SISTEM INTERNET OF THINGS
i KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karuniaNya lah penulis dapat menyelesaikan modul mata kuliah Praktek Pemrograman Web Dasar ini. Sholawat teriring salam semoga tetap dilimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Dalam modul ini memuat tentang uraian materi-materi yang berkaitan dengan “Praktek Pemrograman Web Dasar”. Selain itu untuk memudahkan pemahaman juga terdapat contoh-contoh untuk dipraktekkan. Penulis berusaha menyusun modul ini sesuai dengan kebutuhan mahasiswa dan dosen Program Studi Sistem Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara sehingga dapat terjadi kegiatan belajar mengajar yang lebih komunikatif dan optimal. Akhirnya, penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan modul ini, semoga dapat memberikan andil dalam kemajuan mahasiswa untuk mempelajari mata kuliah ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan modul ini. Untuk itu, kritik dan saran bagi kesempurnaan modul ini sangat diharapkan. Medan, Januari 2022 Penulis (Yoshida Sary, SE, S.Kom, M.Kom.)
ii DAFTAR ISI Kata Pengantar ................................................................................................ i Daftar Isi ........................................................................................................... ii I IDENTITAS ................................................................................... 1 a. Nama Mata Kuliah ...................................................................... 1 b. Kode Mata Kuliah ...................................................................... 1 c. Jumlah SKS ................................................................................. 1 d. Nama Dosen/Team Teaching ...................................................... 1 II PENDAHULUAN .......................................................................... 2 a. Deskripsi Mata Kuliah ................................................................ 2 b. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah ........................................... 2 c. Sub Capaian Pembelajaran Mata Kuliah .................................... 2 III PEMBELAJARAN........................................................................ 3 a. Kegiatan Pembelajaran ke 1 ....................................................... 3 1. Pengantar Revolusi Industri 4.0 .............................................. 3 2. Pokok Bahasan ....................................................................... 3 3. Tujuan Materi Pembelajaran ................................................... 3 4. Materi Pembelajaran ............................................................... 3 5. Tugas/Latihan ......................................................................... 13 b. Kegiatan Pembelajaran ke 2 ....................................................... 14 1. Internet Of Things (IoT) ......................................................... 14 2. Pokok Bahasan ....................................................................... 14 3. Tujuan Materi Pembelajaran ................................................... 14 4. Materi Pembelajaran ............................................................... 14 5. Tugas/Latihan ......................................................................... 29 c. Kegiatan Pembelajaran ke 3 ....................................................... 30 1. Perangkat IoT ......................................................................... 30 2. Pokok Bahasan ....................................................................... 30 3. Tujuan Materi Pembelajaran ................................................... 30 4. Materi Pembelajaran ............................................................... 30 5. Tugas/Latihan ......................................................................... 30 d. Kegiatan Pembelajaran ke 4 ....................................................... 31 1. Perangkat IoT ......................................................................... 31
iii 2. Pokok Bahasan ....................................................................... 31 3. Tujuan Materi Pembelajaran ................................................... 31 4. Materi Pembelajaran ............................................................... 31 5. Tugas/Latihan ......................................................................... 131 e. Kegiatan Pembelajaran ke 5 ....................................................... 132 1. Startup IoT .............................................................................. 132 2. Pokok Bahasan ....................................................................... 132 3. Tujuan Materi Pembelajaran ................................................... 132 4. Materi Pembelajaran ............................................................... 