Tentang Teknologi Fuel Cell Dan Hidrogen

Sebelum membahas Teknologi Sel Bahan Bakar atau biasa disebut Technology Fuel Cell. kita bahas duhulu unsur unsur yang termasuk.

Hidrogen adalah unsur paling sederhana dan paling berlimpah di alam semesta. Ini adalah komponen utama air, minyak, gas alam, dan semua benda hidup. Terlepas dari kesederhanaan dan kelimpahannya, hidrogen jarang muncul secara alami sebagai gas di Bumi. Itu hampir selalu dikombinasikan dengan elemen lain. Ini dapat dihasilkan dari minyak, gas alam, dan biomassa atau dengan memisahkan air menggunakan energi surya atau listrik yang terbarukan.

Setelah hidrogen diproduksi sebagai molekul hidrogen, energi yang ada di dalam molekul dapat dilepaskan, dengan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan air. Ini dapat dicapai baik dengan mesin pembakaran internal tradisional, atau dengan perangkat yang disebut Teknologi Fuel Cell. Dalam Teknologi Fuel Cell, energi hidrogen dikonversi langsung menjadi listrik dengan efisiensi tinggi dan kehilangan daya rendah.

Hidrogen, oleh karena itu, adalah pembawa energi, yang digunakan untuk memindahkan, menyimpan, dan mengirimkan energi yang dihasilkan dari sumber lain.

NASA menggunakan bahan bakar hidrogen untuk meluncurkan pesawat ulang-alik.
Sebab Hidrogen merupakan elemen paling sederhana. Atom hidrogen hanya terdiri dari satu proton dan satu elektron. Itu juga elemen paling berlimpah di alam semesta. Terlepas dari kesederhanaan dan kelimpahannya, hidrogen tidak muncul secara alami sebagai gas di Bumi - hidrogen selalu dikombinasikan dengan unsur-unsur lain. Air, misalnya, adalah kombinasi hidrogen dan oksigen (H 2 O).

Hidrogen juga ditemukan dalam banyak senyawa organik, terutama hidrokarbon yang membentuk banyak bahan bakar kita, seperti bensin, gas alam, metanol, dan propana. Hidrogen dapat dipisahkan dari hidrokarbon melalui penerapan panas - suatu proses yang dikenal sebagai reformasi . Saat ini, sebagian besar hidrogen dibuat dengan cara ini dari gas alam. Arus listrik juga dapat digunakan untuk memisahkan air menjadi komponen oksigen dan hidrogen. Proses ini dikenal sebagai elektrolisis . Beberapa ganggang dan bakteri, menggunakan sinar matahari sebagai sumber energinya, bahkan mengeluarkan hidrogen dalam kondisi tertentu.

Hidrogen berenergi tinggi, namun mesin yang membakar hidrogen murni hampir tidak menghasilkan polusi. NASA telah menggunakan hidrogen cair sejak 1970-an untuk mendorong pesawat ulang-alik dan roket lain ke orbit. Teknologi Fuel Cell hidrogen memberi tenaga pada sistem listrik pesawat ulang-alik, menghasilkan produk sampingan yang bersih - air murni, yang diminum oleh kru.

Teknologi Fuel Cell menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik, panas, dan air. Teknologi Fuel Cell sering dibandingkan dengan baterai. Keduanya mengubah energi yang dihasilkan oleh reaksi kimia menjadi daya listrik yang dapat digunakan. Namun, Teknologi Fuel Cell akan menghasilkan listrik selama bahan bakar (hidrogen) dipasok, tidak pernah kehilangan dayanya.

Teknologi Fuel Cell adalah teknologi yang menjanjikan untuk digunakan sebagai sumber panas dan listrik untuk bangunan, dan sebagai sumber daya listrik untuk motor penggerak kendaraan listrik. Teknologi Fuel Cell beroperasi paling baik pada hidrogen murni. Tetapi bahan bakar seperti gas alam, metanol, atau bahkan bensin dapat direformasi untuk menghasilkan hidrogen yang dibutuhkan untuk Teknologi Fuel Cell. Beberapa Teknologi Fuel Cell bahkan dapat dipicu langsung dengan metanol, tanpa menggunakan reformer.

Di masa depan, hidrogen juga bisa bergabung dengan listrik sebagai pembawa energi yang penting. Pembawa energi bergerak dan memberikan energi dalam bentuk yang dapat digunakan untuk konsumen. Sumber energi terbarukan, seperti matahari dan angin, tidak dapat menghasilkan energi sepanjang waktu. Tetapi mereka dapat, misalnya, menghasilkan energi listrik dan hidrogen, yang dapat disimpan sampai dibutuhkan. Hidrogen juga dapat diangkut (seperti listrik) ke lokasi yang membutuhkannya.

