Terdapat pepatah berbunyi, "Fisika merupakan Raja dari Segala Ilmu Pengetahuan". Sebesar apa dunia ini, sebesar itulah ilmu fisika.

Maka dari itu, pelajaran fisika tak pernah berhenti, termasuk juga terkait dengan pelajaran astronomi.

Tiap tahun, di berbagai negara, jurusan ini selalu disukai oleh generasi muda, termasuk Indonesia.

Sekarang, simak hasil penilaian QS World University Rankings by Subject 2013 untuk kampus dengan jurusan Astronomi dan juga Fisika yang terbaik di Indonesia.

Nama kampus Institut Teknologi Bandung sudah pasti akan menduduki posisi pertama. Kampus yang telah ada sejak tahun 1920 itu sudah sering melahirkan sarjana dan ilmuwan hebat di bidang ilmu pasti.

Di posisi kedua, ada Universitas Indonesia. Jurusan Fisika di UI telah ada lebih dari 50 tahun.

Terdapat enam peminatan pada jurusan ini, yakni Partikel Teoretiss dan Fisika Nuklir, Fisika Materi Terkondensasi, Fisika Material, Geofisika, Fisika Medis dan Sistem dan Instrumentasi Fisika.

Mudah diduga juga, bahwa lima kampus terbaik untuk golongan ini dihuni oleh perguruan tinggi negeri.

Di bawah ini, terdapat daftar lengkapnya.

1. Institut Teknologi Bandung / ITB

2. Universitas Indonesia / UI

3. Institut Teknologi Sepuluh Nopember / ITS

4. Universitas Airlangga / Unair

5. Universitas Hasanuddin / Unhas

Sumber: https://edukasi.okezone.com/

Fisika terapan adalah penerapan hukum fisika yang berguna untuk menyelesaikan masalah ilmiah atau teknik. Penerapan ini biasanya dianggap sebagai jembatan antara fisika dan teknik. Definisi lain dari fisika Terapan yaitu perang ide untuk menjelas fenomena-fenomena alam yang diamati dan dan memformulasikan idenya kemudian diaplikasikan kedalam kehidupan. Fisika terapan tidak akan bisa berkembang tanpa adanya fisika murni, dan sebaliknya fisika atau ilmu pengetahuan murni membutuhkan ilmu terapan untuk menyediakan fasilitas dan peralatan penelitian yang akurat. Fisika terapan membantu manusia menyelesaikan masalah yang terkait.

Perbedaan ilmu Fisika Terapan dengan fisika terdapat pada keluasan dan fleksibelnya bidang. Fisika murni terdapat studi fisika penting, kekuatan, dan energi, serta interaksi mereka dengan dunia. Fisika murni menjelaskan mengenai semua tentang alam, fenomena alam, dan pemahaman manusia tentang semua hubungan. Karakterisitk fisika murni yaitu pemahaman hukum fisika, pemahaman cara kerja dunia, studi tentang alam semesta, dan pemahaman mengenai apa yang membuat alam semesta dan bagaimana alam semesta beroperasi. Fisika terapan menjelaskan mengenai penggunaan fisika dalam aplikasi dunia nyata untuk mengembangkan teknologi baru dan meningkatkan teknologi saat ini. Karakteristik fisika terapan yaitu mengenai pengaplikasian fisika ke dunia nyata, pengembangan teknologi baru, dan fisika terapan dimaksudkan untuk penggunaan praktis fisika.

Hal-hal yang dibicarakan di dalam fisika terapan, selalu didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran yang bersifat kuantitatif. Ahli fisika terapan menggunakan konsep ilmu fisika untuk meneliti dan membuat teknologi baru serta menyelesaikan masalah yang dialami oleh seorang insinyur. Fisikawan cenderung menggunakan terapan sebagai penelitian untuk mengembangkan teknologi baru atau memecahkan masalah teknik. Jika ada perbedaan antara teori dengan hasil eksperimen, maka teori baru dan eksperimen baru akan muncul untuk dapat diperoleh kesesuaian.

Fisika terapan telah mendasari pada kebenaran dan konsep dasar ilmu fisika. Fisika terapan juga berkaitan dengan pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dalam perangkat dan sistem praktis, dan dalam penerapan fisika di bidang ilmu pengetahuan lainnya. Studi mengenai fisika terapan telah memungkinkan terobosan revolusioner di sejumlah teknik seperti transistor, laser berbasis semikonduktor, dan perangkat komunikasi serat optik.

