bagi industri-industri besar, seperti industri pulpen dan kertas, teknologi pengolahan limbahcair yang dihasilkannya mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagiindustri kecil atau sedang. Namun demikian, mengingat penting dan besarnyadampak yang ditimbulkan limbah cair bagi lingkungan, penting bagi sektorindustri kehutanan untuk memahami dasar-dasar teknologi pengolahan limbahcair.

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarianlingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupunindustri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara olehmasyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuaidengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan, agar Lingkungan terjaga dan terlestarikan.

·         Konservasi Lingkungan

 

Mendukung dan ikut serta dalam program konservasi lingkungan dan bekerjasama akan menghasilkan suatu pembangunan yang ramah lingkungan serta memperhatikan pada pembangunan ekonomi yang bersifat berkelanjutan dengan memperhatikan kelestarian lingkungan. Karena terpeliharanya kelestarian lingkungan, termasuk dengan menjaga kelangsungan hidup spesies laut dan terumbu karang merupakan hal yang memberikan manfaat dan keuntungan bersama dan berkelanjutan dalam jangka waktu yang panjang sehingga dinikmati oleh generasi yang akan datang.

·         Badan Pertanian Teknologi Bibit & Benih, Rekayasa Genetika

 

Upaya peningkatan produktivitas dan mutu produk yang sesuai dengan dinamika lingkungan diharapkan dapat dilakukan melalui penelitian bioteknologi. Manipulasi potensi genetik melalui penelitian biologi molekuler, mikrobiologi, bioproses, kultur jaringan dan rekayasa genetika harus dihasilkan untuk memenuhi kebutuhan maka harus dilakukan bioteknologi.

Maka teknik rekayasa genetika mulai menggelisahkan. Banyak kalangan khawatir bahwa dampak revolusi hijau tahun 1960-an akan terulang kembali. Penggunaan teknologi dan paksaan pasar yang dilakukan dalam revolusi hijau memang menghasilkan produksi pangan dalam jumlah besar. Namun terbukti upaya tersebut mengganggu keseimbangan ekologi, menciptakan wabah baru, dan sejumlah dampak kesehatan bagi manusia.
Hal sama dikhawatirkan terjadi mengikuti inisitiaf rekayasa genetik yang saat ini getol dilakukan pada tanaman. Segelintir perusahaan bioteknologi meyakinkan bahwa seluruh benih transgenik yang dipasarkan sudah melalui berbagai tahap percobaan. Jadi masyarakat tidak perlu khawatir terhadap dampak lingkungan dan kesehatan yang akan muncul.
Namun keyakinan serupa ternyata tidak dimiliki oleh para aktivis lingkungan dan mereka yang concern terhadap masalah lingkungan. Pesimisme ini muncul setelah tidak ada penjelasan transparan tentang resiko yang menyertai pelepasan benih transgenik ini ke alam bebas.
Di Amerika Serikat, organisasi lingkungan Greenpeace bahkan mengajukan petisi ke Environmental Protection Agency (EPA) agar membatalkan semua perijinan tanaman hasil rekayasa genetik.
Sementara di Indonesia, sejumlah LSM lingkungan mendesak pemerintah bersikap transparan kepada masyarakat soal tanaman transgenik. Terlebih Departemen Pertanian kini aktif menguji sejumlah benih transgenik termasuk kedelai, jagung dan kapas. Khusus untuk yang terakhir bahkan telah dilakukan pelepasan di Sulawesi Selatan pada 7 Februari 2001. Dan sampai saat ini terus memancing perdebatan yang tidak ada hentinya.

Karena Pembangunan yang tidak menjaga keseimbangan lingkungan terjadi dan meningkat dalam beberapa tahun belakangan ini. Alasan tersebut diperparah dengan kurangnya perhatian masyarakat dan ketidakkonsistenannya pemerintah dalam menata permasalahan lingkungan. Akibat ketidakacuhan tersebut baru dapat dirasakan akhir-akhir ini, ketika banyak peristiwa banjir bandang yang melanda berbagai daerah di negara kita.

Setidaknya wawasan mengenai lingkungan, Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) akan mengarah pada pemeliharaan dan pelestarian lingkungan hidup. Lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan, dan makhluk hidup, termasuk manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan perikehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lain.

PERAN IPTEK DALAM LINGKUNGAN

IPTEK memegang peranan penting bagi negara-negara berkembang dalam proses peningkatan standar hidup, kesejahteraan, dan melindungi sumber daya alam dan keanekaragaman hayati. Negara-negara berkembang menghadapi berbagai tantangan jangka pendek dan jangka panjang. Perubahan penggunaan lahan melalui penggundulan hutan dan perubahan lahan pertanian akibat aktivitas sosio-ekonomi di daerah tangkapan air di hulu, telah menyebabkan terjadinya berbagai kerusakan lingkungan dan infrastruktur akibat bencana yang ditimbulkannya. Kerusakan lingkungan di daerah tangkapan air, menyebabkan kelangkaan air bersih di berbagai negara, selain bencana banjir ketika musim penghujan

Lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan, dan mahluk hidup (termasuk di dalamnya manusia dan perilakunya) yang mempengaruhi peri-kehidupan dan kesejahteraan manusia serta mahluk hidup lainnya. Oleh karena itu kelestarian dan keseimbangan alam perlu dipertahankan agar senantiasa memberikan daya dukung bagi kehidupan manusia ke taraf hidup yang lebih baik.

