Arsitektur Internet of Things (IoT) terus merevolusi kehidupan kita. Memahami arsitektur IoT sangat penting agar kita dapat memanfaatkannya sepenuhnya. Perangkat terhubung menjadi inti dari IoT, dan ada berbagai layer serta komponen yang membentuk infrastruktur ini. Contoh dari berbagai industri menggambarkan seberapa serbaguna arsitektur ini.
Pengertian Arsitektur Internet of Things
Arsitektur IoT adalah jaringan terorganisir dari perangkat terhubung, sensor, aktuator, dan layanan cloud yang memungkinkan aliran data. Terdiri dari empat layer kunci: Persepsi/sensor, Konektivitas/jaringan, Pengolahan data, dan Antarmuka pengguna/aplikasi. Komponen tambahan seperti layer komputasi tepi untuk waktu respons yang lebih cepat, layer bisnis untuk menghubungkan solusi dengan proses yang ada, layer keamanan untuk enkripsi & otentikasi juga penting dalam arsitektur IoT yang digunakan di berbagai sektor seperti kota pintar & layanan kesehatan.
Pengertian Arsitektur IoT Menurut Para Ahli
Arsitektur IoT merujuk pada kerangka kerja yang merencanakan struktur dan tata letak komponen-komponen dalam jaringan IoT. Berikut adalah beberapa definisi arsitektur IoT menurut para ahli:
- Menurut Dr. Mazlan Abbas, seorang pakar IoT, arsitektur IoT adalah struktur yang mencakup perangkat keras, perangkat lunak, komunikasi, protokol, dan keamanan yang diperlukan untuk mendukung pengoperasian perangkat yang terhubung dalam jaringan IoT.
- Menurut Nick Jones, seorang analis dari Gartner, arsitektur IoT merupakan struktur yang terdiri dari lapisan-lapisan yang mencakup perangkat keras, komunikasi, layanan, dan aplikasi, yang dirancang untuk mendukung pengembangan, operasional, dan manajemen solusi IoT.
- Menurut Ashwin Pajankar, seorang penulis dan pengembang IoT, arsitektur IoT adalah panduan atau model yang menyeluruh tentang cara mendesain, mengonfigurasi, dan mengelola infrastruktur IoT, yang meliputi perangkat keras, perangkat lunak, protokol komunikasi, keamanan, dan integrasi data.
- Menurut Sanjay Mazumder, seorang pengamat teknologi, arsitektur IoT adalah kerangka kerja yang mencakup susunan perangkat keras, jaringan, dan perangkat lunak yang diperlukan untuk mengintegrasikan dan mengelola perangkat yang terhubung dalam lingkungan IoT.
Menurut jurnal Internet of Things and Its Relevance to Digital Marketing (2023), pengertian Internet of Things adalah bahwa Internet of Things (IoT) dijelaskan sebagai struktur yang terpadu dari objek yang didukung oleh internet yang dapat mengumpulkan dan mengirim data melalui jaringan nirkabel tanpa campur tangan manusia.
Internet of Things (IoT) adalah konsep yang memvisualisasikan miliaran perangkat terhubung yang saling bertukar data dan membentuk cara kerja serta gaya hidup kita. Di tengah-tengahnya terletak arsitektur IoT, terdiri dari banyak elemen yang bekerja bersama untuk mengizinkan penanganan informasi yang efisien melalui layer fisik hingga layer aplikasi dengan menghubungkan sensor, aplikasi, serta perangkat fisik menjadi satu sistem yang terkonsolidasi.
Related Posts:
Arsitektur IoT biasanya didasarkan pada empat layer fundamental: persepsi/sensor, konektivitas/jaringan, pengolahan data, dan antarmuka pengguna atau aplikasi. Membangun struktur yang efektif menjamin skalabilitas, kompatibilitas, serta keamanan yang membuatnya signifikan saat mengelola konsepsi secara keseluruhan dengan sukses.
Pentingnya Arsitektur IoT
Keberhasilan implementasi IoT bergantung pada arsitektur yang terdefinisi dengan baik, memungkinkan komponen yang beragam berinteraksi dan beroperasi tanpa masalah sambil tetap memperluas, tetap kompatibel, dan meningkatkan keamanan. Layer persepsi penting dalam struktur ini karena memfasilitasi pengumpulan data dan transfer data dengan mudah dari perangkat sensor ke elemen lain dalam kerangka kerja.
