Nomor 26, Tahun V, Juni 1999
|
||||
SAJIAN UTAMA
|
Telekomunikasi Powerline
Internet Melalui Jaringan Kabel Listrik |
|||
Home
Halaman Muka Sajian Khusus Komunikasi Energi Instrumentasi |
1 PendahuluanJarum jam menunjukkan Pukul 11.10 waktu setempat. Sekelompok murid sekolah dasar Seymour Park di Manchester, Inggris, baru saja kembalil dari acara istirahat minum teh. Seperti kebanyakan anak-anak SD berusia 9 tahunan lain di negara-negara maju, mereka langsung sibuk bermain Internet di depan komputer. Tidak ada yang aneh di sini. Padahal inspeksi terakhir menyatakan bahwa internet dihubungkan dengan panel utama jaringan listrik 240 volt yang ada di sekolah. Tidak kah seseorang menyadari akan potensi bahaya yang mungkin ditimbulkan? Apakah para orang tua murid-murid tersebut menyadari situasi yang dihadapi anak-anaknya? Tenang! Anak-anak SD ini merupakan bagian dari proyek percobaan yang dikembangkan oleh NorTel dan Norweb Communications, yang mampu mengakses Internet kecepatan tinggi melalui jaringan kabel listrik yang telah ada.Konsep internet melalui kabel listrik, bukan barang baru. Usaha-usaha sebelumnya dalam mengimplementasikan teknologi ini telah terhambat karena ketidakmampuan mengatasi solusi ekonomis dalam memfilter noise listrik yang melekat pada kabel-kabel listrik. Sampai saat ini, perusahaan-perusahaan telekomunikasi (seperti British Telecom, Telstra, dll) telah sepenuhnya memonopoli pemasokan layanan-layanan telekomunikasi di kebanyakan negara-negara barat. Tetapi hal ini berubah dengan cepat ketika banyak negara telah (atau dalam proses menuju) melakukan deregulasi telekomunikasi mereka, sehingga jalan telah terbuka bagi pemain-pemain baru untuk masuk ke pasar telekomunikasi. Jaringan-jaringan telekomunikasi membutuhkan beberapa medium pembawa sinyal (baik kabel optik fiber, kabel tembaga berpasangan, atau bahkan transmisi melalui satelit) dan pembiayaan untuk medium pembawa ini umumnya lumayan mahal dan menjadi penghambat. Tetapi untuk perusahaan utilitas pemasok listrik yang telah mempunyai infrastruktur seperti itu pada grid jaringan listriknya, konsep ini cukup menjanjikan, terutama jika masalah-masalah di atas dapat diatasi. Digital Powerline(r)TM, merupakan salah satu solusi yang memungkinkan internet dijalankan melalui kabel listrik. 2 Bagaimana Teknologi ini diimplementasikan?2.1 Perspektif sejarahPemain utama dalam telekomunikasi powerline ini adalah Norweb (anak perusahaan United Utilities PLC, London), dan terutama adalah seorang stafnya yaitu Dr. Paul Brown. Pada tahun 1991, Dr. Brown ditunjuk untuk memimpin grup riset kecil pada Open University di Inggris untuk menyelidiki kelayakan telekomunikasi melalui kabel listrik. Dia menemukan bahwa di masa lalu banyak insinyur yang telah berjuang dengan ide-ide yang sama tetapi gagal karena noise. Setiap kali listrik dinyalakan, sejumlah besar gelombang disturbansi listrik melewati kabel dan mengubah setiap transmisi data secara simultan. Dr. Brown dan rekan-rekan tim risetnya menemukan suatu ide menggunakan sinyal-sinyal pada frekuensi tinggi diatas frekuensi yang secara potensial