132 5. Tugas/Latihan ......................................................................... 141 f. Kegiatan Pembelajaran ke 6 ........................................................ 142 1. HKI ......................................................................................... 142 2. Pokok Bahasan ....................................................................... 142 3. Tujuan Materi Pembelajaran ................................................... 142 4. Materi Pembelajaran ............................................................... 142 5. Tugas/Latihan ......................................................................... 166 VI PENUTUP ................................................................................................... 167 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 168
1 IDENTITAS MATAKULIAH A. Nama mata kuliah : Sistem Internet of Things B. Kode mata kuliah : C. Jumlah SKS : 3 SKS D. Nama dosen/team teaching : Yoshida Sary, SE, S.Kom. M.Kom
2 II. PENDAHULUAN A. Deskripsi Mahasiswa Mata kuliah ini mempelajari tentang Matakuliah ini mempelajari dan membahas tentang pengantar Internet of Things (IoT). Di awali dengan penjelasan tentang Revolusi Industri 4.0, histori dan karakteristik dari setiap tahap dari revolusi industry, pilar-pilar revolusi industry 4.0 dan penjelasannya. Konsep dasar dari internet of things; penjelasan tentang karakteristik system yang menggunakan IoT, arsitektur IoT, layer sensor atau perception, layer network, layer middleware, layer aplikasi, IoT software, IoT Platform. Penerapan konsep IoT di berbagai bidang khususnya seperti Kesehatan, Pendidikan, smarthome. Adapun tujuan dari matakuliah ini adalah memberikan pengetahuan tentang konsep dan aplikasi IoT serta desain system berbasis IoT di berbagai bidang tapi lebih khusus di bidang Sistem informasi. Untuk mencapai tujuan dan isi materi tersebut digunakan metode pembelajaran Tatap muka langsung dan tidak langsung, problem solving, problem based learning, discovery learning, small group discussion, dan simulasi, dengan teknik penyampaian materi pembelajaran menggunakan nilai-nilai Al-Islam dan kemuhammadiyahan. Penilaian (evaluasi) terdiri dari tiga komponen yaitu TTM 30% (Kehadiran 20%, UTS 40% dan UAS 40%), TT 30% (MR 20%, TR 20%, JR 30%, dan MRch 30%), TM 30% (MR 60%, dan TR 40%), dan Attitude 10%, yang semuanya bersumber dari tiga aspek, yaitu kognitif, afektif dan psikomotorik. B. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah Mahasiswa mampu memahami apa itu Internet of Things dan mampu mengimplementasikan Internet of Things dalam suatu sistem C. Sub Capaian Pembelajaran Mata Kuliah 1. Mahasiswa mampu merancang sistem berbasis IoT 2. Mahasiswa mampu mengimplementasikan Internet of Things dalam suatu sistem Mahasiswa mampu merancang sebuah penelitian dan menuangkannya kedalam bentuk sebuah laporan secara mandiri, terukur, dan bebas plagiasi dengan benar dan bertanggung jawab berdasarkan nilainilai Al-Islam dan kemuhammadiyahan.
3 III. PEMBELAJARAN A. Kegiatan Pembelajaran-1 1. Pengantar Industri 4.0 2. Pokok Bahasan Adapun pokok bahasan pembelajaran dari mata kuliah ini ialah sebagai berikut: 1. Definisi dan Tahapan Industri 4.0 2. Pilar Industri dan Prinsip Rancangan Industri 3. Pendapat Ahli dan Analisis SWOT 3. Tujuan Materi Pembelajaran Adapun tujuan pembelajaran dari mata kuliah ini ialah sebagai berikut: a) Mahasiswa memahami pengertian tentang industri 4.0 b) Mahasiswa mengenali implementasi industri 4.0 4. Materi Pembelajaran Istilah Indonesia 4.0 pasti sudah tidak asing lagi bagi kita. Dimana- mana semua judul diberikan imbuhan 4.0. Awal mula dari istilah ini adalah terjadinya revolusi industri di seluruh dunia, dan saat ini telah memasuki fase revolusi industri keempat. Dapat dikatakan sebagai sebuah revolusi, dikarenakan perubahan telah memberikan efek besar kepada ekosistem dunia dan tata cara kehidupan. Revolusi industri 4.0 diyakini dapat meningkatkan perekonomian dan kualitas kehidupan dunia secara signifikan. 1.1 Pengertian Industri 4.0 Sebenarnya, apa yang dimaksud dengan revolusi industri 4.0? Secara singkat, pengertian industri 4.0 adalah tren di dunia industri yang menggabungkan teknologi otomatisasi dengan teknologi cyber. Dimana mencakup masuknya tren otomatisasi dan pertukaran data. Hal ini didukung adanya sistem cyber-fisik, internet of things (loT), komputasi awan, dan komputasi kognitif. Apa sesungguhnya revolusi industri 4.0? Prof. Klaus Martin Schwab, ekonom Jerman, yang juga pendiri dan Executive Chairman World Economic Forum, yang pertama kali memperkenalkannya. Dalam bukunya The Fourth Industrial Revolution (2017), ia menyebutkan bahwa saat ini kita berada pada awal sebuah revolusi yang secara fundamental mengubah cara hidup, bekerja dan berhubungan satu sama lain.