Ada komplikasi terkait arsitektur ini, seperti: kurangnya protokol atau bahasa yang terpadu, kesulitan dalam interkoneksi antara sistem, mendapatkan akses atas jaringan yang tidak selalu mudah diakses, serta masalah portabilitas. Oleh karena itu, pemeliharaan perlu dapat diandalkan dalam manajemen solusi juga – sehingga perubahan seperti perubahan proses pengguna atau variasi data dapat terjadi dengan cepat tanpa mempengaruhi perjanjian tingkat layanan (SLA).
Layer Utama dalam IoT
Untuk implementasi yang berhasil di berbagai industri, desain arsitektur yang efektif harus ada saat menggunakan teknologi IoT. Pada akhirnya, semuanya bergantung pada desain arsitektur sistem IoT yang kokoh untuk efektivitas maksimum.
Meskipun ada banyak pendapat bahwa arsitektur IoT terdiri dari 3 layer, 4 layer, 5, 6 bahkan 7 layer tapi disini kami akan memberikan informasi mengenai arsitektur IoT 4 layer.
Untuk memahami kemampuan arsitektur IoT, penting untuk mengetahui layer utamanya yang memungkinkan implementasi yang sukses. Komponen-komponen kunci ini adalah: layer persepsi/sensor, layer konektivitas/jaringan, layer pengolahan data, dan layer antarmuka pengguna/aplikasi. Mari kita eksplorasi masing-masing secara terpisah untuk memahami bagaimana mereka saling terintegrasi dalam menciptakan sistem IoT yang efisien.
Layer Persepsi/Sensor
Layer persepsi adalah dasar dari sebuah sistem IoT. Ini mencakup sensor dan aktuator yang memperoleh dan memproses data dari sumber eksternal. Layer ini memainkan peran penting dalam memperoleh informasi mentah dari lingkungan fisik untuk memberikan masukan bagi analisis oleh level-level lebih tinggi dalam arsitektur. Misalnya, penerapan sensor pada garis perakitan otomotif dapat digunakan untuk menilai kontrol kualitas melalui fungsi robotik dengan keluaran yang dikirimkan ke layer lain untuk tujuan pengolahan.
Tanpa keberadaan level ini dalam jaringan Internet of Things manapun, sistem ini akan kehilangan kapasitasnya untuk mengumpulkan pengetahuan vital yang diperlukan untuk berinteraksi dengan realitas, dengan demikian membatasi mereka secara eksternal dan mengurangi potensi mereka secara internal.
Layer Konektivitas/Jaringan
Layer jaringan, juga dikenal sebagai layer transportasi atau perangkat, penting untuk memungkinkan pergerakan data digital antara semua elemen dari struktur IoT. Ini menggunakan teknologi seperti HTTP, MQTT, dan AMQP untuk memfasilitasi transmisi dari satu aplikasi/perangkat ke yang lain. Tidak hanya itu, tetapi tingkat konektivitas yang sama dapat menyediakan lingkungan yang aman ketika dilengkapi dengan fitur-fitur seperti jaringan seluler 5G pribadi yang memberikan kontrol penuh atas transfer informasi.
Ini mencakup beberapa komponen: gateway internet yang memungkinkan komunikasi di luar sistem lokal, port intranet yang menyediakan gateway internet dan titik akses pada sistem lokal ini, gateway jaringan yang menghubungkan beberapa perangkat sekaligus melalui fungsi bridging, dan akhirnya Sistem Akuisisi Data (DAS) yang memungkinkan pengumpulan bacaan sensor di berbagai aplikasi dalam suatu sistem.
Layer Pengolahan Data
Di layer pengolahan data, data yang terkumpul diproses dan dianalisis untuk membantu bisnis membuat keputusan serta mengoptimalkan operasinya. Ini dapat memproses informasi mentah dari sistem IoT melalui algoritma pembelajaran mesin untuk menyimpan detail-detail yang berguna yang digunakan untuk pengambilan keputusan otomatis.
