Materi Pertemuan 4-7 IOT

 Materi pertemuan 1-3

Apa Itu Internet of Things (IoT)? Pengertian, Cara Kerja, dan Manfaat (dcloud.co.id)

Apa itu Internet of Things (IOT)? 

Internet of Things (IoT) adalah gagasan di mana objek fisik atau perangkat terhubung ke internet dan berkomunikasi, mengumpulkan, serta berbagi data tanpa intervensi manusia. 

IoT, atau Internet of Things, adalah konsep yang menggambarkan jaringan perangkat  yang terhubung melalui sensor, perangkat lunak, dan teknologi lainnya untuk mentransfer data dengan sistem atau perangkat lain melalui internet.Perangkat ini bisa berupa benda-benda rumah tangga biasa hingga alat-alat industri yang canggih.

Contohnya mesin pembuat kopi, mesin cuci, AC, sound system, thermostat, TV, dan perangkat elektronik lainnya yang dapat berkomunikasi satu sama lain. Hal ini disebut juga komunikasi antarmesin (Machine-to-Machine).

Dengan IoT, data dapat ditransfer melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia-ke-manusia atau manusia-ke-komputer. 

Sebuah entitas(thing) dalam Internet of Things dapat berupa seseorang dengan implan pemantau jantung, hewan peliharaan dengan pelacak pintar atau perangkat rumah pintar yang dapat dihubungkan ke internet. Bisa juga objek alami atau buatan lainnya yang dapat diberikan alamat IP dan mampu mentransfer data melalui jaringan.

IoT adalah salah satu teknologi paling penting dan terus berkembang seiring dengan lebih banyak bisnis yang menyadari potensi perangkat terhubung untuk menjaga daya saing mereka.

Contoh Internet of Things (IoT) 

Smart Home

Dengan Internet of Things, kamu bisa membuat rumahmu serba otomatis, seperti: 

• Sistem keamanan rumah yang terkoneksi dengan kamera, sensor, dan alarmSistem pencahayaan “pintar” yang mampu mengatur keterangan dan warna cahaya berdasarkan waktu atau preferensi pengguna.
• Kunci pintu yang dibuka dengan sidik jari.Pendingin atau penghangat ruangan “pintar” yang mampu menyesuaikan suhu berdasarkan banyaknya orang di suatu ruangan.

Smart City

Sistem manajemen lalu lintas cerdas yang mengoptimalkan arus lalu lintas dan mengurangi kemacetan.Pelacakan lokasi secara real-time untuk transportasi publik, memungkinkan otoritas transportasi untuk mengoptimalkan rute dan jadwal.

Kesehatan

• Fitness tracker yang dapat dikenakan, berfungsi memantau tingkat aktivitas, detak jantung, dan pola tidur.Perangkat medis yang terhubung untuk pemantauan pasien jarak jauh, seperti monitor glukosa dan tekanan darah.Dispenser pil pintar yang mengingatkan pasien untuk minum obat.

Lingkungan

Sensor IoT dipasang di wilayah perkotaan untuk mengukur parameter kualitas udara.Perangkat IoT digunakan untuk memantau kualitas air di sungai, danau, dan lautan.Sensor IoT juga dapat digunakan sebagai alat deteksi bencana, seperti memantau kondisi lingkungan yang dapat menyebabkan kebakaran hutan.

Bagaimana Cara Kerja Internet of Things (IoT)?

Internet of Things adalah teknologi yang sebagian besar didukung oleh konektivitas antar perangkat, sehingga dapat saling berkomunikasi satu sama lain. 

Maka dari itu, IoT bekerja dengan menghubungkan perangkat dan objek dengan internet, sehingga mereka dapat mengumpulkan dan bertukar data. Data ini kemudian dapat diproses, dianalisis, dan digunakan untuk membuat keputusan atau memicu tindakan. 

Untuk menjalankan fungsinya, terdapat beberapa komponen penting dalam IoT, diantaranya: 

• • Sensor dan perangkat. Dalam Internet of Things, sensor berguna untuk mengumpulkan data, seperti temperatur, kelembaban udara, pergerakan, atau informasi penting lainnya, tergantung pada fungsi perangkatnya.
  • Konektivitas. Perangkat yang terlibat terkoneksi dengan internet melalui berbagai teknologi komunikasi seperti Wi-Fi, Bluetooth, jaringan seluler, dan lainnya. Konektivitas ini memungkinkan setiap perangkat tersebut untuk mengirim dan menerima data.
  • Pengumpulan data. Sensor di perangkat Internet of Things (IoT) secara terus-menerus mengoleksi informasi dari sekitarnya. Jenis data ini dapat berupa informasi real-time atau pengukuran yang dilakukan secara berkala.

