PURWOKERTO – Perkembangan pesat perangkat Internet of Things (IoT) dan kebutuhan bandwidth yang terus melonjak telah memicu keterbatasan spektrum frekuensi radio konvensional. Sebagai alternatif solutif, teknologi Light Fidelity (Li-Fi) hadir menawarkan komunikasi nirkabel berkecepatan tinggi dengan memanfaatkan spektrum cahaya tampak dari lampu LED.
PNG+ 1
Untuk mengoptimalkan penerapannya, tim peneliti lintas perguruan tinggi mengembangkan riset bertajuk “Pemodelan dan Analisis Sistem Opto-electronic pada Komunikasi LOS-NLOS Indoor/Outdoor Teknologi Light Fidelity (Li-Fi)”.
PNG
Konteks dan Tujuan Penelitian
Meskipun Li-Fi menawarkan transmisi data yang cepat dan efisien, transmisi dalam kondisi Line of Sight (LOS) maupun Non-Line of Sight (NLOS) pada lingkungan indoor dan outdoor masih menghadapi tantangan propagasi. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk:
PNG+ 1
- Memodelkan & Menganalisis: Sistem opto-electronic pada komunikasi LOS-NLOS Li-Fi. PNG
- Desain & Validasi: Mengoptimalkan komponen lamp driver dan modem receiver. PNG
- Aplikasi Masa Depan: Mengembangkan model matematis untuk mendukung penerapan spesifik seperti medical Li-Fi dan pedestrian Li-Fi. PNG
Metode dan Arsitektur Sistem
Riset dilaksanakan melalui empat tahapan metode yang terintegrasi:
PNG
- Pemodelan Sistem: Perumusan model matematis propagasi kanal LOS dan NLOS. PNG
- Desain dan Simulasi: Perancangan opto-electronic menggunakan software simulasi seperti MATLAB dan OptiSystem. PNG
- Validasi dan Analisis: Evaluasi performa sistem berdasarkan parameter Bit Error Rate (BER), Signal-to-Noise Ratio (SNR), dan throughput. PNG
- Pengembangan Aplikasi: Kajian penerapan Li-Fi pada area medis maupun pejalan kaki. PNG
Sistem bekerja dengan mengubah data masukan (Data Input) melalui modulasi pada lamp driver, lalu memancarkannya melalui LED transmitter. Sinyal cahaya melewati kanal optik (LOS/NLOS) dan diterima oleh photodetector serta demodulator pada sisi penerima (Receiver) hingga menghasilkan data keluaran (Data Output).
PNG+ 1
Hasil Simulasi Awal dan Kontribusi Riset
Hasil simulasi awal menunjukkan karakteristik penting dari sistem:
PNG
- Profil Kanal: Gain kanal menurun seiring bertambahnya jarak, di mana kondisi NLOS memiliki redaman yang lebih besar dibandingkan jalur langsung LOS. PNG
- Performa BER: Kanal LOS memberikan tingkat keberhasilan transmisi (BER) yang jauh lebih baik dibandingkan NLOS pada tingkat SNR yang sama. PNG
- Distribusi Intensitas: Sebaran cahaya pada kondisi LOS terpusat dan memiliki intensitas yang lebih tinggi dibanding propagasi pantulan NLOS. PNG
Penelitian ini memberikan kontribusi nyata berupa rekomendasi parameter sistem yang presisi, desain opto-electronic yang optimal, serta pemodelan propagasi indoor/outdoor yang akurat.
PNG
Keunggulan dan Manfaat Teknologi Li-Fi
Implementasi teknologi Li-Fi menawarkan sejumlah keunggulan strategis:
PNG
- Kecepatan Tinggi & Spektrum Luas: Mendukung konektivitas data berkecepatan tinggi sebagai alternatif jaringan 5G/6G. PNG
- Keamanan Data Ekstra: Sinyal cahaya tidak dapat menembus dinding kedap cahaya, sehingga mencegah bahaya penyadapan dari luar ruangan. PNG
- Ramah Lingkungan: Memanfaatkan infrastruktur penerangan LED yang efisien energi tanpa interferensi elektromagnetik. PNG
- Aplikasi Luas: Sangat potensial diterapkan pada smart building, area rumah sakit (bebas risiko radiasi radio), sistem transportasi, dan industri 4.0. PNG
Tim Peneliti
Riset unggulan ini didukung oleh konsorsium peneliti dari berbagai institusi:
PNG
- Fauza Khair (Ketua) – Universitas Telkom PNG
- I Wayan Mustika – Universitas Gadjah Mada PNG
- Bongga Arifwidodo – Universitas Telkom PNG
- Fauzi Khair – Universitas Bina Nusantara PNG
- RR Eny Sukani Rahayu – Universitas Gadjah Mada PNG
- Savla Mahdaliza Idrus – Universiti Teknologi Malaysia PNG
- Maulana Muhammad Haikal – Universitas Telkom PNG
- Ajeng Ruswanti – Universitas Telkom PNG