Pengaturan Lampu Lalulintas Berbasis Fuzzy Logic

Posted in Uncategorized on November 14, 2010 by muhammadaltway

Suatu sistem peralatan yang ditangani oleh komputer, maka semuanya akan terasa lebih canggih, lebih pintar, lebih otomatis, lebih praktis, lebih efisien, lebih aman, lebih teliti dan sebagainya yang menunjukkan keuntungan-keuntungan bila dibandingkan dengan pengerjaan secara manual.
Kemampuan komputer dapat diberdayakan melalui peningkatan kemampuan unjuk kerja perangkat keras (hardware) atau pada perangkat lunak (software) atau perpaduan keduanya. Kemampuan inilah yang menjadi syarat untuk mewujudkan Modul Sistem Peralatan Pengaturan Lampu Lalulintas Berbasis Fuzzy Logic.
Lampu lalulintas memegang peranan penting dalam pengaturan kelancaran lalulintas. Sistem pengendalian lampu lalulintas yang baik akan secara otomatis menyesuaikan diri dengan kepadatan arus lalulintas pada jalur yang diatur. Dengan penerapan logika fuzzy hal ini sangat memungkinkan untuk dilakukan.
Permasalahan utama dalam perancangan dan pembuatan modul sistem peralatan pengaturan lampu lalulintas berbasis Fuzzy Logic ini, adalah perangkat keras tambahan yang terdiri dari : sensor, OpAmp, ADC 0809, Interfacing PPI 8255, Driver, Relay dan Lampu lalulintas (LL). Sedangkan sebagai dasar pengendalian dari sistem yang dijalankan, digunakan algoritma logika fuzzy.
Logika Fuzzy untuk Sistem Pengaturan Lalulintas
Beberapa istilah yang digunakan dalam pengendalian lampu Lalulintas (LL), antara lain, untuk sebaran kendaraan adalah : Tidak Padat (TP), Kurang Padat (KP), Cukup Padat (CP), Padat (P) dan Sangat Padat (SP). Sedangkan untuk lama nyala lampu LL adalah : Cepat (C), Agak Cepat (AC), Sedang (S), Agak Lama (AL) dan Lama (L). Jelas istilah-istilah tersebut dapt menimbulakan kemenduaan (ambiguity) dalam pengertiannya. Logika Fuzzy dapat mengubah kemenduaan tersebut ke dalam model matematis sehingga dapat diproses lebih lanjut untuk dapat diterapkan dalam sistem kendali. Menggunakan teori himpunan Fuzzy, logika bahasa dapat diwakili oleh sebuah daerah yang mempunyai jangkauan tertentu yang menunjukkan derjat keanggotaannya. Untuk kasus disini, sebut saja derajat keanggotaan itu adalah u(x) untuk x adalah jumlah kendaraan. Derajad keanggotaan tersebut mempunyai nilai yang bergradasi sehingga mengurangi lonjakan pada sistem.
Sistem pengendalian fuzzy yang dirancang mempunyai dua masukan dan stu keluaran. Masukan adalah jumlah kendaraan pada suatu jalur yang sedang diatur dan jumlah kendaraan pada jalur lain, dan keluaran berupa lama nyala lampu hijau pada jalur yang diatur. Penggunaan dua masukan dimaksudkan supaya sistem tidak hanya memperhatikan sebaran kendaraan pada jalur yang sedang diatur saja, tetapi juga memperhitungkan kondisi jalur yang sedang menunggu. Pencuplikan dilakukan pada setiap putaran (lewat 8 sensor yang dipasang pada semua jalur). Satu putaran dianggap selesai apabila semua jalur telah mendapat pelayanan lampu.
Masukan berupa himpunan kepadatan kendaraan oleh logika fuzzy diubah menjadi fungsi keanggotaan masukan dan fungsi keanggotaan keluaran (lama lampu hijau). Bentuk fungsi keanggotaan dapat diatur sesuai dengan distribusi data kendaraan. Menerapkan logika fuzzy dalam sistem pengendalian, membutuhkan tiga langkah, yaitu :
• Fusifikasi (Fuzzyfication)
• Evaluasi kaidah
• Defusifikasi (Defuzzyfication)
Fusifikasi adalah proses mengubah masukan eksak berupa jumlah kendaraan menjadi masukan fuzzy berupa derajat keanggotaan u(x). Setelah fusifikasi adalah evaluasi kaidah. Kaidah-kaidah yang akan digunakan untuk mengatur LL ditulis secara subyektif dalam fuzzy associate memory (FAM), yang memuat hubungan antara kedua masukan yang menghasilkan keluaran tertentu. Kaidah-kaidah ini terlebih dahulu dikonsultasikan kepada mereka yang berpengalaman dalam bidang yang akan dikendalikan, yaitu misalnya Polisi Lalulintas dan DLLAJR. Di sini dipakai kaidah hubungan sebab akibat dengan dua masukan yang digabung menggunakan operator DAN, yaitu : Jika (masukan 1) DAN (masukan 2), maka (keluaran), dan ditabelkan dalam Tabel FAM. Sebagai contoh, jika TP(0,25) dan KP(0,75), maka AC(0,25). Di sini keluaran fuzzy adalah Agak Cepat yaitu AC(0,25).
Tabel FAM
Fuzzy Associate Memory untuk kepadatan Lalulintas