• Pemrosesan data di cloud atau edge. Data yang dikumpulkan diproses baik di edge (di perangkat itu sendiri atau di gateway lokal) atau di cloud. Edge computing sering digunakan untuk mengurangi latensi dan mengambil keputusan dengan cepat, sementara cloud computing memungkinkan analisis dan penyimpanan data yang lebih luas.

• Platform IoT. Platform IoT berfungsi sebagai perantara, memfasilitasi komunikasi yang lancar antara perangkat dan aplikasi dalam ekosistem IoT. Mereka mengelola perangkat yang terhubung, menangani penyimpanan dan pengolahan data, serta menawarkan layanan tambahan seperti keamanan dan analitika

• Aplikasi dan user interface. Memungkinkan interaksi pengguna dengan perangkat IoT melalui berbagai platform seperti aplikasi, dasbor, atau antarmuka lainnya. Adanya user interface ini memungkinkan pengguna untuk mengawasi dan mengendalikan perangkat terhubung.

• Otomasi dan kontrol. Perangkat dapat diprogram untuk melakukan tindakan tertentu secara otomatis berdasarkan data yang dikumpulkan.

• Machine learning dan artificial intelligence. Dapat digunakan untuk membuat prediksi, mengoptimalkan operasi, dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.\

Mengenal Arsitektur Internet of Things

Mengenal Arsitektur Internet of Things (indobot.co.id)

Arsitektur Internet of Things (IoT) adalah struktur atau rancangan sistem yang menggambarkan cara perangkat IoT terhubung, berkomunikasi, dan bekerja bersama untuk mencapai tujuan yang diinginkan. ini menyusun kerangka kerja yang mengintegrasikan perangkat fisik, perangkat lunak, dan jaringan untuk menciptakan sistem yang cerdas dan terintegrasi.

Arsitektur Layer Internet of Things

Terdiri dari beberapa lapisan dan unsur yang menyusun sistem ini menjadi sebuah solusi yang cerdas dan inovatif. Mari kita jelaskan lebih detail tentang arsitektur dan karakteristik IoT. Ada beberapa pendapat mengenai jumlah lapisan arsitektur internet of things, mulai dari 3, 4 dan 5 lapisan seperti tergambar dalam gambar berikut

jenis layer arsitektur internet of things

 

Perbedaan pendapat antara ahli tersebut tidak masalah karena hanya merupakan teori arsitektur guna memperjelas konsep dan cara kerja perangkat IoT. Indobot sendiri cenderung memilih 4 lapisan arsitektur IoT dengan urutan sebagai berikut

Layer Perangkat (Things)

Lapisan perangkat (perception layer) adalah komponen fisik dalam IoT yang terdiri dari perangkat IoT seperti sensor, perangkat pintar, dan perangkat lain yang dapat terhubung ke internet. Perangkat ini dilengkapi dengan sensor untuk mengumpulkan data dari lingkungannya dan aktuator untuk merespons data atau perintah yang diterima. Contohnya adalah kulkas pintar yang dapat mengirimkan notifikasi ketika bahan makanan habis, atau lampu jalan yang dapat diatur kecerahannya berdasarkan kondisi lingkungan.

layer arsitektur internet of things

Layer Jaringan

Lapisan jaringan terdiri dari infrastruktur komunikasi yang memungkinkan perangkat IoT berkomunikasi dengan internet. Beberapa teknologi jaringan yang umum digunakan dalam IoT adalah Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, dan LoRaWAN. Gateway berperan sebagai perantara antara perangkat IoT dan infrastruktur jaringan, menyediakan konektivitas antara hal-hal dan cloud, serta melakukan pemrosesan dan pemfilteran data sebelum dikirim ke cloud untuk diproses lebih lanjut.

Layer Processing Platform

Lapisan processing/platform terdiri dari perangkat lunak dan layanan yang mengelola data yang di kumpulkan oleh perangkat IoT dan menyediakan berbagai layanan seperti manajemen perangkat, analisis data, dan integrasi dengan layanan cloud. Data yang di kumpulkan dari perangkat IoT dapat di proses dan di simpan dalam data lake atau gudang data besar untuk analisis lebih lanjut. Prosesor data streaming memastikan data di transfer secara efektif ke danau data dan aplikasi kontrol tanpa kehilangan atau rusak.

Layer Aplikasi

Lapisan aplikasi mencakup berbagai aplikasi dan layanan yang memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan perangkat IoT. Dengan aplikasi seluler atau web, pengguna dapat memantau kondisi perangkat, mengontrol perangkat, dan mengatur perilaku otomatis sesuai dengan data yang di terima dari sensor. Pengguna dapat dengan mudah terhubung ke jaringan hal-hal serupa (misalnya, rumah atau mobil) dan mengontrolnya dari sistem pusat.

