Pada sesi ini dijabarkan secara garis besar definisi dan konsep teknologi IoT, perkembangannya hingga saat ini, desain arsitekturnya dan platform yang banyak ada di pasaran.

Internet of Things, atau IoT, merupakan sebuah sistem dari perangkat komputasi, mesin-mesin mekanis dan digital, objek, binatang atau manusia yang saling terhubung dan terkait satu sama lain dan memiliki tanda pengenal unik (unique identifiers / UID) serta kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke mesin.

Sebagai contoh riil, sesuatu yang disebut sebagai "thing" dari Internet of Things dapat berupa seorang manusia dengan perangkat implan pemantai detak jantung, binatang ternak dengan biochip transponder, sebuah mobil canggih yang dilengkapi dengan sensor built-in untuk memperingatkan pengemudi ketika tekanan ban melemah atau objek alam dan buatan manusia lainnya yang dapat diberikan sebuah alamat IP / internet protocol sehingga mampu mentransfer data melalui jaringan.

Semakin marak, banyak organisasi dalam berbagai bidang industri menggunakan IoT untuk dapat beroperasi dengan jauh lebih efisien, lebih dapat memahami kostumer untuk memberikan pelayanan yang jauh lebih baik, meningkatkan proses pengambilan keputusan dan meningkatkan nilai jual dari bisnisnya.

Sejarah IoT

Kevin Ashton, co-founder dari Auto-ID Center di kampus MIT, pertama kali menyinggung Internet of Things pada sebuah presentasi yang ia buat untuk perusahaan Procter & Gamble (P&G) pada tahun 1999. Berniat untuk membawa teknologi identifikasi frekuensi radio (RFID) untuk menarik perhatian pihak senior manajemen dari P&G, Ashton menamai presentasinya sebagai "Internet of Things" untuk menggabungkan tren baru yang keren pada tahun 1999: yaitu boomingnya Tnternet. Profesor dari kampus MIT Neil Gershenfeld dalam bukunya, When Things Start to Think, juga muncul pada tahun 1999, tidak menggunakan istilah yang sama persis namun menyediakan pandangan yang jelas pada arah dari perkembangan IoT.

IoT telah berevolusi dari konvergensi antara teknologi nirkabel, sistem mikroelektromekanikal (MEMS), mikroservis dan Internet sendiri. Konvergensi telah membantu meruntuhkan silo antara teknologi operasional dan teknologi informasi, memungkinkan data tak terstruktur yang berasal dari mesin untuk dapat dianalisis agar menghasilkan wawasan untuk memacu peningkatan mutu dalam segala lini.

Meskipin Ashton merupakan yang pertama kali menyebutkan istilah Internet of Things, gagasan dari perangkat yang saling terhubung telah ada sejak tahun 1980an, atas nama embedded internet dan pervasive computing.

Perangkat Internet yang pertama, sebagai contoh, adalah sebuah mesin minuman dingin yang ada di Universitas Carniege Mellon pada awal tahun 1980. Dengan menggunakan teknologi web, programmer dapat memeriksa status dari mesinnya dan menentukan apakah masih ada minuman dingin yang menanti mereka, sehingga mereka tahu apakah tidak mubasir mereka mendatangi mesin itu.

IoT berkembang dari komunikasi mesin-ke-mesin (M2M, misalnya mesin yang terhubung satu sama lain melalui jaringan tanpa interaksi manusia. M2M merujuk pada menghubungkan perangkat ke komputasi awan, mengaturnya dan mendapatkan data darinya.

Membawa M2M ke level selanjutnya, IoT merupakan sebuah jaringan sensor yang terdiri dari milyaran perangkat cerdas yang menghubungkan orang-orang, berbagai sistem dan aplikasi lainnya untuk mendapatkan dan berbagi data. Sebagai pondasinya, M2M menawarkan konektivitas yang memungkinkan adanya IoT.

Internet of Things juga merupan ekstensi alami dari SCADA (supervisory control and data acquisition), yang merupakan sebuah kategori aplikasi perangkat lunak untuk proses kontrol, pengambilan data secara real time dari lokasi remot untuk mengendalikan perangkat dan kondisi. Sistem SCADA mencakup komponen perangkat keras dan perangkat lunak. Perangakat kerasnya mengambil data dan memberikan data iti kepada komputer yang memiliki perangkat lunak SCADA terinstall, dimana kemudian data itu diproses dan dipresentasikan pada waktu yang tepat. Evolusi dari SCADA seperti pada generasi akhir dari sistem SCADA dikembangkan menjadi generasi pertama dari sistem IoT.

