Ads 468x60px

Kamis, 19 April 2012

Serial to Ethernet : Solusi Terbaik Untuk Menghubungkan Mikrokontroler Pada Jaringan Ethernet.


Protokol komunikasi serial saat ini banyak sekali digunakan untuk jalur komunikasi antar device yang sering sekali diterapkan pada peralatan industri. Saat ini sebagaian besar peralatan di dunia industri menggunakan antarmuka serial. Pada sisi yang lain, sekarang ini sering disebut juga sebagai jaman internet. Hal ini disebakan banyaknya fitur dan layanan publik yang dapat diakses melalui internet. Sebagai contoh, para pengguna TV, DVD player dan sistem audio memerlukan koneksi internet untuk mendapatkan fitur-fitur yang menarik. Selain itu, sebagaian besar peralatan industri juga memerlukan koneksi internet sebagai kebutuhan pokok.
Internet memiliki protokol Ethernet yang berbasis pada TCP(UDP)/IP sebagai protokol komunikasi antar device. Beberapa fungsi yang dapat di akomodasi oleh internet adalah sebagai berikut :
  1. Mengatur/mengedalikan peralatan dari jarak jauh.
  2. Pemeliharaan dan pemantuan peralatan dari jarak jauh
  3. Pertukaran data
  4. Update/Upgrade firmware

Oleh sebab itu, jika saat ini device yang digunakan di dunia industri atau peralatan elektronik hanya memiliki antarmuka serial, maka alat konverter data dari Serial to Ethernet Gateway sangat dibutuhkan untuk menjembatani hal tersebut. Berdasarkan analisa ini, maka kami dapat memperkirakan penggunaan dari alat konverter Serial to Ethernet Gateway sangat besar. Hal ini karena cukup banyak peralatan-peralatan elekronik baik untuk kebutuhan rumah tangga ataupun industri yang memerlukan alat konverter Serial to Ethernet Gateway ini.
Adapun peralatan rumah tangga yang memerlukan konverter Serial to Ethernet Gateway adalah TV Digital dan STB. Sedangkan pada peralatan industri, sistem pengukuran (timbangan digital), sistem pengaturan jarak jauh, sistem automasi pabrik dan proses produk otomatis adalah contoh-contoh peralatan yang sangat memerlukan konverter Serial to Ethernet Gateway. Adapun Smart metering system yang saat ini disebut sebagai Green Technology juga merupakan sistem yang cukup potensial dalam hal penggunaan konverter Serial to Ethernet Gateway. Oleh sebab itu, dapat kita katakan bahwa penggunaan konverter Serial to Ethernet Gateway masih memiliki pangsa pasar yang besar di bidang elektronik.

Pengembangan Serial to Ethernet Gateway saat ini cukup pesat, berbagai macam jenis dan fitur2 yang menarik ditawarkan oleh para pembuat konverter ini. Jika anda berminat untuk ikut meramaikan persaingan dalam hal pembuatan alat konveter Serial to Ethernet Gateway, ada baiknya membuat sebuah konverter Serial sendiri yang dilengkapi dengan fitur2 yang berbeda dari yang sudah ada dipasaran.

Seperti yang sudah kita ketehui bersama, komunikasi serial seperti RS232, RS422 dan RS485 merupakan komunikasi serial yang paling sering digunakan di dunia industri. Protokol komunikasi serial tidaklah rumit, jadi siapapun dalam mengimplementasikannya dengan sangat mudah. Selain itu, banyak juga terdapat para engineer yang cukup mahir dalam menguasai protokol komunikasi serial. Hal ini berarti engineer tersebut memiliki kemampuan yang cukup dalam mengimplementasikan fungsi apapun yang berhubungan dengan komunikasi serial.

Pada umumnya, fitur Ethernet disediakan sebagai bagian dari program inti yang ada di dalam OS (operating system) atau Embedded OS seperti RTOS (real time OS) dan program inti tersebut di implementasikan oleh software yang berbasis TCP/IP software stack dan ter-install di dalam OS tersebut. Oleh karena itu, hal ini sangat sulit bagi para pengguna untuk memodifikasi ataupun menambah beberapa fitur tambahan terhadap program inti yang telah tersedia. Selain itu, sangat susah mencari seorang engingeer yang mampu mengubah program inti di dalam OS karena memerlukan beberapa kali eksperimen dan memelurkan waktu yang tidak singkat dalam memahami protokol TCP(UDP)/IP secara detil.

