Materi Pertemuan 4-7 IOT
Materi Pertemuan 4
Penerapan IOT dalam pemerintahan
Pemantauan Kualitas Udara
Pemerintah menggunakan sensor IoT untuk memantau kualitas udara di berbagai wilayah perkotaan. Sensor-sensor ini terhubung ke platform berbasis web atau mobile yang memberikan informasi real-time tentang tingkat polusi udara kepada masyarakat. Pengguna dapat mengakses informasi ini melalui aplikasi mobile atau situs web resmi pemerintah.
Secara umum perangkat stasiun pemantau kualitas udara terdiri dari alat detektor, server pemantau, dan alat display ISPU. Alat detektor berfungsi sebagai penangkap sekaligus mengukur parameter pencemar udara. Di dalam perangkat detektor terdapat panel surya, main board, baterai, 5 buah gas sensor, alat meteorologis, dan data transmisi. Alat meteorologis pada detektor berfungsi untuk mengukur arah dan kecepatan angin.
Hasil pengukuran detektor tersebut kemudian dikirim dan diolah ke server pemantau. Data hasil pengolahan server pemantau lalu ditampilkan melalui alat display ISPU. Data ISPU yang disampaikan melalui alat display berlaku 24 jam kedepan yaitu pukul 15.00 tanggal (n) sampai pukul 15.00 tanggal (n+1).
Kontrol kualitas udara sangat penting dilakukan untuk menghindari beberapa penyakit dan meminimalisir dampak kerusakan paru-paru bagi penyintas Covid-19 akibat meningkatnya jumlah polusi udara. Hal ini membuat cukup sulit bagi orang untuk mengetahui kualitas udara. Metode yang digunakan adalah metode penelitian dan pengembangan yang meliputi perancangan sistem, pembuatan alat, perancangan aplikasi berbasis web, integrasi alat, dan pengujian sistem.
Sensor yang digunakan adalah sensor MQ-7 untuk gas CO, sensor Sharp GP2Y1010AU0F untuk debu, dan sensor DHT11 untuk suhu dan kelembaban. Setiap sensor dirakit menjadi satu dengan mikrokontroler WeMos D1 R2. Hasil uji sistem selama tiga hari menunjukkan bahwa suhu rata-rata 29,18°C, kelembaban udara 80,01%, CO 3983 g/m3, dan debu 83,90 g/m3. sistem pemantauan kualitas udara terhadap polutan gas CO dan debu dapat memberikan peringatan dini kualitas udara yang buruk, sehingga masyarakat di sekitar lokasi penempatan peralatan dapat lebih waspada dan mengurangi aktivitas di lingkungan. Data kualitas udara yang diperoleh dari sensor dapat ditampilkan secara real-time melalui aplikasi Blynk dan juga disimpan di server ThingSpeak yang dapat ditampilkan pada aplikasi ThingView dan aplikasi berbasis web.
Pemantauan Infrastruktur Publik
Pemerintah menggunakan sensor IoT untuk memantau kondisi infrastruktur publik seperti jembatan, jalan, dan saluran air. Data yang dikumpulkan oleh sensor ini dikirimkan ke aplikasi berbasis web atau mobile yang memungkinkan petugas pemeliharaan infrastruktur untuk memantau kondisi secara real-time dan merespons jika terjadi kerusakan atau masalah.
Kota Pintar dan IoT Perencanaan dan Manajemen Urban: Perangkat IoT seperti sensor dan kamera membantu dalam perencanaan kota, pengelolaan lalu lintas, dan keamanan publik, mengarah pada kota yang lebih cerdas dan efisien.
Pengelolaan Limbah dan Keberlanjutan: Tong sampah pintar dan sistem pengelolaan limbah berbasis IoT tidak hanya membantu menjaga kebersihan kota, tetapi juga berkontribusi pada upaya keberlanjutan.
Peningkatan Keamanan Publik Tanggap Darurat: Perangkat IoT dapat krusial dalam skenario tanggap darurat, menyediakan data secara real-time kepada petugas untuk tindakan cepat dan efektif. Pengawasan dan Keamanan: Penggunaan IoT dalam pengawasan meningkatkan keamanan publik, membantu dalam pencegahan dan investigasi kejahatan.