Konsep dari ekosistem IoT, namun demikian, tidak benar-benar datang dengan sendirinya hingga pertengahan tahun 2010 pada saat, pemerintah Republik Rakyat Tiongkok mengatakan bahwa mereka akan membuat IoT sebagai prioritas strategis selama lima tahun kedepan.

Bagaimana Cara Kerja IoT

Ekosistem IoT terdiri dari perangakt cerdas yang berkemampuan web yang menggunakan prosesor, sensor, dan perangkat komunikasi tertanam untuk mengkoleksi, mengirim, dan bertindak pada data yang mereka dapatkan dari lingkungannya. Perangkat IoT berbagi data sensor yang mereka koleksi dengan cara menghubungkan dirinya ke suatu perangkat IoT gateway atau perangkat pinggiran lainnya dimana datanya dikirim ke awan untuk dianalisis atau dianalisis secara lokal. Terkadang, perangkat-perangkat tersebut berkomunikasi dengan perangkat terkait lainnya dan bertindak berdasarkan informasi yang mereka dapatkan dari satu sama lain. Perangkat melakukan tugas kebanyakan tanpa melibatkan manusia, meskipun manusia dapat berinteraksi dengan perangkat tersebut - sebagai contoh, untuk menyetelnya, memberinya instruksi, atau mengakses datanya.

Konektivitas, jaringan dan protokol komunikasi yang digunakan dengan perangkat berkemampuan web tersebut sangat bergantung pada aplikasi IoT spesifik yang dipasang.

cara_kerja_sistem_berbasis_teknologi_internet_of_things.png

Keuntungan Teknologi IoT

Internet of Things menawarkan beberapa keuntungan bagi organisasi, yang memungkinkan mereka untuk:

• Memonitor proses bisnis mereka secara keseluruhan
• Meningkatkan pengalaman kostumer
• Menghemat uang dan waktu
• Meningkatkan produktivitas pekerja
• Mengintegrasikan dan mengadaptasi model bisnis
• Membuat keputusan bisnis yang lebih baik, dan
• Menghasilkan lebih banyak pendapatan

IoT mendorong perusahaan untuk memikirkan ulang cara mereka melakukan pendekatan terhadap bisnisnya, industri dan pasar yang memberikan mereka perangkat untuk meningkatkan strategi bisnisnya.

Penerapan IoT untuk Konsumen dan Enterprise

Terdapat berbagai macam aplikasi atau penerapan dari IoT dalam dunia nyata, mulai dari IoT konsumen hingga IoT enterprise bahkan IoT manufaktur dan industrial (IIoT). Penerapan IoT terbentang luas secara vertikal, termasuk otomotif, telekomunikasi, energi dan lainnya.

Pada segmen konsumen, sebagai contoh, rumah pintar yang dilengkapi dengan pengatur suhu cerdas, perabot cerdas dan pemanas yang online, penerangan dan perangkat elektronik yang dapat dikendalikan dari jarak jauh melalui komputer, ponsel pintar atau perangkat genggam lainnya.

Perangkat yang dapat dipakai (wearable device) dengan sensor dan perangkat lunak yang dapat mengkoleksi dan menganalisis data pengguna, mengirim pesan ke teknologi lainnya mengenai keadaan penggua dengan tujuan untuk membuat kehidupan pengguna menjadi lebih mudah dan nyaman. Weareable device juga digunakan untuk keamanan publik - sebagai contoh, meningkatkan waktu respon dari peresepon pertama saat keadaan darurat dengan menyediakan rute yang dioptimisasi untuk menuju suatu lokasi atau misalnya dengan memantau organ vital pekerja bangunan atau pemadam kebakaran yang sedang bertugas di tempat berisiko tinggi.

Dalam dunia kesehatan, IoT menawarkan banyak manfaat, termasuk kemampuan untuk mengawasi pasien dengan lebih dekat untuk menggunakan datanya agar dapat dianalisis. Rumah sakit seringkali menggunakan sistem IoT untuk menyelesaikan tugas seperti manajemen inventaris, baik untuk bagian farmasi dan instrumen medis.

cakupan_penerapan_teknologi_internet_of_things.jpg

Selain itu, bangunan pintar (smart building), sebagai contoh, mengurangi biaya listrik menggunakan sensor yang mendeteksi seberapa banyak orang yang ada di dalam ruangan. Temperaturnya dapat disetel secara otomatis - sebagai contoh, menyalakan AC jika terdeteksi ruangan penuh atau mematikan pemanas jika semua orang sudah pulang.

