Internet dimulai pada 1979
ketika departemen Pertahanan Amerika DARPA membuat riset menghubungkan beberapa
computer untukd apat saling berkomunikasi membentuk jaringan organic, jaringan
ini dikenal dengan ARPANET. ARPANET
difungsikan sebagai sarana percobaan teknologi jaringan komputer terbaru pada
zamannya, seperti teknologi packet switching dan menjadi permulaan berdirinya
Internet yang ada sekarang.
Network Control Protocol
(NCP) merupakan protokol jaringan standar pertama pada ARPANET. NCP
disempurnakan dan diluncurkan pada Desember 1990 oleh Network Working Group
(NWG), dipimpin oleh Steve Crocker. Perangkat akses internet
Wireless Fidelity atau yang lebih awam
kita sebut wifi adalah suatu teknologi yang menggunakan gelombang radio dalam
rentang 2,4GHz sampai dengan 5GHz untuk menghubungkan perangkat seperti
PC,laptop, dan smartphone ke jaringan komputer untuk bisa mengakses internet.
Untuk dapat melakukan akses internet
tersebut,maka perangkat elektronik diatas perlu berada dalam satu titik akses
atau hotspot jaringan nirkabel sehingga terhubung dengan wifi. Pada umumnya
jaringan wifi dapat menjangkau hingga 20 meter didalam ruangan dan lebih dari
20 meter untuk di luar ruangan. Pada awal kemunculannya, wifi hanya digunakan
sebagai perangkat nirkabel pada jaringan LAN (Local Area Network) akan tetapi
karena pesatnya teknologi di zaman sekarang wifi menjadi kebutuhan sehari-hari
untuk akses jaringan internet.
Berbagai data yang kita minta atau
kirimkan melalui wifi didistribusikan melalui gelombang radio di udara. Supaya
data tersebut bisa terbaca maka harus ada yang namanya wireless adaptor yang
menghubungkan ke wifi. Gelombang radio yang berwujud sinyal ini lalu dikirim
menuju router yang fungsinya untuk memecahkan kode. Setelah terbaca maka data
dikirim ke jaringan internet yang memanfaatkan koneksi ethernet. Karena
jaringan wifi ini bekerja dua arah maka tiap data yang diterima dalam waktu
yang sama menjadi kode pada tiap paket data lalu dikirim kembali dalam bentuk
sinyal radio yang diterima adaptor komputer nirkabel.
Light Fidelity adalah aplikasi utama dari
Visible Light Communication, teknik komunikasi nirkabel yang membawa informasi
dengan memodulasi sinyal cahaya sekitar 400-700 nanometer. Keuntungan utama
dari teknologi LiFi adalah dapat menggunakan kembali infrastruktur pencahayaan
yang ada untuk menyediakan transmisi data nirkabel dalam ruangan bersama dengan
pencahayaan. Untuk transfer data, Li-Fi mengandalkan modulasi cahaya pada
frekuensi tinggi yang tidak terlihat oleh mata manusia
Li-Fi (juga ditulis sebagai LiFi ) merupakan
teknologi komunikasi nirkabel yang memanfaatkan cahaya untuk mengirimkan data
dan posisi antar perangkat. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Harald
Haas selama pembicaraan TEDGlobal 2011 di Edinburgh.
Dalam istilah
teknis, Li-Fi adalah sistem komunikasi cahaya yang mampu mentransmisikan data
dengan kecepatan tinggi melalui spektrum cahaya tampak, ultraviolet, dan
inframerah. Dalam kondisi saat ini, hanya lampu LED yang dapat digunakan untuk
transmisi data dalam cahaya tampak.
Dalam hal
penggunaan akhirnya, teknologi ini mirip dengan Wi-Fi perbedaan teknis utama
adalah bahwa Wi-Fi menggunakan frekuensi radio untuk menginduksi tegangan pada
antena untuk mengirimkan data, sedangkan Li-Fi menggunakan modulasi intensitas
cahaya untuk mengirimkan data. Li-Fi secara teoritis dapat mentransmisikan pada
kecepatan hingga 100 Gbit/s. Kemampuan Li-Fi untuk berfungsi dengan aman di
area yang rentan terhadap interferensi elektromagnetik (misalnya kabin pesawat
, rumah sakit, militer) merupakan keuntungan. Tidak heran jika teknologi
terbaru ini dikatakan sebagai teknologi jaringan internet yang akan bekerja 100
kali lebih cepat jika dibandingkan dengan Wi-Fi. Dengan kemampuan super cepat
yang dimiliki oleh Li-Fi, maka nantinya pengguna bisa mengunduh video bahkan
film favorit hanya dalam hitungan detik saja
Gambar
1. Penerapan Li-Fi Di Kantor Dan Rumah
(https://s2phost.web.id/mengenal-teknologi-li-fi-light-fidelity/)
Penggunaan Li-Fi yang memunginkan dalam
penggunaan bawah air yaitu diimplementasikan penggunaan kendaraan bawah air. Sebagian
besar kendaraan bawah air (ROV) yang dioperasikan dari jarak jauh dikendalikan
oleh koneksi kabel. Panjang kabelnya membatasi jangkauan operasionalnya, dan
faktor potensial lainnya seperti berat dan kerapuhan kabel mungkin membatasi.