4 Gbr 1.1. Fase Revolusi Industri Pertama-tama, mari kita bahas awal mula dari Revolusi Industri 4.0 terlebih dahulu. Mulai dicetuskan pertama kali oleh sekelompok perwakilan ahli berbagai bidang asal Jerman, pada tahun 201] Ialu di acara Hannover Trade Fair. Dipaparkan bahwa industri saat ini telah memasuki inovasi baru, dimana proses produksi mulai berubah pesat. Pemerintah Jerman menganggap serius gagasan ini dan tidak lama menjadikan gagasan ini sebuah gagasan resmi. Pemerintah Jerman bahkan membentuk kelompok khusus untuk membahas mengenai penerapan lndustri 4.0. Pada 2015, Angela MarkeL mengenalkan gagasan Revolusi lndustri 4.0 di acara World Economic Forum (WEF). Jerman sendiri sangat serius, dengan menggelintirkan modal sebesar € 200 juta untuk menyokong akademisi, pemerintah, dan pebisnis untuk melakukan penelitian lintas akademis mengenai Revolusi lndustri 4.0. Tidak hanya Jerman yang melakukan penelitian serius mengenai Revolusi Industri 4.0, namun Amerika Serikat juga menggerakkan Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC), sebuah organisasi nirlaba yang terdiri dari produsen, pemasok, perusahaan teknologi, lembaga pemerintah, universitas dan laboratorium yang memiliki tujuan untuk memajukan cara berpikir di balik Revolusi lndustri 4.0
5 1.2 Tahapan lndustri 4.0 lstilah lndustri 4.0 lahir dari ide revolusi industri ke empat. European Parliamentary Research Service (2015) menyampaikan bahwa revolusi industri sudah terjadi empat kali. Revolusi industri pertama terjadi di lnggris pada tahun 1784 dan bertahap terus menerus sampai sekarang dengan penjelasan sebagai berikut : Revolusi industri 1.0 : dimulai ketika ditemukan mesin uap oleh James Watt. Revolusi industri yang pertama terjadi pada akhir abad ke-18. Hal ini juga ditandai dengan ditemukannya alat tenun mekanis pertama pada tahun 1784. Kala itu, industri diperkenalkan dengan fasilitas produksi mekanis yang menggunakan tenaga air dan uap. Peralatan kerja yang awalnya bergantung pada tenaga manusia dan hewan akhirnya digantikan dengan mesin tersebut. Akibatnya, meski jumlah produksi meningkat, muncul permasalahan lain yakni : pengangguran. Revolusi industri 2.0 : Dimulai ketika dikembangkannya energi dan peralatan Iistrik oleh Thomas Alva Edison dan Tesla untuk diterapkan dalam industri. Kala itu ada pengenalan produksi massal berdasarkan pembagian kerja. Produksi massal ini
6 didukung dengan adanya Iistrik dan jalur perakitan. Lini produksi pertama ini adalah melibatkan rumah potong hewan di Cincinnati, Amerika Serikat, pada 1870. Revolusi industri 3.0 : saat dikembangkannya semikonduktor dan proses otomatisasi industri, bukan hanya dalam bidang industri manufaktur, namun juga dalam industri kesehatan, industri pertanian dan sebagainya. Debut revolusi industri generasi ketiga ditandai dengan kemunculan pengontrol logika terprogram pertama PLC (Programmable Logic Controller). Sistem otomatisasi berbasis komputer ini membuat mesin industri tidak lagi dikendalikan penuh oleh manusia. Biaya produksi dapat ditekan karena penerapan hal ini. Revolusi industri 4.0 : saat dikembangkannya manufaktur yang terhubung secara digital, mencakup berbagai jenis teknologi, mulai dari 3D printing hingga robotik, jenis material baru serta sistem produksi. Awal 2018 hingga sekaranglah zaman revolusi industri 4.0. Industri 4.0 adalah industri yang menggabungkan teknologi otomatisasi dengan teknologi cyber. lni merupakan tren otomatisasi dan pertukaran data dalam teknologi manufaktur. Pada era ini, industri mulai menyentuh dunia virtual, berbentuk konektivitas manusia, mesin dan data, semua sudah ada di mana-mana. Istilah ini dikenal dengan nama Internet of Things (107') yang akan dibahas di buku ini. Pada revolusi industri 4.0 terjadi disruptive technology yang mengancam keberadaan perusahaan-perusahaan raksasa yang sudah hadir sebelumnya. Jika perusahaan tersebut tidak mau melakukan update teknologi, maka cepat atau lambat akan tersingkir. 1.3 Pilar Era lndustri 4.0 Saat ini kita berada di zaman dimana Revolusi lndustri 4.0 baru saja dimulai. Lalu seperti apa sebenamya Revolusi lndustri 4.0? Revolusi Industri 4.0 menerapkan konsep automatisasi yang dilakukan oleh mesin tanpa memerlukan tenaga manusia dalam pengaplikasiannya. Dimana hal tersebut merupakan hal vital yang dibutuhkan oleh para pelaku industri demi efisiensi waktu, tenaga kerja, dan biaya.