Pemantauan Lingkungan Kualitas Udara dan Kontrol Polusi: Pemerintah menggunakan IoT untuk memantau kualitas udara, tingkat air, dan polusi, memungkinkan mereka mengambil tindakan proaktif terhadap bahaya lingkungan. Pemantauan Perubahan Iklim: IoT membantu dalam pengumpulan data terkait perubahan iklim, membantu pemerintah dalam merumuskan kebijakan untuk memeranginya.
Kesehatan dan Layanan Publik
Layanan Kesehatan Jarak Jauh: IoT dalam kesehatan memungkinkan pemantauan pasien dari jarak jauh, meningkatkan aksesibilitas layanan kesehatan, terutama di daerah terpencil.
Penyampaian Layanan Publik yang Efisien: IoT memungkinkan pemerintah untuk menyederhanakan proses, mengurangi waktu dan biaya dalam penyampaian layanan publik.
Manajemen Infrastruktur
Pemeliharaan dan Pemantauan: Teknologi IoT digunakan untuk memantau kondisi infrastruktur seperti jembatan, jalan, dan bangunan publik, membantu dalam pemeliharaan prediktif.
Manajemen Energi: Jaringan pintar dan perangkat IoT membantu dalam manajemen energi yang efisien, mengurangi biaya dan dampak lingkungan.
Tantangan dan Pertimbangan
Keamanan Data dan Privasi: Dengan meningkatnya penggunaan IoT, pemerintah menghadapi tantangan dalam memastikan keamanan data dan privasi.
Integrasi dengan Sistem yang Ada: Mengintegrasikan solusi IoT dengan sistem pemerintah yang ada menimbulkan tantangan teknis dan logistik.
Biaya dan Skalabilitas: Biaya awal dan skalabilitas dari solusi IoT bisa menjadi penghalang bagi beberapa lembaga pemerintah.
SISTEM PENGENDALIAN DAN PEMANTAUAN KUALITAS AIR
Dalam memenuhi kebutuhan ini, banyak manusia memanfaatkan instansi penyedia air, seperti Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) . PDAM merupakan unit usaha usaha dalam mendistribusikan air bersih bagi masyarakat secara umum. Setiap pemakai akan dikenakan biaya penggunaan sesuai dengan harga yang telah ditetapkan . Tetapi, pengguna sulit dalam monitoring dan controlling terhadap penggunaan air, sehingga biaya yang dikeluarkan tidak terkontrol. Pengguna hanya mengetahui saat jatuh tempo pembayaran rekening air Untuk itu dibutuhkan alat pengkontrol yang dapat mengkur penggunaan air sehingga dapat diketahui debit air secara realtime. Sistem ini pengendalikan penggunaan air dengan model monitoring yang berbasis Internet of Things (IoT). Sistem IoT dalam mengetahui level air dengan menggunakan GPS sehingga level air dapat diketahui pada lokasi penampungan. Proses otomasi menggunakan Management kualitas air secara otomatis menghindari campur tangan manusia dalam pengujian zat klorin pada air.
Smart Automatic Water Filler basis IoT dapat dikendalikan melalui bot telegram yang memudahkan pengguna dalam mengendalikan debit air yang ditampung sehingga pengguna dapat mengontrol penggunaannya secara jarak jauh . Tujuan dari penelitian ini adalah membantu melakukan pengawasan dan kontrol terhadap penggunaan air dengan memanfaatkan teknologi IoT dengan menggunakan modul ESP8266. Hasil keluaran sistem memberikan informasi penggunaan debit air dan kontrol terhadap pengguna melalui perangkat mobile.
Pemerintah menggunakan sensor IoT untuk memantau penggunaan air bersih di berbagai wilayah. Sensor-sensor ini terpasang pada sistem air bersih dan terhubung ke platform berbasis web atau mobile yang memberikan informasi tentang konsumsi air kepada pengguna.