Namun yang terjadi kini malah sebaliknya, Dominasi manusia terhadap lingkungan seringkali berdampak buruk. Pembangunan dan penguasaan iptek dalam mengeksplorasi alam untuk peningkatan ekonomi seringkali melampaui batas dan sering kali mengabaikan kondisi lingkungan itu sendiri. Padahal kemampuan sumber daya dan kemampuan alam untuk mengeliminasi Zat pencemar adalah terbatas. Apalagi saat ini, krisis yang melanda negeri ini menyebabkan kehidupan lebih memburuk.

Belum optimalnya peran iptek dalam mengatasi degradasi fungsi lingkungan hidup. Kemajuan iptek berakibat pula pada munculnya permasalahan lingkungan. Hal tersebut antara lain disebabkan oleh belum berkembangnya sistem manajemen dan teknologi pelestarian fungsi lingkungan hidup. Sistem tersebut akan mendorong pengembangan dan pemanfaatan iptek yang bernilai ekonomis, ramah lingkungan dan mempertimbangkan nilai-nilai sosial budaya masyarakat setempat.

Sektor lingkungan hidup merupakan isu penting di dunia saat ini. Secara garis besar, pemanfaatan iptek harus senantiasa mempertimbangkan usur lingkungan hidup. Artinya, pemanfaatannya harus sejauh mungkin ramah lingkungan. Komitmen pemerintah terhadap lingkungan hidup juga sudah lumayan tinggi. Salah satu buktinya, sudah ada Kementerian Negara Lingkungtan Hidup yang khusus mengurusi hal itu pada pemerintahan yang ada saat ini.

DAMPAK IPTEK TERHADAP LINGKUNGAN

 