Teknologi Fuel Cell merupakan perangkat yang mengubah energi potensial kimia (energi yang disimpan dalam ikatan molekul) menjadi energi listrik. Sel PEM (Proton Exchange Membrane) menggunakan gas hidrogen (H 2 ) dan gas oksigen (O 2 ) sebagai bahan bakar. Produk dari reaksi dalam sel adalah air, listrik, dan panas. Ini merupakan peningkatan besar dibandingkan mesin pembakaran internal, pembangkit listrik tenaga batu bara, dan pembangkit listrik tenaga nuklir, yang semuanya menghasilkan produk sampingan yang berbahaya.

Karena O 2 sudah tersedia di atmosfer, kita hanya perlu memasok Teknologi Fuel Cell dengan H 2 yang dapat berasal dari proses elektrolisis (lihat Elektrolisis Alkaline atau elektrolisis PEM).

Ada empat elemen dasar dari PEM Fuel Cell:

Anoda, pos negatif dari Teknologi Fuel Cell, memiliki beberapa pekerjaan. Ini melakukan elektron yang dibebaskan dari molekul hidrogen sehingga mereka dapat digunakan dalam sirkuit eksternal. Ini memiliki saluran terukir di dalamnya yang menyebarkan gas hidrogen secara merata di atas permukaan katalis.

Katoda, pos positif Teknologi Fuel Cell, memiliki saluran terukir di dalamnya yang mendistribusikan oksigen ke permukaan katalis. Ia juga menghantarkan elektron kembali dari sirkuit eksternal ke katalis, di mana mereka dapat bergabung kembali dengan ion hidrogen dan oksigen untuk membentuk air.

Elektrolit adalah membran penukar proton. Bahan yang dirawat secara khusus ini, yang terlihat seperti bungkus plastik dapur biasa, hanya menghasilkan ion bermuatan positif. Membran memblokir elektron. Untuk PEMFC, membran harus terhidrasi agar berfungsi dan tetap stabil.

Katalis adalah bahan khusus yang memfasilitasi reaksi oksigen dan hidrogen. Biasanya terbuat dari platinum nanopartikel yang dilapisi dengan sangat tipis pada kertas atau kain karbon. Katalisnya kasar dan keropos sehingga luas permukaan maksimum platinum dapat terpapar dengan hidrogen atau oksigen. Sisi katalis yang dilapisi platina menghadap ke PEM.

Seperti namanya, Cell Heart adalah membran penukar proton. Ini memungkinkan proton melewatinya hampir tanpa hambatan, sementara elektron diblokir. Jadi, ketika H 2 mengenai katalis dan membelah menjadi proton dan elektron (ingat, proton sama dengan ion H +) proton langsung masuk ke sisi katoda, sedangkan elektron dipaksa untuk melakukan perjalanan melalui sirkuit eksternal. Sepanjang jalan mereka melakukan pekerjaan yang bermanfaat, seperti menyalakan bohlam atau mengendarai motor, sebelum bergabung dengan proton dan O 2 di sisi lain untuk menghasilkan air.

Bagaimana cara kerjanya? 

Gas hidrogen bertekanan (H 2 ) memasuki Fuel Cell di sisi anoda. Gas ini dipaksa melalui katalis oleh tekanan. Ketika molekul H 2 bersentuhan dengan platinum pada katalis, ia terbelah menjadi dua ion H + dan dua elektron (e-). Elektron dilakukan melalui anoda, di mana mereka berjalan melalui sirkuit eksternal (melakukan pekerjaan yang bermanfaat seperti memutar motor) dan kembali ke sisi katoda Fuel Cell.

Sementara itu, di sisi katoda Fuel Cell, gas oksigen (O 2 ) dipaksa melalui katalis, di mana ia membentuk dua atom oksigen. Masing-masing atom ini memiliki muatan negatif yang kuat. Muatan negatif ini menarik dua ion H + melalui membran, di mana mereka bergabung dengan atom oksigen dan dua elektron dari sirkuit eksternal untuk membentuk molekul air (H 2 O).

Semua reaksi ini terjadi dalam tumpukan sel. Keahlian kemudian juga melibatkan pengaturan sistem lengkap di sekitar komponen inti yaitu tumpukan sel.

Tumpukan akan tertanam dalam modul termasuk bahan bakar, manajemen air dan udara, perangkat keras dan perangkat lunak kontrol pendingin. Modul ini kemudian akan diintegrasikan dalam sistem yang lengkap untuk digunakan dalam berbagai aplikasi.

Karena kandungan hidrogen yang tinggi dan efisiensi tinggi Teknologi Fuel Cell (55%), teknologi hebat ini dapat digunakan dalam banyak aplikasi seperti transportasi (mobil, bus, forklift, dll) dan daya cadangan untuk menghasilkan listrik selama kegagalan jaringan listrik.

