Internet of Things (IoT) adalah paradigma yang memvisualisasikan dunia di mana objek fisik terhubung ke Internet dan dapat berkomunikasi satu sama lain dan dengan manusia. IoT memiliki potensi untuk mengubah berbagai industri dengan memungkinkan aplikasi dan layanan baru yang memanfaatkan data dan fungsionalitas dari objek terhubung. Dalam artikel ini, kita akan mengulas penelitian dan pengembangan terkini tentang IoT dari perspektif industri, serta membahas teknologi pendukung kunci, aplikasi utama IoT, dan tantangan dan tren masa depan.
Latar Belakang dan Arsitektur IoT
Istilah IoT pertama kali diperkenalkan oleh Kevin Ashton pada tahun 1999 untuk menggambarkan suatu sistem di mana objek fisik dilengkapi dengan tag identifikasi radiofrekuensi (RFID) yang dapat diidentifikasi dan dilacak oleh pembaca RFID. Sejak itu, konsep IoT telah berkembang untuk mencakup teknologi lain seperti sensor, aktuator, GPS, perangkat seluler, dan komputasi awan, yang memungkinkan berbagai objek fisik dan perangkat untuk terhubung ke Internet dan berkolaborasi serta berkomunikasi satu sama lain.
Definisi yang umum diterima tentang IoT adalah:
‘Infrastruktur jaringan global dinamis dengan kemampuan self-configuring berdasarkan protokol komunikasi standar dan interoperabel di mana ‘Things’ fisik dan virtual memiliki identitas, atribut fisik, dan kepribadian virtual serta menggunakan antarmuka pintar, dan terintegrasi dengan sempurna ke dalam jaringan informasi.’
IoT dapat dilihat sebagai sistem siber-fisik kompleks yang mengintegrasikan berbagai perangkat dengan kemampuan sensor, identifikasi, pemrosesan, komunikasi, dan jaringan. Untuk merancang dan mengimplementasikan sistem IoT, seringkali diadopsi arsitektur berorientasi layanan (SOA) untuk mengabstraksi fungsionalitas dan komunikasi perangkat yang heterogen serta memberikan platform umum untuk integrasi dan penyampaian layanan. SOA untuk IoT umumnya terdiri dari empat lapisan: sensing, networking, service, dan interface.
- Lapisan sensing bertanggung jawab atas pengumpulan data dan informasi dari dunia fisik menggunakan perangkat seperti tag RFID, sensor, dan ponsel pintar. Lapisan ini juga menyediakan fungsionalitas identifikasi dan lokalitas untuk objek terhubung.
- Lapisan networking bertanggung jawab atas menghubungkan semua objek bersama-sama dan memungkinkan mereka berbagi dan bertukar informasi. Lapisan ini juga menggabungkan dan mengintegrasikan informasi dari infrastruktur TI yang ada seperti sistem bisnis, sistem transportasi, jaringan listrik, sistem kesehatan, dll. Lapisan ini melibatkan teknologi seperti jaringan nirkabel, protokol Internet, dan gateway.
- Lapisan service bertanggung jawab atas menyediakan platform middleware yang mendukung integrasi dan manajemen layanan dan aplikasi secara mulus dalam IoT. Lapisan ini juga memproses dan menganalisis data dan informasi yang dikumpulkan dari lapisan sensing dan networking, dan menyediakan mekanisme penemuan layanan, komposisi, dan kepercayaan. Lapisan ini melibatkan teknologi seperti komputasi awan, analitika big data, dan layanan web.
- Lapisan interface bertanggung jawab atas menyediakan antarmuka yang ramah pengguna dan cerdas untuk interaksi manusia-dengan-objek dan objek-dengan-objek. Lapisan ini juga menyederhanakan akses dan kontrol terhadap objek dan layanan dalam IoT. Lapisan ini melibatkan teknologi seperti ponsel pintar, tablet, jaringan sosial, dan agen cerdas.
Teknologi Pendukung Kunci IoT bergantung pada sejumlah teknologi pendukung kunci yang menyediakan dasar dan dukungan untuk implementasi dan operasinya. Teknologi ini termasuk:
- Teknologi identifikasi dan pelacakan, seperti RFID, barcode, dan sensor pintar, yang memungkinkan objek dapat diidentifikasi dan dipantau dengan unik dalam IoT. Teknologi ini banyak digunakan dalam industri seperti logistik, manajemen rantai pasokan, dan layanan kesehatan, untuk meningkatkan visibilitas, pelacakan, dan efisiensi proses dan operasi.
