Teknologi Digital dan Sumber Energi – Pengertian, Pengaplikasian dan Dampaknya – Setiap waktu teknologi semakin berkembang pesat. Teknologi yang awalnya masih sangat sederhana hingga teknologi yang modern. Teknologi-teknologi tersebut diantaranya adalah teknologi digital dan teknologi modern yang selalu melekat dalam kehidupan masyarakat sehari-hari.
Sebuah sistem analog dan digital sering kita jumpai setiap hari, seperti siang dan malam, rotasi dan revolusi bumi, gravitasi, dan komputer. Kalkulator berjenis analog, dari cara pemakaian dan perhitungan masih menggunakan cara lama dan terus kontinyu, sedangkan digital adalah siang dan malam, setiap hari kita akan mengalami pergesaran jam, jadi antara hari ini, esok, dan kemarin terdapat perbedaan waktu.
Dalam bidang telekomunikasi perbedaan telepon, analog dan digital bukan berdasarkan jenis perawatan teleponnya, namun kepada “sistem” di sentral teleponnya, walaupun untuk mendukung system sentral yang digital, diperlukan pesawat telepon khusus. Begitu juga dengan siaran televise analog dan digital. Siaran analog kadang tertanggu oleh cuaca, letak bangunan, dan penyebab lainnya, sementara siaran digital memiliki kualitas suara dan gambar yang lebih bagus, karena “data”-nya tidak mengalami “gangguan” saat dikirim ke TV penerima.
A. Pengertian Teknologi Digital dan Analog
Teknologi pada hakikatnya adalah keseluruhan sarana untuk menyediakan barang-barang yang diperlukan bagi kelangsungan dan kenyamanan hidup manusia. Dalam pengertian lain, teknologi merupakan penerapan dari ilmu pengetahuan yang dimiliki manusia.
Analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang continue, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Gelombang pada sinyal analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitude, frekuensi, dann phase.
- Amplitudo : merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan sinyal analog.
- Frekuensi : adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik.
- Phase : adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1. Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau, tetapi tranmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengirim data yang relatif dekat. Biasanya sinyal ini juga dikenal dengan sinyal diskret. Sinyal yang mempunyai dua keadaan ini biasa disebut dengan bit. Bit merupakan istilah khas pada sinyal digital. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n bit adalah sebesar 2n buah.
B. Perbedaan Teknologi Analog dan Digital
Transimi Data
Transmisi Data Analog
Teknologi analog berarti teknologi yang menggunakan sistem data analog. Teknologi Digital adalah teknologi yang sistem data digital. Data analog diperoleh pada nilai-nilai continuos dalam beberapa interval, seperti suara dan video. Data digital didapat pada nilai-nilai discrete. Kedua data tersebut ditransimisikan dalam bentuk sinyal. Sinyal analog adalah gelombang elektromagnetik continuos yang disebar melalui suatu media, tergantung pada spektrumnya. Sinyal digital adalah serangkaian pulsa tegangan yang dapat ditransimiskan melalui suatu medium kawat.
Transmisi analog adalah upaya mentransmisi sinyal analog tanpa memperhatikan muatannya; sinyal-sinyal dapat mewakili data analog atau data digital. Untuk jarak yang jauh dipakai amplifier yang akan menambah kekuatan sinyal sehingga menghasilkan distorasi yang terbatas. Transmisi analog merupakan proses pemindahan sinyal analog tanpa mengurangi kontennnya sama sekali. Sinyal dapat berupa data analog(data suara) atau data digital(data luaran modem). Dua parameter terpenting yang dimiliki oleh sinyal analog adalah amplitudo dan frekuensi. Gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk sinyal analog. Sinyal analog umumnya memiliki tiga variabel dasar, yaitu amplitudo, frekuensi, dan phase. Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog. Frekuensi merupakan jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik. Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu.
