5 Komponen Ekosistem IoT

Saat ini, Internet of Things (IoT) tidak lagi menjadi tren yang muncul tetapi sudah mapan dan terus meningkat.

IoT sekarang menjadi bagian dari setiap vertikal dan setiap ceruk dengan 21,5 miliar perangkat yang diperkirakan akan terhubung pada tahun 2025. Ini dengan jelas menandai perubahan paradigma di bidang TI. Dari peralatan industri kelas atas hingga mainan anak-anak, miliaran perangkat kini terhubung ke internet dan berbagi data untuk memandu tindakan mereka.

Menjadi bagian dari dunia yang didominasi internet, tuntutan konsumen juga bergeser ke produk pintar. Lihat jam tangan pintar, penyedot debu robot, kalung hewan peliharaan berteknologi, pelacak pintar, dan sebagainya. Kita semua mengharapkan perangkat dan 'sesuatu' kita dapat terhubung ke jaringan untuk bekerja secara cerdas dan dapat diakses dari jarak jauh. Ini sangat memberdayakan efisiensi produk kami.

Internet of Things beroperasi di sekitar jaringan yang luas. Berbagai komponen terlibat yang bekerja sama untuk membentuk sistem yang kohesif. Berdasarkan data yang dikumpulkan dari produk yang terhubung, tindakan otonom dilakukan oleh perangkat. Beberapa entitas yang terlibat dalam seluruh proses ini bersama-sama membentuk ekosistem IoT yang kompleks.

Memahami apa itu ekosistem IoT, beserta berbagai komponennya, membantu memahami cara kerja Internet of Things.

Apa itu Ekosistem Internet of Things?

Ada dua komponen utama Internet of Things. Yang pertama adalah objek atau “sesuatu” yang ingin Anda jadikan pintar dengan menyediakan konektivitas. Yang lainnya adalah sistem tertanam yang menyediakan konektivitas ini. Meskipun ini mungkin terdengar sederhana, bagian terakhir sebenarnya melibatkan sistem kompleks yang dapat terdiri dari beberapa sensor, aktuator, protokol, lapisan manajemen data, dan banyak lagi. Interkonektivitas semua ini bertanggung jawab untuk membuat objek dapat diprogram, cerdas dan mampu berinteraksi satu sama lain serta manusia.

Mari kita ambil contoh bel pintu yang terhubung. Untuk dapat mendeteksi bahwa seseorang ada di depan pintu, meskipun bel tidak berbunyi dan untuk menampilkan data ini dalam bentuk video atau suara kepada pengguna, melibatkan banyak komponen. Deteksi perlu dilakukan dan informasi perlu dikirim, diuraikan, dan dikomunikasikan kepada pengguna akhir. Selain itu, membuka kunci dari jarak jauh juga melibatkan keterlibatan lebih lanjut dari ekosistem IoT.

Ekosistem IoT berkembang pesat dan ini membuatnya sulit untuk didefinisikan. Setiap komponen yang terlibat dalam menghubungkan bisnis dan pengguna ke perangkat mereka membentuk bagian dari ekosistem ini. Ini dapat berupa komponen yang terlihat seperti antarmuka pengguna atau perangkat keras, atau juga perangkat lunak dan komponen pemrosesan seperti jaringan dan penyimpanan.

Komponen Ekosistem IoT

Berikut adalah komponen utama yang menjadi dasar kerja ekosistem internet of things.

1. Sensing dan embedding komponen

Ini adalah tingkat pertama dari ekosistem IoT dan membentuk tulang punggung seluruh jaringan Internet of Things. Data sangat diperlukan untuk IoT dan sensor merupakan faktor penting untuk memastikan keakuratan dan kredibilitas data. Lapisan penting ini terdiri dari peralatan fisik, mikro, tertanam dalam perangkat IoT, yang bertanggung jawab untuk mengumpulkan data atau mengendalikan suatu mekanisme.