mengubah noise. Meskipun begitu, hal ini juga ada masalahnya. Sinyal-sinyal frekuensi tinggi tidak mampu berjalan cukup jauh dan gaung atau pantulan dalam sistem dapat secara efektif menenggelamkan sinyal-sinyal itu. Tim riset memutuskan untuk menggunakan lebih dari satu frekuensi dan mengirim data dalam bentuk paket-paket diskrit yang dipandu oleh beberapa bentuk sistem pensinyalan. Pengujian dan penyempurnaan sistem ini dihasilkan pada uji coba proyek pilot dimana sekolah-sekolah dasar di Manchester telah mempunyai sambungan Internet dengan laju 1 Mbps (hampir 10 kali lebih cepat dari sambungan-sambungan ISDN yang telah ada). 2.2. Skema Jaringan Gambar 1 menunjukkan tipikal skema jaringan untuk jaringan komunikasi data menggunakan jaringan distribusi listrik yang telah ada. Pada sisi pelanggan akhir dari jaringan, CAU (customer acces units, unit-unit akses pelanggan) menghubungkan peralatan pengguna apakah itu telpon, komputer atau yang lainnya, ke jaringan kabel listrik utama. CAU ini juga sebagai unit-unit pengkondisi yang berfungsi untuk mengisolasi secara elektrik peralatan-peralatan pengguna dari kabel listrik utama, juga untuk mengekstraksi sinyal data dari arus listrik. CAU ini dihubungkan ke infrastruktur komunikasi yang merupakan tegangan rendah induk (240-415 volt). Pada substasiun listrik dimana jaringan distribusi tegangan rendah berasal (telah diturunkan tegangan nya dari jaringan tegangan tinggi dengan transformer), sinyal-sinyal diinjeksikan ke dalam jaringan tegangan rendah dari jaringan data konvensional eksternal (kabel tembaga koaksial, kabel optik fiber, jaringan nirkabel, atau bahkan jaringan satelit). Jadi meskipun komunikasi data dapat dipropagasi melalui kabel listrik, beberapa jaringan konvensional harus tetap ada atau diinstal ke substasiun. Sampai saat ini belum ada metoda yang ditemukan untuk melakukan propagasi sinyal-sinyal data melalui jaringan tegangan tinggi (> 415 volt). Secara khusus, frekuensi sinyal daya listrik adalah dalam range 50/60Hz. Dengan pengkondisian, sinyal-sinyal data ini dinaikkan ke frekuensi ultra tinggi dalam range 500/600MHz, sehingga data dapat dilapiskan ke atas kabel utama listrik tanpa terjadi kondisi saling melemahkan. Interferensi diminimalkan dengan memecah arus data ke bentuk paket-paket sebelum diinjeksikan ke dalam jaringan listrik. Sistem komersial dapat menawarkan laju data digital dalam kecepatan kelipatan lebih dari 32 kbps ke maksimum arus yang diperkirakan mencapai 1 Mbps. Laju data ini relatif sangat stabil, bebas dari noise dan menawarkan spektrum-spektrum yang dapat digunaan dalam range 6 dsn 10 MHz ke para pelanggan akhir dari jaringan distribusi, dan kira-kira spektrum 20 MHz ke para pelanggan yang lebih dekat dengan substasiun. Lebih penting lagi, sambungan ini adalah permanen. Nilai tambah bagi perusahaan-perusahaan listrik adalah bahwa sekali teknologi ini diimplementasikan akan memungkinkan mereka untuk memperoleh nilai tambah ke jaringan mereka sendiri dengan berkemampuan untuk membaca meteran listrik pintar dan mampu menyediakan peranti pengelolaan demand/supply cerdas yang