Arsitektur Penyusun Internet of Things

Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence/AI)

Kecerdasan buatan merupakan unsur utama yang mendukung pengembangan teknologi IoT. Dengan adanya AI, perangkat IoT dapat menjadi lebih pintar dan dapat belajar dari data yang di kumpulkan untuk memberikan solusi yang lebih cerdas dan efisien. Algoritma kecerdasan buatan dapat mengoptimalkan kinerja sistem, meningkatkan efisiensi, dan memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik.

Konektivitas

Konektivitas adalah elemen kunci dalam IoT, yang memungkinkan perangkat terhubung dengan internet dan membentuk jaringan yang lebih luas. IoT memberikan kemampuan untuk membuat jaringan baru atau menggunakan jaringan khusus yang tidak terikat hanya dengan penyedia utama. Dengan konektivitas yang handal, perangkat IoT dapat saling berkomunikasi dan berbagi data secara efisien.

Cara Kerja Internet of Things 

Cara Kerja Internet of Things yaitu dengan memanfaatkan sebuah argumentasi pemrograman yang dimana tiap-tiap perintah argumennya itu menghasilkan sebuah interaksi antara sesama mesin yang terhubung secara otomatis tanpa campur tangan manusia dan dalam jarak berapa pun.Internetlah yang menjadi penghubung di antara kedua interaksi mesin tersebut, sementara manusia hanya bertugas sebagai pengatur dan pengawas bekerjanya alat tersebut.

Saat ini koneksi internet sudah sangat mudah didapatkan. Dengan demikian pengguna dapat memantau benda bahkan memberi perintah (remote control) kepada benda tersebut dengan koneksi internet. Pada IoT, setiap benda harus memiliki sebuah alamat Internet Protocol (IP). Alamat Internet Protocol (IP) adalah sebuah identitas dalam jaringan yang membuat benda tersebut bisa diperintahkan dari benda lain dalam jaringan yang sama. Selanjutnya, alamat Internet Protocol (IP) dalam benda-benda tersebut akan dikoneksikan ke jaringan internet.

Setelah sebuah benda memiliki alamat IP dan terkoneksi dengan internet, pada benda tersebut juga dipasang sebuah sensor. Sensor pada benda memungkinkan benda tersebut memperoleh informasi yang dibutuhkan. Setelah memperoleh informasi, benda tersebut dapat mengolah informasi itu sendiri, bahkan berkomunikasi dengan benda-benda lain yang memiliki alamat IP dan terkoneksi dengan internet juga. Terjadi pertukaran informasi dalam komunikasi antara benda-benda tersebut. Setelah pengolahan informasi selesai, benda tersebut dapat bekerja dengan sendirinya, atau bahkan memerintahkan benda lain juga untuk ikut bekerja.

Data yang terkumpul selanjutnya dianalisis untuk mengambil tindakan spesifik berdasarkan layanan yang dibutuhkan. Sensor IoT bisa berupa sensor cerdas, aktuator atau perangkat penginderaan yang dapat dipakai. Perusahaan seperti Wemo, Revolv dan SmartThings menawarkan smart hub dan aplikasi mobile yang memungkinkan orang untuk memantau dan mengendalikan ribuan perangkat dan peralatan cerdas di dalam gedung menggunakan ponsel cerdas mereka Single Board Computers (SBCs) yang terintegrasi dengan sensor dan built-in IP dan fungsi keamanan biasanya digunakan untuk mewujudkan produk IoT, seperti Arduino Yun, Raspberry PI, BeagleBone Black dan lain sebagainya.

Manfaat dan Penerapan Internet of Things 

Internet of Things (IoT) dalam penerapannya di kehidupan sehari-hari memiliki beberapa manfaat, di antaranya adalah:

1. Konektivitas. Jika dulu harus mengoperasikan perangkat secara manual, maka dengan adanya IoT Anda bisa mengoperasikan banyak hal dari satu perangkat saja seperti dengan smartphone yang telah terhubung ke internet. Contoh konektivitas ini misalnya Smart Home, dengan salah satu penerapan teknologi IoT ini kita dapat menyalakan lampu, memantau rumah, menghidupkan AC, atau sekadar mengunci pintu rumah dari mana saja asalkan tersambung dengan internet.
2. Efisiensi. Dengan meningkatnya konektivitas maka jumlah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan suatu pekerjaan juga akan semakin sedikit. Contohnya seperti asisten suara Amazon’s Alexa atau Apple’s Homepod yang bisa memberi jawaban dari pertanyaan Anda tanpa perlu mengangkat telepon atau menghidupkan komputer terlebih dahulu. 
3. Kemudahan. Ada banyak sekali perangkat IoT yang sudah dimiliki banyak orang untuk memudahkan pekerjaan mereka.