Ada berbagai topik penelitian yang mungkin dianggap sebagai fisika terapan. Misalnya untuk optik terapan, disini akan adanya penggabungan antara pengetahuan dari serat optik, laser, LED, dengan alat-alat listrik, pengendali, dan sistem komunikasi. Tujuannya adalah meneliti cara meningkatkan kecepatan transmisi data. Selain itu material terapan, disini akan adanya penggabungan ilmu fisika untuk elektronik, magnetik, dan bahan optik dengan ilmu teknik yang mendorong proses material untuk memeriksa kemungkinan penerapan Nanoteknologi.

Contoh lainnya adalah pengembangan superkonduktor. Superkonduktor adalah bahan yang akan menghantarkan listrik tanpa ketahanan di bawah suhu tertentu. Magnet superkonduktor sangat penting untuk fungsi mesin magnetic resonance imaging (MRI), akselerator partikel, dan nuclear magentic resonance (NMR). Penelitian tentang sifat fisika dan teori di balik magnet superkonduktor akan dianggap sebagai fisika murni. Upaya untuk meeningkatkan superkonduktor, dan untuk menemukan aplikasi baru yang akan dianggap sebagai fisika terapan. Contoh lain yang terkenal dari jenis penelitian fotovoltaik and nanoteknologi.

Contoh bidang penelitian dan pengembangan:

• Fisika akselerator
• Akustik
• Fisika atmosfer
• Biofisika
• Antarmuka otak-komputer
• Kimia
• Fisika kimia
• Pemrograman yang dapat dibedakan
• Kecerdasan buatan
• Komputasi ilmiah
• Fisika teknik
• Teknik kimia
• Teknik elektro
• Elektronik
• Sensor
• Transistor
• Ilmu dan teknik material
• Metamaterial
• Nanoteknologi
• Semikonduktor
• Film tipis
• Teknik mesin
• Teknik kedirgantaraan
• Astrodinamika
• Propulsi elektromagnetik
• Mekanika fluida
• Teknik militer
• Lidar
• Radar
• Sonar
• Teknologi siluman
• Teknik nuklir
• Reaktor fisi
• Reaktor fusi
• Teknik optik
• Fotonik
• Optomekanika rongga
• Laser
• Kristal fotonik
• Geofisika
• Fisika material
• Fisika medis
• Fisika kesehatan
• Dosimetri radiasi
• Pencitraan medis
• Pencitraan resonansi magnetik
• Terapi radiasi
• Mikroskopi
• Mikroskopi probe pemindaian
• Mikroskopi gaya atom
• Memindai mikroskop terowongan
• Pemindaian mikroskop elektron
• Mikroskopi elektron transmisi
• Fisika nuklir
• Fisi
• Fusi
• Fisika optik
• Optik nonlinier
• Optik kuantum
• Fisika plasma
• Teknologi kuantum
• Komputasi kuantum
• Kriptografi kuantum
• Energi terbarukan
• Fisika ruang angkasa
• Spektroskopi

Sumber: id.wikipedia.org

Instrumentasi mencakup berbagai macam alat ukur yang digunakan untuk menunjukkan, mengukur, dan mencatat kuantitas fisik. Ini merupakan bidang studi yang mempelajari seni dan ilmu pengetahuan dalam membuat instrumen pengukuran, yang mencakup disiplin ilmu seperti metrologi, otomasi, dan teori kontrol. Istilah "instrumentasi" berakar dari keahlian dan prinsip-prinsip ilmiah di balik pembuatan instrumen ilmiah.

Bidang ini mencakup spektrum perangkat, mulai dari termometer pembacaan langsung hingga komponen multi-sensor yang rumit yang terintegrasi ke dalam sistem kontrol industri. Instrumen ini dapat ditemukan di berbagai tempat, termasuk laboratorium, kilang minyak, pabrik, kendaraan, dan bahkan pada barang rumah tangga biasa seperti detektor asap dan termostat.

Berbagai Parameter Pengukuran:

• Tekanan: Ini dapat berupa tekanan diferensial atau statis dan sangat penting untuk berbagai aplikasi yang memerlukan pemantauan tekanan.
• Aliran: Pengukuran laju aliran fluida, yang sangat penting dalam industri seperti manufaktur dan utilitas.
• Suhu: Memantau tingkat suhu secara akurat sangat penting untuk mengendalikan proses dan memastikan kualitas produk.
• Tingkat Cairan: Mengukur tingkat cairan dalam tangki atau wadah diperlukan untuk manajemen inventaris dan pengendalian proses.
• Kelembapan/Kelembaban: Menentukan kadar air atau tingkat kelembapan di udara penting dalam industri seperti pertanian, farmasi, dan sistem HVAC.
• Massa jenis: Pengukuran massa jenis sangat penting dalam industri seperti minyak dan gas, di mana massa jenis fluida menentukan sifat-sifatnya.
• Viskositas: Pemantauan viskositas sangat penting dalam industri seperti pengolahan makanan dan otomotif, dimana konsistensi cairan sangat penting.
• Radiasi Pengion: Mendeteksi dan mengukur tingkat radiasi pengion sangat penting untuk memastikan keselamatan di lingkungan di mana paparan radiasi menjadi perhatian.
• Frekuensi: Mengukur frekuensi penting dalam berbagai aplikasi, termasuk telekomunikasi dan elektronik.
• Arus: Pemantauan aliran arus listrik merupakan hal mendasar dalam sistem kelistrikan dan distribusi daya.
• Tegangan: Pengukuran tingkat tegangan membantu memastikan berfungsinya sirkuit dan peralatan listrik.
• Induktansi: Mengukur induktansi sangat penting dalam elektronik dan teknik elektro untuk merancang dan menganalisis rangkaian.
• Kapasitansi: Pemantauan kapasitansi sangat penting dalam sirkuit dan sistem elektronik untuk menyimpan energi listrik.
• Resistivitas: Pengukuran resistivitas penting dalam ilmu material dan teknik elektro untuk memahami konduktivitas material.
• Komposisi Kimia: Menentukan komposisi kimia suatu zat sangat penting dalam berbagai industri, termasuk farmasi, manufaktur, dan pemantauan lingkungan.
• Sifat Kimia: Mengukur sifat kimia seperti pH, keasaman, dan alkalinitas sangat penting dalam industri seperti pengolahan air, pengolahan makanan, dan manufaktur bahan kimia.
• Gas Beracun: Mendeteksi dan mengukur tingkat gas beracun sangat penting untuk memastikan keselamatan tempat kerja dan perlindungan lingkungan.
• Posisi: Posisi pemantauan penting dalam industri seperti otomotif, dirgantara, dan robotika untuk navigasi dan kontrol.
• Getaran: Mengukur tingkat getaran sangat penting dalam industri seperti manufaktur dan transportasi untuk mendeteksi kesalahan peralatan dan memastikan kelancaran pengoperasian.
• Berat: Pemantauan berat atau massa sangat penting dalam industri seperti logistik, pertanian, dan manufaktur untuk manajemen inventaris dan pengendalian kualitas.

Evolusi Teknik Instrumentasi dan Kontrol

• Asal Usul Pra-Industri

Akar instrumentasi industri berasal dari zaman kuno, di mana alat ukur dasar seperti timbangan dan penunjuk digunakan. Pengukuran awal terutama terfokus pada waktu, dibuktikan dengan penemuan seperti jam air yang ditemukan di makam firaun Mesir kuno. Pada tahun 270 SM, perangkat sistem kendali otomatis yang belum sempurna mulai bermunculan, menunjukkan kemajuan awal di bidang ini.

• Era Industri Awal

Pada tahun 1663, Christopher Wren mengusulkan desain "jam cuaca" kepada Royal Society, menandai langkah signifikan dalam instrumentasi meteorologi. Namun, dibutuhkan waktu hampir dua abad sebelum perangkat tersebut menjadi standar dalam meteorologi. Integrasi pemancar pneumatik dan pengontrol otomatis pada awal tahun 1930an merevolusi instrumentasi industri, memungkinkan kontrol dan indikasi yang lebih tepat dalam proses manufaktur.

• Transisi ke Instrumen Elektronik

Munculnya elektronik transistor pada pertengahan abad ke-20 membuka jalan bagi kemajuan signifikan dalam instrumentasi. Perangkat berbasis transistor menggantikan sistem pneumatik, menawarkan akurasi dan keandalan yang lebih baik. Upaya standardisasi menghasilkan pembentukan sinyal instrumentasi umum seperti rentang 4–20 mA, menyederhanakan komunikasi dan mengurangi biaya pemeliharaan.

• Otomatisasi dan Kontrol Proses

Seiring kemajuan teknologi, pengontrol pneumatik digantikan oleh sistem kontrol yang lebih canggih, sehingga mengurangi kebutuhan akan intervensi manual dalam proses industri. Ruang kontrol terpusat memungkinkan operator memantau dan menyesuaikan proses dari jarak jauh, sehingga meningkatkan efisiensi dan keselamatan. Pengenalan sistem kontrol terdistribusi (DCS) dan sistem kontrol pengawasan dan akuisisi data (SCADA) semakin mengoptimalkan operasi pabrik, sehingga memudahkan interkoneksi dan konfigurasi ulang kontrol.

