Intro Selamat datang kembali di kuliah literasi digital AI dan etika akademik untuk topik sistem dan perangkat digital bagian kedua. Kuliah ini dipresentasikan oleh saya sendiri, Trio Adiono dan dengan asisten Nana Sustisna. Kita melanjutkan untuk topik IOT.
IOT ini adalah suatu bidang yang menggabungkan adalah internet dengan physical of world. Jadi IOT didefinisikan sebagai menetworkkan berbagai macam. ...macam objek yang kita temui setiap hari...
...yang berinteraksi dengan sesamanya dan dengan manusia ke internet. Dengan adanya teknologi IoT ini akan... berbagai macam objek fisik untuk memiliki sensing, actuating, dan exchange daripada data antara dunia nyata dan aplikasi melalui internet sehingga dapat dilakukan decision ataupun menyediakan services. Sehingga objek-objek fisik tersebut dapat dikontrol dari mana pun, kapan pun, atau...
dengan device apapun. Meskipun device apapun yang disini dimaksud adalah smartphone, tablet, ataupun PC. Dengan adanya teknologi IoT ini akan memungkinkan sistem tersebut bekerja secara otonomus tanpa intervensi manusia. Economic impact daripada AWT ini sangat besar, diperkirakan di tahun 2025 oleh McKinsey mencapai triliun sampai dengan 6 triliun dolar.
dapat diaplikasikan di berbagai macam aplikasi, mulai dari home automation, autonomous vehicle, kemudian office security dan energy, smart city, retail market, human health system, dan juga di sistem logistik. Apa yang menjadi driver daripada teknologi IoT ini? IoT pertama kali termanya diperkenalkan oleh Kevin Aston di tahun 1999 yang mendefinisikan adalah sistem yang where the internet connects to the real world.
Dengan ubiquitous network dan data sensor. Apa yang mendrivenya? Pertama adalah teknologi internet.
Dengan adanya internet, kita memiliki infrastruktur struktur untuk akses apapun, everywhere, anywhere, dan dengan apapun. Yang kedua adalah teknologi mobile. Dengan adanya smartphone saat ini, dia menyediakan user interface yang kita dengan mudah melakukan akses, memanage, dan mengontrol berbagai macam objek secara ubiquitous connectivity. Kemudian teknologi yang mendrive juga adalah cloud.
Dengan ada cloud. yang merupakan satu infrastruktur storage yang bisa melakukan untuk messaging, security, content, connectivity, dan juga computation. Dan teknologi berikutnya yang mengenable adalah teknologi M2M atau machine to machine communication di mana memungkinkan untuk automated data exchange antara device dan tanpa human intervention. Dengan adanya teknologi ini, physical system, IoT bisa disebut juga dengan cyber physical system Dengan adanya IoT ini, dia dapat melihat, mendengar, berpikir, berbicara atau melakukan sesuatu, physical object ini. Seperti kita lihat dengan adanya YYT, misalnya kursi kita menjadi otomatis, dia akan menyesuaikan dengan orangnya, dia akan men-sense siapa yang duduk.
berapa ukurannya, dia akan bisa menyesuaikan ukuran dan posisinya. Itu adalah satu contoh mudah untuk IoT. Dan dia akan terhubung dengan cyber dan social media system, sehingga menjadikan suatu teknologi.
Dan dia memiliki semua fitur itu karena ada sensor, yaitu untuk melihat kondisi, dan juga aktuator untuk melakukan. sesuatu. Dan dengan adanya IoT ini, itu bisa berdampak menjadi service baru atau aplikasi baru, baik itu di sistem bisnis ataupun di kehidupan sehari-hari kita. Ya, IOT memberikan value baru terhadap manusia. Pertama adalah segi efisiensi dengan adanya otomatisasi, itu akan cara bekerja kita akan menjadi lebih efisien.
Dan juga dia memberikan comfort, menjadi comfort bagi kita dalam kehidupan ini. Dan dia juga memberikan kemudahan sesuatu yang tadinya harus kita lakukan secara manual, saat ini sudah dilakukan secara otomatisasi atau ada alat yang membantu. Dan juga melakukan effectiveness artinya apa yang ingin kita kerjakan itu dapat dilakukan secara baik sesuai dengan keinginan kita dan bisa meningkatkan productivity.