7 Penerapan Revolusi lndustri 4. 0 di pabrik -pabrik saat ini juga dikenal dengan istilah Smart Factory. Tidak hanya itu, saat ini pengambilan ataupun pertukaran data juga dapat dilakukan on time saat dibutuhkan, melalui jarmgan internet. Sehingga proses produksi dan pembukuan yang berjalan di pabrik dapat termotorisasi oleh pihak yang berkepentingan kapan saja dan dimana saja selama terhubung dengan internet. Bila kita melihat kembali Revolusi lndustri 3.0 dimana merupakan titik awal dari era digital revolution, yang memadukan inovasi di bidang Elektronik dan Teknologi lnformasi. Ada perdebatan apakah Revolusi lndustri 4.0 cocok disebut sebagai sebuah revolusi industri atau hanya sebuah perluasan atau pengembangan dari Revolusi lndustri 3.0. Hamun nyatanya, perkembangan Revolusi Industri 3.0 ke Revolusi lndustri 4.0 sangat signifikan, hal baru yang sebelumnya tidak pernah ada di era Revolusi Industri 3.0 ditemukan. Gambar teknologi pendukung industri 4.0 Para ahli meyakini era ini merupakan era dari Revolusi lndustri 4.0, dikarenakan terdapat banyak inovasi baru di industri 4.0, diantaranya : 1. Cloud Computing 2. Mobile Technology 3. M2M (Machine to machine) 4. 3D Printing
8 5. Advanced Robotics 6. Big Data Analytics 7. Internet of Things 8. RFID Technology 9. Cognitive Computing 10. Cybersecurity Salah satu pilar terbesar didalam Re volusi lndustri 4.0 adalah Internet of Things. loT (Internet of Things) memiliki kemampuan dalam menyambungkan dan memudahkan proses komunikasi antara mesin, perangkat, sensor, dan manusia melalui jaringan internet. Sebagai contoh kecil, apabila sebelumnya di era Revolusi lndustri 3.0 kita hanya dapat mentransfer uang melalui ATM atau teller bank, saat ini kita dapat melakukan transfer uang dimana saja dan kapan saja selama kita terhubung dengan jaringan internet. Cukup dengan aplikasi yang ada di dalam gadget kita dan koneksi internet, kita dapat mengontrol aktifitas keuangan kita dimanapun dan kapanpun. Selain Internet of Things, ada juga istilah Big Data yang berperan penting dalam Revolusi lndustri 4.0. data adalah seluruh informasi yang tersimpan di Cloud computmg. Analitik data besar dan komputasi awan, akan membantu deteksi dini cacat dan kegagalan produksi, sehingga memungkinkan pencegahan atau peningkatan produktivitas dan kualitas suatu produk berdasarkan data yang terekam. Hal ini dapat teljadi karena adanya analiszls data besar dengan sistem 6C yaitu Connection, Cyber, Content context, Community, dan Customization. Proses tersebut dapat memberikan wawasan yang berguna bagi manajemen pelaku usaha. Data diproses dengan alat canggih (analitik dan algoritma) untuk menghasilkan informasi yang logik. Data yang diproses tersebut juga dapat membantu mempertimbangkan adanya masalah yang terlihat dan tidak terlihat dalam proses industri. Algoritma pembuatan informasi harus mampu mendeteksi masalah yang tidak terlihat seperti degradasi mesin dan kehausan komponen.