Dengan adanya pemantauan penggunaan air bersih menggunakan IoT, pemerintah dapat mengidentifikasi pola penggunaan yang tidak efisien dan mengambil langkah-langkah untuk mengurangi pemborosan air. Informasi yang disediakan oleh sensor IoT juga dapat membantu dalam perencanaan pengelolaan sumber daya air yang lebih baik.
Perancangan Sistem Perancangan sistem controlling dan monitoring penggunaan air. Sistem terdiri dari modul pembacaan sensor dari Waterflow Sensor selanjutnya melalui perangkat modul ESP8266 yang dikirim ke server firebase sebagai data realtime bagi pengguna. Data disimpan dalam database MySQL sebagai data riwayat penggunaan air pengguna. Pengguna melakukan akses data penggunaan air melalui perangkat mobile secara realtime dan biaya. Arsitektur dari sistem kontrol dan monitoring air berbasis IoT disajikan pada Gambar dibawah ini.
Materi Pertemuan 5
BLOK SEKTOR DAN ARSITEKTUR (ETSI, ITU-T, IETF)
Blok sektor dan arsitektur adalah konsep yang umumnya digunakan dalam konteks teknologi informasi dan komunikasi, terutama dalam standar yang dikeluarkan oleh organisasi seperti ETSI (European Telecommunications Standards Institute), ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector), dan IETF (Internet Engineering Task Force). Mari kita bahas pengertiannya beserta contoh untuk setiap organisasi tersebut:
Blok Sektor ETSI:
Kerangka Kerja ETSI NFV Tingkat Tinggi
Sebagai bagian dari pekerjaan mereka dalam mendefinisikan persyaratan untuk NFV, ETSI menetapkan kerangka arsitektur referensi untuk NFV. Ruang lingkup kerangka kerja tidak mencakup aspek fungsi / infrastruktur jaringan yang umum untuk Fungsi Fisik dan Virtualisasi, seperti spesifikasi fungsi jaringan, kontrol infrastruktur jaringan fisik, atau aliran paket dan kontrol layanan jaringan E2E (exchange-to-exchange). Sebaliknya, ini berfokus pada perubahan yang mungkin terjadi dalam jaringan karena proses NFV, yaitu blok fungsional baru dan titik referensi yang dihasilkan dari virtualisasi jaringan.
Gambar 1 menunjukkan tampilan tingkat tinggi dari kerangka kerja NFV, seperti yang ditetapkan oleh ETSI.
1) Fungsi Jaringan Virtual (VNF)
Ini adalah fungsi individu dari jaringan yang telah divirtualisasi. Kemungkinan tidak terbatas – firewall, Evolved Packet Core, dll.
2) Infrastruktur NFV (NFVI)
Infrastruktur yang diperlukan untuk menjalankan VNF. Ini terdiri dari sumber daya perangkat keras (server komputasi dan switch jaringan), dan sumber daya virtual ("abstraksi" dari perangkat keras tempat VNF berjalan, yang dikenal sebagai "mesin virtual" (VM). Lapisan virtualisasi ("hypervisor") ada untuk abstrak di antara keduanya.
3) Manajemen & orkestrasi NFV (MANO)
MANO adalah kerangka kerja untuk manajemen dan orkestrasi semua sumber daya di lingkungan NFV. Di sinilah pengelolaan sumber daya di lapisan infrastruktur berlangsung, dan juga di mana sumber daya dibuat dan didelegasikan dan alokasi VNF dikelola.
Kerangka Arsitektur Lengkap
Blok Sektor ITU-T :
Kemampuan manajemen umum meliputi: manajemen perangkat,
manajemen topologi jaringan lokal, dan manajemen lalu lintas dan
kemacetan jaringan (misal kondisi network overflow).
Kemampuan
keamanan umum meliputi: autorisasi, autentikasi, validasi, kerahasiaan,
dan perlindungan integritas. Kemampuan spesifik tiap lapisan
berhubungan dengan persyaratan aplikasi yang spesifik, misalnya
persyaratan keamanan pembayaran mobile.
