BAB II DASAR TEORI 2.1 RF (Radio Frekuensi) adalah sebuah perangkat yang mampu menerima frekuensi radio dalam kisaran tertentu. RF digunakan dalam beragam teknologi komunikasi nirkabel untuk nformasi dan transfer data. Pemancar RF(Transmitter) dan penerima RF (Receiver) digabungkan bersama-sama dalam satu sirkuit yang sering disebut sebagai transceiver.Radio Frekuensi juga disebut tingkat osilasi dalam kisaran sekitar 3 kHz sampai 300 GHz , yang sesuai dengan frekuensi dari gelombang radio , dan arus bolak-balik yang membawa sinyal radio. RF biasanya mengacu pada listrik daripada osilasi mekanis, meskipun mekanik sistem RF memang ada . 2.2 Sistem kerja radio frekuensi (Sebuah penerima RF Transmitter) menerima sinyal dari pemancar, yang mana untuk mendapatkan sinyal yang sangat jelas tergantung pada rasio sinyal/noise. Rasio sinyal/noise didapat dari angka yang diberikan dengan membagi jumlah ukuran dari intensitas sinyal dengan jumlah ukuran intensitas kebisingan. Untuk mengirim suatu sinyal dari pemancar RF ke penerima RF jarak jauh,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB II
DASAR TEORI
2.1 RF (Radio Frekuensi)
adalah sebuah perangkat yang mampu menerima frekuensi radio
dalam kisaran tertentu. RF digunakan dalam beragam teknologi
komunikasi nirkabel untuk nformasi dan transfer data. Pemancar
RF(Transmitter) dan penerima RF (Receiver) digabungkan bersama-sama
dalam satu sirkuit yang sering disebut sebagai transceiver.Radio Frekuensi
juga disebut tingkat osilasi dalam kisaran sekitar 3 kHz sampai 300 GHz ,
yang sesuai dengan frekuensi dari gelombang radio , dan arus bolak-balik
yang membawa sinyal radio. RF biasanya mengacu pada listrik daripada
osilasi mekanis, meskipun mekanik sistem RF memang ada .
2.2 Sistem kerja radio frekuensi
(Sebuah penerima RF Transmitter) menerima sinyal dari
pemancar, yang mana untuk mendapatkan sinyal yang sangat jelas
tergantung pada rasio sinyal/noise. Rasio sinyal/noise didapat dari angka
yang diberikan dengan membagi jumlah ukuran dari intensitas sinyal
dengan jumlah ukuran intensitas kebisingan. Untuk mengirim suatu sinyal
dari pemancar RF ke penerima RF jarak jauh, amplifikasi sinyal harus
sama besar yang didapatkan dari pengkontrolan rasio sinyal/noise .
Gambar 2.1 Skema kerja radio frekuensi
Laporan Kelompok 9
2.3 Komponen Radio Frekuensi
2.3.1 Photo dioda
Photo dioda adalah jenis dioda yang berfungsi untuk mendeteksi
cahaya. Berbeda dengan dioda biasa.Komponen elektronik ini akan
mengubah cahaya menjadi arus listrik.Cahaya yang dapat di deteksi oleh
dioda ini,mulai dari infrared,sinar ultra violet,sampai dengan sinar X. Jenis
dioda seperti ini telah di aplikasikan pada alat penghitung kendaraan
otomatis di jalan-jalan umumReaksi umum korosi adalah sebagai berikut
Gambar 2.2 Photo Dioda
Photodioda dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer
adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi
InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik
panjang gelombang mencakup: 2500 Å - 11000 Å untuk silicon, 8000 Å –
20,000 Å untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam
cahaya) dari sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu
elektron dan menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah
elektron dan sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi
semikonduktor yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah
semikonduktor adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara
tersebut didalam sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan
photon - menyebabkan pembawa muatan (seperti arus atau tegangan)
mengalir/terbentuk di bagian-bagian elektroda.
4
Laporan Kelompok 9
Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang
dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang
dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang
dipancarkan oleh infrared.
2.3.2 Transmitter (Pemancar)
Adalah bagian yang berfungsi mengubah informasi menjadi bentuk
yang sesuai ( gelombang electromagnet dengan panjang tertentu ) agar
dapat dipancarkan . Pemancar kemudian menggabungkan sinyal yang
dihasilkan dalam media pemancaran , antara lain kabel kawat , atau udara .
2.3.3 Receiver ( Penerima )
Berfungsi mengubah kembali sinyal-sinyal elektromagnet yang
diterimanya menjadi bentuk informasi asli nya, seperti pengeras suara
pada telepon. Perangkat yang memiliki penerima diantaranya radar ,
sensor elektronika , telepon dan radio.
Gambar 2.3. Transmitter and Receiver
2.3.4. Sensor Ultrasonik
Sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi)
menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan
5
Laporan Kelompok 9
pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai
untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi
tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan
gelombang ultrasonik
Secara umum sensor ultrasonik digunakan untuk menghitung jarak dari
suatu objek yang berada didepan sensor tersebut. Sehingga dengan
fungsinya tersebut, sensor ultrasonik biasa digunakan pada perangkat yang
membutuhkan perhitungan jarak. Contoh : smart robot, Kapal laut, kapal
selam, dll.
Berikut beberapa contoh gambar sensor ultrasonik dan fungsinya :
1. PARALAX
Gambar 2.4. PARALAX
Paralax ultrasonic biasa digunakan pada robot - robot kecil dan
mesin industri. dapat mengukur jarak dari 3 cm sampai 300 cm.