Keuntungan Teknologi Fuel Cell:

Dengan mengubah energi potensial kimia langsung menjadi energi listrik, sel bahan bakar / Teknologi Fuel Cell menghindari “bottleneck termal” (konsekuensi dari 2 nd hukum termodinamika) dan karena itu inheren lebih efisien daripada mesin pembakaran, yang pertama kali harus mengubah energi potensial kimia menjadi panas, dan lalu kerja mekanik.
Emisi langsung dari kendaraan Fuel Cell hanyalah air dan sedikit panas. Ini adalah peningkatan besar atas litani gas rumah kaca mesin pembakaran internal.
Teknologi Fuel Cell tidak memiliki bagian yang bergerak. Karena itu mereka jauh lebih dapat diandalkan daripada mesin tradisional.
Hidrogen dapat diproduksi dengan cara yang ramah lingkungan, sedangkan ekstraksi dan pemurnian minyak sangat merusak.

Apa itu Augmented Reality Dan Fungsinya

Apa Itu Augmented Reality?

Jika kau pernah memainkan PokemonGo pada SmartPhone anda, berarti anda sedang menggunakan Augmented Reality dari permainan tersebut.

Pandangan lingkungan fisik dunia nyata dengan gambar yang dihasilkan komputer yang ditumpangkan, sehingga mengubah persepsi realitas, adalah AR.

Istilah itu sendiri diciptakan pada tahun 1990, dan salah satu penggunaan komersial pertama adalah di televisi dan militer. Dengan munculnya Internet dan telepon pintar, AR meluncurkan gelombang kedua dan sekarang sebagian besar berkaitan dengan konsep interaktif. Model 3D diproyeksikan secara langsung ke hal-hal fisik atau menyatu bersama dalam waktu nyata, berbagai aplikasi Augmented Reality memengaruhi kebiasaan, kehidupan sosial, dan industri hiburan kita.

Aplikasi Augmented Reality biasanya menghubungkan animasi digital ke 'penanda' khusus, atau dengan bantuan GPS di ponsel menentukan lokasi. Augmentasi terjadi secara real time dan dalam konteks lingkungan, misalnya, overlay skor ke acara olahraga umpan langsung.

Ada 4 jenis Augmented Reality :

• markerless Augmented Reality
• marker-based Augmented Reality
• projection-based Augmented Reality
• superimposition-based Augmented Reality

Pengertian

Augmented Reality adalah integrasi informasi digital dengan lingkungan pengguna secara real time. Tidak seperti realitas virtual, yang menciptakan lingkungan yang sepenuhnya buatan, Augmented Reality menggunakan lingkungan yang ada dan menumpuk informasi baru di atasnya.

Peneliti Boeing Thomas Caudell menciptakan istilah augmented Reality pada tahun 1990, untuk menggambarkan bagaimana display yang dipasang di kepala yang digunakan oleh tukang listrik ketika merakit kabel yang rumit bekerja. 

Salah satu aplikasi komersial pertama dari teknologi Augmented Reality adalah garis kuning "turun pertama" yang mulai muncul di pertandingan sepak bola televisi sekitar tahun 1998. Hari ini, Google kaca dan tampilan head-up di kaca depan mobil mungkin merupakan produk AR konsumen yang paling terkenal , tetapi teknologi ini digunakan di banyak industri termasuk kesehatan, keselamatan publik, gas dan minyak, pariwisata dan pemasaran.

Aplikasi Augmented Reality ditulis dalam program 3D khusus yang memungkinkan pengembang untuk mengikat animasi atau informasi digital kontekstual dalam program komputer ke "penanda" Augmented Reality di dunia nyata. Ketika aplikasi Augmented Reality perangkat komputasi atau plug-in browser menerima informasi digital dari marker yang dikenal, itu mulai mengeksekusi kode marker dan melapisi gambar atau gambar yang benar.

Aplikasi Augmented Reality untuk telepon pintar biasanya mencakup sistem penentuan posisi global ( GPS ) untuk menunjukkan dengan tepat lokasi pengguna dan kompasnya untuk mendeteksi orientasi perangkat. Program Augmented Reality canggih yang digunakan oleh militer untuk pelatihan dapat mencakup visi alat berat , pengenalan objek, dan teknologi pengenalan gerakan .

Sejarah Singkat Augmented Reality

Augmented Reality pada 1960-an
Pada tahun 1968, Ivan Sutherland dan Bob Sproull menciptakan tampilan kepala-mount pertama, mereka menyebutnya  The Sword of Damocles. Jelas, itu adalah perangkat kasar yang menampilkan grafik komputer primitif.

Augmented Reality di tahun 1970-an
Pada 1975 Myron Krueger menciptakan Videoplace- laboratorium realitas buatan. Ilmuwan membayangkan interaksi dengan barang-barang digital oleh gerakan manusia. Konsep ini kemudian digunakan untuk proyektor, kamera video, dan siluet layar tertentu. 

Augmented Reality pada 1980-an
Pada 1980 Steve Mann mengembangkan komputer portabel pertama yang disebut EyeTap, didesain untuk dipakai di depan mata. Ini merekam adegan dengan efek yang ditumpangkan di kemudian hari, dan menunjukkan semuanya kepada pengguna yang juga bisa bermain dengannya melalui gerakan kepala. Pada tahun 1987 Douglas George dan Robert Morris mengembangkan prototipe tampilan  kepala-up (HUD) . Ini menampilkan data astronomi di langit nyata. 