Pengalaman beberapa negara berkembang khususnya negara-negara latin yang gandrung memakai teknologi dalam industri yang ditransfer dari negara-negara maju (core industry) untuk pembangunan ekonominya seringkali berakibat pada terjadinya distorsi tujuan. Keadaan ini terjadi karena aspek-aspek dasar dari manfaat teknologi bukannya dinikmati oleh negara importir, tetapi memakmurkan negara pengekpor atau pembuat teknologi. Negara pengadopsi hanya menjadi komsumen dan ladang pembuangan produk teknologi karena tingginya tingkat ketergantungan akan suplai berbagai jenis produk teknologi dan industri dari negara maju. Alasan umum yang digunakan oleh negara-negara berkembang dalam mengadopsi teknologi (iptek) dan industri, searah dengan pemikiran Alfin Toffler maupun John Naisbitt yang meyebutkan bahwa untuk masuk dalam era globalisasi dalam ekonomi dan era informasi harus melewati gelombang agraris dan industrialis. Hal ini didukung oleh itikad pelaku pembangunan di negara-negara untuk beranjak dari satu tahapan pembangunan ke tahapan pembangunan berikutnya.
Tetapi akibat tindakan penyesuaian yang harus dipenuhi dalam memenuhi permintaan akan berbagai jenis sumber daya (resources), agar proses industri dapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia, seringkali harus mengorbankan ekologi dan lingkungan hidup manusia. Hal ini dapat kita lihat dari pesatnya perkembangan berbagai industri yang dibangun dalam rangka peningkatan pendapatan (devisa) negara dan pemenuhan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia. Disamping itu, IPTEK dikembangkan dalam bidang antariksa dan militer, menyebabkan terjadinya eksploitasi energi, sumber daya alam dan lingkungan yang dilakukan untuk memenuhi berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia dalam kehidupannya sehari-hari.
Gejala memanasnya bola bumi akibat efek rumah kaca (greenhouse effect) akibat menipisnya lapisan ozone, menciutnya luas hutan tropis, dan meluasnya gurun, serta melumernnya lapisan es di Kutub Utara dan Selatan Bumi dapat dijadikan sebagai indikasi dari terjadinya pencemaran lingkungan kerena penggunaan energi dan berbagai bahan kimia secara tidak seimbang (Toruan, dalam Jakob Oetama, 1990: 16 – 20). Selain itu, terdapat juga indikasi yang memperlihatkan tidak terkendalinya polusi dan pencemaran lingkungan akibat banyak zat-zat buangan dan limbah industri dan rumah tangga yang memperlihatkan ketidak perdulian terhadap lingkungan hidup. Akibat-akibat dari ketidak perdulian terhadap lingkungan ini tentu saja sangat merugikan manusia, yang dapat mendatangkan bencana bagi kehidupan manusia. Oleh karena itu, masalah pencemaran lingkungan baik oleh karena industri maupun komsumsi manusia, memerlukan suatu pola sikap yang dapat dijadikan sebagai modal dalam mengelola dan menyiasati permasalahan lingkungan.
Seringkali ditemukan pernyataan yang menyamakan istilah ekologi dan lingkungan hidup, karena permasalahannya yang bersamaan. Inti dari permasalahan lingkungan hidup adalah hubungan mahluk hidup, khususnya manusia dengan lingkungan hidupnya. IImu tentang hubungan timbal balik mahluk hidup dengan lingkungan hidupnya di sebut ekologi (Soemarwoto, 1991: 19). Lingkungan hidup adalah sistem yang merupakan kesatuan ruang dengan semua benda, daya. keadaan dan mahluk hidup, termasuk di dalamnya manusia dengan prilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan peri kehidupannya dan kesejahteraan manusia serta mahluk hidup lainnya (Soerjani, dalam Sudjana dan Burhan, 1996: 13).
Dari definisi diatas tersirat bahwa mahluk hidup khususnya merupakan pihak yang selalu memanfaatkan lingkungan hidupnya, baik dalam hal respirasi, pemenuhan kebutuhan pangan, papan dan lain-lain. Manusia berinteraksi dengan lingkungan hidupnya, yang dapat mempengaruhi dan mempengaruhi oleh lingkungan hidupnya, membentuk dan dibentuk oleh lingkungan hidupnya. Hubungan manusia dengan lingkungan hidupnya adalah sirkuler, berarti jika terjadi perubahan pada lingkungan hidupnya maka manusia akan terpengaruh.
Uraian ini dapat menjelaskan akibat yang ditimbulkan oleh adanya pencemaran lingkungan, terutama terhadap kesehatan dan mutu hidup manusia. Misalnya, akibat polusi asap kenderaan atau cerobong industri, udara yang dipergunakan untuk bernafas oleh manusia yang tinggal di lingkungan itu akan tercemar oleh gas CO (karbon monoksida). Berkaitan dengan paparan ini, perlakuan manusia terhadap lingkungan akan mempengaruhi mutu lingkungan hidupnya.
Masalah pencemaran lingkungan hidup, secara teknis telah didefinisikan dalam UU No. 4 Tahun 1982, yakni masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat lagi berfungsi sesuai peruntukannya.
Dari definisi yang panjang tersebut, terdapat tiga dampak IPEK terhadap lingkungan hidup dan sumber daya alam yaitu; dampak secara kimiawi, fisik dan biologis. Resiko kimiawi akibat IPTEk adalah: senyawa-senyawa kimia berbahaya yang terdapat di air, tanah, udara dan makanan. Resiko fisik akibat IPTEk adalah kebakaran, gempa bumi, letusan gunung berapi, kebisingan, radiasi, sedimentasi. Resiko biologis akibat IPTEk adalah pathogen (bakteri, virus, parasit), dan bahan kimia yang mengakibatkan kerusakan pada jaringan tubuh.
Pencemaran terjadi bila dalam lingkungan terdapat bahan yang menyebabkan timbulnya perubahan yang tidak diharapkan, baik yang bersifat fisik, kimiawi maupun biologis sehingga mengganggu eksistensi manusia dan aktivitas manusia serta organisme lainnya. Bahan penyebab pencemaran tersebut disebut polutan. Polusi disebabkan terjadinya factor-faktor tertentu yang sangat menentukan ialah:
1.    Jumlah penduduk
2.    Jumlah sumberdaya alam yang digunakan oleh setiap individu
3.    Jumlah Polutan yang dikeluarkan oleh setiap jenis SDA
4.    Teknologi yang digunakan
Penggunaan sumberdaya yang salah menimbulkan erosi, sedimentasi yang merusak, penggaraman tanah dan air, penggersangan lahan, banjri dsb. Limbah dan sisa proses menimbulkan contamination dan pollution atas udara, tanah dan air. Dampak menyebar dan meluas cepat lewat udara dan air. Penyebaran dan peluasan dampak lewat tanah langsung berjalan sangat lambat. Akan tetapi tanah dapat bertindak sebagai penyimpan zat atau bahan pencemar atau pengotor selama waktu lama dan dengan demikian menjadi sumber dampak yang nantinya akan tersebar lewat udara atau air. Zat pencemar yang tersimpan dalam tanah juga dapat menyebar lewat serapan tanaman bersama dengan panenan yang diangkut dan digunakan ditempat-tempat lain. Kalau zat pencemar diserap tanaman pangan atau pakan, akan dapat mnimbulkan pencemaran dakhil (internal pollution) atas orang atau ternak dimana-mana tempat memperjual belikan bahan pangan atau pakan tersebut. Sumber pencemaran dakhil lebih sulit dilacak daripada sumber pencemaran lewat udara dan air.
Pencemaran dapat datang dari sumber pasti misalnya dari saluran pembuang limbah pabrik atau datang dari sumber baur, misalnya dari aliran limpas lahan pertanian, pencemaran sumber pasti secara nisbi lebih mudah ditangani karena titik pelepasan bahan pencemar jelas dan susunan bahan pencemar terbatas keanekaannya. Pencemaran sumber baur lebih suli ditangani kerana titik pelepasannya dan titik asalnya berada di mana-mana dan susunan bahan pencemarannya sangat beraneka.
Ada dampak yang tinggal di tempat dampak itu ditimbulkan, misalnya pemampatan tanah oleh alat-alat berat dalam pembukaan lahan atau penggaraman tanah oleh system irigasi yang dirancang tanpa memperhitungkan neraca air pada antarmuka atmosfer tanah. Ada dampak yang diekspor ke tempat lain dari tempat asalnya, misalnya erosi di hulu mengekspor dampak sedimentasi ke hilir atau asap kendaraan bermotor dari jalur jalan diekspor ke kawasan pertanian atau pemukiman sepanjang jalan. Kawasan yang menimpor dampak menghadapi persoalan serupa dengan yang terkena.
Teknologi yang diandalkan sebagai istrumen utama dalam “revolusi hijau” mampu meningkatkan hasil pertanian, karena adanya bibit unggul, bermacam jenis pupuk yang bersifat suplemen, pestisida dan insektisida. Dibalik itu, teknologi yang sama juga menghasilkan berbagai jenis racun yang berbahaya bagi manusia dan lingkungannya, bahkan akibat rutinnya digunakan berbagi jenis pestisida ataupun insektisida mampu memperkuat daya tahan hama tananam misalnya wereng dan kutu loncat.
Berdasarkan hasil studi empiris yang pernah dilakukan oleh Magrath dan Arens pada tahun 1987 (Prasetiantono, di dalam Sudjana dan Burhan (ed.), 1996: 95), diperkirakan bahwa akibat erosi tanah yang terjadi di Jawa nilai kerugian yang ditimbulkannya telah mencapai 0,5 % dari GDP, dan lebih besar lagi jika diperhitungkan kerusakan lingkungan di Kalimantan akibat kebakaran hutan, polusi di Jawa, dan terkurasnya kandungan sumber daya tanah di Jawa.
Terlepas dari berbagai keberhasilan pembangunan yang disumbangkan oleh teknologi dan sektor indusri di Indonesia, sesungguhnya telah terjadi kemerosotan sumber daya alam dan peningkatan pencemaran lingkungan, khususnya pada kota-kota yang sedang berkembang seperti Gresik, Suarbaya, Jakarta, bandung Lhoksumawe, Medan, dan sebagainya. Bahkan hampir seluruh daerah di Jawa telah ikut mengalami peningkatan suhu udara, sehingga banyak penduduk yang merasakan kegerahan walaupun di daerah tersebut tergolong berhawa sejuk dan tidak pesat industrinya.
Berkaitan dengan pernyataan tersebut, Amsyari (Sudjana dan Burhan (ed.), 1996:104), mencatat keadaaan lingkungan di beberapa kota di Indonesia, yaitu: Terjadinya penurunan kualitas air permukaan di sekitar daerah-daerah industri. Konsentrasi bahan pencemar yang berbahaya bagi kesehatan penduduk seperti merkuri, kadmium, timah hitam, pestisida, meningkat tajam dalam kandungan air permukaan dan biota airnya.
Kelangkaan air tawar semakin terasa, khususnya di musim kemarau, sedangkan di musim penghujan cenderung terjadi banjir yang melanda banyak daerah yang berakibat merugikan akibat kondisi ekosistemnya yang telah rusak. Temperatur udara maksimal dan minimal sering berubah-ubah, bahkan temperatur tertinggi di beberapa kola seperti Jakarta sudah mencapai 37 derajat celcius. Terjadi peningkatan konsentrasi pencemaran udara seperti CO, NO2r S02, dan debu. Sumber daya alam yang dimiliki bangsa Indonesia terasa semakin menipis, seperti minyak bumi dan batubara yang diperkirakan akan habis pada tahun 2020. Luas hutan Indonsia semakin sempit akibat tidak terkendalinya perambahan yang disengaja atau oleh bencana kebakaran. Kondisi hara tanah semakin tidak subur, dan lahan pertanian semakin memyempit dan mengalami pencemaran.