9 Advance Robot bagian dari industri 4.0 Pada industri 4.0, teknologi manufaktur sudah masuk pada tren otomatisasi dan pertukaran data. Hal tersebut mencakup sistem cyber-fisik, internet of things (loT), komputasi awan, dan komputasi kognitif. Tren ini telah mengubah banyak bidang kehidupan manusia, termasukekonomi, dunia kerja, bahkan gaya hidup manusia itu sendiri. Singkatnya,revolusi 4.0 menanamkan teknologi cerdas yang dapat terhubung dengan berbagai bidang kehidupan manusia. Revolusi industri 4.0 akan membawa banyak perubahan dengan segala konsekuensinya, industri akan semakin kompak dan efisien. Namun ada pula risiko yang mungkin muncul, misalnya berkurangnya Sumber Daya Manusia karena digantikan oleh mesin atau robot. Dunia saat ini memang tengah mencermati revolusi industri 4. 0 ini secara saksama. Berjuta peluang ada di era ini tapi disisi lain terdapat berjuta tantangan yang harus dihadapi. Perubahan itu sangat dramatis dan terjadi pada kecepatan eksponensial. Perubahan yang sangat berpengaruh dalam kehidupan dibanding era revolusi industri sebelumnya. Pada revolusi lndustri 1.0, tumbuhnya mekanisasi dan energi berbasis uap dan air menjadi penanda. Tenaga manusia dan hewan digantikan oleh kemunculan mesin. Mesin uap pada abad ke-18 adalah salah satu pencapaian tertinggi. Revolusi 1.0 ini bisa meningkatkan perekonomian yang luar biasa. Sepanjang dua abad setelah revolusi industri pendapatan perkapita negara-negara di dunia meningkat enam kali lipat. Revolusi lndustri 2.0 perubahannya ditandai dengan berkembangnya energi listrik dan motor penggerak. Manufaktur dan produksi massal terjadi. Pesawat telepon, mobil, dan pesawat terbang menjadi contoh pencapaian tertinggi.
10 Revolusi industri 4.0 memiliki empat prinsip yang memungkinkan setiap pelakunya untuk mengidentifikasi dan mengimplementasikan berbagai skenario industri 4.0, diantaranya adalah: 1. Interoperabilitas (kesesuaian); kemampuan mesin, perangkat, sensor, dan manusia untuk terhubung dan saling berkomunikasi satu sama lain melalui media internet untuk segalanya (loT) atau internet untuk khalayak (loT). 2. Transparansi lnformasi; kemampuan sistem informasi untuk menciptakan salinan dunia fisik secara virtual dengan memperkaya model pabrik digital dengan data sensor. 3. Bantuan Teknis; pertama kemampuan sistem bantuan untuk membantu manusia mengumpulkan data dan membuat visualisasi agar dapat membuat keputusan yang bijak. Kedua, kemampuan sistem siber-fisik untuk membantu manusia melakukan berbagai tugas yang berat, tidak menyenangkan, atau tidak aman bagi manusia. 4. Keputusan Mandiri; kemampuan sistem siber-fisik untuk membuat keputusan dan melakukan tugas semandiri mungkin. Banyak hal yang tak terpikirkan sebelumnya, tiba-tiba muncul dan menjadi inovasi baru, serta membuka lahan bisnis yang sangat besar. Munculnya transportasi dengan sistem ride-sharing seperti Gojek, Uber, dan Grab. Kehadiran revolusi industri 4.0 memang menghadirkan usaha baru, lapangan kerja baru, profesi baru yang tak terpikirkan sebelumnya. 1.5 Pendapat Ahli tentang lndustri 4.0 Ada beberapa pendapat para ahli tentang revolusi industri 4.0, yang pertama menurut Jobs Lost, Jobs Gained? Workforce Transitions in a Time of Automation, yang dirilis McKinsey Global Institute (Desember 2017), pada 2030 sebanyak 400 juta sampai 800 juta orang harus mencari pekerjaan baru, karena digantikan mesin. Pendapat yang kedua, menurut Bambang P.S. Brodjonegoro memasuki revolusi industri 4.0 Indonesia akan kehilangan 5O juta peluang kerja.
