Artikel Tentang Telematika

Telekomunikasi tidak bisa terlepas dari Informasi, begitu pula dengan sebaliknya. Aplikasi telematika didukung oleh berbagai teknologi mulai dari teknologi semikonduktor, teknologi komputer, teknologi komunikasi, dan termasuk didalamnya konten dan software. Sehingga aplikasi dan layanan dari teknologi telematika meliputi berbagai bidang. Contoh aplikasi dari teknologi telematika, antara lain :

1. Aplikasi Keselamatan dan Keamanan : SOS, Kontrol Jarak Jauh, Tracking Otomatis, dll.

2. Navigasi : informasi Trafiki, Cuaca, GPS, dll

3. Komunikasi : Handfree, SMS dan MMS, Video Call, dll

4. Hiburan : Musik, Video, Game, dll

5. Kesehatan : Respon Kecelakaan, Rekam Medis, Manajemen Sumber Daya, konsultasi Jarak jauh, dll

6. Pemerintahan : Layanan Kependudukan, Catatan Sipil, SIM, dll

7. Pendidikan : E-Learning, Informasi Akademik, Pendaftaran Online, dll

Di dalam artikel ini saya akan menjelaskan cara kerja GPS atau Global Positioning System, GPS adalah sistem

navigasi berbasis satelit, terdiri dari jaringan 27 satelit (24 beroperasi, 3 cadangan) yang di tempatkan di orbit bumi oleh US Department of Defense (US DoD). Awalnya GPS diperuntukan bagi kepentingan militer (NavStar, nama yang diberi US DoD untuk GPS). Pengembangan sistem GPS ini memakan biaya kurang lebih $ 12 Bilion secara khusus dibuat untuk US Military dengan saluran transmisi band "L.2" .(1227.60 MHz). Selanjutnya sekitar tahun 1983-1984, pemerintah AS mengijinkan sistem yang dikembangkan untuk pertama kali dipergunakan oleh sipil. GPS dapat bekerja di segala cuaca, di manapun di seluruh belahan dunia, 24 jam perhari 7 hari selama seminggu, tanpa harus membayar biaya berlangganan atau pemasangan untuk penggunaan umum.

Sistem Satelit GPS

Satelit GPS NAVSTAR Produksi dari Rockwell International USA memiliki bobot ±1.900 Lbs dengan rentang solar panel 5,66 meter, memancarkan daya maksimal 50 Watt. Tiap satelit dibuat dengan masa kerja 7.5 tahun. Dua Puluh Empat (24) satelit yang membentuk jaringan itu mengorbit setinggi 17.120 km. Secara konstan bergerak, mengorbit mengelilingi Bumi dua kali per harinya (Orbit Periode setiap12 Jam) dengan kecepatan ±8.500 km per jam.

Orbit dari satelit-satelit ini didesign sedemikian rupa sehingga kapanpun, dimanapun di permukaan bumi, Receiver GPS akan dapat mengakses paling tidak 4 satelit. Daya listrik untuk satelit GPS dimemakai energi matahari dengan solar panel, selain itu baterai cadangan tersedia agar satelit bisa tetap bekerja saat gerhana matahari atau saat energi matahari tidak tersedia.

Roket kecil berfungsi sebagai booster untuk memastikan dan mengkoreksi lintasan satelit mengorbit bumi secara tepat. Selain SystemGPS di orbit dengan ke 24 satelitnya serta 3 cadangan diperlukan pula stasiun pendukung dipermukaan bumi yang dipergunakan untuk memonitor kondisi dari satelite serta orbit satelit agar sesuai.

Navstar GPS system dikontrol oleh 5 Master ground Stasiun yang secara khusus memonitor satelit satelit GPS di angkasa yang berlokasi : Hawaii, Ascension Island, Diego Garcia, Kwajalein, dan Colorado Spring

