Pengkodean dan Dekripsi Data Jarak JauhMenggunakan Sensor Elektromagnetik

Ias Azhari Rezkyarno Tirtana

Jurusan Teknik Fisika TF ITB Jln. Ganesha 10 Bandung 40132 INDONESIA

iasazhari@s.itb.ac.id

Intisari— Gelombang elektromagnetik saat ini begitu besar peranannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk dalam bidangtransfer dan enkripsi data. Pada gelombang elektromagnetik frekuensi rendah, hanya sebagian kecil material yang dapat menahandan merefleksikannya. Dengan memberikan data dalam mikrochip pada suatu objek, akan memberikan suatu kode tersembunyiyang hanya dapat didekripsikan dengan gelombang elektromagnetik dan bekerja pada frekuensi tertentu.Kata kunci— Dekripsi Data, Elektromagnetik, Kode Tersembuyi, Frekuensi Rendah, Jarak Jauh.

Abstract— Electromagnetic waves today play a major role in everyday life, including in the fields of data transfer and dataencryption. At low-frequency electromagnetic waves, only a few material that can restrain and reflect. By providing a data saved in amicrochip to an object, it will give a hidden code that can only be decrypted by electromagnetic waves and work at a certainfrequencies.Keywords— Decryption Data, Electromagnetic, Hidden Code, Low-Frequncy, Long Distance

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi saat ini berkembang sangat cepat.Sistem transfer informasi menjadi mudah dilakukan denganmenggunakan teknologi gelombang elektromagnetik. Setiapsaat, ribuan, jutaaan, bahkan milyaran data hilir-mudik disekitar kita. Dengan sifatnya yang unik, tidak setiap orangdapat mengekstrak informasi dalam gelombangelektromagnetik tersebut. Sifat gelombang elektromagnetik inidapat dimanfaatkan untuk keperluan pengkodean yang bersifattersembunyi.

Saat ini, keperluan identifikasi suatu material sudahmemasuki era baru menggunakan teknologi komputer dan

dilakukan secara digital. Tidak lagi menggunakan kertas yangmenghabiskan cukup banyak sumberdaya alam. Jika seluruhbarang memiliki suatu kode unik secara digital, maka akanmudah untuk dilakukan penjejakan (tracking). Sistem inibekerja seperti barcode yang memancarkan sinyal dan beradapada gelombang tidak tampak. Sehingga seseorang tidak perlulagi khawatir barang tersebut tertinggal atau tertukar denganorang lain, serta tidak perlu malu dianggap sebagai kasir,karena barcode ini bekerja secara tak kasat mata.

DASAR TEORI

A. Gelombang Elektomagnetik

Gambar 1. Panjang gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik ialah gelombang yangmemiliki komponen medan listrik dan medan magnetsekaligus. Gelombang ini dihasilkan oleh muatan listrik yangbergetar. Gelombang elektromagnetik ini mengalamipropagasi dengan kecepatan tinggi yakni sekitar 3x108 m/spada keadaan vakum.

Gelombang elektromagnetik ini memiliki panjanggelombang yang luas, bervariasi, serta memiliki karakteristikdan respon terhadap material yang unik pada setiap panjanggelombang. Secara umum ada 7 klasifikasi gelombangelektromagnetik berdasar panjang gelombang. Darigelombang paling panjang ke pendek yakni gelombang radio,gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, ultraviolet,sinar-X, dan sinar gamma.

Gambar 2. Propagasi gelombang elektromagnetik

Panjang gelombang menentukan sifat dari gelombangelektromagnetik. Gelombang radio memiliki energi rendahnamun sulit dihalangi oleh material. Hal tersebut membuatgelombang radio sulit digunakan sebagai media imagingkerena resolusi yang buruk. Pada cahaya tampak, energi danfrekuensinya yang berada dipertengahan membuat sulitmelewati material maupun menembusnya, namun mudahdiamati. Pada sinar-X, energinya yang tinggi membuat sinar-X menembus sebagian besar material serta menghasilkanresolusi yang baik, namun memiliki daya jangkau rendah.

B. Respon MaterialUntuk keperluan enkripsi dan dekripsi, diperlukan karakter

material yang reflektif, dapat menembus sebagian besarmaterial, bekerja pada sinar tidak terlihat, serta resolusi yangcukup.