Augmented Reality pada 1990-an
Tahun 1990 menandai lahirnya istilah "Augmented Reality" . Ini pertama kali muncul dalam karya Thomas  Caudell dan David Mizell  - peneliti perusahaan Boeing. Pada tahun 1992 Louis Rosenberg  dari Angkatan Udara AS menciptakan sistem Augmented Reality yang disebut " Perlengkapan Virtual" .  Pada tahun 1999, sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Frank Delgado dan Mike Abernathy menguji perangkat lunak navigasi baru, yang menghasilkan  data runway dan jalan-jalan dari video helikopter.

Augmented Reality di tahun 2000-an
Pada tahun 2000 seorang ilmuwan Jepang Hirokazu Kato mengembangkan dan menerbitkan ARToolKit  - SDK open-source. Kemudian disesuaikan  untuk bekerja dengan Adobe . Pada 2004 Trimble Navigasi menghadirkan sistem Augmented Reality yang dipasang di luar helm. Pada tahun 2008 Wikitude membuat  Panduan Perjalanan Augmented Reality untuk perangkat seluler Android. 

Augmented Reality 2013 
Google beta menguji  Google Glass - dengan  koneksi internet via Bluetooth. Pada 2015 Microsoft menghadirkan dua  teknologi baru: Windows Holographic dan HoloLens (kacamata Augmented Reality dengan banyak layar untuk menampilkan hologram HD). Pada 2016 Niantic meluncurkan  game Pokemon Go untuk perangkat seluler. Aplikasi ini meledakkan industri game dan menghasilkan $ 2 juta hanya dalam minggu pertama. 

Bagaimana cara Augmented Reality bekerja

Apa Augmented Reality bagi banyak dari kita menyiratkan sisi teknis, yaitu bagaimana cara kerja Augmented Reality? Untuk Augmented Reality, rentang data tertentu (gambar, animasi, video, model 3D) dapat digunakan dan orang akan melihat hasilnya dalam cahaya alami dan sintetis. Selain itu, pengguna menyadari berada di dunia nyata yang dikembangkan oleh visi komputer, tidak seperti di VR.

Augmented Reality dapat ditampilkan di berbagai perangkat: layar, kacamata, perangkat genggam, ponsel, layar yang dipasang di kepala. Ini melibatkan teknologi seperti SLAM ( pelokalan dan pemetaan secara simultan), pelacakan d epth  (secara singkat, sebagai data pengguna menghitung jarak ke objek), dan komponen berikut :

• Kamera dan sensor. Mengumpulkan data tentang interaksi pengguna dan mengirimkannya untuk diproses. Kamera pada perangkat memindai lingkungan dan dengan info ini, perangkat menemukan objek fisik dan menghasilkan model 3D. Mungkin kamera tugas khusus, seperti di Microsoft Hololens, atau kamera ponsel cerdas umum untuk mengambil gambar / video.
• Pengolahan. Perangkat Augmented Reality pada akhirnya harus bertindak seperti komputer kecil, sesuatu yang sudah dilakukan oleh smartphone modern. Dengan cara yang sama, mereka memerlukan CPU, GPU, memori flash, RAM, Bluetooth / WiFi, GPS, dll. Untuk dapat mengukur kecepatan, sudut, arah, orientasi dalam ruang, dan sebagainya.
• Proyeksi. Ini merujuk pada proyektor mini pada headset Augmented Reality, yang mengambil data dari sensor dan memproyeksikan konten digital (hasil pemrosesan) ke permukaan untuk dilihat. Bahkan, penggunaan proyeksi di Augmented Reality belum sepenuhnya ditemukan untuk menggunakannya dalam produk atau layanan komersial.
• Refleksi. Beberapa perangkat Augmented Reality memiliki cermin untuk membantu mata manusia untuk melihat gambar virtual. Beberapa memiliki "array cermin melengkung kecil" dan beberapa memiliki cermin dua sisi untuk memantulkan cahaya ke kamera dan mata pengguna. Tujuan dari jalur refleksi tersebut adalah untuk melakukan penyelarasan gambar yang tepat.

Augmented Reality memiliki banyak model dan aplikasi implementasi yang berbeda, tetapi tujuan utamanya adalah untuk memberikan pengalaman audiovisual yang kaya. Augmented Reality bekerja dengan menggunakan simulasi dan teknik terkomputerisasi seperti pengenalan gambar dan ucapan, animasi, perangkat yang dipasang di kepala dan perangkat genggam, serta lingkungan tampilan bertenaga untuk menambahkan tampilan virtual di atas gambar dan lingkungan nyata.