fiber optik bekerja

Bagaimana Fiber Optic Bekerja

Kira-kira lebih dari 20 tahun yang lalu, kabel serat optik (Fiber Optic) telah memngambil alih dan mengubah wajah teknologi industri telepon jarak jauh maupun industri automasi dengan pengontrolan jarak jauh. Serat optik juga memberikan peranan besar membuat Internet dapat digunakan di seluruh dunia.
Ketika serat optik menggantikan tembaga (copper) sebagai long distance calls maupun internet traffic yang secara tidak langsung berdampak pd penurunan biaya produksi. Untuk memahami bagaimana sebuah kabel serat optik bekerja, sebagai contoh coba bayangkan sebuah sedotan plastik atau pipa plastik panjang fleksible berukuran besar. Bayangkan pipa tersebut mempunyai panjang seratus meter dan anda melihat kedalam dari salah satu sisi pipa. Seratus meter di sebelah sana seorang teman menghidupkan lampu senter dan diarahkan kedalam pipa. dikarenakan
bagian dalam pipa terbuat dari bahan kaca sempurna, maka cahaya senter akan di refleksikan pada sisi yang lain meskipun bentuk pipa bengkok atau terpilin masih dapat terlihatpantulan cahaya tersebut pada sisi ujungnya. Jika misalnya seorang teman anda menyalakan cahaya senter hidup dan mati seperti kode morse, maka anda dan teman anda dapat berkomunikasi melalui pipa tersebut. Seperti itulah prinsip dasar dari serat optik atau yang biasa dikenal dengan nama fiber optic cable.

Sebuah kabel fiber optik terbuat dari serat kaca murni, sehingga meskipun kabel mempunyai panjang sampai beratus2 meter, cahaya masih dapat dipancarkan dari ujung ke ujung lainnya. Helai serat kaca tersebut didesain sangat halus,ketebalannya kira-kira sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca dilapisi oleh 2 lapisan plastik (2 layers plastic coating) dengan melapisi serat kaca dengan plastik, akan didapatkan equivalen sebuah cermin disekitar serat kaca.
Cermin ini menghasilkan total internal reflection (refleksi total pada bagian dalam serat kaca).
sama seperti jika kita berada pada ruangan gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudian anda mengarahkan cahaya senter 90 derajat tegak lurus dengan kaca , maka cahaya senter akan tembus ke luar ruangan. Akan tetapi jika cahaya senter tersebut diarahkan (ke jendela berkaca) dengan sudut yang rendah (hampir paralel dengan cahaya aslinya), maka kaca tersebut akan berfungsi menjadi cermin yg akan memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. demikian pada serat optik, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.