memberi kemampuan pada perusahaan dalam mengimplementasikan sistem tarif yang inovatif ataupun sistem reward energi yang lain. 2.3 Teknologi Inti dari teknologi ini adalah kemampuan untuk menyediakan Jaringan Daya Terkondisi Frekuensi Tinggi (HFCPN, high frequency conditioned power network) dimana melalui jaringan ini data dapat dilewatkan. Sebagai mana ditunjukkan di atas, prinsip dasarnya adalah menginjeksikan sinyal-sinyal data ke dalam saluran daya listrik pada frekuensi 10 juta kali frekuensi dasar arus listrik (atau sekitar 500/600MHz). Untuk melakukan ini, dibutuhkan Unit-unit Pengkondisi (CU, conditioning units). Unit-unit ini merupakan pengkopel arah tiga terminal yang meliputi bagian high and low pass filter untuk membentuk suatu pengkopel arah frekuensi yang sensitif. Setiap CU mempunyai sebuah terminal jaringan (NP, network port), sebuah terminal distribusi komunikasi (CDP, communication distribution port), dan sebuah terminal distribusi listrik (EDP, electricity distribution port), seperti nampak pada Gambar 2. CU ini memberikan kemampuan menyediakan hal-hal sbb
Meskipun efisiensi spektral diperkirakan berada antara 6 dan 10 MHz untuk para pelanggan jarak jauh, dan 20 MHz untuk para pelanggan dekat, efisiensi overall dari jaringan HFCPN adalah tergantung pada sejumlah kriteria seperti:
Hal ini menggambarkan bahwa teknologi ini dapat menjadi fondasi untuk jaringan akses lokal alternatif yang berkemampuan menyediakan penyebaran yang cepat (seperti infrasruktur media, kabel-kabel daya yang telah ada) dari pelayanan-pelayanan telekomunikasi digital maju untuk perumahan. Konsep jaringan yang diajukan mempunyai lapisan jaringan pertama berbasis pada substasiun listrik lokal seperti nampak pada Gambar 3. 3 Ciri-ciri Telekomunikasi PowerLineDari penyelidikan dan penelitian diperoleh bahwa ada dua aplikasi komunikasi data yang berbeda melalui jaringan distribusi listrik. Yang pertama, Norweb's Digital PowerLine (DPL) yang merupakan aplikasi skala besar dimana jaringan distribusi induk listrik tegangan rendah digunakan sebagai pembaawa untuk komunikasi data. Yang kedua adalah aplikasi seperti PoweRnet(r)TM yang menyediakan jaringan data ke perumahan dalam lokasi tunggal menggunakan saluran-saluran listrik yang ada dalam gedung.3.1 Norweb's Digital PowerLine (DPL) Digital PowerLine menggunakan bagian tegangan rendah dari infrastruktur distribusi listrik yang telah ada guna menyediakan pelayanan data ke pelanggan di rumah-rumah. DPL mengimplementasikan model yang benar-benar mirip dengan yang dibahas pada bagian 2.0 di atas. Disini segmen tegangan rendah dari jaringan listrik diubah ke dalam bentuk Local Area Network (LAN). Sistem DPL terdiri atas 4 elemen perangkat keras, yaitu Mainstation DPL 1000, Basestation DPL 1000, Unit Pengkopel DPL, dan Modul Komunikasi DPL 1000. Gambar 4 menunjukkan layout tipikal dari komponen-komponen DPL. Inti dari sistem DPL adalah jaringan data Norweb's SDH (155 Mbps) yang memasok sambungan ke subsation-substation terkait ke dalam sistem DPL. Pada setiap substation listrik, ada Mainstation DPL 1000 dan Substation DPL 1000.