- Teknologi komunikasi, seperti WiFi, Bluetooth, ZigBee, NFC, dan jaringan seluler, yang memungkinkan objek berkomunikasi dan bertukar informasi satu sama lain dan dengan Internet. Teknologi ini menyediakan tingkat kinerja, kehandalan, keamanan, dan efisiensi energi yang berbeda, tergantung pada persyaratan dan kendala dari aplikasi IoT.
- Teknologi jaringan, seperti IPv6, 6LoWPAN, M2M, dan gateway IoT, yang memungkinkan objek terhubung dan terintegrasi ke dalam infrastruktur jaringan global. Teknologi ini menyediakan interoperabilitas, skalabilitas, dan adaptabilitas untuk lingkungan IoT yang heterogen dan dinamis.
- Teknologi manajemen layanan, seperti SOA, komputasi awan, dan layanan web, yang memungkinkan objek menawarkan fungsionalitas mereka sebagai layanan standar dan dapat digunakan kembali, dan untuk dikomposisikan dan diorkestrasikan menjadi aplikasi tambahan. Teknologi ini menyediakan platform dan kerangka kerja umum untuk penyediaan layanan, penemuan, dan integrasi layanan dalam IoT.
Aplikasi Kunci IoT di Industri IoT memiliki berbagai aplikasi di berbagai domain industri, seperti pemantauan lingkungan, kesehatan, rantai pasokan makanan, pertambangan, transportasi, pemadam kebakaran, dan keamanan. Aplikasi ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas, efisiensi, keamanan, dan keberlanjutan sistem dan proses industri, dengan memanfaatkan data dan fungsionalitas dari objek terhubung. Beberapa contoh aplikasi IoT di industri adalah:
- Pemantauan lingkungan: IoT dapat digunakan untuk memantau dan mengendalikan parameter lingkungan seperti suhu, kelembaban, kualitas udara, kebisingan, dan cahaya, dalam skenario berbeda seperti bangunan pintar, kota pintar, pertanian pintar, dan energi pintar. IoT dapat membantu mengoptimalkan konsumsi energi, mengurangi emisi gas rumah kaca, dan meningkatkan kenyamanan dan kesejahteraan penghuni dan warga.
- Kesehatan: IoT dapat digunakan untuk menyediakan layanan kesehatan yang dipersonalisasi dan mobile, dengan menggunakan perangkat seperti sensor yang dapat dipakai, ponsel pintar, dan tablet, untuk mengumpulkan dan menganalisis data biometrik dan fisiologis pasien, dan berkomunikasi dengan dokter dan caregiver. IoT dapat membantu meningkatkan diagnosis, pengobatan, dan pencegahan penyakit, serta mengurangi biaya dan risiko kesehatan.
- Rantai pasokan makanan: IoT dapat digunakan untuk melacak dan melacak produk makanan dari peternakan hingga piring, dengan menggunakan perangkat seperti tag RFID, sensor, dan ponsel pintar, untuk memantau suhu, kelembaban, dan kualitas makanan sepanjang rantai pasokan. IoT dapat membantu memastikan keamanan makanan, mengurangi pemborosan makanan, dan meningkatkan kepuasan pelanggan.
- Pertambangan: IoT dapat digunakan untuk meningkatkan keselamatan dan efisiensi produksi pertambangan, dengan menggunakan perangkat seperti tag RFID, sensor, dan kamera, untuk memantau lokasi dan kondisi para penambang, peralatan, dan lingkungan, dan memberikan peringatan dini dan penyelamatan darurat dalam kasus kecelakaan. IoT dapat membantu mencegah dan mengurangi bencana pertambangan, serta meningkatkan produktivitas dan profitabilitas industri pertambangan.
- Transportasi: IoT dapat digunakan untuk menciptakan sistem transportasi cerdas, dengan menggunakan perangkat seperti GPS, sensor, dan ponsel pintar, untuk memantau dan mengendalikan arus lalu lintas, status kendaraan, dan perilaku pengemudi, serta menyediakan layanan navigasi, parkir, dan hiburan. IoT dapat membantu mengurangi kemacetan lalu lintas, kecelakaan, dan polusi, serta meningkatkan mobilitas, keamanan, dan kenyamanan para pelancong.