11 Gbr 1.5 Efek lndustri 4.0 terhadap model pekerjaan Pendapat yang ketiga, menurut pakar Asosiasi Barcode RFID Indonesia, sebaliknya. Revolusi industri 4.0 justru memberi kesempatan bagi Indonesia untuk berinovasi. Revolusi yang fokus pada pengembangan ekonomi digital dinilai menguntungkan bagi Indonesia. Pengembangan ekonomi digital adalah pasar dan bakat, dan Indonesia memiliki keduanya. Ia tidak sependapat bahwa revolusi industri 4.0 akan mengurangi tenaga kerja, sebaliknya malah meningkatkan efisiensi. 1.6 Analisis SWOT lndustri 4.0 Setelah membahas mengenai apa itu revolusi industri 4.0 beserta sejarahnya, berikut ini akan dibahas mengenai hasil analisis SWOT terhadap revolusi industri 4.0 di Indonesia.
12 1. Strengths Pemerintah Indonesia sudah mulai berbenah menanggapi adanya perubahan industri dengan meluncurkan roadmap ‘Making Indonesia 4.0' sebagai strategi untuk memuluskan langkah Indonesia menjadi salah satu kekuatan baru di Asia pada April 2018 lalu. Roadmap ini memberikan arah yang jelas bagi pergerakan industri nasional di masa depan, termasuk fokus pada pengembangan sektor prioritas yang akan menjadi kekuatan Indonesia menuju lndustri 4.0. Pemerintah memilih sektor makanan dan minuman, tekstil, otomotif, kimia, serta elektronik sebagai fokus dalam program revolusi lndustri 4.0. Pemilihan kelima sektor tersebut bukan tanpa alasan, selain pelaksanaannya yang lebih mudah karena sudah lebih siap, sektor tersebut juga dapat memberikan dampak yang besar bagi pertumbuhan industri dan ekonomi Indonesia. 2. Weaknesses Kendati memiliki sumber daya manusia (SDM) yang banyak dan sumber daya alam yang melimpah, Indonesia memiliki kualitas sumber daya manusia yang rendah. Karena kualitas rendah, maka produktivitas tenaga kerja Indonesia juga masih rendah. Produktivitas tenaga kerja Indonesia berada pada urutan keempat di tingkat ASEAN dan urutan ke-l] dari 20 anggota negara anggota ASEAN Productivity Organisation (A PO). Sedangkan, untuk daya saing, saat ini Indonesia berada pada urutan ke-36 dari 137 negara di tingkat ASEAN dan urutan ke-9 dari negara-negara yang tercatat dalam The Global C ompetiti veness Report 2017-2018.
13 3. Opportunities Dengan implementasi industri 4.0, target besar nasional dapat tercapai. Target itu antara lain membawa Indonesia menjadi 10 besar ekonomi dunia pada tahun 2030, mengembalikan angka ekspor netto industri sebesar 10 persen, dan meningkatkan produktivitas tenaga kerja industri hingga dua kali lipat dibandingkan peningkatan biaya tenaga kerja industri dengan mengadopsi teknologi dan inovasi yang mampu menciptakan kurang Iebih 10 juta lapangan kerja baru di tahun 2030. 4. Threats Revolusi industri 4.0 tidak datang tanpa membawa masalah baru. Salah satu masalah yang mungkin ditimbulkan oleh revolusi ini yakni terciptanya pengangguran yang dipengaruhi oleh melebarnya ketimpangan ekonomi. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Begini, digitalisasi dapat menggeser peran konvensional di dalam pasar. Sopir transportasi konvensional seperti sopir ojek pangkalan, angkot, dan taksi berpeluang masuk jurang pengangguran akibat kemunculan transportasi daring yang dinilai jauh lebih murah dan nyaman di mata masyarakat saat ini tidak terelakkan. Hal ini didorong keinginan perusahaan untuk memangkasbiaya yang ditimbulkan sumber daya manusia. Tuntutan kenaikan upah yang tidak diiringi dengan produktivitas menjadi salah satu permasalahan yang sering dialami oleh perusahaan terkait dengan sumber daya manusia. Perkembangan teknologi akan berpengaruh pada permintaan tenaga kerja di masa depan. Ke depan, permintaan tenaga kerja bergeser.Industri akan cenderung memilih tenaga kerja terampil menengah dan tinggi (middle and high skilled labor) ketimbang tenaga kerja kurang terampil (less-skilled labor) karena perannya dalam mengerjakan pekerjaan repetisi dapat digantikan dengan otomatisasi robot. 5. Tugas/Latihan 1. Apa yang dimaksud dengan industri 4.0 2. Sebutkan tahapan industri 4.0 3. Jelaskan pilar era industri 4.0 4. Sebutkan prinsip rancangan industri 4.0 5. Berikan analisis SWOT terhadap industri 4.0
