Evolusi Smart Technology Menuju Wise Technology

TNA

Pagi ini seperti biasa ada notifikasi dari Google yang mengingatkan akan kenangan dari tahun yang telah berjalan. Ternyata di masa pandemi yang telah kita lalui bersama, saya pernah diundang mengisi program Kipas Budaya Akhlak di Mitratel. Salah satu anak perusahaan Telkom Grup.

Ingatan sayapun melayang pada momen di event tersebut. Berbekal keakraban yang memang telah terjalin dengan Pak COO yang pernah menjadi murid saya di kelas Directorship di Telkom Corporate University beberapa waktu lampau, kami bercerita ngalor ngidul sebelum giat daring dimulai. Mulai dari bertukar kenangan saat interaksi di Corpu, sampai sedikit memperbincangkan perkembangan teknologi teleko yang memang berlangsung amat pesat dan sejalan dengan hukum Moore.

Sebagai anak bangsa yang amat cinta pada tanah airnya, kami ingin sekali berkontribusi atau setidaknya berpartisipasi agar bangsa ini mandiri secara teknologi. Dan ternyata dalam proses penyelenggaraan layanan telekomunikasi yang kini menjadi tulang punggung transformasi digital yang digaungkan di seluruh penjuru negeri, tingkat kompleksitas teknologi yang digunakan juga amat tinggi.

Sungguh kagum kami pada perjalanan ilmu, dimana dari ranah sains dasar yang multi serabut akar tetiba tumbuh pohon pengetahuan yang memayungi kelas-kelas ketrampilan profesi dalam domain craftmanship.

Tercipta potongan-potomgan puzzle teknologi yang ketika disatukan dapat menjalankan suatu fungsi atau utilitas tertentu. Atau terbalik ya ? Dari fungsi besar yang memerlukan banyak daya dan metoda dipecah hingga tercipta berbagai sub teknologi sebagai bagian dari kerangka komplementasi yang saling melengkapi ?

Sebagai contoh di industri dirgantara dan penerbangan kan tidak hanya semata persoalan rekayasa aeronautika dan ilmu terbang dasar saja. Bukan hanya soal koefisien Smeathon atau penentuan center of gravity, penerapan hukum Bernoulli dan desain sayap saja bukan ? Ada soal material maju, kelelahan/fatique logam, pemilihan model propulsi, bahan bakar, daya tampung, sistem kendali, sistem avionik yang didalamnya meliputi sub sistem navigasi, komunikasi, dan radar.

Pengujian nya pun bertahap dan memiliki instrumen pengukuran yang sangat detil. Dan itu semua membawa pemahaman bahwa layanan hilir yang kita nikmati dengan menumpang sebuah pesawat terbang, ternyata memiliki banyak sekali variabel yang menjadi prasyarat pesawat itu bisa terbang. Jangan ditanya soal sistem pendukungnya ya. Runway, apron, ILS, traffic controller, fasilitas kebandaraan, transportasi penghubung, dan banyak aspek lainnya semua tumbuh dan berkembang menjadi jejaring fungsi yang saling mengunci. Saling membutuhkan dan dibutuhkan. Ketrampilan untuk merencanakan, mengonstruksi, mengelola, sampai memperbaiki dan memperbaharui, seolah melekat sebagai bagian dari pohon profesi yang terus bertumbuh.

Katering udara saja punya spesifisitas unik yang memerlukan keahlian khusus dalam mengelolanya, belum lagi masalah sekuriti dan keselamatan, pelayanan penumpang, galeri perbelanjaan, gerai makanan, sampai berkembangnya ilmu pemandu udara, kesehatan penerbangan, konsultan keselamatan, dan banyak lagi keahlian yang lahir dan terintegrasi dalam sistem pelayanan penerbangan.

Ternyata demikian pula yang terjadi di dunia pelayanan kesehatan atau praktik kedokteran, layanan telekomunikasi, ataupun sistem pendidikan, dan industri. Atau boleh dikatakan di seluruh aspek penunjang kehidupan dan sub sistem peradaban, semua melahirkan pendekatan keilmuan, teknologi, sistem, tata kelola, dan keahlian yang menyertainya.