Karena cahaya dapat merambat melalui air, komunikasi berbasis Li-Fi dapat
menawarkan mobilitas yang
jauh lebih besar.
Penerapan Li-Fi dalam dunia penerbangan
sangat memungkinkan untuk diimplementasikan, selama ini dunia penerbangan
melarang penggunaan perangkat-perangkat yang menggunakan gelombang RC, seperti telepon
seluler, laptop, wifi dan lain lain, yang mana karena gelombang elektromagnetik
yang mengganggu sistem penerbangan. Li-Fi yang tidak memiliki interferensi pada
sistem perangkat penerbangan, sehingga aman ketika digunakan dalam penerbangan.
Penerapan Li-Fi di
rumah sakit dapat juga diterapkan, ketika dokter dapat mengoperasi pasien dan
menganalisa penyakit yang dideritanya. Semakin banyak fasilitas medis yang
menggunakan pemeriksaan jarak jauh dan bahkan prosedur. Sistem Li-Fi dapat
menawarkan sistem yang lebih baik untuk mengirimkan data dengan latensi tinggi,
data volume tinggi di seluruh jaringan. Selain memberikan kecepatan yang lebih
tinggi, gelombang cahaya juga mengurangi efek pada instrumen medis . Contohnya
adalah kemungkinan perangkat nirkabel yang digunakan dalam prosedur sensitif
radio yang serupa dengan MRI
Kemajuan dunia otomotif saat ini juga
berimbas dengan penerapan internet pada produk otomotif. Saat ini Smart Car
akan menjadi kebutuhan yang mendesak dimasa yang akan datang, kecanggihan mobil
dan keamanan berkendara menjadi prioritas utama. Penerapan Li-Fi dapat
digunakan antara pihak keamanan, pengguna mobil dan penyedia layanan
pengendara.
Pemakai produk otomotif dapat saling
berbagi kondisi jalan yang sudah ditempuhnya, sehingga pengendara lain dapat
menghindari kemacetan lalu lintas yang terjadi.
Gambar 2. Jaringan
Komunikasi pada Kendaraan Li-Fi
Di mana saja di area industri data harus
ditransmisikan, Li-Fi mampu menggantikan slip ring , kontak geser, dan kabel
pendek, seperti Industrial Ethernet . Karena Li-Fi real-time (yang sering
diperlukan untuk proses otomatisasi), ini juga merupakan alternatif standar LAN
Nirkabel industri umum. Fraunhofer IPMS, sebuah organisasi riset di Jerman
menyatakan bahwa mereka telah mengembangkan komponen yang sangat sesuai untuk
aplikasi industri dengan transmisi data yang sensitif terhadap waktu.
Lampu jalan dapat
digunakan untuk menampilkan iklan untuk bisnis atau atraksi terdekat di
perangkat seluler saat seseorang melewatinya. Seorang pelanggan berjalan ke
toko dan melewati lampu depan toko dapat menunjukkan penjualan dan promosi saat
ini pada pelanggan.
Salah satu bagian dari VLC dimodelkan
setelah protokol komunikasi yang dibuat oleh workgroup IEEE 802. Namun, standar
IEEE 802.15.7 sudah ketinggalan zaman: gagal mempertimbangkan perkembangan
teknologi terbaru di bidang komunikasi nirkabel optik, khususnya dengan
diperkenalkannya metode modulasi optical orthogonal frequency-division
multiplexing (O-OFDM) yang telah dioptimalkan untuk kecepatan data, akses
ganda, dan efisiensi energi. [41] Pengenalan O-OFDM berarti bahwa drive baru
untuk standarisasi komunikasi nirkabel optik diperlukan.
Meskipun demikian, standar IEEE 802.15.7
mendefinisikan lapisan fisik (PHY) dan lapisan kontrol akses media (MAC).
Standar ini mampu memberikan kecepatan data yang cukup untuk mengirimkan
layanan audio, video, dan multimedia. Ini memperhitungkan mobilitas transmisi
optik, kompatibilitasnya dengan pencahayaan buatan yang ada di infrastruktur,
dan interferensi yang mungkin dihasilkan oleh pencahayaan sekitar. Lapisan MAC
mengizinkan penggunaan tautan dengan lapisan lain seperti pada protokol TCP/IP.