Masukan-1 TP KP CP P SP
Masukan-2          
TP C AC S AL L
KP C AC S AL L
CP C AC S AL AL
P C AC S S AL
SP C AC AC S S

Keterangan : Masukan-1 adalah jumlah kendaraan pada jalur yang diatur
Masukan-2 adalah jumlah kendaraan pada jalur lain
Setelah diperoleh keluaran fuzzy, proses diteruskan pada defusifikasi. Proses ini bertujuan untuk mengubah keluaran fuzzy menjadi keluaran eksak (lama nyala lampu hijau). Karena keluaran fuzzy biasanya tidak satu untuk selang waktu tertentu, maka untuk dihasilkan keluaran eksaknya dipilih keluaran dengan harga yang terbesar. Bila terdapat dua buah derajat keanggotaan berbeda pada akibat yang sama, diambil harga yang terbesar.
Sistem pengatur LL yang dirancang ini, juga mempertimbangkan masukan interupsi sebagai prioritas utama, sehingga pengaturan LL yang sedang berjalan akan dihentikan sementara untuk melayani jalur yang menyela. Fasilitas ini digunakan untuk keadaan darurat atau mendesak, misalnya seperti pelayanan mobil pemadam kebakaran atau mobil ambulance. Pendeteksian interupsi dilakukan secara terus menerus (residen). Jika lebih dari satu jalur memberi interupsi, maka yang dilayani dulu adalah yang pertama menekan tombol interupsi itu.
Perancangan dan Pembuatan Sistem Peralatan
• Desain Hardware
Perangkat keras (hardware) yang akan dibuat dirancang sesuai blok diagram berikut :

• Desain Software
Perangkat lunak (software) yang dibuat dibagi menjadi beberapa bagian besar antara lain meliputi algoritma pengambilan dan masukan, pengiriman data keluaran, pengolahan data secara fuzzy, dan proses kendalinya. Perangkat lunak ini direalisasikan menggunakan Turbo Pascal.
Algoritma program utama mengikuti proses sebagai berikut : mula-mula PPI diinialisasi dengan mengirimkan control word ke register kendali PPI. Dengan mengirimkan nilai 90h ke register kendali PPI, maka port A akan berfungsi sebagai masukan dan port B serta port C akan berfungsi sebagai keluaran.
Selanjutnya akan dikirimkan pulsa reset ke semua input ADC, pada saat awal seluruh jalur akan diberi lampu merah. Setelah proses ini, program melakukan proses yang berulang-ulang, yaitu proses pengambilan data pada tiap sensor, pengolahan data dan proses pengaturan fuzzy menggunakan prinsip-prinsip yang telah dibahas di atas dan menjalankan pengaturan sesuai dengan tabel kendali yang telah dibuat.
Kesimpulan
Dari hasil perancangan dan uji coba sistem yang dibuat, logika fuzzy terbukti dapat digunakan untuk memenuhi tujuan pengaturan lalulintas secara optimal. Sistem yang dihasilkan relatif sederhana dan mempunyai fleksibilitas tinggi. Sistem ini dapat diterapkan di kondisi jalan yang berbeda, yaitu lewat penyesuaian ranah (domain) himpunan fungsi keanggotaan masukan dan keluaran dan kaidah-kaidah kendali pada Fuzzy Associative Memory (Tabel FAM).
Miniatur Sistem Pengaturan Lampu Lalulintas ini dapat diperluas, misalnya :
1. Komputer dibuat terpusat dengan tugas mengkoordinasi beberapa persimpangan (yang tidak harus 4 jumlahnya), terutama yang berdekatan, dengan tujuan supaya sistem-sistem saling membantu dan memperlancar sebaran kendaraan pada suatu daerah.
2. Dikembangkan ke arah sistem yang adaptif, yaitu bila kondisi kepadatan berubah, maka sistem akan melakukan perubahan bentuk fungsi keanggotaan masukan dan keluaran, serta tabel FAM secara otomatis.
3. Digunakan sistem minimum yang salah satunya bisa berupa aplikasi Microcontroler 8031 sehingga sistem tidak lagi tergantung pada penyediaan komputer sebagai otak sistem pengendali.

Daftar Pustaka
1. B. Kosko, Neural Network and Fuzzy System, chapter 8, Prentice Hall, 1992
2. E. Cox, Fuzzy Fundamentals, spectrum IEEE, October 1992
3. S. Marsh et al., Fuzzy Logic Education Program, Center of Emerging Computer Technologies, Motorola Inc., 1992
4. J. W. Lea, Sistem Pengaturan Lampu Lalulintas dengan Menggunakan Teori Himpunan Fuzzy, September 1994

MOBILE COMPUTING DAN APLIKASINYA

Posted in Uncategorized on Oktober 21, 2010 by muhammadaltway

MOBILE COMPUTING DAN APLIKASINYA

1. Pengertian mobile computing      :

1.Mobile computing merupakan sejumlah teknologi yang bisa mengakses internet tidak di satu tempat itu saja melainkan bisa dilakukan dimana saja.

2.Mobile computing merupakan sekumpulan peralatan (hardware), data, perangkat lunak lainnya bisa berpindah tempat atau bisa di bawa kemana saja. Karena bisa menggunakan ponsel standar atau iPhone.

3.Mobile computing merupakan teknologi (portable) yang dapat berkomunikasi jaringan tanpa kabel (nirkabel), tetapi berbeda dengan wireless computing

2 . Perkembangan mobile computing          :

Sebelum ke suatu mobile computing dulu menggunakan single-user yang mengacu kepada suatu sistem operasi,yang hanya bisa digunakan oleh satu pengguna setiap saat.

Setelah itu berkembang nerworking yang merupakan suatu kesatuan komputer yang di hubungkan melalui kabel sehingga komputer yang satu dengan komputer lainnya saling berhubungan dengan cara komunikasi, bertukar informasi, sharing file, printer dll. Kemudian berkembang menjadi bentuk Local Area Networking (LAN), Metropolitan Area Networking (MAN), Wide Area Networking (WAN). Dan sekarang yang lagi berkembang adalah mobile computing.

3. Konsep Mobile Computing

Mobilitas

  • Handoff

Adalah transisi pada jaringan telepon seluler  untuk setiap pengguna sinyal transimisi dari satu stasiun pangkalan dengan stasiun lainnya yang berdekatan letak dalam keadaan si pengguna bergerak. Idealnya setiap pengguna telepon atau modem selalu dalam jangkauan stasiun pangkalannya. Wilayah yang dicakup setiap stasiun pangkalan disebut dengan cell. Ukuran dan bentuknya disebuah jaringan tergantung pada medan di suatu wilayah, jumlah stasiun pangkalan, dan jangkauan pemancaran dan penerimaan setiap stasiun pangkalan. Pada dasarnya cell-cell pada jaringan, untuk waktu yang lama, hardware pelanggan dalam jangkauan lebih dari satu stasiun pangkalan. Jaringan harus memutuskan dari waktu ke waktu, stasiun pangkalan yang mana yang akan menangani sinyal ke dan dari setiap hardware milik pelanggan.