Kembali ke percakapan daring hangat yang berlangsung sebelum kegiatan utama, masuklah kami ke ranah inovasi. Dari berbagai teknologi eksisting di bidang telekomunikasi, khususnya yang terkait dengan core business Mitratel yang banyak berkutat dalam penyiapan infrastruktur konektivitas berupa pemasangan towerBTS, maka dari sistem teknologi yang bersama kita sudah pelajari, bahkan gunakan sejauh ini, kontribusi apalagi yang masih dapat memberi ruang bagi aksi prokreasi yang bersifat inovatif ?

Sejalan dengan isu global yang menggejala seiring dengan semakin berkurangnya kapasitas daya dukung dan sumber catudaya maka penerapan energi terbarukan sebagai catudaya infrastruktur teleko yang menjadi investasi jangka panjang dalam konteks green economy menjadi alternatif yang kemudian memancing diskusi menarik malam itu.

Contoh catudaya untuk menunjang konektifitas GSM/5G bisa didapatkan dari panel fotolistrik, angin, microhydro, gelombang laut, geotermal, bioreaktor dari limbah (gas metana), sampai hidrogen.

Pengembangan teknologi substitusi untuk komponen BTS yang ternyata jika mengacu kepada informasi dari situs edukasi program Bakti Kementerian Kominfo, terdiri dari beberapa komponen utama yang semuanya diperlukan agar sebuah menara BTS dapat beroperasi, yaitu:

a. Antena Sectoral : antena ini letaknya ada di bagian paling atas dan berbentuk persegi panjang. Fungsinya adalah menghubungkan BTS dengan alat komunikasi misal handphone. Antena ini ada 2 macam yaitu monotipe yang dipakai di daerah pedesaan dan pinggiran. Yang kedua adalah Dual type yang lokasinya biasanya di daerah perkotaan.

b. Antena Microwave : saat kita menjumpai tower BTS pasti ada satu bagian yang tampak seperti gendang rebana, itulah yang dimaksud antena microwave. Fungsinya menerima dan memancarkan gelombang radio dari BTS ke BSC atau dari BTS ke BTS.

c. Shelter : shelter ini berfungsi untuk menyimpan peralatan,biasanya ada di samping tower.

d. Microwave System : sistem ini dibagi dua yakni indoor unit dan outdoor unit. Keduanya terhubung melalui kabel coaxial. Indoor unit sesuai namanya berada di dalam shelter sedangkan outdoor unit menempel pada antena microwave.

e. Rectifier System : sistem ini bertugas untuk mengubah tegangan dari PLN 220/380 volt alternative current menjadi tegangan direct current untuk dikirim ke BTS.

 f. Baterai : didalam BTS terdapat baterai yang gunanya sebagai cadangan power apabila terjadi pemadaman listrik. Ketahanan baterai mencapai 3-4 jam.

g. Tower sentral : adalah tower itu sendiri serta sistem pertanahan yang mengaturnya. Fungsinya sebagai media untuk menginstal antena-antena dan feeder.

h. Feeder : merupakan kabel besar yang dijadikan media rambat gelombang radio antara BTS dengan antena sector.

i. Dynaspere : merupakan alat yang digunakan untuk melindungi tower dari sambaran petir.

Berbagai inisiatif peningkatan daya dukung infrastruktur telekomunikasi, termasuk menara BTS yang anatominya kita kutip di atas, sudah dikembangkan di Indonesia lewat antara lain Program Bakti Kominfo dan inisiatif industri teleko. Apa yang perlu diperkaya ? Antara lain adalah dengan upaya penerapan berbagai teknologi inovasi yang diharapkan memiliki kandungan dalam negeri/TKDN tinggi.

Teknologi tepat guna yang dapat dikembangkan oleh potensi nasional antara lain adalah antena dengan konsep smart seperti pengembangan MIMO, multiple input multiple output. Penerapan AI seperti machine learning dan deep learning untuk mengoptimasi DoA / direction of arrival sinyal, mengkalkulasi beamforming, dan juga menerapkan untuk pengembangan algoritma prosesing sinyal yang dapat mengamplifikasi sinyal dan mereduksi faktor distorsi.

Secara bisnis dapat dikembangkan pendekatan B2B untuk  membuat network dari landing point kabel submarine ke transmisi data internet dengan tower. Kabel bawah laut dan jaringan transmisi lokal biasanya menggunakan teknologi fiber optik.