Blok Arsitektur IETF (Internet Engineering Task Force)
Internet Engineering Task Force (IETF) dan IANA telah membatasi penggunaan umum berbagai alamat IP yang digunakan untuk keperluan khusus. Khususnya alamat ini digunakan untuk lalu lintas multicast dan untuk menyediakan ruang pengalamatan untuk penggunaan tidak terbatas pada jaringan pribadi.
Internet of Things (IoT) mengacu pada perangkat yang sering terhambat dalam kemampuan komunikasi dan komputasi, sekarang menjadi lebih umum terhubung ke Internet atau setidaknya ke jaringan IP, dan ke berbagai layanan yang dibangun di atas kemampuan perangkat ini bersama-sama menyediakan.
IoT adalah area teknologi yang berkembang sangat pesat dan terhubung dengan sejumlah teknologi baru lainnya. Beberapa kelompok kerja IETF, mencakup beberapa Area sedang mengembangkan protokol yang secara langsung relevan dengan IoT dalam aspek komunikasi dan keamanan. Protokol-protokol ini digunakan oleh berbagai perusahaan, serta organisasi dan aliansi standar IoT, untuk membangun dan menentukan sistem yang dapat dioperasikan.
Materi Pertemuan 6
MODEL INTERNET OF
THINGS
REFERENSI, DOMAIN,FUNGSIONAL,
KOMUNIKASI
Model domain IoT
Model informasi IoT
.jpeg)
Pada dasarnya, Internet of
Things mengacu pada benda
yang dapat diidentifikasikan
secara unik sebagai
Representasi Virtual dalam
struktur berbasis Internet.
Referensi Model IoT
Berdasarkan IoT World Reference Model, Referensi model IoT dibagi menjadi tujuh layer, seperti pada gambar di bawah ini.
1. Physical Devices & Controller
Terdiri dari 3 bagian, yaitu sebagai berikut:
Sensor. Dimana sensor dapat mengidentifikasikan bagian physic dari alam. Sensor dapat berupa pengukur suhu, pengukur jarak dan sebagainya.
Embededed system (sistem benam). Minimum sistem atau pusat pemrosesan yang berukuran kecil dan dilengkapi dengan beberapa interface IO.
Gateway. Perangkat komunikasi yang menghubungkan perangkat physical dengan internet
2. Connectivity
Perangkat komunikasi yang menghubungkan antara perangkat fisik dan edge computing, bisa berupa 4G, Wifi, LoRA dan sebagainya.
3. Edge Computing
Layer yang berfungsi untuk menangkap data yang dikirimkan dari sensor. Pada layer ini data dipersiapkan untuk dapat disimpan pada suatu database.
4. Data accumulation
Pada layer ini data yang telah sampai disimpan pada suatu storage. Dimana storage yang dapat digunakan bisa berupa SQL atau NoSQL base.
5. Data Abstraction
Layer ini berfungsi untuk mengatur aliran data di sisi server atau cloud, dimana data yang masuk akan diarahkan menuju ke tempat penyimpanan atau diarahkan ke tempat lain seperti visualisasi, machine learning atau lainnya.
6. Application
Layer ini memiliki fungsi sebagai kontrol sistem, vertikal untuk mobile aplikasi dan juga Bisnis intelijen dan analisis. Dimana data diolah dengan machine learning untuk mendapatkan klasifikasi, cluster dan juga peramalan data.
7. Collaboration & Prosess
Layer ini memberikan informasi kepada personal untuk dapat melakukan suatu hal berdasarkan data yang diterima. Proses bisa dilakukan sebagai feedback.
Model Fungsional IoT
Dalam Revolusi Industri 4.0, setidaknya ada lima teknologi yang menjadi pilar
utama dalam mengembangkan sebuah industri siap digital, yaitu: Internet of
Things, Big Data, Artificial Intelligence, Cloud Computing dan Additive
Manufacturing.