Pada umumnya, prokokol serial di implementasikan pada mikrokontroler, seperti 8051, PIC ataupun AVR. Protokol komunikasi serial tidaklah rumit dan memiliki alur algoritma yang relatif mudah. Akan tetapi dalam kasus implementasi Ethernet ke dalam mikrokontroler, haruslah dipertimbangkan perihal ukuran memori yang dimiliki oleh mikrokontroler yang akan digunakan. Hal ini dikarenakan pada mikrokontroler tersebut akan ditanamkan sebuah OS ataupun RTOS untuk menangani dari Ethernet itu sendiri. Seperti yang sudah kita ketahui, OS ataupun RTOS memerlukan mikrokontroler yang handal dan memiliki ukuran memory yang relatif besar.
Kendala lain yang mungkin dihadapi adalah ketika pengguna akan mengimplementasikan fungsi tambahan yang disesuaikan dengan kebutuhan pengguna ke dalam OS ataupun RTOS tersebut, tentu saja hal ini tentu saja keahlian dari engineer sangat diperlukan.

Lalu bagaimana solusinya untuk mengimplementasikan Serial to Ethernet Gateway dengan mudah? Hal ini tentu saja tidak perlu memikirikan lagi pada bagian komunikasi serial, bagian yang menjadi sorotan utama adalah di bagian implementasi Ethernet tersebut. Jika menggunakan OS ataupun RTOS untuk menambahkan fungsi Ethernet, maka tentu saja harus dipertimbangkan lagi perihal kerumitan dalam memodifikasi ataupun menambahkan fungsi baru.

Akan tetapi jika kita memiliki sebuah IC yang sudah terintegrasi dengan Ethernet protokol di dalamnya, tentu saja kita dapat membuat sebuah alat yang berbasis Ethernet Gateway dengan mudah tanpa perlu membuang waktu yang cukup lama dalam melakukan eksperimen. Adapun sistem Ethernet Gateway yang diperlukan adalah sebagai berikut :
  1. Tanpa OS ataupun RTOS
  2. Tidak memerlukan mikrokontroler khusus, dapat menggunakan mikrokontrole 8051, PIC ataupun AVR.
  3. Tidak memerlukan ukuran memori yang besar.
  4. Tidak memerlukan pengetahuan TCP/IP yang sangat mendasar dan tidak memerlukan waktu yang lama dalam proses eksperimen.
  5. Tidak adanya program yang rumit dengan ukuran program yang cukup besar.
  6. Sudah terintegrasi penuh dalam 1 buah IC dan memiliki performa dan ketahanan yang bagus.

Dari kesimpulan tersebut, maka WIZnet membuat semua itu menjadi mudah dan kompak ke dalam 1 buah hardware Serial to Ethernet Gateway.
Kelebihan pada produk WIZnet antara lain :

  • Dapat menggunakan mikrokontroler yang pada umumnya beredar, seperti 8051, AVR, ataupun PIC dengan ukuran memory yang kecil. Hal ini dikarenakan mikrokontroler tersebut tidak ditanamkan sebuah OS ataupun RTOS yang mana memerlukan ukuran memori dari mikrokontroler yang cukup besar. Selain itu, mikrokontroler tersebut sudah sering digunakan oleh para engineer pada umumnya, sehingga sangat mudah digunakan dan dikembangkan.
  • Siapapun dapat membuat alat berbasis Ethernet karena pada IC yang diproduksi oleh WIZnet telah terintegrasi dengan protokol Ethernet. Tidak diperlukan lagi pemahaman yang sangat mendasar untuk mengerti protokol TCP/IP ataupun melakukan eksperimen yang lama dalam mengembangkan Ethernet protocol. Semua itu sudah dirangkai menjadi 1 buah IC yang dapat menangani Ethernet protocol dengan mudah dan efisien. IC ini secara keseluruhan berbeda dari IC Etherner controller pada umumnya. Jika pada IC Ethernet controller pada umumnya memiliki sebuah MAC dan physical layer, dan fitur tersebut ditangani oleh OS atapun RTOS. Pada IC produksi WIZnet ini, Ethernet protocol yang disediakan sudah terintegrasi dengan MAC dan physical address.
  • IC ini hanya memerlukan sebuah driver yang cukup kecil, yaitu sekitar 20K Byte. Driver ini dapat di sesuaikan dengan penggunaan port yang lain ke dalam berbagai jenis OS ataupun RTOS, karena driver ini dikembangkan dengan menggunakan bahasa C yang cukup sederhana.

Apakah IC ini sudah diproduksi dan dengan mudah di dapatkan? Ya, Innovative Electronics telah menyediakan secara langsung IC tersebut sebagai solusi utama dalam permasalahan implementasi Ethernet controller.

Adapun jenis IC yang dapat digunakan adalah W5200, W7100 dan W7200 yang dapat digunakan sebagai Serial to Ethernet Gateway.

Produk dari WIZnet dapat ditemukan pada halaman WebSite Innovative Electronics.



Artikel ini ditulis oleh Jace Sohn [General Manager WIZnet] dan diterjemahkan oleh Tim IE

Tidak ada komentar:

Posting Komentar