Perangkat Keras, Model Referensi, dan Proses Bisnis IoT

 

Perangkat Keras IoT dan Komponennya

IoT (Internet of Things) berkembang pesat berkat integrasi berbagai perangkat keras, yang terdiri dari beberapa komponen utama:

• Things (Perangkat/Sensor/Actuator): Objek fisik yang dilengkapi sensor untuk mengumpulkan data dan aktuator untuk melakukan aksi, seperti lemari es pintar, lampu jalan, kendaraan, mesin produksi, dan perangkat wearable.

• Gateways: Penghubung antara perangkat (things) dan cloud, bertugas melakukan praproses dan pemfilteran data sebelum dikirim ke cloud serta menerima perintah dari cloud untuk dikirim ke perangkat

• Cloud Gateway: Memastikan transmisi data yang aman dan kompatibilitas protokol antara gateway dan server cloud IoT

• Streaming Data Processor: Mengelola aliran data secara real-time agar data tidak hilang atau rusak sebelum masuk ke data lake atau aplikasi kontrol

• Data Lake & Big Data Warehouse: Data lake menyimpan data mentah dari perangkat IoT, sedangkan big data warehouse menyimpan data yang sudah difilter dan terstruktur untuk analisis lebih lanjut

• Data Analytics & Machine Learning: Data dianalisis untuk menemukan pola, tren, dan insight yang berguna, serta digunakan untuk melatih model machine learning yang dapat meningkatkan efisiensi sistem IoT

• User Applications: Aplikasi yang memungkinkan pengguna memantau dan mengontrol perangkat IoT melalui perangkat mobile atau web

Komponen perangkat keras utama IoT meliputi microcontroller (MCU), system-on-chip (SoC), sensor (seperti accelerometer, gyroscope, temperature sensor), aktuator, serta perangkat jaringan seperti router dan switch.

Standar dan Protokol IoT

Agar perangkat IoT dapat saling berkomunikasi dengan baik, standar dan protokol menjadi sangat penting:

• Standar Komunikasi: IEEE 802.15.4 (digunakan pada Zigbee, Thread), Zigbee (mesh network untuk smart home dan industri), serta protokol lain seperti MQTT, CoAP, dan HTTP yang mendukung komunikasi antarperangkat

• Keamanan dan Interoperabilitas: Standar ini memastikan perangkat dari berbagai produsen dapat bekerja sama, menjaga keamanan data, dan mengurangi risiko fragmentasi sistem

Model Referensi dan Arsitektur IoT

Beberapa model referensi dikembangkan untuk menyatukan keragaman perangkat, protokol, dan aplikasi dalam ekosistem IoT:

• Model ITU-T: Terdiri dari empat lapisan (device, network, service & application support, application) dengan fitur manajemen dan keamanan di semua lapisan. Model ini membantu mengelola perangkat, jaringan, serta memastikan otorisasi, autentikasi, dan perlindungan data.

• ETSI NFV: Memungkinkan virtualisasi fungsi jaringan agar lebih fleksibel dan efisien, mendukung pengembangan layanan berbasis software tanpa ketergantungan pada hardware khusus

• IoT World Forum (IWF): Fokus pada pengembangan aplikasi dan middleware untuk perusahaan, melengkapi model ITU-T yang lebih fokus pada perangkat dan gateway IETF: Mengembangkan protokol komunikasi dan keamanan untuk IoT, memastikan interoperabilitas dan keamanan antarperangkat serta koordinasi standar global ISO/IEC 30141: Standar internasional yang menyediakan arsitektur referensi IoT untuk memastikan sistem yang andal, aman, dan tahan gangguan. Standar ini menjadi acuan bagi pengembang aplikasi dan sistem IoT di seluruh dunia

Proses Bisnis dan Implementasi IoT

IoT telah merevolusi proses bisnis di berbagai sektor dengan mengotomatisasi dan mengoptimalkan alur kerja:

• Otomatisasi dan Efisiensi: Sensor dan perangkat IoT memungkinkan pengumpulan data real-time untuk otomatisasi proses, seperti predictive maintenance di pabrik, manajemen inventaris di gudang, dan optimasi rute di logistik.

• Pengambilan Keputusan Berbasis Data: Data besar yang terkumpul dianalisis untuk mendukung keputusan strategis, meningkatkan layanan, dan menciptakan produk baru yang relevan dengan kebutuhan pasar.

• Keamanan dan Smart City: IoT digunakan dalam sistem keamanan rumah (CCTV, face recognition) dan pengembangan kota pintar (smart traffic, smart lighting), meski masih menghadapi tantangan keamanan dan privasi

• Integrasi dengan Teknologi Industri 4.0: IoT menjadi pilar utama bersama Big Data, AI, Cloud Computing, dan Additive Manufacturing, mempercepat transformasi digital di berbagai industri

Contoh Implementasi IoT di Indonesia

• Gowes: Bike sharing berbasis IoT.

• eFishery: Pemberi pakan ikan otomatis.

• Qlue: Platform smart city.

• Hara: Solusi IoT untuk pertanian dan pangan
  
  

Referensi:

1. Coallier, F. (2018). ISO/IEC 30141:2018 Internet of Things (IoT) – Reference Architecture. International Organization for Standardization (ISO). Diakses dari https://www.iso.org/standard/65695.html

2. European Telecommunications Standards Institute (ETSI). (2014). Network Functions Virtualisation (NFV); Architectural Framework. ETSI GS NFV 002 V1.2.1. Diakses dari https://www.etsi.org/technologies/nfv

3. International Telecommunication Union (ITU-T). (2012). Overview of the Internet of Things. ITU-T Y.2060. Diakses dari https://www.itu.int/rec/T-REC-Y.2060-201206-I/en

4. Internet Engineering Task Force (IETF). (2021). IETF and the Internet of Things. Diakses dari https://www.ietf.org/topics/iot/

5. MachineMetrics. (2022). IoT Hardware: The Ultimate Guide. Diakses dari https://www.machinemetrics.com/blog/iot-hardware

6. Tutorialspoint. (2023). Internet of Things - Hardware Overview. Diakses dari https://www.tutorialspoint.com/internet_of_things/internet_of_things_hardware.htm

7. ByteSnap Design. (2021). IoT Product Design: Standards and Protocols. Diakses dari https://www.bytesnap.com/iot-product-design-standards-and-protocols/