  • Proses migrasi

Aplikasi yang mendukung daya mobilitas.

Privasi dan keamanan

  • Otentikasi

Otentikasi pengguna mobile computing membutuhkan sumber daya pengolahan dan sumber komunikasi yang banyak ketika protocol yang berdasarkan public key encryption dipanggil. Persyaratan sumber daya mengakibatkan waktu respon yang tidak dapat diterima oleh pengguna.

  • Otorisasi

Penyajian infrasukstur untuk akses yang fleksibel dan aman pada kelompok jasa yang didistribusikan dalam lingkungan komputasi yang nomaden, layanan dimana pengguna dapat mengakses dari ponsel mereka secara wireless. Penggambaran secure hands off protokol yang memungkinkan pengguna untuk mendaftar layanan tersebut untuk mengaktifkan subset. Layanan ini membantu menjaga privasi pengguna. Hal ini memungkinkan layanan dan perangkat mobile pengguna untuk memiliki sumber daya yang sederhana.

  • Enkripsi : keamanan

4. Aplikasi Mobile Computing

Setelah kita mengetahui bahwa kita ternyata membutuhkan mobile computing, kita dapat menyebutkan beberapa mobile applications yang sudah ada saat ini, diantaranya adalah sebagai berikut:

  • Kendaraan

Untuk pemantauan dan koordinasi, GPS

  • Peralatan emergensi

Akses kedunia luar

  • Akses web dalam keadaan bergerak
  • Location aware services
  • Information services
  • Disconnected operations

Mobile agents

  • Entertainment

Network game groups

Berikut adalah jenis-jenis mobile computing:

  • Laptop
  • Wearable Computer
  • PDA ( Personal Digital Assistant )

→ computer berukuran kecil dengan fungsi yang terbatas.

  • Smart Phone

→ PDA dengan integrated cellphone functionality.

  • Carputer

→ computing device yang terpasang di automobile dan beroperasi seperti wireless computer, sound system, GPS, dan DVD player.

  • Ultra-Mobile PC

→ computer berukuran seperti PDA yang berfungsi untuk mengoperasikan sistem

  • Internet tablet.

→ sebuah internet appliance dalam bentuk tablet. Tidak seperti Tablet PC, Internet Tablet tidak memiliki computing power yang besar dan aplikasinya pun terbatas, serta Internet Tablet tidak dapat menggantikan fungsi umum dari computer. Dalam Internet Tablet terdapat aplikasi seperti MP3 dan video player, web browser, chat aplikasi, dan picture viewer.

Tanpa kita sadari, kita sering sekali melakukan kegiatan dengan memanfaatkan penggunaan mobile computing, seperti:

  • Membuat database sederhana
  • Menggunakan mobile phone sebagai remote
  • Mencoba web server di mobile phone
  • Melakukan pertukaran data antar mobile phone

5. Pendukung Mobile Computing

Semakin berkembangnya jaman maka dibututhkan sebuah teknologi baru guna memenuhi kebutuhan yang semakin kompleks.Pada era ini muncul teknologi mobile computing sebagai jawaban kesibukan manusia yang semakin tinggi( mobile ).Mobile computing memiliki kelebihan yakni bisa di bawa kemana saja.Bayangkan bagaimana misalnya untuk mengerjakan tugas di kampus dengan membawa komputer desktop? Pasti tidak efisien.Namun dalam mobile computing sendiri dibutuhkan perangkat-perangkat pendukung seperti perangkat keras yang memadai,perangkat lunak yang kompatibel serta jaringan tanpa kabel (wireless).

Perangkat keras yakni tersedianya perangkat baru mulai dari prosesor yang lebih murah dan berukuran lebih kecil,perkembangan layar yang makin kecil dan makin tipis sehingga perangkat-perangkat yang dulunya besar seperti monitor komputer desktop dapat berubah menjadi setipis layar komputer jinjing dan layar ponsel seperti sekarang.Seperti misalnya ponsel yang dilengkapi sistem transmisi baru sehingga bisa untuk membuka situs web,mengirimkan gambar dan video,bahkan yang terbaru bisa digunakan nutuk melihat siaran televisi layaknya televisi dirumah meskipun sampai sekarang penangkapan sinyalnya masih dibawah televisi rumah.Modem salah satu contohnya,dengan adanya modem kita bisa menghubungkan komputer dengan internet sehingga dapat mendukung aktivitas seperti mengirimkan e-mail,mengunggah foto dan video,bercakap-cakap via internet(chating), hingga bertelepon lewat internet(VoIP).

Perangkat lunak misalnya hadirnya sistem operasi pada komputer misalnya munculnya windows pada komputer memunculkan fitur-fitur baru seperti e-mail,browser hingga layanan chating sehingga pada akhirnya membuat kita untuk selalu berhubungan dengan komputer dan akhirnya muncul komputer jinjing.Pada pernagkat telepon pun muncul sistem operasi mulai dari symbian,java,linux yang muncul satu dasawarsa kemarin hingga yang terbaru mac, blackberry dan android yang semakin mendukung mobile computing,blackberry misalnya,menyediakan layanan chating yang kini sanagat popular dan email dengan kelebihan mampu masuk seperti layaknya pesan pendek (push mail).Demikian pula android yang semakin mendukung mobile computing dengan layanan-layanan google seperti Gmaps,Gmail hingga Gtalk.