2. WL700 ULTRASONIC WATER LEVEL SENSOR
Gambar 2.5 WL700 ULTRASONIC WATER LEVEL SENSOR
6
Laporan Kelompok 9
Sensor ultrasonik biasa digunakan untuk mengukur kedalam air
seperti sungai, danau dan kolam, atau bisa juga digunakan dibidang
industri seperti pengukuran kedalaman kolam limbah.
2.3.5. Host Controller
Host controller untuk sistem RF biasanya terhubung komputer
desktop atau laptop, yang terletak dekat dengan reader. Controller ini
memiliki dua fungsi utama. Pertama, menerima data dari reader dan
melakukan pemrosesan data seperti filtering dan collation. Kedua,
perangkat monitor untuk memastikan reader berfungsi dengan baik,
sekaligus mengamankan dan memperbarui instruksi pada sistem RF.
Host controller terhubung dengan reader melalui teknologi jaringan
seperti Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) atau
terkadang melalui konektivitas serial. Umumnya, satu controller dapat
mengatur beberapa reader, dengan rasio bergantung pada volume data
yang diterima dari reader.
Gambar 2.6 Host Controller
2.3.6. Antena
Antena pada RF berfungsi untuk sebagai pengirim dan penerima
sinyal. Antena yang digunakan dapat bervariasi bergantung pada biaya,
7
Laporan Kelompok 9
fungsi, aplikasi, dan frekuensi operasi. Jumlah multiplexer merupakan
variabel yang dipertimbangkan pada sebanyak apa antena yang akan
digunakan. Konfigurasi dari multiplexer juga membutuhkan perangkat
komunikasi lainnya seperti RS-485 dan perangkat eksternal lainnya yang
mungkin juga dibutuhkan.
Sistem kabel pada antena juga merupakan aspek penting agar
RFID bekerja dengan baik. Terdapat efek penurunan amplitudo sinyal
yang terjadi karena jarak antara reader dan antena. Sistem RFID terkadang
membutuhkan kabel berkualitas bagus yang bisa jadi mahal dan memiliki
batasan jarak. Kombinasi antara radar, antena, dan multiplexer merupakan
syarat utama agar membuat sinyal terbaca.
Gambar 2.7 Antena
2.3.7. Tag
Tag RFID merupakan komponen untuk menandai objek yang ingin
dikenali. Tag dapat berupa passive, active, atau battery-assisted passive.
Active tag memiliki baterai on-board dan secara periodik mengirimkan
sinyal ID. Battery-assited passive (BAP) tag memiliki baterai on-board
dan diaktifkan ketika terdapat RF reader. Passive tag sama sekali tidak
menggunakan energi listrik, sehingga menjadi lebih kecil dan lebih murah
8
Laporan Kelompok 9
karena tanpa baterai. Meski begitu, passive tag membutuhkan level energi
sinyal yang lebih kuat tiga kali agar dapat beroperasi sehingga sistem ini
rentan interferensi dan radiasi gelombang mikro.
Tag dapat bekerja dalam sistem read-only atau read/write. Read
only berarti tag tidak dapat ditulis program atau data tertentu, sementara
read/write dapat diprogram dan dibaca berkali-kali. Tag RF terdiri dari
bagian seperti IC dan memori untuk menyimpan dan memproses
informasi, modulasi dan demodulasi sinyal frekuensi radio (RF),
mengumpulkan energi DC dari pengirim sinyal, fungsi tertentu lainnya,
serta antena untuk mengirim dan menerima sinyal.
Gambar 2.8 Tag
2.4 Pengaplikasian Radio Frekuensi
2.4.1 Radio Frequency Identification
RFID, atau Radio Frequency Identification, merupakan sistem
yang mengirimkan identitas tertentu (berbentuk serial number unik) dari
objek tertentu secara nirkabel, menggunakan gelombang frekuensi radio.
Teknologi ini merupakan bagian dari teknologi identifikasi otomatis
seperti barcode, optical character readers, dan beberapa teknologi
biometric seperti retinal scan. Teknologi identifikasi otomatis telah
9
Laporan Kelompok 9
digunakan untuk mengurangi waktu dan tenaga dalam menginput data
secara manual dan meningkatkan akurasi data.
Tag, atau label, RFID digunakan pada banyak industri. Tag RFID
seringkali ditempel pada industri otomotif selama produksi untuk
digunakan melacak perkembangan pada lini perakitan. Selain itu, RFID
juga sering digunakan pada bidang farmasi dan pertanian untuk melacak
stok (obat dan hewan) pada gudang sekaligus membantu proses
operasional.
Di beberapa negara maju, tag RFID kini telah tergabung dengan
uang tunai, pakaian, atau bahkan manusia. Ancaman bahwa teknologi ini
dapat membaca informasi terkait personal tanpa disadari kini menjadi
perhatian serius untuk privasi manusia.
a) Aplikasi Gate/Access Control
Salah satu penerapan solusi RFID yang sangat popular adalah
aplikasi Gate Control atau Access Control. Kendaraan yang telah terdaftar
bisa dengan cepat masuk ke kawasan karena portal akan secara otomatis
membuka ketika kendaraan mendekati pintu masuk. Aplikasi ini juga
dapat dipergunakan sebagai Time Attendance.
Gambar 2.9 Penempatan antenna pada Gate (kanan) dan RFID Tag pada kaca