Dari berbagai macam value ini akan menimbulkan new user experience bagi pengguna peralatan. Sehingga dapat dimonetasi menjadi satu bisnis model baru ataupun menjadi service baru. dan ini juga bisa men-create segmen baru. Sehingga secara ekonomi kita bisa lihat tadi market value-nya sangat besar di IoT ini.
Ini beberapa contoh penggunaan IoT, baik itu untuk drone, untuk surveillance, kita lihat juga ada E-Fishery untuk fish feeder, kemudian ini juga di Indonesia ada untuk robot, robot untuk memberikan obat ataupun... pun memberikan makanan, kemudian juga di payment system kita lihat, karena semuanya ini adalah terhubung ke internet. Objek-objek yang biasanya kita lihat sebagai fisik terhubung kepada internet. Begitu juga di smart greenhouse, ataupun smart meter kita yang terhubung dengan internet sehingga kita bisa melihat konsumsi daripada listrik kita setiap saat, kita bisa mengatur konsumsi kita, ataupun di healthcare system untuk melihat kondisi pasien.
ataupun di ventilator seperti itu Ketika kita mendesain suatu sistem IoT, beberapa parameter yang menjadi challenge bagi kita adalah pertama di reliability-nya. Sistem IoT harus dapat secara konsisten melakukan fungsi sesuai dengan spesifikasi. Dan juga yang kedua adalah mobility, baik itu dari segi memanagenya bisa dengan mobilitas yang tinggi, menggunakan smartphone. Ataupun di device yang kita beri IoT-nya bisa secara mobile bergerak sesuai dengan aplikasinya. Kemudian availability.
Sebagian besar sistem di IoT tidak boleh. Fold yang bisa berakibat keseluruhan sistem menjadi fail. Jadi kita harus menjamin availability daripada sistem tersebut. Kemudian scalability. Kita dapat memperbesar sistem IoT tersebut.
tanpa mengurangi impact dalam quality of service. Kemudian juga performance-nya harus bisa kita evaluasi dari sistem tersebut, sehingga kita bisa menjaga kinerjanya. Kemudian juga interoperability, karena biasanya sistem IoT melibatkan banyak sistem, baik itu sistem komputasi, sistem komunikasi, sistem untuk aplikasinya. Itu semua datanya harus bisa interchange dengan suatu standar.
tertentu. Kemudian manajemen perangkat IoT harus bisa kita manaj dan terakhir adalah security dan privacy harus bisa kita jaga. Karena alat-alat IoT biasanya dideploy dalam jumlah yang besar, dapat menjadi security whole karena dia terhubung kepada internet kalau kita tidak memikirkan security sistemnya. Sistem arsitektur daripada IoT terdiri dari beberapa layer yang pada umumnya kita bisa bagi di sini ada tiga apa yang disebut dengan perception layer, ini merupakan physical layer, baik itu terdiri atas sensor, aktuator untuk menggather information atau melakukan suatu tindakan tertentu, tersebut juga perception layer ini sebagai sensing layer. Yang kedua adalah network layer, network layer ini adalah bertanggung jawab untuk konektivitas antara objek, smart thing maupun network device dan server.
baik itu di cloud, jadi dia berfungsi untuk mentransmiting dan memproses sensor data tersebut. Terakhir, berikutnya ada data processing layer yang memproses data sehingga bisa diinterpretasikan. Dan terakhir adalah application layer yang bertanggung jawab untuk melakukan fungsi sesuai dengan aplikasi tertentu, sesuai dengan service.
yang dispesifikasikan oleh user. Sebagai contoh, untuk smart home kah? Untuk menghidupkan, mematikan lampu, menurunkan suhu, memanaskan air, membuka pintu. Itu sebagai contoh di smart home system.
Ini adalah sistem architecture dari pada IOT. Kita lihat di sini di bagian bawah ini adalah end node kita sebutnya. End node terhubung langsung kepada end device, baik itu sistem aktuator maupun sensor.
Biasanya sistem ini adalah sistem yang kecil, low power. Kemudian dia akan terhubung dengan short range ataupun long range mass network, terhubung ke gateway. Nah dari gateway ini baru terhubung ke cloud system, ke internet.
database, data processing, maupun application server. Kemudian dengan menggunakan user interface seperti tablet, PC, maupun smartphone, kita bisa melakukan data analytics terhadap sistem IoT yang kita deploy. Ini menggambarkan IoT stage sesuai dengan arsitektur tadi. Yang pertama adalah kita bisa definisikan sebagai the things, baik itu dalam bentuk wearable, mobile device, ataupun meter, smart meter, atau robotics.
atau hal-hal lainnya. Dan alat-alat data generation ini harus kita sensing, atau kita kendalikan dalam menggunakan actuator. Kemudian datanya kita lakukan data aggregation dan gateway. Di sini kita meng-collect data dan meng-aggregate data.