1. Internet of Things (IoT)
IoT merupakan sistem yang menggunakan perangkat komputasi, mekanis, dan mesin digital dalam satu keterhubungan (interrelated connection) untuk menjalankan fungsinya melalui komunikasi data pada jaringan internet tanpa memerlukan
interaksi antarmanusia atau interaksi manusia dan komputer. Sistem IoT mengintegrasikan empat komponen, yaitu: perangkat sensor, konektivitas, pemrosesan data, dan antarmuka pengguna. Contoh aplikasi IoT di Indonesia: Gowes (IoT untuk
bike sharing), eFishery (IoT pemberi pakan ikan otomatis), Qlue
(IoT untuk smart city), dan Hara (IoT untuk pangan dan pertanian).
2. Big Data
Big Data adalah istilah yang menggambarkan volume besar data, baik terstruktur maupun tidak terstruktur. Namun bukan jumlah data yang penting, melainkan apa yang dilakukan organisasi terhadap data. Big Data dapat dianalisis untuk pengambilan
keputusan maupun strategi bisnis yang lebih baik.
Penyedia Layanan Big Data Indonesia, antara lain:
a. Sonar Platform;
b. Paques Platform;
c. Warung Data;
d. Dattabot.
3. Artificial Intelligence (AI)
AI merupakan sebuah teknologi
komputer atau mesin yang memiliki
kecerdasan layaknya manusia dan bisa
diatur sesuai keinginan manusia. AI
bekerja dengan mempelajari data
yang diterima secara
berkesinambungan. Semakin banyak
data yang diterima dan dianalisis,
semakin baik pula AI dalam membuat
prediksi. Aplikasi chatbot dan
pengenalan wajah (face recognition)
merupakan salah satu contoh
penerapan AI.
4. Cloud Computing
Komputasi awan (cloud computing)
adalah teknologi yang menjadikan
internet sebagai pusat pengelolaan
data dan aplikasi, dimana penggunakomputer diberikan hak
akses (login) menggunakan cloud
untuk dapat mengkonfigurasi peladen
(server) melalui internet. Contohnya,
hostingsitus web berbentuk peladen
virtual. Ada tiga jenis model layanan
dari komputasi awan, yaitu:
• Cloud Software as a Service (SaaS),
• Cloud Platform as a Service (PaaS),
• Infrastructure as a Service (IaaS)
1. Device-To-Device Communications
Dalam model komunikasi dari perangkat-ke-perangkat atau Device-To-Device Communications. Komunikasi ini melibatkan dua atau lebih perangkat yang terhubung. Komunikasi tersebut tidak melalui server atau bahkan aplikasi perantara. Model jenis ini dapat berkomunikasi melalui berbagai jaringan, termasuk jaringan lokal atau Internet. Penerapannya ada pada Bluetooth, 40 Z Wave, 41 atau ZigBee 42 berkomunikasi dari perangkat-ke-perangkat
2. Device-To-Cloud Communications
Model komunikasi perangkat-ke-cloud dapat terhubung ke layanan server sebagai penyedia aplikasi. Dari sana nantinya dipakai untuk bertukar data dan mengontrol jalannya data itu sendiri. Model ini mengandalkan kelebihan dari mekanisme komunikasi pada kabel Ethernet atau koneksi Wi-Fi. Untuk membuat koneksi antar perangkat dan jaringan IP, yang terhubung ke layanan cloud. Model komunikasi jenis device and cloud.
3. Device-to-Gateway (perangkat ke gateway)
Dalam model perangkat-ke-gateway, atau nama khususnya adalah yaitu model gateway-to–aplication-layer gateway (ALG). Perangkat IoT terhubung lewat layanan ALG sebagai jalur menuju layanan cloud. Dalam penjelasan sederhana, tersedia software aplikasi yang beroperasi pada perangkat lokal. Menjadi perantara sekaligus menyediakan layanan keamanan dan fungsi lain seperti menerjemahkan data atau protokol.