Dalam bidang pertanian, sistem pertanian cerdas berbasis IoT dapat membantu memonitor, sebagai contoh, cahaya, suhu, kelembapan dan kesuburan tanah ladang menggunakan sensor-sensor yang saling terhubung. IoT juga instrumental dalam automatisasi sistem pengairan.

Pada penerapan kota pintar (smart city), sensor IoT dan penerapannya, seperti lampu lalu lintas pintar dan pengukur pintar, dapat membantu meringankan lalu lintar, menghemat energi, memonitor dan menangani masalah lingkungan, dan meningkatkan sanitasi.

Menggunakan CloudMQTT Broker

Pada sesi ini dilakukan praktikum bagaimana mengintegrasikan perangkat IoT dengan layanan komputasi awan (cloud service) untuk IoT yaitu Cloud MQTTBroker. Registrasi akun dan persiapan lainnya.

CloudMQTT merupakan server Mosquitto (server yang menggunakan protokol telemetri transport untuk menyediakan layanan pertukaran data IoT menggunakan model publish/subscribe atau message queue) yang termanage untuk tujuan komersil dan gratis bagi pengguna non-profit.

Kita menggunakan layanan dari CloudMQTT untuk dapat mengendalikan dan mengkoleksi data dari perangkat IoT kita melalui Internet. Dikarenakan rumitnya struktur jaringan internet, maka kita menggunakan layanan MQTT broker online yang salah satunya dari perusahaan CloudMQTT ini. CloudMQTT dipilih karena selain menyediakan layanan berbayar, mereka juga menyediakan layanan gratis bagi pengguna yang hanya ingin sekedar mencoba.

Message queue menyediakan protokol komunikasi asinkron, pengirim dan penerima dari pesan tidak perlu berinteraksi dengan message queue pada saat yang sama. Pesan-pesan yang masuk ke queue (antrian) disimpan hingga penerima menerimanya atau hingga batas waktu penyimpanan pesan berakhir. MQTT dan Mosquito sangat cocok digunakan untuk penerapan yang sensitif terhadap bandwidth.

CloudMQTT memungkinkan kita untuk fokus ke aplikasi/penerapan ketimbang meluangkan waktu untuk membangun sendiri sistem broker atau memperbaiki keseluruhan platform.

alur_kerja_cloudmqtt_broker.png

Buat Contoh Instance CloudMQTT

Buat sebuah akun da nlogin ke kontrol panel dan klik + Create New Instance.

cloudmqt_create_instance.png

Untuk memulai kita perlu melakukan sign up dengan jenis akun yang tidak berbayar (Cute Cat). Pilih nama dan jenis layanan untuk instance kita. Kemudian klik Select Region untuk memilih lokasi data center.

cloudmqtt_create_new_instance.png

Pilih data center mana dan area regional dari instance kita. Klik Review untuk memastikan semua konfigurasinya benar.

cloudmqtt_review_konfigurasi.png

Instance yang kita buat secara otomatis akan disediakan setelah kita menyelesaikan proses sign up dan kita dapat melihat detail dari instance, seperti misalnya informasi koneksi, pada halaman detail. Nanti kita juga akan diarahkan untuk memformat URL koneksi ketika menghubungkan alat dan client libraries, bentuk URLnya umumnya seperti berikut:

mqtt: //user:password@server:port

cloudmqtt_instance_info.png

CloudMQTT Settings

Kita dapat mengkonfigurasi Persistent client expiration dan User username as client pada bagian settings.

cloudmqtt_settings.png

Users dan ACL

Kita dapat mengatur user access dan ACL rules untuk instance MQTT yang kita buat melalui HTTP API.

cloudmqtt_users_and_acl.png

Websocket UI

WebSocket UI menampilkan siaran data langsung yang telah dikirim ke suatu topik. Kita juga dapat mempublish pesan dari WebSocket UI kepada topik tertentu.

cloudmqtt_websocket_ui.png

Statistik

Statistik digunakan untuk mengecek metric saat runtime.

cloudmqtt_statistic.png

Connection

Halaman Koneksi akan melist semua koneksi aktive yang terhubung ke instance kita.

cloudmqtt_connection.png

Log

Tab log memperlihatkan log/catatan kegiatan yang terjadi pada server kita secara realtime dan membantu kita melakukan pemecahan masalah jika terjadi sesuatu yang tidak semestinya.

cloudmqtt_server_log.png