Transmisi Data Digital
Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan secara tiba-tiba. Teknologi sinyal digital hanya memiliki dua keadaan(besaran), yaitu 0 dan 1. Sinyal digital juga biasanya disebut sinyal diskret. Sistem sinyal digital merupakan bentuuk smpling dari sistem analog. Digital pada dasarnya dikodekan dalam bentuk biner(atau Hexa), besar nilai suatu sistem digital dibatasi oleh lebarnya atau jumlah bit(bandwidth). Jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi sistem digital.
Transmisi digital berhubungan dengan muatan dari sinyal. Untuk mencapai jarak yang jauh dipakai repeater yang menghasilkan sinyal sebagai 1 atau 0 sehingga tidak terjadi distorsi.
Perbedaan antara transmisi sinyal analog dan transmisi sinyal analog dan sinyal digital sebagai berikut.
- Sinyal analog juga disebut dengan broadbrand, merupakan gelombang-gelombang elektronik yang bervariasi dan secara kontiyu ditransmisikan melalui beragam media tergantung frekuensinya, sinyal analog bisa diubah kedalam sinyal digital dengan dimodulasi terlebih dahulu
- Sinyal digital juga disebut baseband, memuat denyut voltage yang ditransimiskan melalui melalui media kawat.
Sistem Penyimpanan Suatu Informasi
Dalam teknologi analog, gelombang direkam atau digunakan dalam bentuk aslinya, contohnya adalah tape recorder analog, signal diambil langsung dari mikrofon dan direkam dalam tape. Gelombang dari mikrofon adalah gelombang analog dan karena itu gelombang dalam tape adalah juga analog. Gelombang dalam tape tersebut dapat dibaca, diperkuat, dan dikirim ke speaker untuk memproduksi suara. Dalam teknologi digital, gelombang analog dijadikan sampel dalam beberapa interval yang kemudian diubah menjadi angka yang tersimpan dalam perangkat digital. Misalkan pada CD, sampling rate-nya adalah 44.000 sampel per detik. Jadi pada CD, terdapat 44.000 angka yang tersimpan dalam per detik musik. Angka-angka tersebut berubah menjadi gelombang tegangan yang mendekati gelombang asli.
Perspektif Komunikasi
Sedangkan dalam perspektif komunikasi; komunikasi analog adalah komunikasi tatap muka dan komunikasi digital adalah komunikasi yang menggunakan media komputer. Didalam perspektif masyarakat; analog merupakan interaksi sosial, relasi sosial, jaringan sosial, dimana terdapat struktur hirarki dan keberpihakan, sedangkan digital merupakan interaksi semu, relasi avatar, dengan jaringan kolegial dan struktur horizontal yang bersifat netralitas. Tipe komunikasi analog dan digital dapat digambarkan sebagai berikut:
Teknologi analog memiliki keterbatasan-keterbatasan tertentu karena tidak mampu memfasilitasi semua kebutuhan komunikasi. Teknologi digital dapat dikatakan hadir sebagai jawaban untuk mengatasi kekurangan yang ada. Karena sifat teknologi digital yang dapat dilakukan secara bersamaan, maka satu format untuk semua perangkat dapat menjadi jawaban untuk masalah analog yang ada. Misalkan saja dalam menulis note dalam bentuk analog, pendistribusian tulisan tersebut dapat menjadi kendala karena keterbatasan dari analog yang sifatnya hanya terbatas pada satu format. Dengan digitalisasi, penggunaan mesin untuk menduplikasi dan menyalurkan, atau bahkan mendistribusikan lewat internet dapat menjadi solusi dan kendala yang ada dapat teratasi dengan mudah. Teknologi digital dapat menjadi satu sistem untuk berbagai media dan sarana, baik itu infrastruktur, informasi, komunikasi maupun kendali yang akan menjadi suatu konvergensi.
