Medium Range OWC Applications
WLAN
Dalam jarak menengah (pada skala meter), aplikasi nirkabel yang paling khas adalah jaringan area lokal nirkabel atau Wirless Local Area Network (WLAN). Di masa lalu, komunikasi inframerah dalam ruangan secara ekstensif diselidiki sebagai solusi WLAN yang paling mungkin. Namun, keberhasilan solusi berbasis RF yang lebih dikenal dengan WiFi (2,4 GHz atau 5 GHz) , secara praktis menggantikan WLAN berbasis inframerah. Akan tetapi, kondisi ini mungkin berubah dengan munculnya teknologi VLC, yang sering disebut sebagai LiFi (Light Fidelity) menggantikan rivalnya, Wireless Fidelity.
VLC menguasi bagian yang telah digunakan dari infrastruktur penerangan, berbasis LED, lihat Gambar di bawah. Karakter dari LED-LED menggunakan pengurungan spasial, memungkinkan jaringan nirkabel dengan kepadatan tinggi mampu meminimalkan masalah interferensi. Penelitian terbaru oleh Stefan, I dkk “Area spectral efficiency performance comparison between VLC and RF femtocell networks.” telah menunjukkan bahwa area efisiensi spektral di dalam ruangan dapat ditingkatkan dengan factor-900 saat menggunakan WLAN berbasis VLC.
Uji coba VLC pada skema eksperimental saat ini telah menunjukkan kelayakan dari kecepatan sangat tinggi hingga 3,5 Gbps oleh Cossu, G.dkk “3.4 Gbit/s visible optical wireless transmission based on RGB LED”. Beberapa perusahaan baru seperti PureVLC (Inggris), Oledcomm (Prancis) dan Visilink (Jepang) juga telah mengeksplorasi untuk mengkomersilkan teknologi ini.
VLC untuk area Transportasi
Selain penempatan dalam ruangan, seperti yang disebutkan, LED sedang banyak digunakan dalam pencahayaan outdoor, rambu lalu lintas, tampilan iklan, lampu depan / lampu belakang mobil, dll., Seperti yang diilustrasikan pada Gambar di bawah ini. Membuka jalan untuk komunikasi kendaraan-ke-kendaraan dan komunikasi kendaraan-ke-infrastruktur. Kendaraan yang dilengkapi dengan lampu depan dan belakang berbasis LED dapat berkomunikasi satu sama lain dan dengan infrastruktur sisi jalan, yaitu lampu jalan, lampu lalu lintas, melalui teknologi VLC. Selain itu, RSI berbasis LED dapat digunakan untuk pemberian sinyal dan penyiaran informasi terkait keselamatan untuk kendaraan di jalan.
VLC memiliki posisi yang baik untuk mendapatkan latensi rendah yang diperlukan dalam fungsi keselamatan (misalkan Lampu rem elektronik darurat, peringatan tabrakan persimpangan, tanda penting di dalam kendaraan) dan kecepatan tinggi yang diperlukan dalam apa yang disebut aplikasi infotainment (yaitu, unduhan peta dan pembaruan-nya , pengunduhan media, pemberitahuan point of interest, pengunduhan media, akses internet berkecepatan tinggi, permainan multi-pemain, dan pengunduhan kooperatif). Dalam beberapa tahun terakhir, industri telah melihat peningkatan penggunaan smartphone, tablet, Google glasses, dll. yang dilengkapi dengan kamera internal yang dapat digunakan untuk mengambil gambar dan video.
Sistem VLC menggunakan sistem komunikasi berbasis sensor gambar atau komunikasi kamera menawarkan komunikasi tanpa-gangguan dengan multiplexing pembagian-ruang, yang mengekstraksi sinyal yang berbeda dari posisi spasial yang berbeda dari video atau foto yang diambil. Kamera di smartphone yang dipasang di kendaraan dapat digunakan untuk menangkap gambar lampu dari kendaraan di dekatnya sebagai bagian dari sistem transportasi cerdas (intelligent transportation).
VLC untuk komunikasi bawah laut
Aplikasi potensial lain dari VLC area medium range adalah komunikasi bawah air. Secara tradisional, komunikasi akustik digunakan di bawah air dan dapat mencakup rentang panjang hingga beberapa kilometer. Akan tetapi, diketahui bahwa teknologi ini sangat “menderita” dari bandwidth kecil yang tersedia, sangat rendah bitrate, latency besar karena kecepatan propagasi rendah, dan konsumsi daya tinggi karena antena besar yang digunakan. Dengan demikian, kecepatan data menggunakan komunikasi akustik bawah air dibatasi hingga beberapa puluh atau ratusan kbps.
Optical Wireless Communication (OWC) memiliki potensi transmisi data-rate tinggi di lingkungan bawah laut. Namun, perlu dicatat bahwa cahaya yang ditransmisikan dari tingkat penyerapan yang tinggi mengalami masalah karena transisi elektron di ultraviolet jauh dan gerakan molekul intra/inter yang berbeda dalam pita inframerah, ikut menambah permasalahan yang ada. Di sisi lain, air relatif transparan terhadap cahaya dalam spektrum cahaya tampak. Bahkan, penyerapan mengambil nilai minimum dalam rentang spektrum warna biru /hijau (450-550 nm). Ini membuka jalan bagi VLC bawah laut yang mampu mencapai kecepatan data ratusan Mbps untuk rentang yang relatif pendek (kurang dari 100 m) melengkapi komunikasi akustik jarak jauh. Tantangan penting lainnya adalah pengembangan solusi hemat energi untuk pemancar / penerima lokalisasi dan penyejajaran sinar melalui penggunaan smart transceiver yang mampu beradaptasi sendiri dengan kondisi lingkungan.
Mari sama-sama menambah ilmu dengan riset bersama Brian Pamukti 🙂