14 C. Kegiatan Pembelajaran-2 1. Internet Of Things (IoT) 2. Pokok Bahasan Adapun pokok bahasan pembelajaran dari mata kuliah ini ialah sebagai berikut: a) Sejarah & Defenisi b) Paradigma c) Model Referensi d) Kebutuhan e) Aplikasi dan manfaat 3. Tujuan Materi Pembelajaran Adapun tujuan pembelajaran dari mata kuliah ini ialah sebagai berikut: a) Mahasiswa sejarah dan pengertian IoT b) Mahasiswa memahami pemanfaat IoT dalam kehidupan sehari-hari dan di industri 4. Materi Pembelajaran 3.1. Internet Of Things Salah satu parameter kemajuan teknologi era saat ini dan juga era mendatang adalah penguasaan dibidang loT. Internet of Things adalah sebuah konsep dimana objek tertentu memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan wifi, jadi proses ini tidak memerlukan interaksi dari manusia ke manusia atau manusia ke komputer. Semua sudah dijalankan secara otomatis dengan program. Internet of Things biasa disebut dengan loT. Dan teknologi ini sudah berkembang pesat mulai dari teknologi nirkabel, micro-electromechanical systems (MEMS) dan internet The Internet of things (IoT) is the extension of Internet connectivity in to physical devices and everyday objects. Embedded with electronics, Internet connectivity, and other forms of hardware (such as sensors), these de vices can communicate and in teract with others 0 ver the In ternet, and they can be remotely monitored and con trolled (Wikipedia) 2.1 Sejarah IoT Istilah “Internet of Thing" (loT) diperkenalkan oleh Kevin Ashton pada presentasi kepada Proctor 8 Gamble di tahun 1999. Kevin Ashton merupakan co-founder dari Auto-ID Lab MIT. Kevin Ashton mengoptimalkan RFID (digunakan pada bar code detector) untuk supply-chain management domain. Dia juga telah memulai Zensi, sebuah perusahaan
15 yang membuat energi untuk teknologi penginderaan dan monitoring. Berikut adalah kutipan dari Kevin Ashton yang di tulis pada tahun 22 Juli 2009 di jurnal RFID yang akan membantu dalam memahami tentang inti dari loT: “If we had computers that [me w e verything there was to kno w about things—using data they gathered without any help from us— we would be able to track and count 6 verything, and greatly reduce waste, loss and cost. We would kno w when things needed replacing, repairing or recalling, and whether they were fresh or past their best.” “We need to empo wer computers with their 0 wn means of gathering information, so they can see, hear and smell the world for themselves, in all its random glory. "' Gbr 2.2 Contoh Penerapan loT dalan Rumah Pintar (Smart Home) Kevin Ashton seorang pelopor teknologi yang juga membuat sistem standar global untuk RFID dan sensor lainnya mengatakan bahwa hampir semua data yang beredar di internet berasal dari hasil input atau hasil capture yang dilakukan oleh manusia ke dalam sistem. Dari sudut pandang sistem, manusia adalah obyek yang lambat, rawan kesalahan, pengantar data yang tidak efisien dan memiliki batasan dalam hal kualitas dan kuantitas, bahkan kadang mencoba menteijemahkan dan mengubah data tersebut. Sebagai alternatif akan lebih efisien jika sistem dapat terkoneksi dengan sensor yang dapat menterjemahkan kejadian di dunia nyata secara langsung. Jadi, di masa depan, sistem tidak memerlukan perantara manusia dan tersambung secara langsung ke sensor dan internet untuk mencatat data yang diambil dari dunia