Untuk mengirimkan percakapan2 telepon melalui serat optik, suara analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel on/off untuk mengirimkan setiap bit sinyal. System fiber optik Modern dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan bit/second. Atau bisa dikatakan laser transmitter on dan off jutaan kali /second.
System terbaru laser transmitter dapat mentransmitkan warna2 yang berbeda untuk mengirimkan beragam sinyal digital dalam fiber optik yang sama.

Kabel fiber optik modern dapat membawa sinyal digital dengan jarak kurang lebih 60 mil (sekitar 100 Km). Pada jalur distribusi jarak jauh biasanya terdapat peralatan tambahan (equipment hut) setiap 40-60 mil,yang berfungsi pick-up equipment yang akan menampung, menguatkan sinyal, dan kemudian me- retransmit-kan sinyal ke equipment selanjutnya.

modulation

Generator modulation FM setereo
Radio Data System (RDS) merupakan sebuah sistem penyisipan data yang digunakan di Eropa. Dikembangkan oleh Europe Broadcasting Union(EBU) dan diadaptasi di Amerika serikat sebagai Radio Data Broadcast System(RDBS). RDS menjadi sebuah sistem penyisipan data yang sering digunakan untuk menyampaikan informasi lain selain informasi suara pada Siaran FM komersial.
RDS adalah sebuah sistem yang diaplikasikan pada VHF/FM broadcasting 87.5-108 MHz yang memungkinkan membawa siaran stereo atau mono. Tujuan utama dari sistem ini adalah untuk mengembangkan fungsi penerima FM agar lebih informatif dengan memanfaatkan fitur-fitur yang ada. RDS memanfaatkan sisa lebar pita kanal FM broadcasting pada sub-pembawa 57kHz untuk menitipkan paket-paket informasi lain


Gambar  Spektrum isyarat FM dengan RDS
Paket data yang disusun dengan bentuk tertentu tersebut disandikan oleh RDS encoder terlebih dahulu. Paket data itu kemudian dititipkan pada sub-pembawa untuk dipancarkan. Garis besar sistem FM stereo dengan RDS dapat dilihat pada gambar berikut
Gambar  Bagan umum sistem RDS

Pada perkembangannya RDS mempunyai banyak fitur yang sangat informatif seperti Program Identification(PI), Program Type(PTY), Alternative Frequency (AF), Program Service(PS), dan beberapa fitur lainnya. Fitur-fitur tersebut merupakan data yang memberikan informasi kepada penerima. Misalnya nama stasiun, informasi waktu, genre lagu, judul lagu dan sebagainya. Sistem RDS menggunakan kelompok-kelompok data(data group) yang masing-masing memiliki panjang 104 bit yang terbagi dalam 4 blok. Tiap blok terdiri dari 16 bit informasi dan 10 bit checkword untuk keperluan error detection. Data bit tersebut di-sandikan secara differential Bi-phase Shift keying) dan dimodulasikan ke isyarat sub-pembawa 57 KHz yang merupakan kelipatan isyarat pembawa pilot (19 KHz). Setelah itu hasil modulasi isyarat data ter-sandi-kan, isyarat audio stereo dan pilot 19KHz dijumlahkan(summing) dengan isyarat audio stereo dan dipancarkan.

Bingkai atau Kelompok Data
Data yang akan dikirimkan oleh sistem RDS berupa kelompok data yang terdiri dari bit-bit. Sesuai dengan gambar , tiap 26 bit data menyusun sebuah blok yang terdiri dari 10 bit informasi dan 10 bit checkword . Kemudian setiap 4 blok menyusun sebuah kelompok .
Gambar  Struktur data RDS
Bit-bit dalam kelompok tersebut dikirimkan secara sinkron tanpa ada jeda antar blok dalam satu kelompok. Blok pertama pada tiap kelompok selalu berisi Program Identification(PI) yaitu informasi umum tentang pemancar. Mencakup kode negara, daerah pancaran dll. Informasi ini tidak berubah pada pemancar yang sama. Blok kedua pada tiap kelompok mencakup informasi jenis kelompok(group type), Program Type(PTY), dan informasi lain tergantung dari jenis kelompok yang dikirimkan.
Tiap kelompok data dikirimkan sesering mungkin setelah kelompok data sebelumnya terkirim. Namun tidak ada waktu khusus yang menentukan jeda antar kelompok yang terkirim. Hal ini dapat terjadi karena adanya pendeteksi kesalahan pada penerima yang bisa mendeteksi dan memperbaiki pergeseran bit(slip) pada kelompok data yang dikirimkan.
Gambar  Format data RDS
Jenis kelompok (Group Type)
Beberapa bit dalam sebuah kelompok data menentukan jenis dari kelompok tersebut. Jenis kelompok membedakan jenis informasi-informasi yang terkirim dalam kelompok tersebut. Bit penentu tersebut berada pada blok kedua yaitu bit A3-A0 dan B0
Terdapat 16 jenis kelompok data dengan masing-masing kelompok mempunyai 2 versi yaitu versi A dan B. versi A menggunakan blok 3 dan 4 untuk informasi, sedangkan versi B hanya menggunakan blok 4 sebagai informasi dan blok 3 merupakan informasi PI. Tabel jenis kelompok dapat dilihat pada lampiran.
Dalam tugas akhir ini, penulis akan menggunakan salah satu fitur RDS yaitu Program Service(PS) untuk mengirimkan teks. PS hanya terdapat pada jenis kelompok  0A  dan 0B sehingga untuk lebih lanjut hanya akan dibahas jenis kelompok ini.
Kelompok 0A dan 0B adalah  kelompok yang sering terpakai dalam sistem RDS dalam pengiriman informasi. Di dalam kelompok ini terdapat 7 sampai 8 fitur RDS sekaligus yaitu Program Identification(PI), Program Type(PTY), Program Service(PS), Traffic Program(TP), Traffic announcement (TA), Music/Speech(M/S), Decoder Identification(DI), dan Alternatife Frequency(AF). Khusus AF adalah fitur yang hanya terdapat pada jenis 0A pada blok 3. Untuk Jenis 0B, blok 3 berisi informasi PI.