Kemudian di sini ada early data analytics. Dan terakhir adalah data center di cloud yang melakukan deep data analytics. Pertama adalah bagian sensor dan actuator atau data sensing. Jadi alat ini melakukan, meng-sense information dan meng-collect dari data.
Semua perangkat IoT aplikasi dapat memiliki satu ataupun lebih daripada sensor. Sensor ini sangat penting untuk smart object. Dan biasanya fung faktornya sangat kecil, low cost, dan consume less power.
Dan juga bisa dalam bentuk aktuator untuk menggerakkan seperti membuka pintu, menaikkan gorden, ataupun lainnya. Kemudian bagian kedua adalah data aggregation dengan arsitektur seperti yang tampak di sini. Kita lihat di sini ada sensing device-nya, baik itu untuk energi, smoke, light. Kemudian di network domain-nya ada gateway yang bisa terhubung ke sistem aplikasinya menggunakan wifi, 3G, ataupun lain sebagainya.
Kemudian di cloud dilakukan data analitik dan juga bisa dalam bentuk aplikasi otomasi. Kemudian di sini aplikasi. Ini application domainnya menggunakan bisa smartwatch, tablet, PC, dan lain sebagainya. Jadi di sini dilakukan critical processing dari collected data seperti melakukan filtering, mentransformasikan data ke cloud platform. Di sini dilakukan meng-collect data sebanyaknya, kemudian melakukan computation dan storage resource untuk dapat dianalisis.
dan diproses. Kemudian gateway di sini berfungsi untuk memfasilitasi komunikasi antara sensor dan sistem. Kemudian di bagian edge analytic, kita melakukan persiapan dari data untuk ke mode, ke tipe daripada yang dapat di... mengerti oleh IT system.
Dan ini digunakan untuk improve proses analisis yang kita lakukan di layer aplikasi nantinya. Ini digunakan untuk menangani limitasi tentang accessibility dan data transfer speed. Jadi supaya datanya itu tidak raw data, kita proses di aplikasi sehingga memberatkan di sistem. komunikasi sehingga dia dapat meng-reduce latensi dan memperbesar sistem dan juga meng-increase security dan mengurangi bandwidth seperti gambar, kita tidak perlu mengirim gambar tapi setelah dideteksi mungkin hasil deteksinya yang perlu kita kirim kalau kita mengirim gambar memerlukan bandwidth yang sangat besar ini bisa meng-increase relaksinya Reliability juga dari sistem komunikasi dan juga sebagai dampaknya bisa mengurangi cost daripada sistem tersebut. Kemudian berikutnya ada data center atau cloud system.
Ini untuk menge-store, menge-proses, dan menge-analyze data yang dalam jumlah yang sangat besar. Dan ini merupakan proses yang terakhir di lakukan big data analytic. Dilakukan advance analytic. seperti visualisasi dalam bentuk dashboard kita tampilkan dan bisa juga kita mengaplikasikan AI atau machine learning algorithm.
Sehingga di akhirnya kita bisa memprovide insight daripada data tersebut dan bisa melakukan decision making. Data letic dan visualization bisa dibuat dalam bentuk dashboard, sebagai contoh seperti ini, untuk sistem healthcare, bisa untuk examination, patient generation health data, laboratory result, medical imaging, dan lain sebagainya. Dan ini adalah end node tadi di sistem AI End node daripada satu sistem AI itu bisa memiliki pertama prosesor Yang di dalamnya ada application yang kita jalankan Untuk di edge device ada operating system dan driver. Nah ini dijalankan dalam satu chip biasanya.
Dan dia memiliki interface, baik itu GPIO, UART, power yang terhubung kepada sumber daya, GPIO yang terhubung kepada sensor maupun aktuator, ataupun bisa dihubungkan dengan RFID atau NFC. Kemudian ada sistem komunikasi wireless untuk terhubung ke gateway. Nah ini beberapa alternatif sistem komunikasi yang bisa menggunakan Wi-Fi Low Ransack Fock at NBA.