• Penerapan di Berbagai Sektor

Instrumentasi dapat diterapkan di berbagai sektor, mulai dari peralatan rumah tangga hingga industri otomotif dan dirgantara. Di rumah tangga, sistem instrumentasi mengatur suhu, memantau keamanan, dan mengontrol peralatan dapur. Pada kendaraan otomotif, instrumentasi kompleks memberikan informasi penting kepada pengemudi dan memastikan kinerja optimal. Demikian pula, pesawat modern mengandalkan instrumentasi canggih untuk navigasi, pemantauan, dan keselamatan.

• Instrumentasi Laboratorium

Dalam lingkungan laboratorium, instrumentasi mencakup berbagai peralatan uji yang dikendalikan oleh komputer. Instrumen ini sangat penting untuk mengukur besaran listrik dan kimia, memudahkan penelitian dan analisis di berbagai bidang.

• Kesimpulan

Dari awal yang sederhana hingga kecanggihannya saat ini, teknik instrumentasi dan kontrol telah memainkan peran penting dalam memajukan teknologi dan meningkatkan proses industri. Seiring dengan terus berkembangnya teknologi, bidang ini pasti akan mengalami transformasi lebih lanjut, membentuk masa depan sistem otomasi dan kontrol.

Memahami Rekayasa Instrumentasi: Meningkatkan Kinerja dan Keandalan Sistem

Rekayasa instrumentasi berada di garis depan dalam merancang dan mengimplementasikan instrumen pengukuran yang penting untuk sistem otomatis di berbagai bidang, termasuk bidang kelistrikan dan pneumatik. Insinyur dalam spesialisasi ini terutama berfokus pada pengoptimalan produktivitas, keandalan, keamanan, dan stabilitas sistem di industri dengan proses otomatis seperti pabrik kimia atau manufaktur.

Peran insinyur instrumentasi sangat bervariasi tergantung pada domain spesifik tempat mereka beroperasi. Misalnya, seorang ahli instrumentasi biomedis untuk tikus laboratorium memiliki prioritas yang sangat berbeda dibandingkan dengan spesialis instrumentasi roket. Namun, keduanya memiliki perhatian yang sama seperti memilih sensor yang sesuai berdasarkan faktor-faktor seperti ukuran, biaya, akurasi, dan daya tahan lingkungan.

Salah satu tugas penting insinyur instrumentasi adalah mengintegrasikan sensor dengan sistem perekaman, transmisi, tampilan, atau kontrol. Hal ini melibatkan perancangan dan pembuatan diagram pemipaan dan instrumentasi untuk proses, menentukan persyaratan pemasangan dan pengkabelan, serta memastikan pengkondisian sinyal yang tepat. Selain itu, mereka juga mengawasi komisioning, kalibrasi, pengujian, dan pemeliharaan sistem instrumentasi.

Dalam lingkungan penelitian, ahli materi pelajaran sering kali memiliki keahlian yang signifikan dalam sistem instrumentasi. Sebagai contoh, astronom tidak hanya memahami seluk-beluk teleskop, tetapi juga memiliki pengetahuan yang mendalam tentang prosedur operasional untuk mengoptimalkan hasil. Mereka juga berpengalaman dalam teknik untuk mengurangi faktor-faktor seperti gradien suhu yang dapat mempengaruhi kinerja teleskop.

Selain insinyur, ahli teknik instrumentasi, teknisi, dan mekanik memainkan peran penting dalam memecahkan masalah, memperbaiki, dan memelihara instrumen dan sistem instrumentasi, untuk memastikan keberlangsungan fungsinya. Rekayasa instrumentasi adalah bidang dinamis yang terus berkembang seiring dengan kemajuan teknologi, memainkan peran penting dalam meningkatkan efisiensi, keandalan, dan keamanan sistem otomatis di berbagai industri.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Apa itu Fisika dan Fisika Teknik?

Jurusan Fisika dan Teknik Fisika LMU membantu para mahasiswa untuk meneliti bagaimana dunia di sekitar kita bekerja. Fisika mengkaji hukum-hukum dasar materi dan gerak dalam segala hal, mulai dari partikel subatom hingga galaksi.

Pencarian seorang fisikawan untuk mendapatkan jawaban meluas dari fenomena sehari-hari (lintasan bola bisbol dan pelangi, dan bahkan perilaku Cheerios dalam semangkuk susu) hingga ke hal-hal yang eksotis (materi gelap, lubang hitam, dan partikel sub-atom). Fisikawan eksperimental melakukan pendekatan ini dengan mempelajari secara cermat cara dunia bekerja, sementara fisikawan teoretis mengembangkan model matematika yang menjelaskan dan memprediksi fenomena.

Para mahasiswa jurusan ini akan mendapatkan pemahaman bahwa fisika mendasari semua ilmu dasar lainnya, dan merupakan dasar dari sebagian besar teknologi karena berkaitan dengan aspek paling mendasar dari materi dan energi serta hukum-hukum yang mengatur interaksinya. 

