Telemetri dan Aliran Data di F1

Dalam F1, telemetri adalah aliran data yang mengalir secara waktu nyata dari mobil balap ke dinding pit dan garasi; ratusan sensor di dalam mobil mengirimkan segala hal - dari informasi kecepatan dan pengereman hingga tekanan ban, tingkat bahan bakar, dan kesehatan mesin - kepada para insinyur dengan presisi seperseribu detik. Dalam Formula 1 modern, sebagian besar strategi, performa pembalap, dan keputusan teknis merupakan hasil dari rangkaian data tak terlihat ini.

Saat menonton balapan F1 di depan layar, pernahkah kamu berpikir ini: bagaimana para insinyur di dinding pit bisa mengetahui apa yang terjadi pada ban pembalap, berapa banyak bahan bakar yang tersisa, dan apakah rem mulai habis, bahkan sebelum kamu menyelesaikan putaran itu? Jawabannya satu kata: telemetri. Dan percayalah, begitu kamu melihat ke dalamnya, kamu tidak akan pernah lagi menonton F1 dengan cara yang sama.

Apa Itu Telemetri, Berapa Jumlah Sensor di Mobil?

Sederhananya, telemetri berarti pengiriman seluruh data yang dikumpulkan mobil balap saat berada di lintasan ke dinding pit dan garasi secara waktu nyata. Sensor-sensor yang terpasang di seluruh bagian mobil mengukur segala hal secara terus-menerus dan mengirimkannya kepada tim melalui gelombang radio. Mobil itu bisa dianggap bukan sekadar kendaraan, melainkan seikat sensor yang bergerak tersambung ke komputer raksasa. Bahkan dalam literatur pun digunakan analogi "super komputer yang bergerak" untuk hal ini.

Lalu, berapa jumlah sensornya? Christine Steven, salah satu insinyur pengembangan elektronik Mercedes, mengatakan bahwa pada rata-rata satu akhir pekan balap terdapat lebih dari 250 sensor di dalam mobil; beberapa sumber terkini bahkan menaikkan angka ini hingga di atas 300. Sensor-sensor tersebut terbagi menjadi tiga kategori besar: kontrol, instrumentasi, dan pemantauan. Unit daya, sasis, suspensi, ban, aerodinamika, dan kontrol pembalap semuanya tersambung ke jaringan ini. FIA juga mewajibkan tim menggunakan sistem TPMS yang terus-menerus memantau tekanan ban; dan pada sayap serta lantai mobil terdapat sensor pencitraan termal yang mengukur suhu permukaan ban dan degradasi ban. Jadi, apa yang dilakukan ban tidak lagi hanya "dirasakan" oleh pembalap, tetapi juga diketahui oleh sensor-sensor yang mampu "melihat" seperti kamera.

Kecepatan data juga tidak seragam; berkisar dari 1 Hz hingga 1 kHz. Untuk data getaran, laju bisa mencapai hingga 200 ribu sampel per detik. Daftar kanal yang dipantau sangatlah panjang: kecepatan, kecepatan roda, sudut kemudi, rem depan dan belakang, keseimbangan rem, gigi, putaran mesin, tekanan ban, DRS, mode mesin, torsi, bahan bakar, delta lap terakhir, gaya sentrifugal, kopling, downforce, tekanan hidraulik dan oli, suhu mesin, transmisi, knalpot... Daftarnya masih panjang tapi kamu paham maksudnya: setiap serpihan mobil itu berbicara.

Bagaimana Data Keluar dari Mobil dan Sampai ke Garage?

Sensor terhubung ke ECU kendaraan secara analog atau melalui jalur CAN bus. ECU adalah produksi standar dan khusus untuk setiap tim; McLaren yang memproduksinya dan semua tim menggunakan perangkat keras yang sama. ECU mengenkripsi data dan mengirimkannya ke garage melalui antena di depan kendaraan. Beberapa data dikumpulkan dengan cara klasik, yaitu dengan menghubungkan laptop lewat kabel di pit; ini disebut offload dan dengan begitu mereka mengunduh data ekstra yang tidak sanggup dibawa transmisi langsung.

Data langsung sekitar 30 MB per lap; dengan offload di pit, jumlah itu bisa dua, tiga kali lipat. Dalam total satu akhir pekan Grand Prix, kita berbicara tentang beberapa terabyte per mobil; jika video disertakan, jumlahnya semakin besar lagi. Pada akhir pekan GP Meksiko 2022, sekitar 11 terabyte data ditransfer hanya antara sirk dan pabrik. Ada juga soal latensi: Pada balapan di Eropa, data mencapai pit wall dalam 10-15 ms, sedangkan pada balapan yang jauh seperti Australia atau Jepang, waktunya melonjak ke 300-400 ms. Bagi manusia tidak terasa, tapi bagi para insinyur yang hidup dengan seperseribu detik, perbedaannya besar. Seiring berjalannya, saya juga ingin mencatat ini: infrastruktur telemetri itu sendiri bersama untuk semua tim; sistem yang menawarkan cakupan 100% di atas sirk ini adalah salah satu contoh langka kerja sama antar tim. Di sisi analisis, sebagian besar tim menggunakan perangkat lunak Atlas dari McLaren Applied.