Sebagai bagian dari proses mendalami penerapan ilmu sains dasar dalam aplikasi berbasis teknologi, kita dapat pelajari bahwa ternyata fiber/serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain.

Dan itu adalah bagian dari pemanfaatan ilmu fisika dan materi dalam bentuk pengembangan produk yang memiliki fungsi penting dalam proses transmisi data. 

Berdasarkan mode transmisi data yang digunakan, serat optik memiliki beberapa pola transmisi yang terdiri atas Multimode Step Index, Multimode Graded Index, dan Singlemode Step Index.

Dalam konteks penerapan ilmu sains dasar dalam mengonstruksi teknologi telekomunikasi, khususnya transmisi data yang saat ini menjadi fungsi strategis dalam transformasi digital, ada juga transmisi dengan gelombang mikro, inframerah, dan satelit. Gelombang mikro merupakan bentuk gelombang radio yang beroperasi pada frekuensi tinggi (dalam satuan gigahertz), yang meliputi kawasan UHF, SHF dan EHF. Gelombang mikro banyak digunakan pada sistem jaringan MAN, warnet dan penyedia layanan internet (ISP).

Keuntungan menggunakan gelombang mikro adalah akuisisi antar menara tidak begitu dibutuhkan, dapat membawa jumlah data yang besar, biaya murah karena setiap tower antena tidak memerlukan lahan yang luas, frekuensi tinggi atau gelombang pendek karena hanya membutuhkan antena yang kecil.

Kelemahan gelombang mikro adalah rentan terhadap cuaca seperti hujan dan mudah terpengaruh pesawat terbang yang melintas di atasnya.

Mungkin ada yang bertanya, bagaimana dengan satelit ? Bukankah VSAT dan berbagai fungsi satelit seperti pemantauan cuaca dan penginderaan jauh telah kerap kita manfaatkan di domain publik ? Lalu apakah satelit itu ? Satelit adalah media transmisi yang fungsi utamanya menerima sinyal dari stasiun bumi dan meneruskannya ke stasiun bumi lain. Satelit yang mengorbit pada ketinggian 36.000 km di atas bumi memiliki angular orbital velocity yang sama dengan orbital velocity bumi. Hal ini menyebabkan posisi satelit akan relatif stasioner terhadap bumi (geostationary), apabila satelit tersebut mengorbit di atas khatulistiwa.

Pada prinsipnya, dengan menempatkan tiga buah satelit geostationer pada posisi yang tepat dapat menjangkau seluruh permukaan bumi.

Perkembangan terkini adalah adanya layanan internet pita lebar dari Starlink yang dapat menjadi sistem backhaul. Backhaul adalah teknologi yang memfasilitasi perpindahan data dari satu infrastruktur telekomunikasi ke telekomunikasi lainnya. Operasional model transmisi data Starlink memerlukan sistem Gateway Station – Teresterial Component dengan sistem radio dan antena (electro phased array) yang dapat menjadi peluang bisnis infrastuktur.

Di sisi lain juga berkembang protokol pertukaran dan pengiriman data yang menjadi kunci dalam proses konektivitas internet. Salah satu contoh konsep ini adalah pengembangan WAN dan LORA WAN, dimana LoRaWAN adalah protokol jaringan area luas berdaya rendah yang dibangun di atas teknik modulasi radio LoRa.  LoRaWAN secara nirkabel menghubungkan perangkat ke internet dan mengelola komunikasi antara perangkat simpul akhir dan gateway jaringan, dan dapat dimanfaatkan sebagai bagian dari proses pengembangan teknologi IoT di berbagai sektor seperti pelayanan publik (kesehatan, pendidikan, dll).

Tak hanya itu saja, kini ukuran dan aksesibilitas menjadi salah satu pertimbangan karena adanya kemajuan dalam teknologi material maju dan teknologi telekomunikasi terapan. Satelit nano adalah salah satu contoh produk dengan pendekatan ini.  Pemanfaatan satelit nano untuk transfer paket data mikro dan pemantauan yang bersifat surveilans seperti cuaca untuk mitigasi bencana iklim atau keperluan pertanian adalah suatu keniscayaan yang bahkan telah mulai kita lakukan.