Apa yang dilakukan jurusan Fisika dan Teknik Fisika?

Jurusan Fisika dan Teknik Fisika mempelajari bidang-bidang inti fisika: mekanika klasik dan kuantum, elektrodinamika, optik, fisika zat padat, dan mekanika statistik.

Program Fisika menekankan pada pemahaman prinsip-prinsip dasar. Dengan banyaknya pilihan mata kuliah, jurusan ini juga memberikan fleksibilitas dalam bidang studi.

Mahasiswa jurusan Teknik Fisika menerima pendidikan yang luas di bidang teknik - yang menekankan pada penerapan prinsip-prinsip - dan juga di bidang fisika. 

Apakah jurusan ini tepat untuk Anda? 

Kamu mungkin cocok dengan jurusan Fisika dan Teknik Fisika jika kamu:

• Kreatif dan disiplin
• Tertarik dengan asal-usul alam semesta
• Suka mengajukan pertanyaan tentang dunia di sekitar kita
• Ingin tahu bagaimana segala sesuatu bekerja
• Menikmati pengamatan bintang 
• Tentang fakultas kami

Anggota fakultas kami adalah para ahli di berbagai bidang seperti teori kuantum, kosmologi teoretis, misteri struktur galaksi berskala besar, perilaku berbagai sistem materi terkondensasi lunak, ilmu seni, penelitian pendidikan fisika, spektroskopi bintang beresolusi tinggi, dan menghitung korelasi jangka panjang antara putaran pada sistem magnetik benda-benda.

Anggota fakultas kami adalah peneliti dan penulis aktif yang secara teratur mempresentasikan karya mereka di konferensi, menerbitkan makalah di jurnal bergengsi, dan menulis buku teks seperti Fisika Perguruan Tinggi dan Fisika Universitas. Para anggota fakultas telah mendapatkan beasiswa NASA dan hibah National Science Foundation, melacak satelit, serta merancang dan membuat spektograf untuk teleskop observatorium. 

Tentang mahasiswa dan lulusan kami

Mahasiswa kami mendapatkan kesempatan magang, bekerja sama dengan para profesor dalam proyek-proyek penelitian, mempresentasikan karya mereka di konferensi ilmiah dan di jurnal, dan berpartisipasi dalam perkumpulan kehormatan penelitian Sigma Xi.

Mahasiswa LMU yang mengambil jurusan atau minor Fisika dan Teknik Fisika mempersiapkan diri untuk studi pascasarjana di berbagai bidang, mulai dari bioteknologi hingga hukum dan kedokteran. Mereka melanjutkan karir sebagai profesor universitas, peneliti di laboratorium pemerintah dan industri, pemimpin bisnis, dan dokter. Lulusan kami telah menemukan partikel elementer baru, mengembangkan radar militer canggih, mengerjakan perangkat fotonik baru, mengajar di tingkat sekolah menengah dan universitas, dan memiliki perusahaan modal ventura berteknologi tinggi. 

Program studi yang representatif

Mata kuliah kami meliputi: 

• Pengantar mekanika
• Pengantar listrik dan magnet
• Gelombang dan cahaya
• Fisika modern
• Senjata pemusnah massal: Fakta dan Fiksi
• Ide-ide hebat dalam Fisika
• Astrofisika
• Fisika kuantum
• Elektrodinamika
• Fisika luar angkasa
• Termodinamika dan mekanika statistik
• Fisika materi terkondensasi
• Relativitas umum dan kosmologi

Disadur dari: https://admission.lmu.edu/

Pengolahan sinyal adalah subbidang teknik elektro yang berfokus pada analisis, modifikasi, dan sintesis sinyal, seperti suara, gambar, medan potensial, sinyal seismik, pemrosesan altimetri, dan pengukuran ilmiah. Teknik pengolahan sinyal digunakan untuk mengoptimalkan transmisi, efisiensi penyimpanan digital, koreksi sinyal yang distorsi, kualitas video subjektif, serta untuk mendeteksi atau menyoroti komponen-komponen penting dalam suatu sinyal yang diukur.

Sejarah

Menurut Alan V. Oppenheim dan Ronald W. Schafer, prinsip-prinsip pengolahan sinyal dapat ditemukan dalam teknik-teknik analisis numerik klasik abad ke-17. Mereka lebih lanjut menyatakan bahwa penyempurnaan digital dari teknik-teknik ini dapat ditemukan dalam sistem kontrol digital pada tahun 1940-an dan 1950-an. Pada tahun 1948, Claude Shannon menulis makalah berpengaruh "A Mathematical Theory of Communication" yang diterbitkan dalam Bell System Technical Journal. Makalah tersebut meletakkan dasar untuk pengembangan sistem komunikasi informasi dan pengolahan sinyal untuk transmisi. Pengolahan sinyal berkembang dan berkembang pesat pada tahun 1960-an dan 1970-an, dan pengolahan sinyal digital menjadi sangat umum digunakan dengan chip prosesor sinyal digital khusus pada tahun 1980-an.