Apa itu Virtual Reality Dan Fungsinya

Anda mungkin tidak akan pernah pergi ke Mars, berenang dengan lumba-lumba, menjalankan Olimpiade 100 meter, atau bernyanyi di atas panggung dengan Rolling Stones. Tetapi jika realitas virtual memenuhi janjinya, Anda mungkin dapat melakukan semua hal ini — dan banyak lagi — tanpa meninggalkan rumah Anda. Tidak seperti realitas nyata (dunia tempat kita hidup), realitas virtual berarti mensimulasikan bit dunia kita (atau dunia yang sepenuhnya imajiner) menggunakan komputer berperforma tinggi dan peralatan sensor, seperti headset dan sarung tangan. Terlepas dari permainan dan hiburan, ini telah lama digunakan untuk melatih pilot dan ahli bedah maskapai penerbangan dan untuk membantu para ilmuwan untuk mencari tahu masalah kompleks seperti struktur molekul protein. Bagaimana cara kerjanya? Mari kita lihat lebih dekat!

Apa itu virtual reality?

Virtual reality (VR) berarti mengalami hal-hal melalui komputer kita yang tidak benar-benar ada. Dari definisi sederhana itu, idenya tidak terdengar baru. Ketika Anda melihat lukisan Canaletto yang luar biasa, misalnya, Anda mengalami situs dan suara Italia sekitar 250 tahun yang lalu , jadi itu semacam realitas virtual. Dengan cara yang sama, jika Anda mendengarkan musik instrumental atau klasik ambien dengan mata tertutup, dan mulai bermimpi tentang berbagai hal, bukankah itu contoh realitas virtual — pengalaman dunia yang tidak benar-benar ada? Bagaimana dengan kehilangan diri Anda dalam buku atau film? Tentunya itu semacam realitas virtual?

Jika kita akan mengerti mengapa buku, film, lukisan, dan karya musik tidak sama dengan realitas virtual, kita perlu mendefinisikan VR dengan cukup jelas. Untuk keperluan artikel pengantar yang sederhana ini, saya akan mendefinisikannya sebagai:

Dunia yang diciptakan oleh komputer 3D interaktif yang dapat dipercaya yang dapat Anda jelajahi sehingga Anda merasa benar-benar ada di sana, baik secara mental maupun fisik.
Dengan kata lain, realitas virtual pada dasarnya adalah:

Dapat dipercaya : Anda benar-benar perlu merasa seperti berada di dunia virtual Anda (di Mars, atau di mana pun) dan untuk tetap percaya bahwa, atau ilusi realitas virtual akan hilang.

• Interaktif : Saat Anda bergerak, dunia VR perlu bergerak bersama Anda. Anda dapat menonton film 3D dan dipindahkan ke Bulan atau turun ke dasar laut — tetapi itu tidak interaktif dalam arti apa pun.

• Dibuat oleh komputer : Mengapa itu penting? Karena hanya mesin yang kuat, dengan grafik komputer 3D yang realistis , cukup cepat untuk membuat dunia alternatif yang dapat dipercaya, interaktif, dan berubah secara waktu nyata saat kita bergerak di sekelilingnya.

• Explorable : Dunia VR harus besar dan cukup detail untuk Anda jelajahi. Betapapun realistis sebuah lukisan, lukisan itu hanya memperlihatkan satu adegan, dari satu perspektif. Sebuah buku dapat menggambarkan "dunia maya" yang luas dan kompleks, tetapi Anda hanya dapat benar-benar menjelajahinya secara linear, persis seperti yang penulis jelaskan.

• Immersive : Agar dapat dipercaya dan interaktif, VR perlu melibatkan tubuh dan pikiran Anda. Lukisan oleh seniman perang dapat memberi kita sekilas konflik, tetapi mereka tidak pernah bisa sepenuhnya menyampaikan pemandangan, suara, bau, rasa, dan rasa pertempuran. Anda dapat memainkan game simulator penerbangan di PC rumah Anda dan tersesat dalam pengalaman interaktif yang sangat realistis selama berjam-jam (lanskap akan terus berubah saat pesawat Anda terbang melewatinya), tetapi itu tidak seperti menggunakan simulator penerbangan nyata (tempat Anda duduk dalam mockup yang dioperasikan secara hidraulik dari kokpit sungguhan dan rasakan kekuatan sebenarnya saat ia memiringkan dan memiringkan), dan bahkan lebih mirip menerbangkan pesawat.

Definisi

Secara alami, dari definisi untuk kedua 'virtual' dan 'reality'. 

Definisi 'virtual' sudah dekat dan reality adalah apa yang kita alami sebagai manusia. Jadi istilah 'realitas virtual' pada dasarnya berarti 'realitas dekat'. Tentu saja, ini bisa berarti apa pun tetapi biasanya merujuk pada jenis tertentu dari persaingan realitas.

Kita tahu dunia melalui indera dan sistem persepsi kita. Di sekolah kita semua belajar bahwa kita memiliki lima indera: rasa, sentuhan, penciuman, penglihatan dan pendengaran. Namun ini hanya organ indera kita yang paling jelas. Yang benar adalah bahwa manusia memiliki lebih banyak indera daripada ini, seperti misalnya rasa keseimbangan. Input sensorik lainnya ini, ditambah beberapa pemrosesan khusus informasi sensorik oleh otak kita memastikan bahwa kita memiliki aliran informasi yang kaya dari lingkungan ke pikiran kita.

