Arsitektur Teknologi Perkembangan Ilmu Komputer IoT dan Contoh Implementasinya

Halo semuanya, selamat datang di blog pertama gua, pada kesempatan kali ini, kita akan membahas tentang IoT (internet of things). Dalam blog gua kali ini kita membahasa berbagai aspek yang berkaitan denga IoT mulai dari konsep dasar sampai ke implementasi ke kehidupan sehari hari. Yuk dari pada berlama lama mari kita bahas:

PENGENALAN IOT

Memahami konsep dasar IoT:

Internet of things (IoT) adalah jaringan yang terhubung ke internet dan memiliki kemampuan untuk melakukan "sesuatu", seperti sensor, mikrokontroler, dan teknologi lainnya. Sensor sangat penting untuk mendeteksi dan mengaktifkan lingkungan sekitarnya, seperti suhu, tekanan, jarak, gas, dan kelembaban. Mikrokontroler mengolah data dari sensor dan menghasilkan informasi yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan.

KOMPONEN UTAMA DALAM ARSITEKTUR IOT

Nah di bagian komponen utama dalam arsitetur IoT ini kita akan membahas ada apa aja sih komponen utama yang ada di arsitektur IoT ini?. Ada komponen seperti sensor dan akuator, perangkat pemrosesan dan penyimpanan data IoT:

  

Sensor dan akuator: penghubung antar dunia digital dan fisik

- Sensor dan akuator ini membentuk jaringan yang menghubungkan dunia digital ke dunia fisik; dunia digital terdiri dari komputer, server, dan aplikasi, dan dunia fisik terdiri dari lingkungan kita.

- Sensor seperti suhu, kelembaban, atau gerakan membantu mengumpulkan data dari lingkungan kita, dan akuator memungkinkan untuk mengontrol atau mengubah kondisi fisik dari data yang telah dikumpulkan.

- Sensor dan akuator ini biasanya terhubung ke perangkat pintar atau sistem IoT, yang memiliki kemampuan untuk mengumpulkan, menganalisis, dan mengoperasikan data yang dikumpulkan oleh sensor.

Perangkat Pemrosesan dan Penyimpanan Data dalam IoT

- Edge device 

Perangkat ini terpasang di tempat yang dapat menghasilkan data, dan tugasnya adalah mengumpulkan data dari sensor dengan melihat lingkungan fisik. Kemudian, data diproses melalui proses awal yang dikenal sebagai pre-processing sebelum dikirim ke perangkat pusat atau cloud.

Contoh: kamera pemantauan, thermostat dan lampu pintar.

- Gateaway 

Perangkat ini yang betindak sebagai perantara dari edge devices dan memiliki jaringan yang lebih luas seperti cloud atau data center. Fungsi dari perangkat ini adalah untuk mengirim ke infrastruktur backend, dan juga terkadang memproses data sebelum pengiriman.

Contoh: router pintar, perangkat khusus gateaway.

- Cloud infrastruktur

Cloud infrastuktur adalah layanan penyimpanan yang disediakan oleh penyedia layanan cloud melalui internet. Fungsi cloud infrastuktur adalah untuk memberikan kapasitas penyimpanan yang besar untuk menyimpan data dalam skala yang besar.

Contoh: Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure dan Google Cloud Platform.

- Data Processing and Analytics Platforms

Platform perangkat lunak ini dirancang khusus untuk menganalisi dan memproses data dalam skala besar secara real time dan fungsi dari perangkat ini adalah untuk mengambil keputusan berdasarkan data yang dihasilkan perangkat IoT.

Contoh: Apache Kafka, Apache Spark, Elasticsearch.

- Database Systems

Sistem ini dirancang untuk menyimpan data dan juga mengelola data dalam format yang terstuktur, semistruktur, ataupun yang tidak terstruktur. Fungsi dari sistem ini adalah untuk menyediakan penyimpanan yang aman dan lebih efisien dan efektif.

Contoh: MySQL, NoSQL, MongoDB dan Cassandra.

KOMUNIKASI DALAM ARSITEKTUR IOT

Di bagian komunikasi dalam arsitektur IoT ini kita membahas tentang protokol komunikasi apa saja yang ada dalam jaringan IoT, terus juga kita akan membahas kelebihan dan juga contoh kegunaan model komunikasi peer-to-peer dan cloud based dalam IoT:

Protokol komunikasi dalam jaringan IoT

1. MQTT ( Mesaage Queing Telementry Transport ):

MQTT adalah protokol yang ringan dan efisien untuk digunakan dalam mentransmisikan data antar perangkat IoT. dan juga bisa sangat cocok untuk koneksi yang tidak stabil ataupun koneksi yane memiliki bandwith yang terbatas. dan juga biasanya digunakan untuk aplikasi yang memerlukan komunikasi yang cepat dan real-time.