Definisi sinyal

Sinyal adalah suatu fungsi , dimana fungsi ini adalah salah satu
• deterministik (kemudian disebut sinyal deterministik) atau
• sebuah jalur , realisasi dari proses stokastik 

Pengolahan sinyal dapat dibagi menjadi beberapa kategori utama:

1. Analog: Merupakan pengolahan sinyal untuk sinyal-sinyal yang belum didigitalkan, seperti pada sistem radio, telepon, dan televisi pada abad ke-20. Ini melibatkan rangkaian elektronik linier serta non-linier, termasuk filter pasif, filter aktif, mixer aditif, integrator, dan lainnya.

2. Waktu Kontinu: Mengolah sinyal yang bervariasi dalam domain kontinu, tanpa mempertimbangkan beberapa titik terputus secara individual. Metode pengolahan sinyal meliputi domain waktu, domain frekuensi, dan domain frekuensi kompleks. Ini membahas pemodelan sistem kontinu linier invarian waktu, integral respons nol sistem, dan filtering waktu kontinu sinyal deterministik.

3. Waktu Diskret: Merupakan pengolahan sinyal sampel, yang hanya didefinisikan pada titik-titik diskrit dalam waktu, dan sebagai hasilnya dikuantisasi dalam waktu, tetapi tidak dalam magnitudo. Ini adalah teknologi berbasis perangkat elektronik seperti sirkuit tangkap dan simpan, multiplexer waktu-division analog, dan lainnya.

4. Digital: Pengolahan sinyal digitized diskrit dalam waktu. Ini dilakukan oleh komputer umum atau melalui sirkuit digital seperti ASICs, FPGA, atau chip prosesor sinyal digital (DSP). Operasi aritmatika tipikal meliputi perkalian dan penambahan berbasis titik tetap dan titik mengambang.

5. Nonlinear: Melibatkan analisis dan pengolahan sinyal yang dihasilkan dari sistem non-linear, yang dapat berada dalam domain waktu, frekuensi, atau spasial-waktu. Sistem non-linear dapat menghasilkan perilaku yang sangat kompleks yang tidak dapat dihasilkan atau dianalisis menggunakan metode linear.

6. Polinomial: Jenis pengolahan sinyal non-linear, di mana sistem polinomial dapat diinterpretasikan sebagai ekstensi konseptual dari sistem linear ke kasus non-linear.

7. Statistik: Pendekatan yang memperlakukan sinyal sebagai proses stokastik, memanfaatkan properti statistik mereka untuk melakukan tugas pengolahan sinyal. Teknik statistik banyak digunakan dalam aplikasi pengolahan sinyal, seperti untuk memodelkan distribusi probabilitas dari noise dalam fotografi gambar.

Pengolahan sinyal memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang, termasuk:

1. Pengolahan sinyal audio - untuk sinyal listrik yang mewakili suara, seperti pidato atau musik.
2. Pengolahan gambar - dalam kamera digital, komputer, dan berbagai sistem pengindraan.
3. Pengolahan video - untuk menafsirkan gambar bergerak.
4. Komunikasi nirkabel - pembangkitan gelombang, demodulasi, penyaringan, dan ekualisasi.
5. Sistem kontrol.
6. Pengolahan array - untuk memproses sinyal dari berbagai sensor.
7. Kontrol proses - berbagai sinyal digunakan, termasuk loop arus saat ini standar industri 4-20 mA.
8. Seismologi.
9. Pengolahan sinyal keuangan - menganalisis data keuangan menggunakan teknik pengolahan sinyal, terutama untuk tujuan prediksi.
10. Ekstraksi fitur, seperti pemahaman gambar dan pengenalan ucapan.
11. Peningkatan kualitas, seperti pengurangan noise, peningkatan gambar, dan pembatalan gema.
12. Pemrosesan sumber termasuk kompresi audio, kompresi gambar, dan kompresi video.
13. Pengolahan sinyal genomik.
14. Dalam geofisika, pengolahan sinyal digunakan untuk memperkuat sinyal vs. kebisingan dalam pengukuran seri waktu data geofisika. Pengolahan dilakukan dalam domain waktu atau domain frekuensi, atau keduanya.