Sensor

Sensor bekerja untuk mengumpulkan data menit dari lingkungan sekitar. Mereka kadang-kadang juga dikenal sebagai 'detektor' karena fungsi utama sensor adalah mendeteksi perubahan sekecil apa pun di lingkungan sekitarnya. Hal ini memungkinkan perangkat IoT untuk menangkap data yang relevan untuk real-time atau pasca-pemrosesan.

Tergantung pada jenis sensornya, perangkat keras kecil ini dapat mengukur apa saja. Ini bisa berupa asap, gerakan atau bahkan tekanan darah. Sementara sensor canggih dapat mengukur berbagai kompleksitas, beberapa perangkat IoT memiliki beberapa sensor yang dibundel untuk dapat mengumpulkan berbagai data atau melakukan beberapa fungsi. Smartphone kami misalnya memiliki GPS, sidik jari, kamera, kemiringan, gerakan, dan banyak sensor lainnya, semuanya dibundel menjadi satu.

Smart AC atau termostat dapat merasakan suhu ruangan dan tingkat kelembapan secara bersamaan. Tergantung pada perangkat dan kasus penggunaan, aplikasi yang berbeda memerlukan jenis sensor yang berbeda.

Sensor merupakan bagian integral untuk mencapai otomatisasi berdasarkan pemicu tertentu. Mempertimbangkan contoh AC pintar, seseorang yang menggunakan fungsi mode otomatis dapat mengatur preferensi suhu ruangan antara 73 dan 77 derajat Fahrenheit. Segera setelah suhu ruangan lebih tinggi dari 77 derajat terdeteksi, perangkat akan mengirimkan perintah ke unit AC untuk beroperasi pada pengaturan yang ditentukan. Segera setelah ruangan lebih dingin dari 73 derajat, perubahan suhu akan terdeteksi dan sinyal akan dikirim ke AC untuk dimatikan.

Pada gambar di bawah, pengontrol AC cerdas yang diaktifkan IoT digunakan untuk membuat AC konvensional menjadi cerdas. Ini terdiri dari sensor yang mendeteksi kondisi suhu ruangan bersama dengan pemancar untuk mengirim sinyal dan menerima respons. Seluruh ekosistem IOT berperan untuk memandu tindakan otomatis.

Berkat kemajuan teknologi, sensor saat ini sangat kecil, cerdas, dan murah! Pemilihan sensor tergantung pada tujuan yang ingin Anda capai. Anda mungkin ingin sensor dapat mendeteksi gerakan, suhu, tekanan, asap, atau pemicu lainnya. Pilihan sensor juga tergantung pada akurasi, keandalan hasil, jangkauan di mana mereka harus bekerja, resolusi dan tingkat kecerdasan yang dengan kata lain berarti kemampuan mereka untuk menangani kebisingan dan gangguan.

Aktuator

Aktuator bekerja berlawanan dengan sensor. Sedangkan sensor, sense; aktuator bertindak. Mereka menerima sinyal atau perintah dan atas dasar itu mereka menyebabkan suatu tindakan. Mereka sama pentingnya dengan sensor karena begitu sensor mendeteksi perubahan di lingkungan, aktuator diperlukan untuk membuat sesuatu terjadi berdasarkan pemicunya.

Sebagai contoh, aktuator dapat mengontrol pemanasan dan pendinginan di AC pintar atau katup di keran pintar. Segera setelah sensor mendeteksi bahwa seseorang telah keluar dari suatu area, aktuator akan dipicu untuk menghentikan aliran AC atau aliran air jika terjadi keran.

Ada beberapa jenis aktuator tergantung pada vertikal dan penggunaannya. Mereka mungkin diperlukan untuk menghidupkan atau mematikan sesuatu tetapi mereka juga dapat mengontrol katup dan melakukan tindakan seperti memutar atau mencengkeram yang memiliki nilai manfaat besar dalam aplikasi industri.