BWT, ZigBee, dan Bluetooth. Di EndNote, beberapa karakteristik daripada sistem EndNote sendiri, form factor-nya harus sekecil mungkin, kemudian harganya juga sekecil mungkin, serendah mungkin, kemudian konsumsi dayanya serendah mungkin dan mudah untuk dideploy. Dan typically bahkan penggunaannya diharapkan bisa lifetime-nya beberapa tahun tanpa adanya maintenance.
Dan dia harus memprovide juga komputasi untuk beberapa tahun. berapa processing, dan komunikasinya memiliki karakteristik low data rate, low bandwidth, low connectivity cost, kemudian high delay, tolerant, kemudian long range komunikasinya, dan paketnya juga biasanya small packet size. Nah ini beberapa contoh IoT computing platform yang banyak digunakan. Kalau kita lihat di sini biasanya low level processor menggunakan 8 bit microprocessor tanpa OS.
Untuk medium level bisa 32 bit RISAM atau yang high level. biasa menggunakan Raspberry, BeagleBone, dan ini beberapa brand untuk chip-chip platform untuk IoT seperti Raspberry Pi, ESP32 yang banyak dipakai, Arduino Nano, dan lain sebagainya. Sensor kita gunakan banyak di sistem IOT untuk memajer physical quantity dan merubahnya ke sistem digital.
Karena kita memproses data dalam bentuk digital dan ada dua type, bisa chemical sensor ataupun physical sensor. Dan beberapa parameter yang pentingnya adalah sensitivity, minimum sensitivity, environment compatibility, operating range, frequency response, usage, and rigidness. Kemudian communication, communication dari IoT bisa dalam bentuk arsitektur star, artinya satu node terhubung ke banyak node, namun ini akan membutuhkan power yang sangat besar, dan bisa dalam bentuk three node, jadi dia terhubung.
satu dan bisa bercabang. Ada mesh network, jadi semua node dia bisa berhubung ke berbagai device. Nah ini dengan adanya mesh network ini, kita tidak memerlukan long range, cukup dengan short range, tapi kita bisa cover daerah yang lebih luas. Dan di IoT biasanya juga untuk komunikasi kita menggunakan mode short term connection, jadi connectionnya tidak terus menerus untuk menghemat daya, karena paling besar daya itu dikonsumsi pada saat transmisi. Densitasnya dapat bervariasi tergantung aplikasinya, dan konsumsi daya biasanya menggunakan low power wireless LAN.
Kemudian beberapa alternatif teknologi wireless yang digunakan, di sini kita lihat kalau di bagian horizontal terkait dengan range-nya, makin ke kanan adalah makin besar jaraknya, range-nya di mainkan. atas speednya makin tinggi. Biasanya IoT ada di bagian bawah, jadi dia range-nya besar, tapi jumlah datanya tidak perlu banyak.
Seperti LP1 ini, NB-IoT dan LoRa, ini banyak digunakan untuk... long range. Kemudian untuk yang short range-nya itu di Bluetooth dan ZigBee. Sementara kalau kita menginginkan range-nya besar dan jauh dan datanya cepat dan tinggi, kita bisa menggunakan Wi-Fi ataupun LTE atau Cellular Communication. Dan ini berapa platform, feature, kalau kita mendesain suatu sistem IoT yang perlu diperhatikan, seperti easy of integration of new device, communication between device-nya, kemudian management system.
kemudian transmission flow-nya, kemudian ada juga interoperability-nya, scalability-nya, security, dan analytics. Dan terkait aplikasi juga harus ada support untuk visualization. Dan untuk koneksi diharapkan juga ada automatic discover dan self-reconfiguration, artinya ketika dideploy di suatu daerah dia bisa mengkonfigurasi secara otomatis, tidak harus di-setting manual.
Nah ini beberapa aplikasi, contoh di mining, kita lihat di bagian loading site, dumping site, transfer belt, semuanya bisa berkomunikasi sehingga bisa dikontrol dari satu sistem. Kita bisa mengamati, bahkan bisa mengendalikan perangkat-perangkat ini secara remote. Kemudian kita bisa lihat juga di aplikasi Smart City cukup banyak, baik untuk water management, waste management, untuk surveillance system, lighting, untuk street lighting, bisa kita on off dari jarak jauh. kemudian untuk bus information system untuk intelligent transportation system smart grid termasuk di government terima kasih atas perhatiannya kita sudah sampai ke bagian akhir daripada kuliah terkait dengan perangkat digital sampai ketemu di materi lainnya