Segala sesuatu yang kita ketahui tentang realitas kita datang melalui indera kita. Dengan kata lain, seluruh pengalaman kita tentang realitas hanyalah kombinasi dari informasi inderawi dan mekanisme akal kita untuk informasi tersebut. Maka masuk akal jika, jika Anda dapat menyajikan indera Anda dengan informasi yang dibuat-buat, persepsi Anda tentang realitas juga akan berubah sebagai respons terhadapnya. Anda akan disajikan dengan versi realitas yang tidak benar-benar ada, tetapi dari sudut pandang Anda itu akan dianggap sebagai nyata. Sesuatu yang kita sebut sebagai realitas virtual .

Jadi, secara ringkas, realitas virtual mencakup menghadirkan indera kita dengan lingkungan virtual yang dihasilkan komputer yang dapat kita jelajahi dengan beberapa cara.

Dalam Istilah Teknis

Menjawab "apa itu realitas virtual" dalam istilah teknis sangat mudah. Realitas virtual adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan lingkungan tiga dimensi yang dihasilkan komputer yang dapat dieksplorasi dan berinteraksi dengan seseorang. Orang itu menjadi bagian dari dunia maya ini atau terbenam dalam lingkungan ini dan sementara di sana, mampu memanipulasi objek atau melakukan serangkaian tindakan.

Fitur sistem realitas virtual

Ada banyak jenis sistem realitas virtual tetapi semuanya memiliki karakteristik yang sama seperti kemampuan untuk memungkinkan orang tersebut melihat gambar tiga dimensi . Gambar-gambar ini seukuran orang tersebut.

Ditambah lagi mereka berubah ketika orang tersebut bergerak di sekitar lingkungan mereka yang sesuai dengan perubahan di bidang visi mereka. Tujuannya adalah untuk penyatuan tanpa batas antara gerakan kepala dan mata orang tersebut dan respons yang sesuai, misalnya perubahan persepsi. Ini memastikan bahwa lingkungan virtual realistis dan menyenangkan.

Lingkungan virtual harus memberikan respons yang sesuai - dalam waktu nyata - saat orang tersebut menjelajahi lingkungannya. Masalah muncul ketika ada penundaan antara tindakan seseorang dan respons sistem atau latensi yang kemudian mengganggu pengalaman mereka. Orang tersebut menjadi sadar bahwa mereka berada dalam lingkungan buatan dan menyesuaikan perilakunya sesuai yang menghasilkan bentuk interaksi mekanis yang kaku.

Tujuannya adalah untuk bentuk interaksi alami yang mengalir bebas yang akan menghasilkan pengalaman yang tak terlupakan.

Ringkasan

Realitas virtual adalah penciptaan lingkungan virtual yang disajikan kepada indera kita sedemikian rupa sehingga kita mengalaminya seolah-olah kita benar-benar ada di sana. Ini menggunakan sejumlah teknologi untuk mencapai tujuan ini dan merupakan prestasi teknis yang kompleks yang harus memperhitungkan persepsi dan kognisi kita. Ini memiliki hiburan dan kegunaan serius. Teknologi ini menjadi lebih murah dan lebih luas. Kita dapat berharap untuk melihat lebih banyak kegunaan inovatif untuk teknologi di masa depan dan mungkin cara mendasar di mana kita berkomunikasi dan bekerja berkat kemungkinan realitas virtual.

Modulasi Kode Pulsa (PCM)

Pengertian

PCM / Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) merupakan suatu sistem penyaluran sinyal dimana sebelum ditrasmisikan, sinyal informasi yang umumnya analog terlebuh dulu dikonversikan kedalam bentuk kode . Kode yang umum digunakan dalam  Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) adalah kode biner n-bit.

Dalam perkembangannya dan dari berbagai analisa yang telah dilakukan , diakui bahwa sistem Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) mempunyai keunggulan diantaranya sistem peyaluran informasi yang ada . Keunggulan yang paling menonjol adalah kemampuanya dalam menekan noise dan interferensi.

Secara blok diagram sistem Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) ini ditunjukkan dalam gambar 2.1. Untuk membangkitkan sinyal Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) dari sumber analog pada dasarnya memerlukan tiga proses dasar yaitu, sampling, kuantisasi dan pengkodean (coding). Untuk membangkitkan kembali sinyal informasi aslinya , pada bagian penerima dibutuhkan proses sebaliknya yaitu, pedekodean (decoding) serta pengembalian sinyal ke bentuk analognya dengan menggunkan filter low-pass.

Sistem Modulasi Kode Pulsa

SAMPLING (Pencuplikan)

Proses sampling merupakan proses awal untuk mengkonversikan sinyal analog menjadi sinyal digital Dalam proses ini sinyal analog disampel secara periodik dalam selang waktu yang tetap, sehingga diperoleh sinyal yang diskontinyu dengan amplitudo sesaat dari sinyal analog tersebut.