4. Model Back-End Data-Sharing Model
Model Back-End Data-Sharing berkiblat pada arsitektur komunikasi. Serta memudahkan pengguna untuk mengekspor dan menganalisis data pada objek pintar dari layanan awan yang tercampur dengan data lain. Model ini mendukung keinginan pengguna untuk mendapatkan akses data di data sensor yang diupload ke pihak ketiga (Tschofenig, J. Arkko, D. Thaler, & D. McPherson, 2015). Model jenis ini adalah perpanjangan dari komunikasi device to-cloud, yang membuat data terisolasi karena perangkat IoT hanya mengunggah ke aplikasi tunggal. Arsitektur back-end sharing memungkinkan menganalisa data yang dikumpulkan dari perangkat IoT tunggal.
Materi Pertemuan 7
ARCHITECTURE
REFERENCE MODEL OF
IOT
Model Referensi IoT bertujuan untuk membangun landasan umum dan bahasa umum untuk arsitektur IoT dan sistem IoT.
View informasi
Dasar dari Model Referensi IoT adalah Model Domain IoT, yang memperkenalkan konsep utama Internet of Things seperti Perangkat, Layanan IoT dan Entitas Virtual (VE), dan juga memperkenalkan hubungan antara konsep-konsep ini. Tingkat abstraksi Model Domain IoT telah dipilih sedemikian rupa sehingga konsepnya tidak bergantung pada teknologi dan kasus penggunaan tertentu. Idenya adalah bahwa konsep-konsep ini tidak diharapkan untuk berubah banyak selama dekade berikutnya atau lebih lama.
Berdasarkan Model Domain IoT, Model Informasi IoT telah dikembangkan. Ini mendefinisikan struktur (misalnya hubungan, atribut) informasi terkait IoT dalam sistem IoT pada tingkat konseptual tanpa membahas bagaimana itu akan diwakili. Informasi yang berkaitan dengan konsep-konsep Model Domain IoT dimodelkan, yang secara eksplisit dikumpulkan, disimpan, dan diproses dalam sistem IoT, misalnya informasi tentang Perangkat, Layanan IoT, dan Entitas Virtual.
View deployment dan operasional
1. Ambil tindakan dan buat ataupun
melakukan pembaharuan kebijakan
2. Melakukan teknik kontrol (segmen
jaringan)
3. Menerapkan pedoman
pengembang perangkat lunak yang
aman, seperti OWASP
4. Melakukan pemodelan ancaman.
Vendor harus mengubah kata sandi
default sebelum menghubungkan
perangkat ke internet
Sensor
• Ini adalah Perangkat sederhana atau kompleks yang biasanya melibatkan
transduser yang mengubah sifat fisik seperti suhu menjadi sinyal listrik.
• Perangkat ini mencakup konversi yang diperlukan dari sinyal listrik
analog menjadi sinyal digital, mis. tingkat tegangan ke angka 16-bit,
pemrosesan untuk perhitungan sederhana, penyimpanan potensial
untuk hasil antara, dan kemampuan komunikasi yang potensial untuk
mengirimkan representasi digital dari properti fisik serta menerima
perintah.
• Kamera video dapat menjadi contoh lain dari sensor kompleks yang
dapat mendeteksi dan mengenali orang.
Actuators
• Ini juga Perangkat sederhana atau kompleks yang melibatkan transduser yang mengubah sinyal listrik menjadi perubahan properti fisik (mis. Nyalakan sakelar atau gerakkan motor).
• Perangkat ini juga mencakup kemampuan komunikasi potensial, penyimpanan perintah perantara, pemrosesan, dan konversi sinyal digital menjadi sinyal listrik analog.
Tags
• Tag secara umum mengidentifikasi Entitas Fisik yang melekat
padanya. Pada kenyataannya, tag dapat berupa Perangkat atau
Entitas Fisik tetapi tidak keduanya, seperti yang ditunjukkan oleh
model domain.
• Contoh dari Tag sebagai Perangkat adalah tag Radio Frequency
Identification (RFID), sedangkan tag sebagai Entitas Fisik adalah
kode barcode permanen atau kode Respon Cepat (QR) yang dicetak
kertas.
• Baik Perangkat elektronik atau tag entitas yang dicetak kertas berisi
identifikasi unik yang dapat dibaca dengan cara optik (kode batang
atau kode QR) atau sinyal radio (tag RFID)
Komentar
Posting Komentar