2. Konektivitas

IoT adalah jaringan yang melibatkan perangkat, sensor, cloud, dan aktuator dan semua ini perlu saling terhubung satu sama lain untuk dapat menguraikan data dan akibatnya melakukan suatu tindakan. Konektivitas membentuk bagian kedua dari teka-teki di dunia kompleks ekosistem IoT.

Protokol

Setelah data dikumpulkan oleh sensor, diperlukan media untuk transportasi. Dengan kata lain, saluran komunikasi diperlukan antara sensor dan cloud. Protokol IoT bertanggung jawab untuk mentransfer data di dunia online dan transmisi ini hanya dapat dilakukan jika dua perangkat terhubung dengan aman. Standar dan protokol IoT melibatkan bahasa tak kasat mata yang memungkinkan objek fisik berkomunikasi satu sama lain.

Pilihan jaringan tergantung pada faktor-faktor seperti konsumsi daya, kecepatan transfer data, jangkauan, bandwidth, dan efisiensi keseluruhan. Beberapa protokol dan standar nirkabel IoT yang paling populer termasuk Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, LoRaWAN, DDS, MQTT, seluler, dll. Saluran ini dan saluran lainnya memudahkan dan juga aman untuk mentransfer dan bertukar data ke lapisan IoT berikutnya untuk diproses.

Gerbang IoT

Data mentah yang masuk dari sensor harus melewati gateway untuk mencapai cloud. Gateway menerjemahkan protokol jaringan untuk memastikan komunikasi yang lancar dari semua perangkat dalam jaringan. Pada dasarnya ini menjadikan gateway sebagai titik komunikasi yang penting dan bertanggung jawab untuk manajemen lalu lintas data yang mudah.

Selain itu, gateway menawarkan keamanan dengan melindungi sistem dari akses yang tidak sah dan serangan berbahaya. Itu juga dapat dianggap sebagai lapisan keamanan karena data yang mengalir melaluinya dilindungi oleh praktik enkripsi terbaru.

Gateway juga dapat melakukan praproses data dari sensor sebelum mengirimkannya ke cloud. Dengan kata lain, mereka meminimalkan volume besar data yang 'dirasakan' pada tahap sebelumnya. Tidak semua, tetapi beberapa gateway IoT yang cerdas juga memiliki kemampuan untuk menganalisis dan rata-rata data untuk mentransfer hanya data yang relevan ke cloud.

3. awan IoT

Setelah data dikumpulkan dan telah melakukan perjalanan ke cloud, itu perlu diproses. Cloud adalah tempat "hal-hal pintar" terjadi! Fasilitas berkinerja tinggi ini sebagian besar mengikat komponen ke ekosistem IoT bersama-sama. Ini menangani data, menyimpannya dan membuat keputusan untuk membuat atau menghancurkan kesepakatan. Semua ini dilakukan untuk sejumlah besar data hanya dalam waktu kurang dari milidetik – waktu sangat penting untuk IoT, terutama dalam masalah kritis seperti kesehatan dan keselamatan, latensi tidak dapat dikompromikan.

Sementara tujuan utama dari solusi IoT adalah untuk menyediakan dan bertindak berdasarkan informasi waktu nyata, perlu ada komponen yang mampu menangani sejumlah besar data untuk memenuhi sifat sensitif waktu dari model IoT. Di sinilah sistem cloud berperan. Mereka membentuk otak ekosistem IoT karena mereka biasanya bertanggung jawab untuk memproses, memerintahkan, atau mempertimbangkan analitik untuk data yang dikumpulkan. Perangkat, protokol, gateway, dan penyimpanan digabungkan untuk analisis data waktu nyata yang efisien.

Dengan daya komputasi yang luar biasa, kemampuan penyimpanan, opsi jaringan, analitik, dan komponen layanan lainnya, cloud membuat informasi tersedia secara efektif bagi konsumen.