Hampir keseluruhan material non-konduktor dapatditembus oleh gelombang radio kerena memiliki panjanggelombang yang besar, seolah gelombang ini dapat mesukpada celah sempit antar atom dan tidak menjadi penghalangbagi gelombang radio tersebut. Sebaliknya pada gelombangdengan panjang gelombang lebih rendah akan sulit melewatimaterial dikarenakan terhalangnya dengan atom padamaterial. Sedang pada gelombang berenergi tinggi, atomtersebut dipaksa untuk menyingkir dari jalan propagasigelombang sehingga sering terjadi ionisasi terhadap material.

Material logam maupun konduktor menjadi perkecualianbagi gelombang elektromagnetik. Material ini memiliki sifatunik terhadap gelombang elektromagnetik hampir secarakeseluruhan, yakni menahan, menyerap, danmerefleksikannya. Hal tersebut diakibatkan karena adanyasifat awan elektron pada material konduktor sehingga elektrondapat bergerak bebas dan merespon kehadiran gelombangelektromagnetik tersebut.

BAHAN DAN METODE

A. BahanA.1. Tinta Karbon Konduktif

Tinta karbon ini merupakan pengganti logam yang dapatdigunakan untuk memanen energi dari gelombangelektromagnetik disekitar, serta berguna untuk memancarkansinyal elektromagnetik.

A.2. MikrochipMikrochip ini berfungsi untuk menyimpan data danmemproses data, dengan teknologi saat ini dimungkinkanmenyimpan data yang cukup pada ukuran chip berordemilimeter.

A.3. Modulator dan DemodulatorKomponen ini berfungsi untuk mengirimkan sinyal padasistem kode. Komponen ini berfungsi sebagai pemberi energipada kode sekaligus pemberi sinyal input untuk mengirimkanoutput. Kemudian menangkap sinyal yang diekstasikan olehsistem kode dan kemudian diteruskan ke komponenselanjutnya.

A.4. Sistem Proses (Komputer)Komponen ini digunakan untuk memproses data yangdiperoleh dari sistem kode.B. Metode

B.1. Frequency Modulation (FM)Frequency modulation merupakan sistem untuk mengirimkandata digital menggunakan perbedaan frekuensi.

Gambar 3. Frequency Modulation

B.2. Amplitudo Modulation (AM)Amplitudo modulation merupakan sistem untuk mengirimkandata digital menggunakan perbedaan amplitudo.

Gambar 4. Amplitudo Modulation

PRINSIP KERJA

Sistem kode menyerap energi dari gelombangelektromagnetik yang dipancarkan. Elektron pada tinta karbonkonduktif bergerak seiring dengan gelombangelektromagnetik yang datang, yang kemudian dapat disimpansebagai supply energi. Pancaran gelombang elektromagnetikmemiliki energi sebesar

W =12

εo E2+

12

B2

μo

Dimana E merupakan fungsi gelombang listrik, dan B merupakan fungsi gelombang magnetik.

Kemudian mikrochip bekerja memanfaatkan energi yangdiperoleh dari gelombang elektromagnetik tersebut sebagaisumber pemancar energi, tentunya setelah dikurangikebutuhan untuk proses data.

Metode pengiriman dapat dipilih antara FM maupun AM,jika menggunakan AM pada receiver (demodulator) disettinguntuk satu nilai frekuensi, sedangkan jika menggunakan FMmaka digunakan rentang frekuensi tertentu. Untukmenghindari tabrakan dengan sinyal lain biasanya digunakanAM. Namun, biasanya terbatas pada energi yang diperolehdari sinyal elektromagnetik.

Gambar 5. Bentuk sistem kode

PENUTUP

Sistem pengkodean berbasis gelombang radio ini jauh lebihunggul dibandingkan dengan pengkodean berbasis barcode.Pengkodean berbasis gelombang radio dapat dilakukan padajarak lebih jauh, tingkat akurasi yang lebih baik, serta dapatbekerja pada kondisi tanpa supply energi. Kode dalam sistemkode dapat diubah menggunakan port yang terhubung denganmikrochip pada sistem kode.

REFERENSI

[1] How RFID Works , HowStuffWorks, [Online]. Available:http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/high-tech-gadgets/rfid.htm

[2] Anatomy of an Electromagnetic Wave, NASA (2014), [Online].Available: http://missionscience.nasa.gov/ems/02_anatomy.html

[3] PY106_EMWaves, [Online]. Available: http://physics.bu.edu/py106/Notes.html

[4] How Electromagnets Works, HowStuffWorks, [Online]. Available:http://science.howstuffworks.com/electromagnet.htm

[5] How is data put on radio waves, Northwestern edu.[Online]. Available:http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/communications/1-how-is-data-put-on-radio-waves.html

Ias Azhari13311093