Dalam sistem komunikasi, pengolahan sinyal dapat terjadi di:

• Layer fisik dalam model OSI tujuh lapis, yaitu lapisan fisik (modulasi, ekualisasi, multiplexing, dll.).
• Lapisan data OSI, yaitu lapisan penghubung data (koreksi kesalahan maju).
• Lapisan presentasi OSI, yaitu lapisan presentasi (pemrosesan sumber, termasuk konversi analog-digital dan kompresi data).

Disadur dari: en.wikipedia.org

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) merupakan arsitektur sistem kontrol yang terdiri dari komputer, komunikasi data terkoneksi jaringan, dan antarmuka pengguna grafis untuk pengawasan tingkat tinggi terhadap mesin dan proses. Sistem ini juga mencakup sensor dan perangkat lainnya, seperti kontroler logika terprogram (PLC), yang berinteraksi dengan pabrik atau peralatan mesin.

Konsep SCADA dikembangkan sebagai sarana universal untuk akses jarak jauh ke berbagai modul kontrol lokal, yang dapat berasal dari produsen yang berbeda dan memungkinkan akses melalui protokol otomasi standar. Secara praktis, sistem SCADA besar telah berkembang menjadi mirip dengan sistem kontrol terdistribusi dalam fungsi, sambil menggunakan berbagai cara untuk berinteraksi dengan pabrik. Mereka dapat mengendalikan proses berskala besar yang meliputi beberapa lokasi, dan bekerja dalam jarak yang jauh. Meskipun demikian, sistem SCADA sering menjadi target kekhawatiran tentang kerentanan terhadap serangan siber.[citation needed]

Operasi kontrol Fitur utama dari sistem SCADA adalah kemampuannya untuk melakukan operasi pengawasan atas berbagai perangkat properti lainnya.

• Level 0 berisi perangkat lapangan seperti sensor aliran dan suhu, dan elemen kontrol akhir, seperti katup kontrol.
• Level 1 berisi modul input/output (I/O) industrial, dan prosesor elektronik terdistribusi yang terkait.
• Level 2 berisi komputer pengawas, yang mengumpulkan informasi dari node prosesor pada sistem, dan menyediakan layar kontrol operator.
• Level 3 adalah level kontrol produksi, yang tidak langsung mengendalikan proses, tetapi berkaitan dengan pemantauan produksi dan target.
• Level 4 adalah level penjadwalan produksi.

Level 1 berisi kontroler logika terprogram (PLC) atau unit terminal jarak jauh (RTU). Level 2 berisi SCADA untuk pembacaan dan laporan status peralatan yang dikomunikasikan ke SCADA level 2 sesuai kebutuhan. Data kemudian disusun dan diformat sedemikian rupa sehingga operator ruang kontrol menggunakan antarmuka manusia mesin (HMI) dapat membuat keputusan pengawasan untuk menyesuaikan atau mengganti kontrol RTU (PLC) normal. Data juga dapat dimasukkan ke dalam sejarawan, sering kali dibangun di atas sistem manajemen database komoditas, untuk memungkinkan trending dan audit analitis lainnya. Sistem SCADA umumnya menggunakan database tag, yang berisi elemen data yang disebut tag atau poin, yang terkait dengan instrumen tertentu atau aktuator dalam sistem proses. Data diakumulasikan terhadap referensi tag peralatan kontrol proses yang unik ini.