2. HTTP ( Hypertext Transfer Protocol )

HTTP adalah sebuah protokol standar untuk komunikasi antar perangkat dan server di internet. Mudah di implementasikan dan kompatibel dengan banyak perangkat dan platform. dan juga cocok untuk aplikasi yang tidak memerlukan respon waktu yang sangat cepat.

3. CoAP ( Constrained Application Protocol )

CoAP adalah protokol standar yang digunakan untuk perangkat dengan sumber yang terbatas, seperti sensor dan akuator dalam jaringan IoT. dan protokol CoAP ini juga dapat mengoptimalkan penggunaan sumber daya seperti bandwith dan energi. dan CoAP ini cocok untuk aplikasi IoT yang sangat memerlukan komunikasi efisien dan juga CoAP ini hemat energi.

4. AMQP ( Advanced Message Queuing Protocol )

AMQP adalah protokol yang di rancang guna mentarsmisikan pesan antar aplikasi dan layanan yang ada di dalam sistem yang terdistribusi. AMQP ini mendukung antrian pesan yang dapat diandalkan dan transaksi. AMQP ini cocok untuk aplikasi IoT yang memerlukan pengiriman pesan yang handal dan pengelolaan antrian yang canggih.

5. DDS ( Data Distribution Service )

DDS ini adalah protokol untuk komunikasi data secara real-time dan terdistribusi antara perangkat dalam sistem yang kompleks. DDS ini juga mendukung pemrosesan data yang kompleks dan berbagai macam kebutuhan komunikasi. DDS ini cocok sekali untuk aplikasi IoT yang membutuhkan komunikasi secara real-time dan pengiriman data yang kompleks.

6. Bluetooth dan BLE ( Bluetooth Low Energy )

Bluetooth dan BLE ini adalah protokol yang digunakan untuk komunikasi antara perangkat dalam jarak yang dekat. Bluetooth dan BLE ini cocok sekali untuk aplikasi IoT yang membutuhkan komunikasi antar perangkat yang berjarak dekat atau dalam lingkup yang terbatas.

Model Komunikasi Peer-to-Peer dan Cloud-Based dalam IoT

1. Komunikasi Peer-to-Peer ( P2P )

Model P2P ini melibatkan komunikasi langsung pada perangkat IoT tanpa perlu melibatkan server atau jaringan yang lainnya. dan model P2P ini saling berhubungan dan bertukar data secara langsung.

Kelebihan P2P:

- Efisien, karna tidak membutuhkan infrastruktur pusat sehingga dapat mengurangi latensi dan ketergantungan pada sumber daya tambahan.

- Keandalan, tidak bergantung pada ketersediaan server pusat, sehingga lebih tahan terhadap jaringan yang gagal

Contoh penggunaan: Komunikasi langsung pada sensor dan perangkat pintar yang ada dalam rumah pintar seperti untuk mengontrol suhu, cahaya maupun keamanan.

2. Komunikasi Berbasis Cloud

Komunikasi berbasis cloud ini melibatkan penggunaan server pusat berbeda dengan P2P yang tidak membutuhkan server pusat, karna untuk memfasilitasi komunikasi perangkat IoT. Data yang dikumpulkan oleh perangkat dikirim langsung ke cloud untuk di proses, disimpan dan di analisa.

Kelebihan komunikasi berbasis cloud:

- Infrastruktur cloud yang memungkinkan skalabilitas ynag mudah sehingga dapat menangani volume data yang besar dari berbabai IoT.

- Data yang dapat dianalisa secara mendalam dengan menggunakan algoritma kecerdasan buata (AI) atau machine learning di cloud untuk mendapatkan wawasan yang lebih dalam.

Contoh penggunaan: Seperti sistem pemantauan kesehatan untuk pengukuran kesehatan pada perangkat wearable lalu data tersebut dikirim ke cloud untuk analisa dan penyimpanan.

KEAMANAN DALAM ARSITEKTUR IOT

Pada bagian ini kita akan membahas keamanan yang ada dalam arsitektur IoT. Keamanan menjadi aspek krusial yang harus sangat di perhatikan. Ada beberapa ancaman keamanan yang mungkin terjadi  dalam lingkungan IoT dan strategi pelindungan dalam menjaga sistem tersebut. Berikut adalah beberapa ancaman yang ada dalam lingkungan IoT dan startegi pelindungan data dalam sistem IoT:

Ancaman Keamanan dalam Lingkungan IoT:

1. Peretasan Perangkat: Peretas dapat mencoba meretas perangkat IoT untuk mencuri data atau bahkan bisa mengendalikan perangkat tersebut.

2. Serangan DoS (Denial of Service): Serangan DoS bisa membuat jaringan IoT itu macet karna lalu lintas data yang berlebihan, dan itu menyebabkan gangguan pada sistem.