Di genre satelit nano, Indonesia melalui SS-1 atau Surya Satelit-1 yang dinamai berdasar penggagasnya yang merupakan civitas akademika Universitas Surya, telah turut berkiprah setelah sukses diluncurkan dengan menggunakan roket Space X Falcon 9 CRS-26. Secara teknis SS-1 adalah satelit nano dengan model cubesat yang berukuran 10 x 10 x 11.35 sentimeter dan berat 1 hingga 1,3 kilogram. Ukurannya lebih kecil dari satelit mikro atau tubesat yang biasanya memiliki berat 50-70 kilogram.

SS-1 dikirim ke stasiun angkasa luar ISS yang mengorbiti bumi pada ketinggian sekitar 380-420 km, hingga saat dilepas dari ISS, SS-1 akan berada di orbit dengan ketinggian yang sama, sekitar 400 km dengan sudut inklinasi 57,1°.

Ke depan tentu fungsi satelit nano bisa semakin beragam. Antara lain sebagai pemantau aktivitas vulkanik, peringatan dini tsunami, pemantau aset dll.

Sementara saat ini sebagian besar layanan internet satelit berasal dari satelit-satelit geostasioner tunggal yang mengorbit planet pada jarak 35.786 km. Akibatnya, waktu untuk data bolak-balik antara pengguna dan satelit, juga dikenal sebagai latensi tinggi, sehingga hampir mustahil untuk mendukung streaming, permainan daring, panggilan video, atau aktivitas kecepatan data tinggi lainnya.

Inovasi yang ditawarkan sebagai solusi untuk permasalahan itu datang dari seorang inventor brilian bernama Elon Musk. Musk menggagas Starlink. Dimana Starlink adalah konstelasi ribuan satelit yang mengorbiti planet bumi dengan ketinggian rendah, sekitar 550 km, dan dapat mencakup seluruh permukaan bumi. Karena satelit Starlink berada di orbit rendah, latensi secara signifikan juga lebih rendah sekitar 20 ms vs 600 ms.

Tapi tentu saja di satu titik, kita manusia akan menghadapi kondisi dilema. Upaya kita dalam menerapkan dan mengembangkan teknologi berdasar pohon pengetahuan yang berakar pada ilmu sains dasar, justru akan memantik terjadinya ketidakseimbangan dan gangguan sistematik pada sistem kesemestaan yang senantiasa diindikasikan baik jika berada dalam kondisi selaras atau harmoni.

Di ranah ilmu hayati, sejalan dengan perkembangan yang teramat pesat dari sektor transportasi dan mobilisasi manusia dengan berbagai alasan, juga eksploitasi dan alih guna fungsi lahan, maka terjadi perubahan-perubahan terkait diversitas atau keragaman dalam suatu satuan ekosistem.

Terjadi distorsi sistem karena adanya elemen-elemen ekosistem yang terganggu keseimbangannya, misal karena masuknya berbagai spesies introduksi.

Tentu upaya introduksi ini ada yang dimaksudkan untuk mengaugmentasi fungsi tertentu, misal tanaman pangan atau hewan domestikasi, bahan baku industri, atau juga yang tidak direncanakan tapi terpindahkan sebagai dampak kemajuan teknologi.

Spesies ikan Mas (Cyprinus carpio), Ikan Nila (Oreochromis niloticus), Ikan Mujair (Tilapia mosambica), Mikania micrantha, Acacia sp., Eceng Gondok, dan masih banyak lainnya adalah contoh berbagai spesies yang kemudian populasi nya meledak dan memberi dampak signifikan pada keberlangsungan kelestarian spesies endemik yang menjadi tuan rumah. 

Spesies lain yang tersebar ke seluruh penjuru dunia secara  tidak sengaja adalah tikus (Rattus norwegicus) melalui kapal-kapal dagang dan kargo yang berlabuh di berbagai penjuru dunia.

Termasuk mikroba patogen yang turut bersamanya seperti Yersinia Pestis yang menjadi penyebab terjadinya wabah black death di banyak negara Eropa.

Maka melihat berbagai konstruksi, konstelasi, serta sistem tumbuh autopoietik yang diperlihatkan ilmu pengetahuan dan teknologi itu, tampaknya kita mulai perlu mengembangkan konsep teknologi yang  berkesadaran, bukan hanya yang berwawasan dan berorientasi pada pemenuhan kebutuhan antroposentrik semata, tapi juga berorientasi pada keselarasan semesta bukan ?

Shifting atau berevolusi dari konsep smart technology, menjadi wise technology. 🙏🏾