C. Kelebihan dan Kelemahan Teknologi Analog dan Digital
Gambar di atas menunjukkan kekontrasan hubungan antara sistem komunikasi analog dan sistem komunikasi digital. Pada sistem analog, terdapat amplifier di sepanjang jalur transmisi. Setiap amplifier menghasilkan penguatan (gain), baik menguatkan sinyal pesan maupun noise tambahan yang menyertai di sepanjang jalur transmisi tersebut. Dengan demikian, sistem yang dikirimkan menjadi lebih kotor. Pada sistem digital, amplifier digantikan regenerative repeater. Fungsi repeater selain menguatkan sinyal, juga “membersihkan” sinyal tersebut dari noise. Pada sinyal “unipolar baseband”, sinyal input hanya mempunyai dua nilai – 0 atau 1. Jadi repeater harus memutuskan, mana dari kedua kemungkinan tersebut yang boleh ditampilkan pada interval waktu tertentu, untuk menjadi nilai sesungguhnya di sisi terima.
Keuntungan kedua dari sistem komunikasi digital adalah bahwa kita berhubungan dengan nilai-nilai, bukan dengan bentuk gelombang. Nilai-nilai bisa dimanipulasi dengan rangkaian rangkaian logika, atau jika perlu, dengan mikroprosesor. Operasi-operasi matematika yang rumit bisa secara mudah ditampilkan untuk mendapatkan fungsi-fungsi pemrosesan sinyal atau keamanan dalam transmisi sinyal.
Keuntungan ketiga berhubungan dengan range dinamis. Kita dapat mengilustrasikan hubungan ini dalam sebuah contoh. Perekaman disk piringan hitam analog mempunyai masalah terhadap range dinamik yang terbatas. Suara-suara yang sangat keras memerlukan variasi bentuk alur yang ekstrim, dan sulit bagi jarum perekam untuk mengikuti variasi-variasi tersebut. Sementara perekaman secara digital tidak mengalami masalah, karena semua nilai amplitudo-nya, baik yang sangat tinggi maupun yang sangat rendah, ditransmisikan menggunakan urutan sinyal terbatas yang sama.
Namun di dunia ini tidak ada yang ideal, demikian pula halnya dengan sistem komunikasi digital. Kerugian sistem digital dibandingkan dengan sistem analog adalah, bahwa sistem digital memerlukan bandwidth yang besar. Sebagai contoh, sebuah kanal suara tunggal dapat ditransmisikan menggunakan single -sideband AM dengan bandwidth yang kurang dari 5 kHz. Dengan menggunakan sistem digital, untuk mentransmisikan sinyal yang sama, diperlukan bandwidth hingga empat kali dari sistem analog. Kerugian yang lain adalah selalu harus tersedia sinkronisasi. Ini penting bagi sistem untuk mengetahui kapan setiap simbol yang terkirim mulai dan kapan berakhir, dan perlu meyakinkan apakah setiap simbol sudah terkirim dengan benar.
D. Dampak Positif dan Negatif Pemanfaatan Teknologi Digital
Teknik persinyalan digital lebih banyak dimanfaatkan untuk Teknologi karena berdampak positif sebagai berikut.
- Teknologi digital—adanya teknologi LsI dan VLSI menyebabkan penurunan biaya dan ukuran circuit digital
- Keutuhan data terjamin karena penggunaan repeater dibandingkan amplifier sehingga transmisi jarak jauh tidak menimbulkan banyak error
- Penggunaan kapasitas, agar efektif digunakan teknik multiplexing dimana lebih mudah dan murah dengan teknik digital daripada analog
- Keamanan dan privasi, dengan menggunakan teknik encryption dapat diaplikasikan ke data digital dan ke analog yang sudah mengalami digitalisasi
- Sinyal digital memiliki nilai diskrit, contoh yang paling umum dari sinyal digital adalah teks atau caracter string. Informasi yang disajikan dalam bentuk teks lebih nyaman untuk dimengerti oleh manusia.
Namun, tidak dapat dipungkiri bahwa penggunaan teknologi digital juga berdampak negatif bagi manusia sendiri. Berbagai sikap yang terbentuk akibat penggunaan teknologi digital antara lain membuat kita malas(mengurangi kreatifitas) dan membuat kita boros kerena teknologi digital rentan rusak serta biayanya lebih mahal daripada teknologi analog.
Sudah selesai membaca materi ini ? Ayo lihat dulu Daftar Materi Fisika