3. Pencurian Data: Data yang disimpan pada perangkat IoT bisa saja di curi oleh pihak yang tidak berwenang dan mengancam privasi pengguna.

4. Manipulasi Data: Orang jahat bisa mengubah data yang ada pada perangkat IoT, dan itu menyebabkan kerusakan atau kesalahan pada sistem.

5. Serangan Phising: Perangkat IoT juga rentan terhadap serangan phising, di mana pengguna perangkat dapat dimanipulasi untuk memberikan informasi pribadi kepada peretas.

Strategi Pelindungan Data dalam Sistem IoT:

1. Enkripsi Data: Melindungi data dengan mengenkripsinya saat dikirim dari jaringan, sehingga hanya bisa dibaca oleh pihak yang berwenang saja/

2. Pembaruan Teratur: Harus selalu memperbarui secara teratur untuk menutupi celah keamanan yang ditemukan.

3. Otentikasi yang Kuat: Menggunakan kata sandi yang kuat untuk mencegah akses yang tidak sah ke perangkat.

4. Pengawasan Jaringan: Memantau lalu lintas jaringan guna mendeteksi aktivitas yang mencurigakan atau serangan terhadap perangkat IoT.

5. Penggunaan Firewall dan IDS: Menggunakan firewall atau sistem deteksi untuk melindungi jaringan IoT dari serangan luar.

6. Pendidikan Pengguna: Meningkatkan kesadaran pengguna perangkat IoT tentang ancaman keamanan dan mengajarkan mereka cara melindungi perangkat IoT dari serangan.

PLATFORM UNTUK PENGEMBANGAN IOT

Di platform pengembangan IoT ini kita akan membahas platform untuk pengembangan IoT, Jadi platform perkembangan IoT ini adalah alat yang bisa digunakan untuk membuat atau mengelola proyek IoT kalian. Jadi disini ada beberapa pilihan yang populer dan banyak orang tau. dan mari kita lihat apa saja platform yang sering digunakan:

Berbagai Platform Pengembangan IoT

1. Arduino: Arduino ini seperti mainan konstruksi untuk proyek IoT, arduino ini bisa digunakan untuk menyambungkan sensor, lampu, atau perangkat lainnya dan agar bisa di kendalikan sesuka hati.

2. Raspberry Pi: Raspberry Pi ini layaknya seperti komputer mini yang bisa digunakan untuk membuat macam macam proyek, termasuk berhubungan sama IoT.

3. ESP32 dan ESP8266: Platform ini digunakan untuk proyek IoT yang ingin digunakan dengan jarak yang jauh, platform ini layaknya seperti otak untuk proyek IoT, dan platform ini juga bisa di tambahkan fitur seperti WiFi atau Bluetooth untuk proyek IoT kalian.

4. Google Cloud IoT Core: Platform ini digunakan untuk menyimpan data proyek IoT di internet, platform ini bisa untuk menganalisis data dan bisa di kendalikan dimana saja.

5. Amazon Web Services (AWS): Ini adalah tempat untuk penyimpanan data proyek IoT kalian, tapi lebih khusus untuk membuat proyek yang aman dan terpercaya.

6. Microsoft Azure IoT: Seperti AWS, namun lebih memfokuskan ke alat dan fitur untuk mengatur dan mengelola perangkat IoT kalian di internet.

CONTOH IMPLEMENTASI IOT

Pada bagian ini kita akan membahas tentang contoh implementasi IoT yang ada dilingkungan kita

Smart Home: Automasi dan Pemantauan

- Menggunakan sensor pintar untuk mengatur suhu ruangan secara otomatis. Jadi, Ac bisa menyala atau mati sendiri sesuai suhu derajat yang sudah diatur.

-Lampu pintar juga bisa di atur lewat smartphone dari jarak jauh. Jadi bisa nyala atau matiin lampu kapan saja, dan bahkan jauh dari rumah sekalipun.

-Kamera keamanan pintar bisa di pasang guna untuk mengawasi rumah dari mana saja. Jika ada pergerakan yang mencurigakan, kalian bisa langsung tahu dan segera mengambil tindakan.

IoT di indsutri: Peningkatan Efisiensi dan Produktivitas

-Pabrik bisa pake sensor untuk memantau performa mesin secara real-time, jika ada masalah pada mesin, sistem otomatis akan memberi peringatan buat betindak cepat.

-Robot dan mesin otomatis di pabrik juga bisa dikontrol memggunakan IoT. Mereka bisa mengatur diri sendiri dan bekerja lebih efisien, tanpa perlu lagi supervisi manusia terus menerus.

Jadi, setelah membaca blog ini, diharapkan kita sudah paham lebih dalam soal IoT, dasar sampai yang canggih. Kita juga bisa lihat teknologi ini bisa membawa perubahan pada kehidupan kita dan indsutri. Keren kan?

Makasih sudah mengikuti blog pertama gua. Sampai jumpaaaaaa!!!