Perkembangan jaringan tanpa kabel juga diperlukan untuk mendukung mobile computing mengingat perangkat tersebut harus bisa dibawa kemana-mana sehingga dibutuhkan sebuah media untuk dapat mengirim dan menerima suatu data mulai dari gamabar,suara hingga video.Misalnya munculnya wi-fi sebagai pendukung,wi-fi memilki kelebihan tidak perlu memakai kabel kita sudah dapat terhubung dengan internet asal dalam jangkauan hotspot wi-fi.lalu berkembang dengan munculnya wi-max yang memilki jangkauan lebih luas daripada wi-fi sehingga dapat lebih banyak mengkover suatu wilayah dalam hotspotnya.Dalam perkembangan ponsel pun,jaringan ikut berkembang.Munculnya GPRS,EDGE pada telepon seluler membuat ponsel dapat mengirimkan serta menerima data berupa gambar dan suara.Namun semakin berkembangnya jaman data-data yang dikirim dan diterima memilki ukuran yang semakin besar dan semakin beragam formatnya maka diperlukan generasi baru dalam perangkat transmisi sinyal dan ditemukanlah W-CDMA( 3G)sebagai jalan keluar yang dapat menerima data hingga 3.1 Mbps,sehingga dapat mengakomodasi keperluan akan kecepatan pengiriman data.Dan teknologi ini pun berkembang lagi menjadi HSDPA(3.5G) yang memiliki kecepatan yang lebih cepat lagi.

Namun kedepan perkembangan akan terus terjadi mengingat manusia semakin berkembang dan memerlukan teknologi yang mampu memenuhi kebutuhan manusia

Komponen penting pendukung Mobile Computing ada 2, yaitu:

  • Hardware, terdiri dari:
  1. CPU ( Central Processing Unit )
  2. Storage
  3. Memory
  4. Communication → Wireless (Wifi, CDMA/GSM/3G, Bluetooth, dll)
  5. Sensing Device → Camera, dll
  6. Display Device → LCD, dll
  • Software, terdiri dari:
  1. OS (Operating System) → Microsoft Windows Mobile/CE, Symbian, RIM, Palm, Linux, Savale
  2. Java ME, biasanya populer untuk game
  3. Applications
  4. GUI
  5. Symbian, didukung nokia
  6. Android → berbasis Linux
  7. iPhone → Hanya ada pada Mac OS X
  8. Palm OS

6. Keterbatasan Mobile Computing

Keterbatasan pada mobile computing antara lain adalah terbatasnya bandwidth yang dapat digunakan masih terbatas dan belum terlalu memadai dibandingkan dengan media non-mobile computing. Standard keamanan pada pemakaian mobile computing juga belum terlalu tinggi sehingga penggunaan mobile computing masih beresiko terhadap privasi para penggunanya. Mobile computing juga masih memiliki keterbatasan dalam pemakaian listrik hal ini dikarenakan rata-rata mobile computing memakai baterai sebagai tenaganya dan baterai rata-rata hanya kuat untuk bertahan selama 4-5 jam. Selain itu User Interface pengguna untuk berinteraksi dengan perangkat-perangkat yang lain juga masih kurang. Salah satu kekurangan yang lain dari mobile computing adalah dapat mengganggu kesehatan pengguna mobile computing jika dipakai terlalu lama beberapa gangguan kesehatan itu antara lain kelelahan mata, sakit kepala, punggung, juga sakit pada pergelangan tangan dan leher karena otot-ototnya harus bekerja cepat dan berulang hal-hal tersebut biasanya terjadi pada penggunaan laptop sedangkan untuk medan elektro magnetic (EMF) banyak pihak yang mengkhawatirkan dampak medan magnetic yang terdapat pada perangkat-perangkat mobile computing kepada para penggunanya. Gangguan tersebut mulai dari ketakutan akan lahirnya bayi yang cacat sampai ancaman penyakit kanker yang dapat terjadi karena radiasi yang ditimbulkan perangkat-perangkat mobile computing walaupun hal ini masih belum dapat dibuktikan kebenarannya.

Sumber-Sumber

http://ocw.gunadarma.ac.id/course/computer-science-and-information/computer-system-s1/sistem-komputasi-bergerak

http://ri32.wordpress.com/2010/04/06/mobile-computing/

http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_computing

http://www.kr.co.id/web/detail.php?sid=226623&actmenu=44

http://condetcity.wordpress.com/2010/03/13/mobile-computing/

http://rizkywarior.wordpress.com/2010/04/30/persamaan-dan-perbedaan-mobile-computing-grid-computing-dan-cloud-computing/

http://ryancom.wordpress.com/wireless-and-mobile-computing/

http://manguri.wordpress.com/2010/04/17/mobile-computing/

http://blog.math.uny.ac.id/nurainikusumawati/

http://heru-space.blogspot.com/2008/04/sebagian-komunitas-yang-mempergunakan.html

http://orangsakti.wordpress.com/2009/03/25/perkembangan-teknologi-dalam-masyarakat-modern-wireless-fidelity-wi-fi/

http://3mcr.wordpress.com/pengertian-networkjaringan/

Cara Kerja Kamera Digital

Posted in Uncategorized on Oktober 18, 2010 by muhammadaltway

Kamera Digital
Kamera digital: Peranti yang menangkap citra secara elektronis, menyimpannya dalam sebuah memori bukan pada film.
Selama beberapa tahun kamera digital telah menyediakan cara yang lebih mudah untuk mengirim foto pada sebuah situs Web atau mengirim foto melalui e-mail kepada kawan/keluarga. Tetapi foto digital tidak dapat dibandingkan terhadap film saat kita tengah membuka kembali album foto keluarga saat liburan terakhir, yang lebih memiliki sentuhan personal. Waktu telah berubah: Dengan munculnya kamera digital resolusi-tinggi, plus sebuah printer berkualitas foto, yang berarti Anda dapat mencuci-cetak jepretan Anda sendiri dalam waktu sekejap (mirip iklan laboratorium cuci-cetak foto bertahun-tahun yang lalu). Dan harga perantinya pun saat ini mulai turun dan turun, yang artinya masa-masa Anda membawa film ke lab cuci-cetak foto akan segera berakhir.