Li-Fi
adalah komunikasi data nirkabel berkecepatan tinggi, dua arah, dan jaringan
penuh menggunakan cahaya. Li-Fi terdiri dari beberapa bola lampu yang membentuk
jaringan nirkabel. Sistem komunikasi Li-Fi, Prosesor Sinyal Digital yang
terintegrasi dengan driver LED memodulasi data digital dari jaringan/server
untuk ditransmisikan melalui media optik. Driver LED di fixture mentransduksi
bit-stream data digital menjadi sinyal optik, yang ditransmisikan pada frekuensi
yang sangat tinggi. Frekuensi sinyal ini terletak pada spektrum cahaya tampak
dan berkontribusi untuk menghindari kemacetan di spektrum RF yang ada. Modul
dekoder di terminal penerima katakanlah, komputer, ponsel pintar, atau
perangkat tepi jaringan apa pun, menerjemahkan sinyal termodulasi menjadi data
yang dapat dipahami oleh pengguna akhir. Modul LiFi yang diusulkan harus
menerima dan mendekode data yang dikirimkan melalui downlink, memodulasi dan mengunggah sinyal melalui uplink melalui-LiFi
Ketika arus listrik diterapkan pada bola lampu LED,
aliran cahaya (foton) dipancarkan dari bola lampu. Bola lampu LED adalah
perangkat semikonduktor, yang berarti kecerahan cahaya yang mengalir melaluinya
dapat diubah pada kecepatan yang sangat tinggi. Ini berarti bahwa sinyal dapat
dikirim dengan memodulasi cahaya pada tingkat yang berbeda. Sinyal kemudian
dapat diterima oleh detektor yang menafsirkan perubahan intensitas cahaya
(sinyal) sebagai data. Juga ketika LED ON, Anda mengirimkan digital 1 dan
ketika OFF Anda mengirimkan 0.
Gambar 3. Cara Kerja Li-Fi
(https://www.lifitn.com/im-new)
Modulasi intensitas tidak dapat dilihat oleh mata
manusia, dan dengan demikian komunikasi sama mulusnya dengan sistem radio
lainnya, memungkinkan pengguna untuk terhubung di mana ada cahaya berkemampuan
LiFi. Dengan menggunakan teknik ini, data dapat ditransmisikan dari bola lampu
LED dan kembali dengan kecepatan tinggi.
Pada tahap ujicoba ini, Li-Fi sudah disematkan pada
perangkat wireless di Estonia. Li-Fi diujicobakan melalui startup bernama
Velmenni. Oleh startup tersebut, jaringan ini dipasang di beberapa lokasi
strategis seperti kantor dan pusat industri.
Uniknya, teknologi terbaru ini menggunakan bohlam LED.
Bohlam LED tersebut digunakan untuk wadah saat data ditransfer. Bohlam akan
memberi tanda dengan kedipan lampu hanya dengan hitungan nanoseconds.
LED yang berkedip super cepat maka kedipan lampu
tersebut tidak akan mampu dipandang oleh mata manusia. Sebenarnya, teknologi
terbaru ini sudah dikembangkan sejak 2011 oleh professor yang bekerja di
Universitas Edinburg. Komunikasi model seperti ini disebut dengan Komunikasi
Cahaya Terlihat atau Visible Light Communication
Komunikasi Cahaya Terlihat, juga dikenal sebagai VLC,
dapat didefinisikan sebagai transmisi data melalui penggunaan sumber cahaya
yang memancarkan pada panjang gelombang tampak antara 400 dan 800 THz (780–375
nm). Ini adalah bagian dari teknologi komunikasi nirkabel optik.
Gambar 4. Spektrum Frekuensi
(https://www.lifitn.com/im-new)
Pasar VLC sedang dalam tahap pengembangan. Permintaan
yang meningkat untuk teknologi komunikasi nirkabel alternatif karena kepadatan
bandwidth Radio Frequency (RF) yan telah dipergunakan untk hal lain seperti
siaran TV, radio dan Wi-Fi. Hal ini akan menghasilkan adopsi teknologi VLC
dalam skala global. Karena teknologi VLC didasarkan pada LED, ia tidak
menghadapi distorsi atau interferensi gelombang elektromagnetik lainnya dan
dapat mentransfer data dengan kecepatan luar biasa.