Komponen

• Komputer pengawas: Ini adalah inti dari sistem SCADA, mengumpulkan data tentang proses dan mengirim perintah kontrol ke perangkat yang terhubung ke lapangan. Ini merujuk pada komputer dan perangkat lunak yang bertanggung jawab untuk berkomunikasi dengan kontroler koneksi lapangan, yang merupakan RTU dan PLC, dan termasuk perangkat lunak HMI yang berjalan pada workstation operator. Dalam sistem SCADA yang lebih kecil, komputer pengawas mungkin terdiri dari satu PC, dalam hal ini HMI adalah bagian dari komputer ini. Dalam sistem SCADA yang lebih besar, stasiun master mungkin termasuk beberapa HMI yang dihosting pada komputer klien, beberapa server untuk akuisisi data, aplikasi perangkat lunak terdistribusi, dan situs pemulihan bencana. Untuk meningkatkan integritas sistem, beberapa server sering dikonfigurasi dalam formasi ganda redundan atau hot standby yang memberikan kontrol dan pemantauan yang berkelanjutan dalam hal kerusakan atau kerusakan server.
• Unit terminal jarak jauh: RTU[1] terhubung ke sensor dan aktuator dalam proses, dan dihubungkan ke sistem komputer pengawas. RTU memiliki kemampuan kontrol tertanam dan sering sesuai dengan standar IEC 61131-3 untuk pemrograman dan mendukung otomatisasi melalui logika tangga, diagram blok fungsi, atau berbagai bahasa lainnya. Lokasi terpencil seringkali memiliki infrastruktur lokal yang sedikit atau tidak ada sehingga tidak jarang ditemukan RTU yang berjalan dengan sistem daya surya kecil, menggunakan radio, GSM, atau satelit untuk komunikasi, dan diperkuat untuk bertahan dari -20C hingga +70C atau bahkan -40C hingga +85C tanpa pemanas atau pendingin eksternal.
• Kontroler logika terprogram: PLC terhubung ke sensor dan aktuator dalam proses, dan dihubungkan ke sistem pengawas. Dalam otomatisasi pabrik, PLC biasanya memiliki koneksi berkecepatan tinggi ke sistem SCADA. Dalam aplikasi jarak jauh, seperti pabrik pengolahan air besar, PLC dapat terhubung langsung ke SCADA melalui tautan nirkabel, atau lebih umum, menggunakan RTU untuk manajemen komunikasi. PLC dirancang khusus untuk kontrol dan merupakan platform pendiri untuk bahasa pemrograman IEC 61131-3. Karena alasan ekonomi, PLC sering digunakan untuk situs jarak jauh di mana ada jumlah I/O yang besar, daripada menggunakan RTU saja.
• Infrastruktur komunikasi: Ini menghubungkan sistem komputer pengawas ke RTU dan PLC, dan dapat menggunakan protokol standar industri atau properti produsen. Baik RTU maupun PLC beroperasi secara otonom pada kontrol waktu nyata dari proses, menggunakan perintah terakhir yang diberikan dari sistem pengawas. Kegagalan jaringan komunikasi tidak selalu menghentikan kontrol proses pabrik, dan setelah komunikasi kembali, operator dapat melanjutkan pemantauan dan kontrol. Beberapa sistem kritis akan memiliki jalan data ganda yang redundan, sering kali dikabeli melalui rute yang berbeda.
• Antarmuka manusia mesin: HMI adalah jendela operator dari sistem pengawas. Ini menyajikan informasi pabrik

Pengembangan Arsitektur

Pada awalnya, komputasi sistem SCADA dilakukan oleh komputer mini besar. Layanan jaringan umum tidak ada pada saat SCADA dikembangkan. Oleh karena itu, sistem SCADA adalah sistem independen tanpa konektivitas ke sistem lain. Protokol komunikasi yang digunakan pada saat itu sangatlah properti. Redundansi sistem SCADA generasi pertama dicapai dengan menggunakan sistem mainframe cadangan yang terhubung ke semua situs Unit Terminal Jarak Jauh dan digunakan dalam keadaan sistem mainframe utama mengalami kegagalan. Beberapa sistem SCADA generasi pertama dikembangkan sebagai operasi "turn key" yang berjalan pada komputer mini seperti seri PDP-11.

Informasi dan pemrosesan perintah SCADA didistribusikan di sejumlah stasiun yang terhubung melalui LAN. Informasi dibagikan secara mendekati waktu nyata. Setiap stasiun bertanggung jawab atas tugas tertentu, yang mengurangi biaya dibandingkan dengan SCADA Generasi Pertama. Protokol jaringan yang digunakan masih belum distandardisasi. Karena protokol tersebut properti, sangat sedikit orang di luar pengembang yang mengetahui cukup banyak untuk menentukan seberapa amannya instalasi SCADA. Keamanan instalasi SCADA biasanya diabaikan.

Seperti arsitektur terdistribusi, setiap SCADA yang kompleks dapat direduksi menjadi komponen-komponen sederhana dan dihubungkan melalui protokol komunikasi. Dalam desain berjejaring, sistem dapat tersebar di lebih dari satu jaringan LAN yang disebut jaringan kontrol proses (PCN) dan terpisah secara geografis. Beberapa SCADA arsitektur terdistribusi yang berjalan secara paralel, dengan satu pengawas dan sejarawan, dapat dianggap sebagai arsitektur jaringan. Ini memungkinkan solusi yang lebih hemat biaya dalam sistem berskala sangat besar.

Pertumbuhan internet telah mengarah pada implementasi teknologi web dalam sistem SCADA yang memungkinkan pengguna untuk melihat data, bertukar informasi, dan mengontrol proses dari mana saja di dunia melalui koneksi web SOCKET. Awal tahun 2000-an melihat penyebaran sistem SCADA web. Sistem SCADA web menggunakan browser internet seperti Google Chrome dan Mozilla Firefox sebagai antarmuka pengguna grafis (GUI) untuk HMI operator. Ini menyederhanakan instalasi sisi klien dan memungkinkan pengguna mengakses sistem dari berbagai platform dengan browser web seperti server, komputer pribadi, laptop, tablet, dan ponsel.

Disadur dari: en.wikipedia.org