Arkademy IoT Challenge Vol.3

ANALOG DAN DIGITAL SIGNAL

Analog Signal

Analog signal adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombangnya. Sinyal analog bekerja dengan mentransmisikan suara dan gambar dalam bentuk gelombang continous (continous varying). Dua parameter/karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi.  Dengan menggunakan sinyal analog, jangkauan transmisi data dapat mencapai jarak yang jauh, tetapi sinyal ini mudah terpengaruh atau terganggu.

Digital Signal

Digital signal merupakan hasil teknologi yang dapat mengubah signal menjadi kombinasi urutan bilangan biner (0 dan 1), sehingga tidak mudah terpengaruh/terganggu. Proses pengiriman informasinya pun mudah, cepat dan akurat, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman 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. Sebuah bit dapat berupa nol (0) atau satu (1). Kemungkinan nilai untuk sebuah bit adalah 2 buah. Kemungkinan nilai untuk 2 bit adalah sebanyak 4. berupa 00, 01, 10, dan 11. Secara umum, jumlah kemungkinan nilai yang terbentuk oleh kombinasi n bit adalah sebesar 2^n buah.

*Sinyal diskrit : Sinyal yang hanya ada pada waktu tertentu.

• Analog-Digital Converter

ADC adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Perangkat ADC dapat berbentuk suatu modul atau rangkaian elektronika maupun suatu chip IC. ADC  adalah pengubah input analog menjadi kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/ pengujian.

ADC (Analog to Digital Converter) memiliki 2 karakter prinsip, yaitu kecepatan sampling dan resolusi.

Resolusi ADC menentukan ketelitian nilai hasil konversi ADC. Contoh : Nilai dari setiap titik sampel akan disimpan pada variabel fixed-length. Jika variabel ini menggunakan delapan bit, berarti variable ini dapat bernilai dari 0 sampai 255 (2 ^ 8 = 256). Jika variabel ini menggunakan 16 bit,  berarti dapat bernilai dari 0 sampai 65,535 (2 ^ 16 = 65,536). Dan seterusnya.

Jadi, jika kita menggunakan ADC 8-bit, nilai terendah akan menjadi 0 dan nilai tertinggi adalah 255. Jika konverter analog-ke-digital 16 bit digunakan, nilai terendah akan menjadi 0 dan nilai tertinggi akan menjadi 65.535.

8-bit : 8 titik, sedangkan 16-bit: 16 titik.

Kecepatan sampling menyatakan seberapa sering sinyal analog dikonversikan ke bentuk sinyal digital pada selang waktu tertentu. Kecepatan sampling biasanya dinyatakan dalam sample per second.

• Digital-Analog Converter

DAC adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah sinyal digital menjadi sinyal Analog. DAC adalah pengubah kode-kode Digital yang umumnya berbentuk biner menjadi Sinyal analog yang biasanya berbentuk arus, tegangan listrik, ataupun muatan elektronik.

• Contoh penggunaan ADC dan DAC

1. ADC-DAC : Saat anda menelepon seseorang, Suara yang anda hasilkan diubah dari dalam sinyal Analog(suara) menjadi sinyal Digital. Dan saat orang lain menerima suara anda, artinya sinyal Digital yang anda kirimkan sudah kembali diubah menjadi sinyal Analog(suara).
2. ADC : Saat anda sedang me-scan sebuah gambar, sebenarnya scanner itu sedang mengubah sinyal Analog(gambar) menjadi sinyal Digital agar bisa ditampilkan di layar perangkat elektronika.
3. DAC : Saat anda mendengarkan lagu dengan menggunakan CD, CD Player yang anda gunakan sebenarnya sedang mengubah sinyal Digital yang ada di CD tersebut menjadi sinyal Analog(suara) yang anda dengarkan.

• Adapun Sensor Elektronika yang menggunakan ADC adalah :

1. Analog Temperature Sensor : Thermostat,Thermistor,Thermocouple, serta Contact dan non-Contact temperature sensor.
2. Photodioda, untuk mengukur cahaya di dalam kamera.
3. Passive infrared sensor (Sensor pendeteksi gerakan), yang biasanya ada di pintu.
4. LDR (Light Dependent Resistor) : untuk pembuatan lampu otomatis
5. Sensor proximity, yang bekerja berdasarkan jarak objek terhadap sensor, biasanya ada di Proximity switch atau robot cerdas.
6. Sensor suara, seperti yang ada di "Google Home" atau asisten rumah yang bisa mengenali suara manusia.
7. Sensor kecepatan (RPM), untuk mengukur kecepatan putaran motor

• Ide Project ADC "Smart Home"

Kalo untuk saya pribadi, saya ingin membuat sebuah "Jarvis" yang nyata dari film Iron man. Kita sendiri tau bahwa Jarvis di dalam film Iron man sangatlah pintar dan canggih, dia dapat mengenali suara,gerakan,retina,sidik jari, serta perasaan dan detak jantung Tony Stark sendiri. Dan sekarang pun Mark Zuckerberg, pencipta Facebook sendiri sudah menciptakan sendiri "Jarvis" miliknya.

Misalnya, kunci pintu rumah yang menggunakan pemindai sidik jari atau retina untuk membukanya. Lalu kipas/air conditioner dirumah akan menyala dengan sendirinya jika mendeteksi suhu ruangan panas, atau saat kita berikan perintah untuk menyala(suara,atau gerakan). Lalu alat fitness rumahan yang dapat me-scan(mendeteksi) tingkat kesehatan manusia, misalnya detak jantung, konsumsi vitamin tubuh, gejala penyakit, dan lain-lain.

Lalu, sebuah asisten rumah pribadi(robot pintar) yang dapat memonitor kegiatan kita sehari-hari, yang mungkin bisa kita suruh untuk bersih bersih rumah, dan bisa juga kita suruh pergi ke drive-thru McDonalds saat kita lapar..