Prinsip dari proses sampling dapat dijelaskan dengan menggunakan switching sampling seperti yang ditunjukkan dalam gambar

  

Switching Sampling

Switch secara periodik bergiliran antara dua buah kontak dengan laju fs (laju sampling), dengan fs= 1/Ts  Hz , dimana Ts adalah waktu bagi switch untuk kembali keposisi semula atau disebut dengan periode sampling.  Keluaran dari proses sampling xs (t) terdiri dari segmen x(t) dan dapat dinyatakan sebagai:

xs(t) = x(t). S(t)

Dimana x(t) adalah sinyal analog yang disampel dan S(t) merupakan fungsi switching atau sampling yang berupa deretan pulsa-pulsa periodik seperti ditunjukkan pada gambar.

Sampling Diartikan Sebagai Perkalian

Dengan memperhatikan persamaan 2-1, proses sampling dapat dikatakan sebagai ptoses modulasi amplitido denag S(t) sebagai gelombnagn pembawa dengan frekuensi (i)s dan  x(t) sebagai gelombang pemodulasi denagn frekuensi (i)m. Dengan menggunakan deret Fourier S(t) dapat dinyatakan sebagai:

Dimana  a0 adalah komponen searah dari sinyal dan an merupakan konstanta fourier yang nilainya tergantung dari bentuk sinyal . Dengan mengansumsikan bahwa x(t) merupakan suatu gelombang sinusoida didapatkan:

   Dengan menggunakan aturan trigomometri didapatkan:

Dari persamaan 2-4 dapat digambarkan bentuk spektrum frekuensinya seperti gambar.

Spektrum Frekuensi Sinyal Sampel

Dari bentuk spektrum sinyal sampel diatas , dapat direkonstruksikan kembali sinyal yang dibatasi pita im dengan menggunakan atau melewatkan sinyal sampel pada filter low fass yang memiliki lebar pita (bandwidth) im. Untuk dapat memisahkan sinyal pita dasar dari harmonisanya tanpa distorsi harus memenuhi syarat:

is- im  >= im

sehingga diperoleh bahwa :

fs >= 2 fm

Dimana fs merupakan frekuensi sampling dan fm adalah frekuensi tertinggi dari sinyal yang diijinkan.

Variasi laju sampling fm serta hubungnnya dengan bentuk spektrum frekuensi sinyal diilustrasikan pada gambar. Dari gambar ini dapat dijelaskan tiga keadaan penting dari proses sampling serta hubungannya dengan rekonstruksi sinyal dipenerima yaitu:

Laju Sampling dan Spektrum Sinyal Sampel

1. Keadaan dimana frekuensi sampling fs sama dengan dua kali frekuensi tertinggi sinyal (fs = 2 fm) , gambar (b). Spektrum sinyal dasar akan tepat berimpit dengan harmonisanya . Keadaan khusus ini merupakan laju sampling minimum yang disebut dengan laju Nyquist . Sinyal dasar dapat dipisahkan dari harmonisanya dengan suatu filter low-pass yang memiliki karakteristik dengan frekuensi potong yang sangat tajam , filter seperti ini sangat sulit direalisasikan dalam praktek.
2. Kedaan dimana fs lebih kecil dari 2fm , gambar (c) . Spektrum sinyal pita dasar tumpang tindih dengan harmonisanya . Gejala ini dinamakan   aliasing. Sinyal dasar tidak dapat dipisahkan dari harmonisanya tanpa distorsi.
3. Kedaan dimana fs lebih besar dari 2fm , gambar (d) . Diantara sinyal pita dasar dan harmonisanya terdapat celah kosong yanng dinamakan pita penjaga (bodyguard) . Sinyal dasar dengan mudah dapat dipisahkan dari harmonisanya dengan suatu filter low-pass dengan lebar pita fm tanpa distorsi.

Jadi dapat disimpulkan bahwa untuk dapat mengambil kembali sinyal yang disampel tanpa distorsi (cacat) dengan filter low-pass diperlukan laju sampling minimum dua kali dari frekuensi sinyal sumber tertinggi yang diijinkan.

Dalam prakteknya laju sampling lebih sering dipilih lebih besar dari dua kali frekuensi tertinggi sinyal sumber analog. Ini maksudnya untuk mendapatkan kembali sinyal yang disampel relatif lebih mudah dan tidak terdistorsi. Sebagai contoh, untuk sinyal telepon yang dibatasi pita pada 0,3  -  3,4 KHz , dipilih frekuensi sampling sebesar 8 khz , sehingga antara sinyal dasar dengan harmonisanya terdapat pita penjaga sebesar 1,2 khz.