Gambar Jenis 0A

Gambar Jenis 0B
Berikut penjelasan informasi lainnya yang juga termasuk dalam kelompok 0A dan 0B:
M/S – Music Speech Switch
M/S adalah bit indikasi siaran dalam mode musik atau obrolan(speech). Jika bit bernilai 1(high) maka siaran   tersebut sedang diisi musik. Sedangkan jika bit bernilai 0(low) maka siaran tersebut sedang diisi oleh obrolan
TA & TP – Traffic Announcement & Traffic Program Identification
Merupakan bit indikasi adanya fitur lain dalam kelompok berikutnya. Bit ini juga difungsikan sebagai penanda adanya siaran tentang pemberitahuan trafik lalu lintas.
DI – Decoder Identification
DI adalah bit indikasi perubahan mode PTY yang digunakan. dan penanda siaran stereo atau mono. d0 merupakan penanda siaran stereo atau mono, d1 merupakan indikasi adanya artificial head, d2 merupakan indikasi mode kompresi dan d3 merupakan informasi PTY statis atau dinamis.
AF –Alternatife frequency
AF adalah fitur RDS dimana penerima bisa merubah pilihan frekuensi yang diterimanya ketika daya pancar stasiun yang diterima mulai melemah dan memasuki daerah regional lain. Pada tugas akhir ini, jika jenis kelompok yang digunakan adalah 0A maka AF akan bernilai E0(hexadesimal) yang menandakan tidak ada fitur AF.
Program Identification (PI)
PI adalah fitur RDS yang meng-informasikan kode negara, daerah cakupan dan beberapa informasi lain(khusus RDS di eropa). Informasi ini tidak ditampilkan pada penerima, fitur ini dibuat untuk pembatasan regional penggunaan FM RDS di dunia.

Gambar Format PI
Untuk konfigurasi umum, symbol dan Extended Country Code(ECC) adalah bit yang menginformasikan kode negara. Karena banyaknya jumlah negara di dunia, maka symbol harus mempunyai kode unik yaitu ECC. Sedangkan, coverage code adalah informasi luasnya jangkauan cakupan tidak dalam nominal tetapi dalam golongan luas area. Misalnya daerah pancaran lokal, nasional, internasional dan regional.  Tabel coverage code dapat dilihat pada gambar
Pada tugas akhir ini, informasi PI akan disesuaikan dengan aturan yang ada. Symbol yang sudah ditentukan untuk negara Indonesia adalah C(hexadesimal) dan ECC-nya adalah F2(hexadesimal). Dengan daerah cakupan lokal(salatiga) maka coverage area-nya adalah 0(hexadesimal).

Tabel Coverage Code
Program Type (PTY)
PTY adalah fitur RDS yang menyediakan informasi acara yang sedang disiarkan. Dengan 5 bit informasi maka terdapat 32 jenis informasi acara termasuk informasi keadaan darurat. Fitur PTY ini juga yang membuat perbedaan antara eropa(RBDS) dengan amerika serikat(RDS). Yang membedakan adalah tabel acaranya. Misalnya informasi PTY adalah 1F(hexadesimal), pada penerima di eropa akan tertampil “Alarm!” Sedangkan pada penerima di USA tertampil “Alert!”.
Informasi PTY ini dapat bersifat statis(tidak berubah) atau dinamis(terus berubah). Informasi tambahan ini akan ditentukan oleh DI segment. DI akan menginformasikan mode dari PTY yang dikirimkan statis atau dinamis dan beberapa informasi lainnya. Untuk tabel PTY dapat dilihat pada http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_Data_System
Program Service (PS)
PS merupakan fitur yang akan digunakan untuk mengirimkan data teks pada tugas akhir ini. PS adalah fitur RDS yang digunakan untuk mengirimkan teks yang bersifat statis, tidak sering berganti. Umumnya digunakan untuk identifikasi nama stasiun. Fitur ini menyediakan tempat sebesar 8 karakter. 8 karakter tersebut dikirimkan melalui 4 kelompok dengan masing-masing karakter di alokasikan pada blok 4. Sebagai penanda karakter, pada kelompok 0A atau 0B terdapat 2 bit penanda urutan karakter yaitu C0 dan C1. Informasi ini akan disimpan dan ditampilkan pada penerima sampai ada informasi baru yang dikirimkan.
Offset word
Offset word adalah informasi tambahan yang digunakan untuk sinkronisasi blok dan kelompok pada penerima. .Tiap blok akan mempunyai offset word yang berbeda. untuk blok pertama, maka akan digunakan offset word A dan seterusnya. Offset word tersebut akan dijumlahkan (XOR) dengan proteksi bit agar pada penerima dapat mendeteksi sebuah blok.