ELEMEN DASAR ARSITEKTUR IOT

Elemen dasar arsitektur IoT – School of Information Systems (binus.ac.id)

Things adalah merupakan objek yang dilengkapi dengan sensor yang mengumpulkan data yang akan ditransfer melalui jaringan dan aktuator yang memungkinkan sesuatu untuk bertindak (misalnya, untuk menghidupkan atau mematikan lampu, membuka atau menutup pintu, menambah atau mengurangi kecepatan putaran mesin dan banyak lagi). Konsep ini termasuk lemari es, lampu jalan, bangunan, kendaraan, mesin produksi, peralatan rehabilitasi, dan segala sesuatu yang dapat dibayangkan. Sensor dalam semua kasus tidak melekat secara fisik pada benda-benda: sensor mungkin perlu memantau, misalnya, apa yang terjadi di lingkungan terdekat dengan suatu benda.

Gateways  adalah sarana yang  menyediakan konektivitas antara hal-hal dan bagian cloud dari solusi IoT, memungkinkan preprocessing dan pemfilteran data sebelum memindahkannya ke cloud (untuk mengurangi volume data untuk pemrosesan dan penyimpanan terperinci) dan mentransmisikan perintah kontrol dari cloud ke berbagai hal. Hal-hal kemudian menjalankan perintah menggunakan aktuatornya.

Cloud gateway memfasilitasi kompresi data dan transmisi data yang aman antara gateway bidang dan server cloud IoT. Ini juga memastikan kompatibilitas dengan berbagai protokol dan berkomunikasi dengan gateway lapangan menggunakan protokol yang berbeda tergantung pada protokol apa yang didukung oleh gateway.

Streaming data processor  berfungsi untuk memastikan transisi input data yang efektif ke danau data dan aplikasi kontrol. Tidak ada data yang sesekali dapat hilang atau rusak.

Data lake merupakan sebuah wadah yang digunakan untuk menyimpan data yang dihasilkan oleh perangkat yang terhubung dalam format alami. Data besar datang dalam “kumpulan” atau “aliran”. Ketika data diperlukan untuk wawasan yang bermakna, data itu diekstraksi dari danau data dan dimuat ke gudang data besar.

Big data warehouse merupakan data yang difilter dan diproses yang diperlukan untuk wawasan yang berarti diekstraksi dari danau data ke gudang data besar. Gudang data besar hanya berisi data yang dibersihkan, terstruktur, dan cocok (dibandingkan dengan danau data yang berisi semua jenis data yang dihasilkan oleh sensor). Juga, gudang data menyimpan informasi konteks tentang hal-hal dan sensor (misalnya, di mana sensor dipasang) dan aplikasi kontrol perintah mengirim ke hal-hal.

Data analytics. dapat menggunakan data dari gudang data besar untuk menemukan tren dan mendapatkan wawasan yang dapat ditindaklanjuti. Ketika dianalisis (dan dalam banyak kasus – divisualisasikan dalam skema, diagram, infografis) data besar menunjukkan, misalnya, kinerja perangkat, membantu mengidentifikasi inefisiensi dan mencari cara untuk meningkatkan sistem IoT (membuatnya lebih dapat diandalkan, lebih banyak pelanggan- berorientasi). Selain itu, korelasi dan pola yang ditemukan secara manual dapat berkontribusi lebih lanjut untuk membuat algoritma untuk aplikasi kontrol.

Machine learning and the models ML generates dengan pembelajaran mesin, ada peluang untuk membuat model yang lebih tepat dan lebih efisien untuk aplikasi kontrol. Model diperbarui secara berkala (misalnya, seminggu sekali atau sebulan sekali) berdasarkan data historis yang terakumulasi di gudang data besar. Ketika penerapan dan efisiensi model baru diuji dan disetujui oleh analis data, model baru digunakan oleh aplikasi kontrol.

User applications adalah komponen perangkat lunak dari sistem IoT yang memungkinkan koneksi pengguna ke sistem IoT dan memberikan opsi untuk memantau dan mengontrol hal-hal cerdas mereka (sementara mereka terhubung ke jaringan hal-hal serupa, misalnya, rumah atau mobil dan dikendalikan oleh sistem pusat). Dengan aplikasi seluler atau web, pengguna dapat memantau keadaan barang-barang mereka, mengirim perintah untuk mengontrol aplikasi, mengatur opsi perilaku otomatis (pemberitahuan dan tindakan otomatis ketika data tertentu berasal dari sensor).