Prinsip kerja kamera digital
Prinsip kerja kamera digital mempunyai banyak kesamaan dengan kamera 35 mm, keduanya mempunyai lensa, lubang kecil untuk membidik, dan tombol untuk memotret. Pantulan cahaya objek diterima oleh lensa pada kamera sehingga objek terlihat di kamera. Lubang bidik dapat dibesarkan atau dikecilkan untuk pengendalian cahaya yang masuk ke kamera untuk menghasilkan gambar yang diinginkan sebagaimana kamera konvesional. Setelah gambar diambil selanjutnya gambar disimpan ke memory (alat menyimpan data) sebagai pengganti film.
Proses penangkapan gambar pada kamera digital dilakukan oleh dua jenis perangkat yang memiliki cara kerja yang berbeda: Charge Couple Device ( CCD) dan Complemenary Metal Oxide Semiconductor ( CMOS )
Charge Couple Device ( CCD )
CCD merupakan chip cilikon yang terbentuk dari ribuan atau bahkan jutaan dioda fotosensitif yang disebut photosites, photodelements, atau disebut juga piksel. Tiap photosite menangkap satu titik objek kemudian dirangkai dengan hasil tangkapan photosite lain menjadi satu gambar.
Saat menekan tombol capture pada kamera digital, sel pengukur intesintas cahaya akan menerima dan merekam setiap cahaya yang masuk menurut intensitasnya.
Dalam waktu yang sangat singkat, tiap titik photosite akan merekam cahaya yang diterima dan diakumulasikan dalam sinyal elektronis. Gambar yang sudah dikalkulasikan dalam gambar yang sudah direkam dalam bentuk sinyal elektronis akan dikalkulasi untuk kemudian disimpan dalam bentuk angka-angka digital. Angka tersebut akan digunakan untuk menyusun gambar ulang untuk ditampilkan kembali
Perekaman gambar yang dilakukan oleh CCD sebenarnya dalam format grayscale atau monokrom dengan 256 macam intensitas warna dari putih sampai hitam.
Revolusi fotografi yang dilakukan oleh James Clark Maxwel pada tahun 1860 an mampu membuat gambar berwarna dari film hitam putih dengan mengunakan filter merah, hijau dan biru yang dikenal dengan RGB ( Red Green Blue ).
Pembentukan warna pada gambar fitografi sebenarnya hanya terdiri dari tiga warna yaitu merah, hijau dan biru atau disebut additive color system. Apabila ketiga warna ini digabungkan dengan intensitas yang sama akan membentuk warna putih.
Penggabungan dua warna dengan intensitas yang sama akan menghasilkan warna baru : Red- Green à Yellow, Green-Blue àCyan, Blue-Red à Magenta.
Proses Filter Warna
Pada proses penyaringan warna, setiap cahaya yang ditangkap oleh piksel photosote akan tersaring menurut warna yang digunakan untuk proses penyaringan sesuai dengan intensitasnya.
Complemenary Metal Oxide Semiconductor ( CMOS )
CMOS merupakan teknologi pemudar gambar yang dikembangkan oleh Water Foundry Fab.
CMOS adalah sirkuit kecil yang ditempelkan chip silikon. Hambatan teknologi ccd tentang ukuran yang terlalu besar bisa diatasi dengan teknologi CMOS.
CMOS banyak digunakan untuk membuat mikroprosespr yang mampu memasukaan 10 juta chip keadaan inti prosesor.
CCD dan CMOS mempunyai beberapa kelebihan antara lain:
1. Sensor CMOS ditempelkan pada rangkaian stabilitator gambar dan rangkaian kompresi gambar . teknologi ini mampu menghasilkan kamera digital yang lebih kecil , lebih ringan dan murah dan juga dapat digabungkan dengan jam tangan, handphone atau lainnya.
2. Sensor CMOS dapat merubah mode penindai gambar diam menjadi penindahi gambar gerak.
3. CCD mempunyai kemampuan menyesuazikan intensitas cahaya yang sangat tinggi.
Sensor CMOS tidak digunakan pada kamera digital berjenis SLR ( Single Lens Reflex ), karena tidakl memiliki sensitifitas tinggi terhadap pergantian cahaya sehingga pemotretan dalam ruangan perlu bantuan blits/lampu kilat.
Untuk mengatasi pada setiap piksel ditambah satu lensa mikro untuk memperbesar cahaya yang bisa diterima oleh sensor CMOS, selain itu perlu satu unit pengolah sinyal digital atau digital signal processing ( DSP ).
DSP berfungsi untuk mengurangi atau bahkan menghapus semua kesalahan penindaian. Versi awal DSP mampu mengolah 600 juta instruksi setiap gambarnya.
Cara kerja kamera digital
Penjelasan Cara Kerja Pada Kamera Digital
Cara kerja kamera digital terjadi saat kita menekan tombol shutter.
1. Kita memotret gambar pohon dengan kamera digital. Cahaya gambar datang dari pohon ke kamera dan mengenai lensa kamera. Tugas lensa adalah meletakkan bayangan gambar ke arah sensor CCD.
2. CCD ( Charge Coupled Device ) atau dikenal sebagai sensor CCD ialah sebuah alat yang berfungsi menangkap gambar seukuran kuku atau anggap saja sebesar micro sd card ponsel selular. CCD mempunyai banyak titik sensor / grid yang sangat sensitif terhadap cahaya. Gambar yang dihasilkan akan semakin tinggi resolusinya dan semakin halus jika mempunyai banyak titik sensor. Semakin besar jumlah titik sensor berbanding lurus dengan jumlah pixel yang dihasilkan. Sebuah CCD dapat memiliki jutaan sensor didalamnya. Tiap kecerahan warna RGB ( Red Green Blue ) akan disimpan dalam satu titik sensor. Jadi tugas CCD adalah menangkap sinyal analog / gambar lalu mengubahnya menjadi sinyal listrik.

3. Proses kompresi format gambar ( contoh : RAW / JPEG ) oleh cara kerja kamera digital dilakukan pada bagian pemrosesan gambar yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal digital dengan konverter ADC ( Analog/Digital Converters ).