Meskipun cloud tidak diperlukan untuk IoT, karena pemrosesan lokal dengan komputasi Edge atau Fog juga merupakan opsi, cloud mungkin lebih disukai sebagai fasilitas berkinerja tinggi yang menawarkan skalabilitas masif dan penurunan biaya operasional. Komputasi tepi di sisi lain lebih disukai ketika sejumlah besar pemrosesan dan penyimpanan data diperlukan di tempat.

4. Analisis IoT dan manajemen data

Data mungkin merupakan kata kecil tetapi memiliki kekuatan besar yang dapat menimbulkan efek besar pada bisnis apa pun. IoT Analytics digunakan untuk memahami sejumlah besar data analog. Ini misalnya dapat mencakup penentuan indikator kinerja utama dalam aplikasi tertentu di mana seseorang mungkin tertarik untuk melihat kesalahan atau ketidakberesan secara real-time.

Setelah diidentifikasi tindakan segera akan diperlukan untuk mencegah skenario yang tidak diinginkan. Dengan kata lain, analitik melibatkan pengubahan data mentah menjadi wawasan berguna yang kemudian ditafsirkan atau dianalisis untuk mendorong pengambilan keputusan.

Analisis cerdas berguna dalam berbagai skenario. Peran dasarnya adalah menganalisis situasi dan merumuskan keputusan berdasarkan ini. Ini bisa menjadi dasar seperti menganalisis jika suhu ruangan turun dalam kisaran yang dapat diterima, atau kompleks jika misalnya mobil akan menabrak. Analisis data membantu menentukan wawasan bisnis yang penting. Model pembelajaran mendalam dapat digunakan untuk analisis prediktif. Berbagai pembelajaran dapat diperoleh dari data untuk memprediksi tren, merencanakan ke depan, dan membuat keputusan bisnis yang bermanfaat.

Analytics membutuhkan daya penyimpanan dan komputasi cerdas untuk dapat memahami data apa pun. Tugas seperti ini dapat di-host di cloud, tergantung pada arsitektur IoT.

5. Perangkat pengguna akhir dan antarmuka pengguna

Antarmuka pengguna adalah komponen yang terlihat yang mudah diakses dan dikendalikan oleh pengguna IoT. Di sinilah pengguna dapat mengontrol sistem dan mengatur preferensi mereka. Semakin ramah pengguna komponen ekosistem IoT ini, semakin mudah interaksi pengguna.

Seorang pengguna dapat berinteraksi dengan sistem melalui perangkat itu sendiri, atau interaksi ini dapat dilakukan dari jarak jauh melalui smartphone, tablet, dan laptop. Sistem rumah pintar seperti Amazon Alexa atau Google Home dll juga memungkinkan pengguna untuk berkomunikasi dengan "barang" mereka.

Desain adalah pertimbangan utama di dunia yang serba cepat saat ini dan satu perangkat IoT dapat membedakan dirinya dari pesaing berdasarkan desain yang kuat. Antarmuka sentuh, penggunaan warna, font, suara, dan lainnya adalah beberapa faktor yang berperan di sini. Meskipun desain yang menarik diperlukan, antarmuka harus cukup ramah pengguna untuk menghindari kesulitan apa pun bagi pengguna.

Kesimpulan

Sangat menarik untuk menyaksikan pertumbuhan IoT. Bidang yang jauh dari membosankan ini terus berkembang seiring waktu dan diperkenalkan di berbagai vertikal yang tersebar di kasus penggunaan dasar maupun kritis.

Sementara IoT telah sangat maju selama bertahun-tahun, definisi ekosistem IoT adalah bidang studi yang terus berkembang. Komponen sistem tetap sama tetapi mekanismenya berbeda tergantung pada kasus penggunaan, industri, dan anggaran. Ekosistem IoT menghubungkan vendor dan perusahaan dan selanjutnya membuat perencanaan solusi menjadi sederhana untuk sistem IoT yang efisien, andal, dan aman.

Gunakan informasi ini dan perangkat lunak keamanan IoT untuk memastikan ekosistem IoT Anda mempertahankan keandalan dan keamanan yang sangat baik.