VLC adalah teknologi komunikasi optik point-to-point
satu arah sementara Li-Fi memungkinkan komunikasi dua arah melalui beberapa
frekuensi untuk koneksi seluler dan jaringan. Meskipun VLC dan Li-Fi keduanya
"teknologi komunikasi ringan", yang terakhir adalah hibrida dari komunikasi
VLC dan IR. “Downlink—LED ke detektor foto—adalah VLC, tetapi uplink adalah
inframerah”. Secara garis besar, modul LiFi dapat diklasifikasikan menjadi
beberapa bagian yaitu Transmitter, Optical Channel dan Receiver. Modulator,
driver LED dan LED adalah komponen utama di bagian Transmitter. Demikian pula,
bagian penerima terdiri dari unit demodulator dan Photodiode
Gambar 5. Prinsip Kerja Li-Fi
8.
Perangkat Li-Fi
Penerapan Li-Fi tentunya membutuhkan perangkat keras
yang menjembatani antara pengguna dan penyedia layanan internet. Sistem
komunikasi LiFi melibatkan mode komunikasi dupleks penuh. Downlink dalam teknologi LiFi menggunakan spektrum cahaya tampak
untuk transmisi modulasi intensitas LED dalam sistem pencahayaan solid-state.
Namun, koneksi uplink dalam sistem LiFi dirancang menggunakan komunikasi IR
karena uplink dalam spektrum Visible Light dapat menyebabkan gangguan pada
DataStream downlink. Dalam pekerjaan saat ini, koneksi Downlink dari Access
point ke perangkat Edge sistem LiFi dibuat.
Modulasi: Dalam VLC, data yang akan dikirim dimodulasi
dalam media optik. VLC dapat diwujudkan sebagai sistem Intensity Modulation/Direct Detection (IM/DD) dengan nilai nyata -
sinyal modulasi unipolar. Ini membatasi penerapan skema modulasi untuk teknik
seperti On-Off Keying (OOK), Pulse
Position modulation (PPM), Pulse Width Modulation (PWM) dan Unipolar Pulse
Amplitude Modulation (PAM). Karena skema modulasi ini memperkenalkan Inter
Symbol Interference (ISI) dalam saluran komunikasi, teknik Orthogonal Frequency
Division Multiplexing (OFDM) (7) dipertimbangkan dalam sistem LiFi. Namun, kami
telah menggunakan teknik modulasi OOK untuk modulasi data pada pemancar.
Dalam makalah ini, desain prototipe untuk sistem
komunikasi optik jarak pendek dengan sumber LED putih diusulkan dan
didemonstrasikan. Rangkaian LED putih dan fotodioda tunggal (PD) yang siap
pakai digunakan untuk desain sirkuit analog. Investigasi pengaruh
Signal-to-Noise Ratio (SNR) sinyal komunikasi dan pengkodean saluran terhadap
kinerja Bit-Error Rate (BER) dilakukan dengan menggunakan prototipe.
Selanjutnya, efek dari sudut pancaran sinar LED, posisi relatif pemancar
terhadap penerima pada cakupan horizontal akan diambil untuk analisis kinerja.
Dalam sistem LiFi, modul pemancar dan penerima
merupakan bagian utama dari sistem. Pengontrol sistem diperlukan untuk
pra-pemrosesan dan modulasi data di pemancar dan untuk demodulasi di ujung
penerima.
Pada transmitter, mikrokontroler Atmega328P digunakan
sebagai prosesor sistem untuk pra-pemrosesan dan modulasi data yang akan
dikirimkan melalui downlink. Data yang akan ditransmisikan dapat berisi Gambar,
Teks, suara, dll. Konversi lebih lanjut ke domain digital dan modulasi/enkode
data dilakukan di pengontrol. Sirkuit driver LED dirancang untuk mengubah data
termodulasi menjadi sinyal optik untuk dikirim melalui saluran optik.
Gambar 6. Blok Pemancar Li-Fi
Oledcomm
menawarkan konsumen peningkatan yang signifikan melalui sistem WiFi saat ini
dengan LiFiMAX. Sistem komunikasi nirkabel optik ini dapat menampung hingga 16
pengguna secara bersamaan dan menyediakan konektivitas berkecepatan tinggi bagi
penggunanya yang tidak bergantung pada gelombang radio. Hal ini menjanjikan
untuk menyediakan koneksi dan akses jaringan yang sangat aman hanya dengan
menggunakan cahaya tampak.
Sistem LiFiMAX
dapat dengan mudah diatur. Titik aksesnya dapat dengan mudah dipasang di
langit-langit apa pun, baik di kantor rumah, ruang kerja bersama, atau ruang
konferensi kantor. Perangkat cukup dipasang dongle LiFiMAX plug-and-play di
perangkat dan mulailah menikmati konektivitas data berkecepatan tinggi.