4. Setelah gambar diubah menjadi sinyal digital, maka akan diproses oleh chip processors komputer yang dimiliki setiap kamera. Fitur tambahan yang diberikan chip berupa software ( firmware ) yang memiliki kemampuan berbeda-beda tergantung dari produsen kamera digital ( contoh : Casio / Kodak / Canon / Pentax / Olympus ) tersebut. Software pada kamera juga menentukan hasil akhir gambar yang dihasilkan. Beberapa fitur yang ada misalnya sephia, black & white, backlight, white balance, face recognation, anti shake, super steady shot, vibration reduction, dll.

5. Proses terakhir cara kerja kamera digital adalah mengirim data digital tersebut untuk disimpan pada memory card. SD atau CF adalah salah satu contoh memory card pada kamera digital.

Wireless Energy Transfer By Using Electromagnetic Induction

Posted in Uncategorized on Oktober 18, 2010 by muhammadaltway

Wireless energy transfer or wireless power transmission is the process that takes place in any system where electrical energy is transmitted from a power source to an electrical load without interconnecting wires. Wireless transmission is useful in cases where instantaneous or continuous energy transfer is needed but interconnecting wires are inconvenient, hazardous, or impossible.
Wireless energy transfer is different from wireless transmission of information, such as radio, where the signal-to-noise ratio (SNR) or the percentage of power received becomes critical only if it is too low to adequately recover the signal. With wireless power transmission, efficiency is the more important parameter.
The most common form of wireless power transmission is carried out using induction, followed by electrodynamic induction. Other present-day technologies for wireless power include those based upon microwaves and lasers.

Near field
Near field is wireless transmission techniques over distances comparable to, or a few times the diameter of the device(s), and up to around a quarter of the wavelengths used. Near field energy itself is non radiative, but some radiative losses will occur. In addition there are usually resistive losses. Near field transfer is usually magnetic (inductive), but electric (capacitive) energy transfer can also occur.
Induction
The action of an electrical transformer is the simplest instance of wireless energy transfer. The primary and secondary circuits of a transformer are not directly connected. The transfer of energy takes place by electromagnetic coupling through a process known as mutual induction. (An added benefit is the capability to step the primary voltage either up or down.) The battery charger of a mobile phone or the transformers on the street are examples of how this principle can be used. Induction cookers and many electric toothbrushes are also powered by this technique.
The main drawback to induction, however, is the short range. The receiver must be very close to the transmitter or induction unit in order to inductively couple with it.
Electrodynamic induction
The “electrodynamic inductive effect” or “resonant inductive coupling” has key implications in solving the main problem associated with non-resonant inductive coupling for wireless energy transfer; specifically, the dependence of efficiency on transmission distance. Electromagnetic induction works on the principle of a primary coil generating a predominantly magnetic field and a secondary coil being within that field so a current is induced in the secondary. Coupling must be tight in order to achieve high efficiency. As the distance from the primary is increased, more and more of the magnetic field misses the secondary. Even over a relatively small range the simple induction method is grossly inefficient, wasting much of the transmitted energy.
The application of resonance improves the situation somewhat. When resonant coupling is used the transmitter and receiver inductors are tuned to a mutual frequency and the drive current is modified from a sinusoidal to a nonsinusoidal transient waveform. Pulse power transfer occurs over multiple cycles. In this way significant power may be transmitted over a distance of up to a few times the size of the transmitter. Unlike the multiple-layer windings typical of non-resonant transformers, such transmitting and receiving coils are usually single layer solenoids or flat spirals with series capacitors, which, in combination, allow the receiving element to be tuned to the transmitter frequency and reduce losses.
A common use of the technology is for powering contactless smartcards, and systems exist to power and recharge laptops and cell phones
Electrostatic induction

Tesla illuminating two exhausted tubes by means of a powerful, rapidly alternating electrostatic field created between two vertical metal sheets suspended from the ceiling on insulating cords.
The “electrostatic induction effect” or “capacitive coupling” is an electric field gradient or differential capacitance between two elevated electrodes over a conducting ground plane for wireless energy transmission involving high frequency alternating current potential differences transmitted between two plates or nodes. The electrostatic forces through natural media across a conductor situated in the changing magnetic flux can transfer energy to a receiving device (such as Tesla’s wireless bulbs). Sometimes called “the Tesla effect” it is the application of a type of electrical displacement, i.e., the passage of electrical energy through space and matter, other than and in addition to the development of a potential across a conductor.
Tesla stated,
“Instead of depending on [electrodynamic] induction at a distance to light the tube . . . [the] ideal way of lighting a hall or room would . . . be to produce such a condition in it that an illuminating device could be moved and put anywhere, and that it is lighted, no matter where it is put and without being electrically connected to anything. I have been able to produce such a condition by creating in the room a powerful, rapidly alternating electrostatic field. For this purpose I suspend a sheet of metal a distance from the ceiling on insulating cords and connect it to one terminal of the induction coil, the other terminal being preferably connected to the ground. Or else I suspend two sheets . . . each sheet being connected with one of the terminals of the coil, and their size being carefully determined. An exhausted tube may then be carried in the hand anywhere between the sheets or placed anywhere, even a certain distance beyond them; it remains always luminous.”
and
“In some cases when small amounts of energy are required the high elevation of the terminals, and more particularly of the receiving-terminal D’ may not be necessary, since, especially when the frequency of the currents is very high, a sufficient amount of energy may be collected at that terminal by electrostatic induction from the upper air strata, which are rendered conducting by the active terminal of the transmitter or through which the currents from the same are conveyed.”
Far field