Satelit GPS mengelilingi bumi dua kali sehari dalam orbit yang amat presisi sambil memancarkan sinyal ke bumi. GPS receiver (kita sebut receiver saja) menerima informasi ini menggunakan metode Triangulasi untuk menghitung secara pasti di mana lokasi receiver. Pada dasarnya, receiver membandingkan timing dalam micro second pulsa waktu dari sinyal yang ditransmisikan oleh satelit dengan timing pulsa waktu, yang diterima pada receiver dengan transmisi pseudo random code. Perbedaan waktu inilah yang akan memberitahu receiver seberapa jauh dan arah satelit berada darinya. Setelah jarak diukur dengan sejumlah satelit GPS lainnya, receiver bisa. menentukan posisinya dalam koordinat lintang dan bujur derajat. Receiver harus mengunci paling tidak 3 satelit untuk menghitung posisi 2 dimensi (garis lintang dan garis bujur) dan lintasan pergerakan. Dengan 4 atau lebih satelit yang dapat di acess, receiver dapat menentukan posisi 3 dimensi (+ ketinggian). Sekali posisi dari pengguna dapat ditentukan, receiver GPS dapat juga menentukan informasi lain seperti kecepatan, lintasan yang telah dilewati, jarak perjalanan yang sudah ditempuh, jarak ke tempat tujuan, waktu sunrise dan sunset dan lain sebagainya.

Metode TriangulasiDengan menggunakan 3 Satelite Navstar serta metode triangulasi system GPS dapat menentukan posisi GPS Receiver dipermukaan bumi secara sangat akurat. Untuk pertama kali 3 unit satelite Navstar menentukan jarak antara satelite dan GPS Receiver dipermukaan bumi dengan perhitungan secara matematik. Satu Satelite Navstar mampu menangkap dan menghitung arah dan jarak sinyal dari GPS receiver sejauh 11.000 miles atau 17.600 km.

Satelite ke dua menentukan arah dan jarak sekitar 12.000 Miles (19.200km), dari dua satelite yang menentukan jarak dan arah GPS Receiver sudah terdapat titik temu di permukaan bumi, namun untuk lebih akurat lagi maka tugas Satelitke 3 Navstar menentukan arah dan jarak GPS Receiver sejauh 13.000 mil (20.800km) dan masing masing satelit di orbit mempunyai sinyal ID dan selalu di transmisikan guna perhitungan yang lebih kompleks lagi dilakukan oleh Receiver GPS.

Menghitung dengan Atomic Clock Atomic clock berjalan tidak menggunakan atomic energi, tapi itu hanya nama kiasan dari oscillations of a particular atom dengan nama "Metronome" dan dapat bekerja secara akurat sebagai "Clock", hingga kini masih terus dikembangkan teknologinya.

Trilangulasi dalam ruang tiga dimensi agak rumit dijelaskan. Kita mulai saja dengan penjelasan sederhana dari triangulasi dua dimensi. Bayangkan Anda sedang berada di suatu tempat di Amerika, dan Anda benar-benar tersesat:(Anda bertemu dengan seorang penduduk setempat dan bertanya "Di mana saya sekarang berada?'. La menjawab "Anda berada 625 mil dari kota Boise, Idaho". Informasi yang bagus, namun tetap saja belum bermanfaat untuk Anda. Anda bisa saja berada di titik mana pun seluas 625 mil dari kota Boise.

Lalu Anda bertanya lagi kepada orang lain, di manakah Anda berada, dan dia mengatakan "Anda berada 690 mil dari kota Minneapolis, Minnesota". Jika Anda mengkombinasikan informasi ini dengan informasi kota Boise, Anda mendapatkan dua lingkaran yang saling berpotongan. Sekarang Anda tahu pasti Anda berada di antara perpotongan dua buah lingkaran tersebut.

Lalu, jika ada orang ketiga memberitahu bahwa Anda berada 615 mil dari kota Tucson, Arizona; Anda bisa membuang salah satu dari dua titik kemungkinan di atas, karena lingkaran yang ketiga akan berpotongan dengan salah satu titik. Nah sekarang Anda tahu secara pasti di mana Anda berada - di kota Denver, Colorado.

Metoda triangulasi inilah yang digunakan satelit GPS untuk menentukan titik lokasi receiver. Untuk mendukung

perhitungan triangulasi, receiver harus mengetahui dua hal:

1. Lokasi dari paling tidak 3 satelit yg dapat di akses

2. Jarak antara Anda dengan satelit-satelit tersebut.

Referensi : 
1. http://id.wikipedia.org/wiki/Sekolah_Tinggi_Teknologi_Telematika_Cakrawala
2. http://www.trimble.com/gps/index.shtml