3.1.1 Studi Kasus, DPL DPL telah sukses diinstall dalam uji-coba pada sekolah dasar Seymour Park, Manchester, Inggris pada bulan Nivember 1997 sebagai proyek kerjasama antara Nortel (Northern Telecom) dengan Norweb Communication (anak perusahaan UK United Utilities PLC). Dua belas komputer personal disambung secara bersamaan dari satu sambungan, yang dari situ sekolah tersebut berkemampuan mengakses secara on-line ke Internet dengan kecepatan 1 Mbps. Para guru di sekolah ini sangat terkesan dengan kecepatan teknologi
DPL. Sang Kepala Sekolah, Jenny Dunn berkomentar:
Norweb merencanakan untuk mengimplementasikan teknologi DPL di sejumlah sekolah di daerah barat laut Inggris selama tahun 1998, mengikuti suksesnya ujicoba di Seymour Park. |
|||
3.2 PoweRnet(r)TM Teknologi lain yang menggunakan jaringan listrik sebagai media untuk komunikasi data adalah PoweRnet, sebuah teknologi yang menggunakan saluran-saluran tegangan rendah internal (dan kabel yang menghubungkannya) dalam gedung sebagai media untuk Local Area Network (LAN). PoweRnet merupakan teknologi yang jauh lebih sederhana dan dibahas di sini sebagai pelengkap teknolgi DPL skala besar. PoweRnet benar-benar merupakan solusi internal dimana di sini tidak melampaui batas-batas tempat pelanggan. Dalam sistem ini tidak ada peranti yang harus disisipkan ke dalam rangkaian tegangan rendah tidak diperlukan modifikasi pada titik entry listrik. Faktanya, PoweRnet sangat sederhana tinggal mencolokkan modem seperti suatu peranti ke bagian belakang komputer personal dan colokan dinding 240 volt konvensional. Tidak seperti DPL, PoweRnet merupakan teknologi yang telah mapan dengan lebih dari 300000 unit node digunakan diseluruh dunia dan tidak membutuhkan pengkabelan khusus, tanpa lisensi, tanpa training khusus (bagi pengguna akhir maupun administratornya) dan tanpa protokol khusus. Faktanya, pihak pemasok mengklaim bahwa PoweRnet dapat diinstal dalam skala menit, dan lebih murah dibanding beberapa media LAN yang lain. Gambar 5 menggambarkan tipikal jaringan yang berpusat pada PoweRnet PoweRnet memungkinkan untuk mengakses ke 32 jaringan terpisah dan ke 64 node melalui saluran listrik yang sama dan ideal untuk situasi dimana jaringan berbiaya rendah diperlukan. Model ini ideal untuk daerah-daerah dimana pengkabelan jaringan konvensional tidak dimungkinkan atau dimana titik-titik akhir tarangkat karena waktu (sekedar menarik kabel pencolok, memindah peralatan dan mencolokkannya lagi di semua saluran yang praktis). Kelemahan utama teknologi ini adalah bahwa kecepatannya terbatas sampai 56,6 kbps, yaitu kecepatan dari modem tercepat. Sehingga sistem ini tidak berguna untuk aplikasi-aplikasi yang lebih dari sekedar transfer data (point of sale, POS, text file, kontrol mesin, dll) 4 Standar apa yang dipakai?Nampaknya membingungkan, tetapi kebenarannya bahwa hanya ada standar yang jumlahnya sangat sedikit untuk teknolgi yang bekerja pada jaringan listrik tegangan tinggi sebagai media jaringan.Nampaknya sulit dipercayaa, hanya ada satu draft standard yang berkaitan dengan teknologi ini, yaitu: CN50065-1:1991" Pensinyalan pada instalasi listrik tegangan rendah dalam range frekuensi 3 kHz sampai 148,5 kHz. Bagian 1: keperluan umum, pita frekuensi dan gangguan elektromagnetik" Nampaknya sangat mengesankan, standar ini dari European Commitee for Electrotechnical Standardisation (CENELEC), disini tidak ada referensi umum dan pada situs web milik CENELEC passwordnya diproteksi guna mencegah akses ilegal. Yang dapat dikumpulkan sedikit demi sedikit dari CENELEC's Info and Publishing Services Supervisor (transmisi facsimile) adalah bahwa draft itu tidak ada dan bahwa IEC belum mulai bekerja dalam subyek ini. Riset yang intensif dari web site Institution of Electrical and Electronic
Engineers (IEEE) gagal mendapatkan standar relevan yang berhubungan dengan
Komunikasi Data melalui Jaringan Listrik. Penelusuran yang sama pada American
National Standards Institute (ANSI) juga gagal untuk memperolehnya.
