Home » Ilmu Komputer » Arsitektur IoT: Layer, Arsitektur dan Protokolnya

Arsitektur IoT: Layer, Arsitektur dan Protokolnya

by Atin Rahmawati
by Atin Rahmawati

Section Artikel

Apa itu IoT

IoT merupakan kepanjangan dari Internet of Things. IoT merupakan suatu konsep komputasi yang memanfaatkan fasilitas koneksi internet untuk melakukan transfer data tanpa harus melakukan interaksi langsung dari user ke user atau dari user ke perangkat. 

IoT dapat mempermudah dalam melakukan pekerjaan bagi user secara real time dengan kontrol jarak jauh tanpa harus berinteraksi secara langsung. Arsitektur dalam konteks Internet of Things menjelaskan mengenai komponen lembar kerja, fungsi dan pengaturan serta prosedur operasional dari data yang digunakan.

Dalam arsitektur IoT terdapat tiga elemen utama yakni barang fisik, perangkat koneksi ke internet, dan cloud data center. Barang fisik berupa model IoT, perangkat koneksi ke internet berupa modem dan router, serta tempat penyimpanan aplikasi berbasis cloud.

Layer Arsitektur IoT

Layer Arsitektur IoT
Layer Arsitektur IoT

Arsitektur IoT memiliki tiga layer yang dijadikan sebagai dasar konsep, antara lain perception, network, dan application. Berikut penjelasan ketiga layer arsitektur IoT.

1. Perception

Perception merupakan layer pertama dalam arsitektur IoT yang membahas mengenai komponen fisik dalam arsitektur. Contoh komponen tersebut adalah sensor, aktuator, atau perangkat apapun yang bersentuhan dengan lingkungan.

Hal tersebut bertujuan agar perangkat dalam mengumpulkan semua informasi yang diperlukan dalam mendukung proyek yang sedang berjalan.

2. Network

Layer arsitektur IoT selanjutnya adalah network. Network merupakan suatu proses pengolahan berdasarkan pada data yang sudah terkumpul. Layer network ini terhubung dengan beragam perangkat dan bertujuan untuk menjaga distribusi keseluruhan data. 

3. Application

Application menjadi layer arsitektur yang terakhir. Layer ini dapat digunakan untuk berinteraksi dengan user. Contoh penerapan layer application yaitu pada saat menekan tombol untuk mengoperasikan benda elektronik pada smart device.

Arsitektur IoT

Arsitektur IoT
Arsitektur IoT

Dalam IoT terdiri dari beberapa bagian yang menjadi arsitektur penyusun, diantaranya sebagai berikut:

1. Things

Things adalah objek yang dilengkapi dengan sensor yang dapat mengumpulkan data yang akan ditransfer melalui jaringan internet atau aktuator yang dapat mendorong sesuatu untuk bertindak, misalnya mengurangi kecepatan mesin.

2. Gateways

Gateways merupakan fasilitas yang menyediakan konektivitas antara bagian cloud dari solusi IoT yang dapat mendukung proses dan penyaringan data sebelum dipindahkan ke cloud, kemudian menjalankan perintah melalui aktuator.

3. Cloud Gateways

Cloud gateways dapat memberikan layanan kompresi data dan transmisi data yang aman antara gateway bidang dan server cloud IoT, serta memastikan kompatibilitas dengan berbagai protokol pada saat berkomunikasi dengan gateways lapangan.

4. Streaming Data Processor

Streaming data processor berguna untuk memastikan transisi input data yang efektif ke penyimpanan data dan aplikasi kontrol sehingga dapat dipastikan tidak ada data yang dapat hilang ataupun rusak.

5. Data Lake

Data lake adalah suatu tempat yang digunakan untuk menyimpan data yang diperoleh dari perangkat yang terhubung dalam format alami. Melalui aliran data besar dapat dikumpulkan menjadi satu tempat.

6. Big Data Warehouse

Big data warehouse merupakan data yang disaring dan diproses untuk keperluan wawasan atau melakukan ekstraksi dari sumber data ke tempat penyimpanan data besar.

7. Data Analytics

Data analytic merupakan proses menganalisa data besar untuk mengetahui kinerja perangkat, mengidentifikasi inefisiensi, dan mencari strategi dalam meningkatkan sistem IoT. Hasilnya dapat berkontribusi pada keberlanjutan pembuatan algoritma untuk aplikasi kontrol.

8. Machine Learning and The Models ML Generates

Machine learning and the models ML generates dapat menjadi peluang untuk membuat model yang lebih efisien untuk aplikasi kontrol. Model diperbarui secara berkala berdasarkan akumulasi data historis.

9. User Application

User applications merupakan komponen perangkat lunak dari sistem IoT yang menghubungkan pengguna dengan sistem IoT dan memberikan opsi untuk mengendalikan sistem pusat seperti aplikasi.

MQTT Messaging Protocol

MQTT
MQTT

MQTT merupakan kepanjangan dari Message Queuing Telemetry Transport. MQTT adalah sebuah protokol jaringan yang dapat menjadi perantara komunikasi antar mesin. Protokol ini menganut prinsip pengumpulan pesan berbasis publish-subscribe.

MQTT berguna untuk koneksi ke lokasi terpencil yang mana bandwidth menjadi sesuatu yang langka dan mahal. Hal tersebut menjadi salah satu karakteristik MQTT yang berguna dalam segala situasi, termasuk lingkungan yang konstan seperti pada mesin komunikasi ke mesin dan IoT.

Pada tahun 2013 MQTT distandarisasi sebagai open source telah dinaungi di bawah OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) . Dalam arsitektur MQTT dibagi menjadi dua jenis sistem yakni broker dan klien.

MQTT broker merupakan server yang dapat berkomunikasi dengan klien. Server ini menerima komunikasi dari klien dan mentransfer komunikasi tersebut kepada klien lainnya. MQTT broker berfungsi untuk menangani publish dan subscribe data.

Sedangkan MQTT klien tidak dapat melakukan komunikasi secara langsung dengan klien lain, diperlukan broker untuk menghubungkan antar klien. Setiap klien dapat menjadi publisher atau subscriber, atau bahkan keduanya.

Sistem publish dan subscribe memberikan keuntungan yaitu antara sumber publisher dan klien tidak saling mengenal satu sama lain karena ada broker di antara keduanya, hal ini dapat disebut dengan istilah space decoupling.

Setelah beberapa saat kemudian klien terhubung kembali ke broker dan klien tetap dapat menerima data yang tertunda sebelumnya, proses ini dapat disebut dengan istilah mode offline. 

You may also like