Tabel  offset word
Offset word C digunakan pada jenis pertama(0A) dan C’ untuk jenis kelompok kedua(0B).
Proteksi Kesalahan Data
Setiap 26-bit data (blok) mempunyai 10-bit checkword yang fungsi utamanya adalah memungkinkan penerima untuk mendeteksi dan memperbaiki kesalahan data selama pengiriman. 10-bit tersebut merupakan penjumlahan dari offset word dengan hasil perkalian bit informasi terhadap generator polinomial.
 Metode yang digunakan adalah Optimum burst error correcting shortened cyclic code. Yang mempunyai generator polinomial :
 g(x) = x10+ x8 + x7 + x5 + x4 + x3 + 1 
Dari persamaan tersebut akan dihasilkan sebuah matriks G sebagai generator checkword. dimana tiap bit pada 16-bit informasi akan dikalikan dengan matriks sehingga mendapatkan 10-bit checkword. Checkword tersebut kemudian dijumlahkan(XOR) dengan offset word untuk keperluan sinkronisasi blok.
Pada penerima dengan mengasumsikan bahwa x adalah data yang dikirimkan, y adalah data yang diterima dan z adalah hasil jumlah(XOR) dari x dan y(z=x+y). maka z akan mempunyai bit 1 untuk setiap kesalahan data.

Gambar Matriks G
Pada penerima dengan mengasumsikan bahwa x adalah data yang dikirimkan, y adalah data yang diterima dan z adalah hasil jumlah(XOR) dari x dan y (z=x+y). maka z akan mempunyai bit 1 untuk setiap kesalahan data. Sedangkan dengan perkalian y dengan  matriks H hasil dari turunan matriks G, akan dihasilkan sebuah deretan bit yang disebut syndrome. Jika terjadi kesalahan data, maka deretan syndrome akan muncul. Relasi inilah yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan dan sinkronisasi blok.

Gambar Matriks H
Proteksi kesalahan data dilakukan dengan memisahkan offset word terlebih dahulu . Jika kita menambahkan offset word pada data berarti kita menambahkan suatu kesalahan bit pada data. Sehingga jika tidak ada kesalahan data dalam pengiriman maka untuk setiap offset word akan mempunyai syndrome tertentu.
Encoder dan Decoder
Untuk dikirimkan secara analog, data RDS menggunakan modulasi digital Differential Bi-Phase Shift Keying(DBPSK). Dengan menggunakan frekuensi clock 1187.5 Hz yang diperoleh dari hasil bagi 48 dari frekuensi pembawa yaitu 57kHz. Data yang akan dikirimkan terlebih dahulu didiferensialkan menggunakan tabel kebenaran seperti berikut:

Tabel Differential encoder
 Setelah itu data yang sudah di-diferensialkan tersebut akan di-encode dengan modulasi digital Bi-Phase Shift Keying(BPSK). Tiap perubahan bit akan menyebabkan perubahan fase pada pembawa sebesar 1800. secara konsep pada BPSK, data akan menghasilkan impuls dengan persamaan sebagai berikut.
    Â
untuk logika 1 pada data
dan
              Â
untuk logika 0 pada data
lalu impuls-impuls  tersebut dilewatkan pada sebuah filter sebagai berikut:
    Â
dengan
                      
Secara garis besar, respon frekuensi nya akan menyerupai gambar berikut

Gambar respon frekuensi
Sehingga diperoleh isyarat sinusoidal yang berubah fase 1800 setiap perubahan data. Isyarat informasi yang telah disandikan tersebut kemudian dimodulasikan pada pembawa 57kHz.

Gambar Proses Encoding
Pada Penerima, decoder akan mendeteksi perubahan fase pada isyarat data sebagai adanya perubahan level pada isyarat informasi sesuai dengan acuan ketukan yang sudah rekonstruksi dari isyarat 57kHz. Deteksi  perubahan fase tersebut menggunakan pembalik isyarat  dan integrator. Lalu differential decoder akan mengembalikan data yang sebelumnya sudah di-differensialkan. Dengan tabel kebenaran sebagai berikut:

Tabel differential decoder

Gambar Proses decoding]
Data tersebut kemudian diproses dengan proteksi kesalahan dan sinkronisasi blok.
Sinkronisasi Blok
Tiap blok dalam sebuah kelompok dapat di identifikasi dengan penambahan offset word A, B, C atau C’ dan D yang ditambahkan pada checkword. Awal dan akhir sebuah blok dapat dikenali mengingat decoder akan mendeteksi kesalahan ketika terjadi slip. Data yang masuk akan dicek bit per bit sampai dikenali adanya syndrome. Syndrome berfungsi mendeteksi letak blok pada suatu deretan informasi. Syndrome dihasilkan dari perkalian matriks H dengan offset word. syndrome ”spesial” tadi dapat menentukan data tersebut berada pada blok yang mana. Namun ketika semakin banyak kesalahan bit yang terjadi maka cara sinkronisasi seperti ini akan sulit untuk digunakan.