- Pemadam kebakaran: IoT dapat digunakan untuk mendeteksi dan mencegah bahaya kebakaran, dengan menggunakan perangkat seperti tag RFID, sensor, dan kamera, untuk memantau suhu, asap, dan nyala api bangunan dan fasilitas, serta menyediakan sistem peringatan dini dan pemadam kebakaran. IoT juga dapat digunakan untuk mendukung operasi pemadam kebakaran, dengan menggunakan perangkat seperti helm pintar, pakaian pintar, dan drone, untuk menyediakan informasi dan komunikasi real-time bagi petugas pemadam kebakaran.
Tantangan Penelitian dan Tren Masa Depan
Meskipun potensi dan manfaat menjanjikan dari IoT, masih ada banyak tantangan penelitian dan isu terbuka yang perlu diatasi, seperti:
- Tantangan teknis, seperti merancang arsitektur yang scalable, adaptif, dan interoperabel untuk IoT, mengembangkan protokol komunikasi dan jaringan yang efisien dan dapat diandalkan untuk IoT, menyediakan manajemen layanan dan analitika data yang efektif dan aman untuk IoT, dan mengintegrasikan IoT dengan sistem TI dan perangkat warisan yang ada.
- Tantangan standarisasi, seperti mengembangkan dan mengadopsi standar dan protokol umum untuk IoT, mengkoordinasikan dan mengharmonisasikan upaya dari berbagai organisasi dan pemangku kepentingan standarisasi yang berbeda, dan memastikan kompatibilitas dan kepatuhan produk dan layanan IoT.
- Tantangan keamanan dan privasi, seperti melindungi data dan informasi yang dipertukarkan dan disimpan di IoT, mencegah akses dan pengungkapan tidak sah terhadap perangkat dan layanan IoT, serta menghormati hak dan preferensi pengguna dan pemilik IoT.
Selain mengatasi tantangan ini, juga ada beberapa tren penelitian yang muncul dan peluang untuk IoT, seperti:
- Mengintegrasikan jaringan sosial dengan IoT, untuk memungkinkan interaksi sosial dan kolaborasi antara objek dan pengguna IoT, dan membuat aplikasi dan layanan sosial baru berdasarkan data dan fungsionalitas IoT.
- Mengembangkan teknologi IoT berkelanjutan, untuk mengurangi konsumsi energi dan dampak lingkungan dari perangkat dan jaringan IoT, serta menyediakan solusi yang efisien energi dan berkelanjutan untuk aplikasi IoT.
- Mengembangkan solusi middleware IoT yang sadar konteks, untuk memberikan dukungan cerdas dan adaptif bagi perangkat dan aplikasi IoT, dan untuk memungkinkan kesadaran konteks dan manajemen mandiri dari sistem IoT.
- Menggunakan teknik kecerdasan buatan untuk menciptakan objek pintar atau perangkat pintar, untuk meningkatkan kemampuan dan fungsionalitas dari perangkat dan aplikasi IoT, serta untuk memungkinkan perilaku otonom dan proaktif dari sistem IoT.
- Menggabungkan IoT dan komputasi awan, untuk menyediakan sumber daya dan layanan yang dapat diskalakan, elastis, dan hemat biaya untuk perangkat dan aplikasi IoT, serta untuk memungkinkan paradigma sensasi sebagai layanan untuk sistem IoT.
Kesimpulan
IoT adalah paradigma yang mengubah berbagai industri dengan menghubungkan objek fisik ke Internet dan memungkinkan aplikasi dan layanan baru yang memanfaatkan data dan fungsionalitas dari objek terhubung. Dalam artikel ini, kami telah meninjau penelitian dan pengembangan terkini tentang IoT dari perspektif industri, serta membahas teknologi pendukung kunci, aplikasi utama IoT, dan tantangan dan tren masa depan. Kami berharap artikel ini dapat memberikan gambaran komprehensif dan mendalam tentang IoT di industri, dan menginspirasi lebih banyak penelitian dan inovasi di bidang yang menjanjikan ini