Analisis tepi bersama teknik kecerdasan buatan juga menjadi bagian dari tahap ini yang membantu menyaring informasi perangkat yang tidak relevan atau tidak dapat digunakan sebelum analisis. Implementasi yang berhasil dari langkah-langkah ini berarti hasil dunia nyata yang efisien karena meningkatkan kualitas wawasan yang dikumpulkan dari data mentah menjadi tindakan yang efektif sesuai dengan apa yang dibutuhkan pada saat itu – langkah penting menuju hasil yang lebih dioptimalkan yang dibuat oleh sistem IoT menggunakan data yang terkumpul.
Layer Antarmuka Pengguna/Aplikasi
Layer antarmuka pengguna/aplikasi dalam arsitektur IoT berfungsi sebagai platform penting bagi manusia untuk berinteraksi dengan sistem dan mengakses layanan-layanan khusus. Hal ini memungkinkan pengguna menggunakan perangkat mereka dengan nyaman, baik dengan menggunakan aplikasi seluler atau menggunakan dashboard terpusat pada komputer. Sebagai contoh, ketika seseorang menggunakan aplikasi yang dirancang khusus untuk rumah pintar, mereka dapat mengaktifkan pembuat kopi hanya melalui fungsi penekanan tombol aplikasi. Singkatnya, aplikasi ini memastikan bahwa pengguna memiliki pengalaman yang mulus saat menggunakan sistem IoT mereka sehingga mereka dapat mendapatkan nilai maksimum dari perangkat tersebut.
Komponen Tambahan dalam Arsitektur IoT
Inti dari sistem IoT terdiri dari beberapa layer, tetapi elemen-elemen tambahan tersedia untuk meningkatkan arsitektur dan menangani masalah-masalah khusus. Komponen-komponen ini meliputi komputasi tepi/kabut (fog), layer bisnis, dan layer keamanan. Mari kita jelajahi peran masing-masing komponen dalam sistem ini.
Fog Computing
Fog Computing adalah sistem terdesentralisasi dari pemrosesan data dan penyimpanan yang dekat dengan asalnya, meningkatkan waktu respons dan meningkatkan kinerja perangkat dalam jaringan. Dengan meminimalkan transmisi informasi yang jauh, latency dapat dikurangi secara drastis sambil juga mengoptimalkan kinerja.
Model terdistribusi ini memainkan peran penting terutama untuk sistem IoT yang memerlukan reaksi waktu nyata, misalnya, jika sensor mengidentifikasi sesuatu yang tidak wajar dalam paket data yang dikumpulkan dari perangkat tepi, tindakan seperti operasi korektif atau menghentikan eksekusi dapat langsung dilakukan tanpa menunggu waktu.
Business Layer
Layer bisnis berfungsi sebagai jembatan antara data IoT dan operasi yang sudah ada, memfasilitasi pengambilan keputusan yang lebih baik dan memperkuat kolaborasi. Dengan menggabungkan informasi yang terkumpul dengan sistem yang sudah ada, perusahaan dapat membuka wawasan berharga yang kemudian dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi atau bahkan mencapai ekspansi.
Tidak hanya membantu dalam pengambilan keputusan yang terinformasi, tetapi juga menyederhanakan kompleksitas aplikasi dengan mengotomatisasi prosedur melalui penegakan aturan serta memastikan validitas data untuk menjamin perlindungan dari pelanggaran sambil tetap mempertahankan kekokohan sistem.
Layer Keamanan
Dengan berkembangnya sistem IoT yang semakin kompleks, penting untuk memastikan bahwa semua perangkat, koneksi, dan data yang disimpan aman. Oleh karena itu, layer keamanan memainkan peran penting dalam mengelola keamanan ini. Memberikan layer enkripsi untuk keandalan transmisi data, layanan otentikasi untuk tujuan verifikasi pengguna serta elemen pengendalian akses yang dapat digunakan untuk membatasi sumber daya tertentu jika diperlukan.
Mengintegrasikan sistem keamanan yang canggih membantu melindungi dari potensi ancaman yang dapat menembus kerentanan dalam arsitektur jaringan IoT secara keseluruhan, sehingga menghindari kerugian atau kerusakan yang signifikan. Dengan mengambil langkah-langkah ini, perusahaan mendapatkan kemampuan perlindungan yang lebih besar dari jaringan IoT yang mereka pasang.