Tabel Syndrome khusus
Cara lain untuk sinkronisasi blok adalah dengan mendeteksi PI yang selalu statis. Namun hal ini berarti penerima harus menunggu satu kali pengiriman kelompok atau 2 blok pada jenis kelompok B(PI pada blok 1 dan 3).
Modulasi dan demodulasi sub-pembawa
Data yang sudah dalam bentuk analog tersebut kemudian dititipkan pada sub-pembawa 57kHz. Isyarat informasi tersebut dititipkan dengan modulasi AM-DSB SC yaitu modulasi amplitudo tanpa mengirimkan informasi pembawanya.
Jika dimisalkan suatu tegangan frekuensi tunggal dan frekuensi pembawa beramplitudo satu maka persamaannya menjadi:
F(t)=Vm cos (wmt) cos (wct)     Â
Setelah hasil kali pencampuran yang tidak diinginkan ditapis , dengan menggunakan identitas trigonometri, persamaan tersebut dapat ditulis menjadi:
F(t)=(Vm/2) cos (wc + wm)t  +  (Vm/2) cos (wc - wm)t Â
Dimana:
Vm    = Amplitudo sinyal informasi
wc     = Frekuensi sudut sinyal pembawa
wm    = Frekuensi sudut sinyal informasi
F(t)   = Sinyal AM-DSB-SC
dengan persamaan di atas dapat kita temukan bahwa hasil modulasi AM-DSB-SC mempunyai 2 komponen yaitu pita sisi atas dan pita sisi bawah
Proses ini dapat direalisasikan dengan modulator berimbang digital menggunakan komponen switching analog. Sinyal informasi yang di-­switch ke ground dengan ketukan frekuensi tertentu akan menghasilkan hasil penjumlahan,  pengurangan dan kelipatan dari isyarat informasi dan isyarat ketukan tersebut. Dapat dilihat dari ranah frekuensinya sbb:

Gambar spektrum hasil modulasi berimbang


Hasil keluar dari modulator berimbang ini kemudian akan dilewatkan pada penapis untuk diambil isyarat pada frekuensi ±57kHz.
Gambar  diatas menunjukkan bentuk sinyal yang di sampling dan bentuk sinyal hasil sampling setelah ditapis.
Wani W. Suryohudoyo.
-end-
"Penyisipan Data Digital Pada FM Stereo Broadcasting Dengan RDS" 2009.
hak cipta oleh penulis, penggandaan dokumen cukup mencantumkan judul dan tahun.

fiber optik

Fiber optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia. Dan dalam pengunaannya beberapa fiber optik dijadikan satu dalam sebuah tempat yang dinamakan kabel optik dan digunakan untuk mengantarkan data digital yang berupa sinar dalam jarak yang sangat jauh.

Bagian-bagian fiber optik

Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik yang dimana pengiriman sinar dilakukan.
Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core).
Buffer Coating adalah plastic pelapis yang melindungi fiber dari kerusakan.
Jenis Fiber Optik
1. Single-mode fibers
Mempunyai inti yang kecil (berdiameter 0.00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 1300-1550 nanometer)
2. Multi-mode fibers
Mempunyai inti yang lebih besar(berdiameter 0.0025 inch atau 62.5 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 850-1300 nanometer)

Cara Kerja Fiber Optik

Sinar dalam fiber optik berjalan melalui inti dengan secara memantul dari cladding, dan hal ini disebut total internal reflection, karena cladding sama sekali tidak menyerap sinar dari inti. Akan tetapi dikarenakan ketidakmurnian kaca sinyal cahaya akan terdegradasi, ketahanan sinyal tergantung pada kemurnian kaca dan panjang gelombang sinyal.
Keuntungan Fiber Optik
Murah : jika dibandingkan dengan kabel tembaga dalam panjang yang sama.
Lebih tipis: mempunyai diameter yang lebih kecil daripada kabel tembaga.
Kapasitas lebih besar.
Sinyal degradasi lebih kecil.
Tidak mudah terbakar : tidak mengalirkan listrik.
Fleksibel.
Sinyal digital.
Bagaimana Fiber Optik Dibuat
Making a preform glass cylinder
Proses ini disebut modified chemical vapor deposition (MCVD).
Silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2.
SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca.
Proses ini dilakukan secara otomatis dan membutuhkan waktu beberapa jam.

Drawing the fiber from the preform
Setelah proses pertama selesai preform dimasukkan kedalam fiber drawing tower.
Kemudian dipanaskan 1900-2200 derajat celcius sampai meleleh.
Lelehan tersebut jatuh melewati laser mikrometer sehingga preform membentuk benang.
Dilakukan proses coating dan UV Curing.

Testing the Finished Optical Fiber
Tensile strength: harus mampu menahan 100.000 lb/inch2 atau lebih.
Refractive index profile : menghitung layar untuk pemantulan optik.
Fiber geometry : diameter Core, dimensi cladding, diameter cloating adalah seragam.
Attenuation : menghitung kekuatan sinyal dari berbagai panjang gelombang dan jarak.
Information carrying capacity : bandwith
Chromatic dispersion : penyebaran berbagai panjang gelombang sinar melalui core.
Operating temperature
Kabel Optik Yang Sering Digunakan
Distribution Cable

Indoor/Outdoor Tight Buffer

Indoor/Outdoor Breakout Cable

Aerial Cable/Self-Supporting

Hybrid & Composite Cable

Armored Cable

Low Smoke Zero Halogen (LSZH)

Sumber : WISNU HARYA PUTRA  (http://web.si.its-sby.edu)