Bagaimana Waktu yang Hilang di Sesi Kualifikasi Ditemukan?

Sesi kualifikasi adalah momen paling menarik dari analisis telemetri. Begitu pembalap turun dari balapan, dalam waktu singkat antara sesi mereka bersama insinyur performans langsung menyelami layar. Tujuannya satu: menemukan di mana waktu hilang. Tim yang tidak bisa menemukan 0,1 detik pada Sabtu siang, memulai balapan dari posisi lebih belakang di grid pada sore hari. Lalu bagaimana caranya?

Kata ajaib dalam urusan ini adalah delta. Delta berarti selisih antara dua titik data; mereka menumpangkan data dua lap atau dua pembalap dan memvisualisasikan selisih waktunya di sepanjang sirk. Katakanlah pembalapmu kehilangan 0,15 detik pada tikungan ke-4 terhadap kawannya. Kamu melihat grafik delta dan mengulik saluran lain di sana: apakah ada masalah pada tekanan rem, apakah pembalap mengubah garis sebelum tikungan, atau apakah transisi gas terlambat? Bisa langsung diurai baris demi baris. Untuk perbandingan, kawan bukanlah satu-satunya jalan; lap dari tahun-tahun sebelumnya, sesi simulasi, atau lap terbaik pembalap sendiri juga ada di meja.

Ada juga analisis sektor. Menggabungkan waktu terbaik pembalap di S1, S2 dan S3 menghasilkan lap tercepat teoretis. Perbedaan besar antara lap nyata dan lap teoretis menunjukkan bahwa masih ada potensi yang belum digunakan pada mobil. Dengan melihat di sektor mana cepat dan di sektor mana lambat, ketidakseimbangan setup juga dapat terbaca; misalnya jika bagian berkecepatan tinggi bagus tetapi grip di tikungan kurang, menjadi sangat mudah untuk memahami ke arah mana keseimbangan mobil bergeser. Pada malam hari Jumat, pembalap juga meninjau kembali data ini; taktik kualifikasi dan balapan mendapatkan bentuknya pada malam itu.

Hari Balapan: Bagaimana Data Bahan Bakar dan Ban Menentukan Strategi?

Strategi balapan memiliki dua keputusan inti: kapan pit stop dilakukan dan kompon ban mana yang dipilih; hard, medium, atau soft? Di balik keputusan-keputusan ini terdapat pemodelan data yang solid. Para strategis menghitung beban bahan bakar optimal dengan melihat tata letak sirkuit, tempo balapan yang diharapkan, dan laju konsumsi bahan bakar. Dalam lingkungan di mana cuaca, sirkuit, dan para rival bisa berubah, perhitungan ini terus diperbarui.

Di sisi ban, urusan menjadi semakin menarik. Pada sesi latihan, tim memantau usia ban, mengamati konsumsi bahan bakar, dan menjalankan simulasi skenario. Terutama putaran yang lebih dari 5 lap dibaca semacam uji coba balapan sungguhan: kurva degradasi dua tim pada kompon yang sama dibandingkan dan dimodelkan apakah akan melakukan satu stop atau dua stop. Seiring bahan bakar habis dan mobil menjadi lebih ringan, degradasi ban juga berkurang dan performa meningkat; karena itu membuat langkah pada lap-lap akhir balapan bisa menjadi masuk akal. Berkat telemetri, insinyur dapat melihat di layar apa yang terjadi tiga lap sebelumnya, bahkan sebelum pembalap merasakan keausan rem.

Undercut, Overcut, dan Keputusan Cepat di Pit Wall

Biar aku ceritakan bagian favoritku: undercut. Artinya masuk pit satu lap lebih awal dari rival dan berada di depannya saat ia keluar dengan ban segar. Overcut justru sebaliknya; tetap di pit lebih lama dan mencatat lap cepat di sirkuit setelah rival masuk pit. Mana yang lebih baik bergantung pada data degradasi ban dan kemungkinan menyalip di sirkuit. Tanpa telemetri, keputusan-keputusan ini sepenuhnya bergantung pada naluri. Sedangkan dengan adanya data, insinyur dapat memodelkan momen undercut sebelumnya dan menghitung lap yang tepat. Jika keausan ban rendah, rencana berani seperti berjalan agresif pada lap-lap akhir sambil rival menjaga ban mereka juga bisa masuk ke meja diskusi.