"NORWEB saat ini bekerja dengan berbagai lembaga standar yang sesuai untuk dapat mencapai standar teknologi Digital PowerLine yang memadai" Kita tidak dapat menyalahkan jika ada yang beranggapan ini hanya ungkapan halus saja..."Kita belum melakukan apa-apa... tetapi kita telah membicarakannya". Ini tidak harus diterjemahkan sebagai mengatakan bahwa produk teknologi ini tidak aman. Dari berbagai literatur, nampak jelas bahwa telah ada usaha keras selama ini agar teknologi ini dapat bermanfaat sekaligus sangat aman. Ada hal penting yang perlu dikemukakan di sini bahwa pada bulan Mei 1998 telah diselenggarakan seminar Powerline Telecommunications 98 di Amsterdam. Diantara pembicaranya adalah Jos Kresten, Sekretis Jendral CENELEC, Belgia yang menyajikan makalah berjudul "Pentingnya standardisasi di Eropa untuk masalah-msalah produksi, distribusi dan penggunaan energi listrik". Juga makalah Jos Huigen, Kepala Biro Interconnection OPTA, Belanda yang berjudul "Perundang-undangan dalam Power Line : Pentingnya Power Line untuk telekomunikasi, Aspek hukum pengembangan Power Line, Overview dari regulasi ONP" Sayangnya, prosiding dari seminar ini sangat terbatas dan tidak dibagikan untuk akses individual. Mungkin yang termuat dalam makalah-makalah prosiding tersebut bisa menggambarkan apa yang selama ini terjadi berkaitan dengan standar. Sebuah permintaan akan standar komunikasi data powerline yang ditujukan pada Australian Communications Authority, hanya memperoleh tanggapan sejumlah daftar perusahaan telekomunikasi di Australia (termasuk yang berminat dengan teknologi powerline), tetapi tidak ada informasi tentang standar ataupun regulasi. Jadi teramat sangat disayangkan teknologi ini dikembangkan tanpa dilengkapi dengan standar ataupun regulasi yang memadai. 5 Kelayakan Masa DepanYang menarik, dunia industri dan media terpecah dalam tanda tanya, apakah telekomunikasi melalui kabel listrik ini akan layak untuk jangka panjang. Meskipun kebanyakan komentator dalam berbagai media menyetujui bahwa deregulasi dalam industri telekomunikasi di kebanyakan negara telah membuka pasar telekomunikasi bagi perusahaan perusahaan utilitas lebih besar, mereka merasa bahwa penyebaran teknologi ini akan terbatas pengembangannya.Kalau kita mengunjungi web site perusahaan perusahaan listrik utama di seluruh dunia (termasuk Australia) disebutkan bahwa kebanyakan tertarik untuk terlibat sebagai pemain dalam pasar telekomunikasi. Meskipun begitu kebanyakan berminat masuk ke pasar ini dengan menginstal sistem kabel untuk dirinya sendiri. Salah satu hambatan yang terbesar untuk memperluas pengembangan teknologi ini dari Eropa ke Amerika Utara (dan Australia) adalah suatu fakta bahwa densiti pelanggan kadang kala jauh dari yang diinginkan. Norweb telah memusatkan teknologi ini untuk pelanggan dengan kepadatan 150 per titik distribusi (transformer). Seringkali di Amerika kepadatan pelanggan hanya sampai 10-12 per transformer, yang mengakibatkan teknologi ini tidak layak secara ekonomi. Hambatan lain yang secara langsung berpengaruh terhadap pasar Australia adalah bahwa teknologi ini berpusat sekitar sistem pengkabelan bawah tanah, suatu hal yang biasa di Inggris. Direktur Telekomunikasi dari United Energy (United Energy adalah satu pemain besar sebagai pemasok pasar listrik pada deregulasi telekomunikasi di Victoria), Steve Black, mengatakan bahwa teknologi ini memerlukan modifikasi untuk disesuaikan dengan karakteristik jaringan di Australia, yang berarti akan lebih sulit untuk diadaptasi. United Energy telah membantu Nortel (Australia) dalam pengembangan teknologi ini untuk lingkungan Australia. Penghambat berikutnya adalah bahwa teknologi ini hanya dapat bertahan hidup pada jaringan distribusi tegangan relatif rendah (11 kv atau kurang) dari transmormer substation ke tempat pelanggan. Ini berarti bahwa infrastruktur jaringan