Far field methods achieve longer ranges, often multiple kilometer ranges, where the distance is much greater than the diameter of the device(s). With radio wave and optical devices the main reason for longer ranges is the fact that electromagnetic radiation in the far-field can be made to match the shape of the receiving area (using high directivity antennas or well-collimated Laser Beam) thereby delivering almost all emitted power at long ranges. The maximum directivity for antennas is physically limited by diffraction.
[edit] Beamed power, size, distance, and efficiency
The size of the components may be dictated by the distance from transmitter to receiver, the wavelength and the Rayleigh criterion or diffraction limit, used in standard radio frequency antenna design, which also applies to lasers. In addition to the Rayleigh criterion Airy’s diffraction limit is also frequently used to determine an approximate spot size at an arbitrary distance from the aperture.
The Rayleigh criterion dictates that any radio wave, microwave or laser beam will spread and become weaker and diffuse over distance; the larger the transmitter antenna or laser aperture compared to the wavelength of radiation, the tighter the beam and the less it will spread as a function of distance (and vice versa). Smaller antennae also suffer from excessive losses due to side lobes. However, the concept of laser aperture considerably differs from an antenna. Typically, a laser aperture much larger than the wavelength induces multi-moded radiation and mostly collimators are used before emitted radiation couples into a fiber or into space.
Ultimately, beamwidth is physically determined by diffraction due to the dish size in relation to the wavelength of the electromagnetic radiation used to make the beam. Microwave power beaming can be more efficient than lasers, and is less prone to atmospheric attenuation caused by dust or water vapor losing atmosphere to vaporize the water in contact.
Then the power levels are calculated by combining the above parameters together, and adding in the gains and losses due to the antenna characteristics and the transparency and dispersion of the medium through which the radiation passes. That process is known as calculating a link budget.
Radio and microwave
The earliest work in the area of wireless transmission via radio waves (electromagnetic waves) was performed by Nikola Tesla but he did not publish his work immediately. Later on, Guglielmo Marconi used a radio transmission patent from Nikola Tesla and presented as his own. Nikola Tesla appealed and after many years of court battles The United States Supreme Court awarded the radio transmission and reception patent exclusively to Nikola Tesla.
Japanese researcher Hidetsugu Yagi also investigated wireless energy transmission using a directional array antenna that he designed. In February 1926, Yagi and Uda published their first paper on the tuned high-gain directional array now known as the Yagi antenna. While it did not prove to be particularly useful for power transmission, this beam antenna has been widely adopted throughout the broadcasting and wireless telecommunications industries due to its excellent performance characteristics.
Power transmission via radio waves can be made more directional, allowing longer distance power beaming, with shorter wavelengths of electromagnetic radiation, typically in the microwave range. A rectenna may be used to convert the microwave energy back into electricity. Rectenna conversion efficiencies exceeding 95% have been realized. Power beaming using microwaves has been proposed for the transmission of energy from orbiting solar power satellites to Earth and the beaming of power to spacecraft leaving orbit has been considered.
Power beaming by microwaves has the difficulty that for most space applications the required aperture sizes are very large due to diffraction limiting antenna directionality. For example, the 1978 NASA Study of solar power satellites required a 1-km diameter transmitting antenna, and a 10 km diameter receiving rectenna, for a microwave beam at 2.45 GHz. These sizes can be somewhat decreased by using shorter wavelengths, although short wavelengths may have difficulties with atmospheric absorption and beam blockage by rain or water droplets. Because of the Thinned array curse, it is not possible to make a narrower beam by combining the beams of several smaller satellites.
For earthbound applications a large area 10 km diameter receiving array allows large total power levels to be used while operating at the low power density suggested for human electromagnetic exposure safety. A human safe power density of 1 mW/cm2 distributed across a 10 km diameter area corresponds to 750 megawatts total power level. This is the power level found in many modern electric power plants.
High power
Wireless Power Transmission (using microwaves) is well proven. Experiments in the tens of kilowatts have been performed at Goldstone in California in 1975 and more recently (1997) at Grand Bassin on Reunion Island.
These methods achieve distances on the order of a kilometer.
Laser

With a laser beam centered on its panel of photovoltaic cells, a lightweight model plane makes the first flight of an aircraft powered by a laser beam inside a building at NASA Marshall Space Flight Center.
In the case of electromagnetic radiation closer to visible region of spectrum (10s of microns (um) to 10s of nm), power can be transmitted by converting electricity into a laser beam that is then pointed at a solar cell receiver. This mechanism is generally known as “powerbeaming” because the power is beamed at a receiver that can convert it to usable electrical energy.
There are quite a few unique advantages of laser based energy transfer that outweigh the disadvantages.
1. collimated monochromatic wavefront propagation allows narrow beam cross-section area for energy confinement over large ranges.
2. compact size of solid state lasers-photovoltaics semiconductor diodes allows ease of integration into products with small form factors.
3. ability to operate with zero radio-frequency interference to existing communication devices i.e. wi-fi and cell phones.
4. control of Wireless Energy Access, instead of omnidirectional transfer where there can be no authentication before transferring energy.
These allow laser-based wireless energy transfer concept to compete with conventional energy transfer methods.
Its drawbacks are:
1. Conversion to light, such as with a laser, is moderately inefficient (although quantum cascade lasers improve this)
2. Conversion back into electricity is moderately inefficient, with photovoltaic cells achieving 40%-50% efficiency. (Note that conversion efficiency is rather higher with monochromatic light than with insolation of solar panels).
3. Atmospheric absorption causes losses.
4. As with microwave beaming, this method requires a direct line of sight with the target.
The laser “powerbeaming” technology has been mostly explored in military weapons and aerospace applications and is now being developed for commercial and consumer electronics Low-Power applications. Wireless energy transfer system using laser for consumer space has to satisfy Laser safety requirements standardized under IEC 60825.
To develop an understanding of the trade-offs of Laser (“a special type of light wave”-based system):
1. Propagation of a laser beam [59][60][61] (on how Laser beam propagation is much less affected by diffraction limits)
2. Coherence and the range limitation problem (on how spatial and spectral coherence characteristics of Lasers allows better distance-to-power capabilities [62])
3. Airy disk (on how wavelength fundamentally dictates the size of a disk with distance)
4. Applications of laser diodes (on how the laser sources are utilized in various industries and their sizes are reducing for better integration)
Geoffrey Landis is one of the pioneers of solar power satellite and laser-based transfer of energy especially for space and lunar missions. The continuously increasing demand for safe and frequent space missions has resulted in serious thoughts on a futuristic space elevator that would be powered by lasers. NASA’s space elevator would need wireless power to be beamed to it for it to climb a tether.
NASA’s Dryden Flight Research Center has demonstrated flight of a lightweight unmanned model plane powered by a laser beam. This proof-of-concept demonstrates the feasibility of periodic recharging using the laser beam system and the lack of need to return to ground.
“Lasermotive” demonstrated laser powerbeaming at one kilometer during NASA’s 2009 powerbeaming contest. Also “Lighthouse DEV” (a spin off of NASA Power Beaming Team) along with “University of Maryland” is developing an eye safe laser system to power an small UAV. Since 2006, “PowerBeam” which originally invented the eye-safe technology and holds all crucial patents in this technology space, is developing commercially ready units for various consumer and industrial electronic products.
Electrical conduction