Pit wall pada saat itu tidak menganggur; para insinyur memantau telemetri secara waktu nyata dan memandu strategi. Kecerdasan buatan juga kini hadir di meja; ada studi analisis prediktif untuk mendeteksi lebih awal kerusakan mekanis dari data sensor. Selain itu, di sisi penyiar, sistem analisis yang memprediksi kondisi sirkuit, cuaca, dan strategi rival dengan data waktu nyata serta menyajikan klasifikasi visual kepada penonton juga bekerja di atas aliran data ini. Jadi grafis cantik yang kamu lihat di layar TV juga merupakan produk dari sensor yang sama.

Sisi Pabrik: Mission Control dan Rantai Data

Telemetrinya tidak berhenti di sirkuit; cincin pertama dari sebuah rantai raksasa yang membentang dari sirkuit hingga pabrik. Dari sensor di kendaraan ke ECU, dari sana dienkripsi ke pit, lalu ke garage dan akhirnya ke pabrik. Di sisi pabrik, data diolah di dyno, di simulator, di bagian aerodinamika dan di terowongan angin. Artinya, getaran yang terukur di sirkuit pada Sabtu pagi bisa berubah menjadi desain komponen baru di pabrik pada hari kerja.

Di sirkuit pun hierarkinya jelas. Pada contoh Mercedes, ada lima peran rekayasa kunci per kendaraan: Spesialisasi seperti Race Engineer, Performance Engineer, Controls Engineer dan Engine Performance. Masing-masing bertanggung jawab atas irisan telemetri yang berbeda. Input pengemudi yaitu rem, gas, sudut setir, tombol di kemudi setir, data sensor aerodinamika dan nilai suhu-tekanan unit tenaga semuanya mengalir ke tim-tim ini.

Ruang "Mission Control" di pabrik adalah jembatan antara sirkuit dan para insinyur desain. Ruang-ruang yang juga menampung tim strategi ini, seperti di McLaren Technology Centre atau di Aston Martin, memantau secara langsung aliran data dan simulasi bahkan dari ribuan kilometer jauhnya dari sirkuit balapan. Saat balapan berlangsung, seorang insinyur di pabrik bisa melihat grafik yang sama pada saat bersamaan dengan rekan di pit wall. Luar biasa, bukan?

Apakah Data Segalanya? Faktor Manusia

Baiklah, semuanya ada di layar, tapi mesin tidak menjawab segalanya. Insinyur berpengalaman bisa menimpa model ketika menyangkut informasi kontekstual yang tidak mampu ditangkap oleh simulasi. Rasa pengemudi terhadap ban adalah contoh terbaiknya; meski layar berkata "ban baik", pembalap bisa berkata "penyetelan sayap belakang sempurna menurut saya", dan preferensi subjektif ini tidak bisa dihapus begitu saja oleh data. F1 masih merupakan kerja bersama manusia dan mesin; data adalah asisten yang hebat, tapi di balik kemudi setir masih ada manusia.

Sejarah Singkat Telemetri: Dari 1978 hingga Sekarang

Semuanya dimulai dengan cara yang relatif sederhana. Pada tahun 1978, Ken Tyrrell menggaet fisikawan Amerika Dr. Karl Kempf ke dalam tim. Kempf membawa metode telemetri perekam pita yang ia kembangkan di Goodyear ke F1; kecepatan, gerakan suspensi, gaya terarah, gas dan rem direkam dengan sensor. Bayangkan betapa merepotkannya; menambahkan mikroprosesor saja pada masa itu menjadi tantangan yang luar biasa karena masalah derau listrik dan getaran.

Lalu komputer masuk dan segalanya berubah. Data menjadi lebih akurat, sensor mengecil dan bertambah banyak; telemetri berkontribusi langsung pada perkembangan eksponensial teknologi balap. Kini kita telah mencapai titik di mana mesin hampir sempurna dan perkembangannya mendatar di sebuah plateu. Bayangkan: dari beberapa kanal yang direkam di sebuah pita pada tahun 1978, hingga 1,1 juta titik data per detik hari ini. Lompatan yang terjadi dalam hampir 50 tahun ini mengubah F1 dari balapan kecepatan murni menjadi juga sebuah balapan data. Saat menonton balapan berikutnya di depan layar, coba lihat ke pit wall; di sana kamu tidak hanya melihat insinyur-insinyur dengan kepala penuh kebingungan, tapi manusia yang mengelola badai data waktu nyata.

Sumber

• Fitur: Data dan Elektronik di F1, Dijelaskan!
• WAWASAN: Para Engineer di Sirkuit
• Telemetri Formula One: Dijelaskan
• Cara Kerja Data di Formula 1
• Cara Pergerakan Data di Motorsport
• Mobil balap F1 memiliki 300 sensor
• Grafik Balapan F1 Dijelaskan: Waktu Lap, Ban & Telemetri
• Cara Tim F1 Menggunakan Telemetri, Kontrol, dan Analitik untuk Melaju Lebih Cepat
• Cara Kerja Strategi Balapan di Formula 1
• Melihat ke Dalam Mission Control Tim Formula One
• F1 Insights - AWS