telekomunikasi konvensional yang mahal harus disediakan untuk setiap substation. Wakil presiden Nortel, Graham Strange, mengatakan bahwa solusi yang potensial adalah bagaimana cara membypass transformer dengan sinyal data, ini diperlukan untuk meloncat antara saluran tegangan rendah ke tinggi. Meskipun begitu, di Eropa situasinya lebih menjanjikan. Karena teknologi ini lebih cocok untuk densiti tinggi, jaringan kabel listrik bawah tanah, sejumlah perusahaan listrik besar telah menyatakan minatnya untuk mengimplementasikan teknologi powerline ini. Empat perusahaan (Energie Baden-Wurttemberg, AG EnBW-germany, Vattenfall AB and Sydkraft-Swedia, dan Edon Group di Belanda) semuanya adalah pelanggan dari teknologi power line yang dikembangkan Norweb. Kebanyakan mereka berminat melakukan proyek pilot sebagai mana yang dilakukan Norweb di Manchester. Di Australia, yang paling tertarik dengan teknologi ini adalah Victoria's United Energy yang berbasis di Mt Waverley. United Energy menyusun strategi perencanaan pengembangan industrinya dimana strategi ini direfleksikan dalam 2 kunci penting:
Masa depan teknologi lain yang dibahas di sini, yaitu Powernet tidak lah begitu jelas. Meskipun teknologi ini telah mempunyai 300000 modul terpasang di seluruh dunia, tetapi teknologi ini sangat terbatas hanya sampai kecepatan data 56 kbps, kecepatan yang bisa dicapai oleh modem tercepat. Cocok untuk ainstalasi-iunstalasi kecil dimana transfer data terbatas hanya text atau POS data, teknologi ini nampaknya akan tergantikan oleh teknologi yang lebih cepat. Powernet ini mungkin hanya akan layak untuk perumahan atau bisnis kecil. 6 KesimpulanTeknologi ini masih benar-benar baru, proyek pilotnya baru dilaksanakan sekitar 12 bulan yang lalu. Meski begitu telah membuka suatu janji diversifikasi bagi perusahaan perusahaan listrik guna ekspansi pasarnya dalam menyongsong deregulasi bidang telekomunikasi. Pertanyaan-pertanyaan yang muncul adalah, apakah teknolgi ini akan menjadi kekuatan utama, sebagai teknologi yang akan dipilih untuk diimplementasikan, apakah akan memanfaatkan teknologi PwerLine atau sekedar tergantung (menyewakan) pada kabel-kabel konvensional.Satu hal telah diyakini. Ada kebutuhan nyata untuk standar-standar yang harus dibuat sebagai petunjuk bagi para pengembang dan para manufacturer dalam memproduksi teknologi yang efektif dan aman bagi para pelanggan. Saat ini pengembang dan manufacturer nampaknya membuat regulasi sendiri dan mengimplementasikan standar-standar mereka sendiri. Agar teknologi ini jadi universal, standar-standar yang efektif harus segera dibuat. Sebagai catatan akhir, satu masalah yang tak seorangpun dalam industri ini telah memperhatikannya adalah masalah privacy dan security. Teknologi yang ada memungkinkan data ditransmisikan melalui infrastruktur yang sangat terbuka pada jaringan listrik umum. Pada umumnya kita memahami bahwa pada tingkat tertentu akan mendapatkan berbagai kritik memanfaatkan suatu teknologi baru (misalnya ketika memanfaatkan teknologi telpon bergerak, dll). Dalam teknologi powerline ini, kegunaan dan kepraktisan peranti-peranti ini apakah mampu mengatasi ancaman nyata disadapnya informasi kita (secara fisik atau elektronik). Beberapa pelanggan menggunakan komunikasi powerline secara bersamaan, sehingga data yang berasal dari seorang pengguna dengan seketika dapat dibaca oleh semua orang yang berada pada rangkaian yang sama tsb. Tidak ada informasi yang dapat diperoleh tentang bagaimana data seorang pelanggan akan diamankan dari pelanggan lain. Ini berarti pembuktian keaslian dan validasi dibutuhkan untuk segera dibuat sebagai pelengkap teknologi powerline ini. Hanya waktu yang akan berbicara bagaimana teknologi ini akan meraih sukses di masa depan. Saat ini rasanya masih terlalu awal. q Terjemahan bebas dari "Powering up the Internet : Telecommunications
|
||||