QUANTIZING (Kuantisasi)

Seperti telah dijelaskan , proses sampling dapat dikatakan sebagai proses modulasi amplitudo pulsa (Pulse Amplitudo Modulation – PAM) , dimana sinyal informasi digunakan langsung untuk memodulasi deretan pulsa pulsa pembawa (pulse sampling) . Dalam bentuk sederhana sinyal PAM dapat ditrasmisikan secara langsung . Mengingat amplitudo yang ditransmisikan secara langsung . Mengingat amplitudo yang ditransmisikan tidak terbatas jumlahnya sehingga noise dan gangguan lain dapat dengan mudah masuk kedalam sistem maka sisten ini jarang digunakan.

Ada beberapa sarana utama yang dipakai untuk menerima informasi, yaitiu telingan untuk informasi audio dan mata untuk informasi gambar . Karena kedua sarana tersebut tidak adapat mengikuti perubahan sinyal secara detail , maka tidaklah perlu untuk mengirikkan semua tingkatan amplitudo sinyal yang mungkin. Dengan adanya keterbatasan ini , dimungkinkan untuk mentransmisikan tingkatan amplitudo sinyal tertentu.

Dalam proses kuantisasi ini , jangkauan (range) amplitudo sinyal informasi yang diijinkan dibagi dalam tingkatan tingkatan amplitudo tertentu . Tingkatan amplitudo ini disebut denngan tingkatan kuantisasi dan jarak antara dua tingkatan amplitudo yang berdekatan disebut dengan interval kuantisasi. Amplitudo dari setiap sinyal sampel dibulatkan keamplitudo kuantisasi yang terdekat. Untuk lebih jelasnya lihat gambar 

Sinyal Sampel Yang Dikuantitasi

CODING (Pengkodean)

Sinyal sampel yang telah dikuantisasi dapat ditransmisikan secara  langsung sebagai sinyal PAM yang terkuantisasi (PAM-er). Banyak tingkatan amplitudo yang ditransmisikan menyebabkan kemungkinan terjadinya kesalahan dalam penerimaannya relatif besar. Oleh karena kelemahan ini sistem PAM ini lebih banyak digunakan sebagai proses antara dari sistem Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM).

Dalam sistem Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) , sinyal PAM yang terkuantisasi dan sebelum ditransmisikan terlebih dahulu dikode kedalam kode n-bit. Setiap sinyal sampel yang telah terkuantisasi dikode kedalam satu kode yang terdiri dari n buah pulsa , masing masing pulsa mempunyai m kemungkinan amplitudo yang berbeda. N buah pulsa tersebut harus ditransmisikan dalam selang per-sampling-an yang telah dijatahkan untuk setiap sampel . Jumlah kombinasi kode yang dapat terwakili oleh n buah pulsa m tingkatan ini adalah sama dengan jumlah tingkatan kuantisasi M. Sehingga ;

   M= mn

Pada umumnya dalam Modulasi Kode Pulsa  / Pulse Code Modulation (PCM) digunakan kode biner. Kode biner merupaka suatu kode yang hnaya memiliki dua tingkatan   amplitudo yang berbeda, yang dinotasikan dengan angka 1 dan 0 , dimana angka 1 melambangkan ada arus (pulsa positif) dan angka 0 menyatakan tidak adanya arus (pulsa negatif). Sehingga kombinasi kode n-bit adalah 2n buah.

Salah satu prosedur pengkodean dengan kode biner yang sederhana adalah mengikuti konversi desimal ke biner. Tingkatan tingkatan amplitudo kuantisasi diberi nomor dengan bilangan desimal, selanjutnya setiap tingkatan kuantsasi tersebut dikonversikan ke dalam bilangan biner. Dalam tabel ditunjukkan konversi bilangan desimal kedalam bilangan biner 4-bit.

Konversi Desimal ke Biner 4-bit

Macam Macam Kode Biner

Untuk mempresentasikan simbul biner 0 dan 1 dengan sinyal listrik ada beberapa cara , seperti ditunjukkan dalam gambar, diantaranya :

• Kode biner diwakili oleh adanya arus untuk mewakili bit 1 dan tidak adanya arus untuk mewakili bit 0. Bentuk sinyal seperti ini disebut sinyal unipolar.
• Kode biner diwakili oleh pulsa positif untuk bit 1 dan pulsa negatif untuk bit 0. Bentuk sinyal ini dinamakan sinyal bipolar.
• Return-to-Zero (RZ), bit 1 diwakili oleh adanya arus (dengan lebar setengah simbol) dan bit 0 diwakili oleh  tidak adanya arus.
• Pseudoternary, bit 1 diwakili oleh pulsa positif dan pulsa negatif secara bergantian dan bit 0 diwakili oleh tidak adanya arus.
• Kode Manchester, bit 1 diwakili oleh pulsa positif yang diikuti oleh pulsa negatif (dengan lebar setiap pulsa adalah setengah simbol) dan untuk bit 0 polaritas dari bit 1 ini dibalik.

Dengan mentransmisikan pulsa-pulsa biner beramplitudo cukup besar, dapat dijamin pendeteksian yang benar, sehingga pulsa yang dipengaruhi oleh noise memiliki kesalahan serendah mungkin pada proses pendeteksian.