Electrical energy can be transmitted by means of electrical currents made to flow through naturally existing conductors, specifically the earth, lakes and oceans, and through the upper atmosphere starting at approximately 35,000 feet (11,000 m) elevation — a natural medium that can be made conducting if the breakdown voltage is exceeded and the constituent gas becomes ionized. For example, when a high voltage is applied across a neon tube the gas becomes ionized and a current passes between the two internal electrodes. In a wireless energy transmission system using this principle, a high-power ultraviolet beam might be used to form vertical ionized channels in the air directly above the transmitter-receiver stations. The same concept is used in virtual lightning rods, the electrolaser electroshock weapon and has been proposed for disabling vehicles. A global system for “the transmission of electrical energy without wires” dependant upon the high electrical conductivity of the earth was proposed by Nikola Tesla as early as 1904.
“The earth is 4,000 miles radius. Around this conducting earth is an atmosphere. The earth is a conductor; the atmosphere above is a conductor, only there is a little stratum between the conducting atmosphere and the conducting earth which is insulating. . . . Now, you realize right away that if you set up differences of potential at one point, say, you will create in the media corresponding fluctuations of potential. But, since the distance from the earth’s surface to the conducting atmosphere is minute, as compared with the distance of the receiver at 4,000 miles, say, you can readily see that the energy cannot travel along this curve and get there, but will be immediately transformed into conduction currents, and these currents will travel like currents over a wire with a return. The energy will be recovered in the circuit, not by a beam that passes along this curve and is reflected and absorbed, . . . but it will travel by conduction and will be recovered in this way.”
Researchers experimenting with Tesla’s wireless energy transmission system design have made observations that may be inconsistent with a basic tenet of physics related to the scalar derivatives of the electromagnetic potentials, which are presently considered to be nonphysical.
The intention of the Tesla world wireless energy transmission system is to combine electrical power transmission along with broadcasting and point-to-point wireless telecommunications, and allow for the elimination of many existing high-tension power transmission lines, facilitating the interconnection of electrical generation plants on a global scale.
One of Tesla’s patents suggests he may have misinterpreted 25–70 km nodal structures associated with cloud-ground lightning observations made during the 1899 Colorado Springs experiments in terms of circumglobally propagating standing waves instead of a local interference phenomenon of direct and reflected waves.
Regarding the recent notion of power transmission through the earth-ionosphere cavity, a consideration of the earth-ionosphere or concentric spherical shell waveguide propagation parameters as they are known today shows that wireless energy transfer by direct excitation of a Schumann cavity resonance mode is not realizable. “The conceptual difficulty with this model is that, at the very low frequencies that Tesla said that he employed (1-50 kHz), earth-ionosphere waveguide excitation, now well understood, would seem to be impossible with the either the Colorado Springs or the Long Island apparatus (at least with the apparatus that is visible in the photographs of these facilities).”
On the other hand, Tesla’s concept of a global wireless electrical power transmission grid and telecommunications network based upon energy transmission by means of a spherical conductor transmission line with an upper three-space model return circuit, while apparently not practical for power transmission, is feasible, defying no law of physics. Global wireless energy transmission by means of a spherical conductor “single-wire” surface wave transmission line and a propagating TM00 mode may also be possible, a feasibility study using a sufficiently powerful and properly tuned Tesla coil earth-resonance transmitter being called for.

Facebook bisa buat kanker dan stroke

Posted in Uncategorized on Oktober 18, 2010 by muhammadaltway

 

 

London – Kecanduan Facebook bisa memicu penyakit berbahaya seperti kanker karena situs itu menurunkan level kontak fisik seseorang. Itukah klaim yang dikemukakan ahli psikologi Inggris, Dr Aric Sigman.

Menurut Dr Aric yang mempublikasikan artikelnya di jurnal Biologist, situs semacam Facebook atau MySpace memang dibuat untuk memperkaya kehidupan sosial. Namun kenyataannya malah membuat orang terpisah satu sama lain karena keasyikan berinteraksi secara virtual.

Menurutnya, fenomena tersebut dapat menimbulkan efek biologis. Kurangnya pertemuan face to face dikatakannya bisa mengubah kerja gen, mengganggu respon kekebalan, level hormon, fungsi arteri dan mempengaruhi keadaan mental.

Ujung-ujungnya, keadaan tersebut diklaim bisa menyebabkan berbagai gangguan kesehatan serius seperti kanker, stroke sampai dementia.

Dikutip detikINET dari BBC, Kamis (19/2/2009), Dr Aric memaparkan bahwa situs jejaring berperan penting membuat orang semakin terisolasi. Buktinya, waktu yang dihabiskan orang untuk berinteraksi muka dengan muka turun secara drastis semenjak adopsi media elektronik melonjak.

Ia mengklaim, interaksi di dunia nyata dengan orang lain memberi manfaat bagi tubuh yang tidak diperoleh dari relasi virtual. Dijelaskannya, level hormon ataupun gen yang berhubungan dengan sistem kekebalan tubuh berubah-ubah menurut jumlah waktu yang dihabiskan orang untuk berinteraksi fisik.
( fyk / ash )