16 nyata. Sehingga bisa dikatakan bahwalnternet of Things (loT) adalah ketika kita menyambungkan sesuatu (things), yang tidak dioperasikan oleh manusia, ke internet. 2.2 Definisi IoT Internet of Things (loT) menurut Rekomendasi lTU-T Y.2060 didefinisikan sebagai sebuah penemuan yang mampu menyelesaikan permasalahan yang ada melalui penggabungan teknologi dan dampak sosial. Jika ditinjau dari standarisasi secara teknik, loT dapat digambarkan sebagai infrastruktur global untuk memenuhi kebutuhan informasi masyarakat, memungkinkan layanan canggih dengan interkoneksi baik secara fisik dan virtual berdasarkan pada yang telah ada dan perkembangan informasi serta teknologi komunikasi (ICT). Selain itu, Kevin Ashton, sang pencetus istilah Internet of Things, menyampaikan definisi berikut dalam e-bookberjudul “Making Sense of IOT”. Pengertian ‘lnternet of Things’ adalah sensor-sensor yang terhubung ke internet dan berperilaku seperti internet dengan membuat koneksi-koneksi terbuka setiap saat, serta berbagi data secara bebas dan memungkinkan aplikasi-aplikasi yang tidak terduga, sehingga komputer-komputer dapat memahami dunia di sekitar mereka dan menjadi bagian dari kehidupan manusia." Untuk memahami definisi dari Internet of Things, juga dapat dilihat dari gabungan dari 2 kata yakni ”Internet” dan "Things”. Dimana Internet sendiri didefenisikan sebagai sebuah jaringan komputer yang menggunakan protokol-protokol internet (TCP/IP) yang diqunakan untuk berkomunikasi dan berbagi informasi dalam lingkup tertentu. Sementara ”Things ” dapat diartikan sebagai objek-objek dari dunia fisik yang diambil melalui sensor-sensor yang kemudian dikirim melalui Internet. Untuk mempermudah model penyimpanan dan pertukaran informasi diperlukan adanya Teknologi Semantic. Oleh karena itu untuk mewujudkan Internet of Things diperlukan 3 komponen pendukung yakni Internet, Things dan Semantic 2.3Paradigma Iot Gambar berikut menggambarkan mengenai konsep utama, lahirnya teknologi dan standarisasi dari paradigma Internet of Things.
17 Konsep Utama Lahirnya IoT 2.4 Referensi Model loT Ada 7 layer dalam memahami loT, seperti yang terlihat dalam gambar dibawah ini : Gbr 2.3 Referensi Model IoT 1. Physical Devices 8 Controller Terdiri dari 3 bagian, antara lain: • Sensor. Dimana sensor dapat mengidentifikasikan bagian physic dari alam. Sensor dapat berupa pengukur suhu, pengukur jarak dsb. • Embededed system (sistem benam). Minimum sistem atau pusat pemrosesan yang berukuran kecil dan dilengkapi dengan beberapa interface IO • Gateway. Perangkat komunikasi yang menghubungkan perangkat physical dengan internet
18 2. Connectivity Perangkat komunikasi yang menghubungkan antara perangkat fisik dan edge computing, bisa berupa 4G, Wifi, LORA dsb 3. Edge Computing Layer yang berfungsi untuk menangkap data yang dikirimkan dari sensor. Pada layer ini data dipersiapkan untuk dapat disimpan pada suatu database 4. Data accumulation Pada layer ini data yang telah sampai disimpan pada suatu storage. Dimana storage yang dapat digunakan bisa berupa SQL atau NOSQL base. 5. Data Abstraction Layer ini berfungsi untuk mengatur aliran data di sisi server atau cloud, dimana data yang masuk akan diarahkan menuju ke tempat penyimpanan atau diarahkan ke tempat lain seperti visualisasi, machine learning atau lainnya. 6. Application Layer ini memiliki fungsi sebagai kontrol sistem, vertical untuk mobile aplikasi dan juga Bisnis intelijen dan analisis. Dimana data diolah dengan machine learning untuk mendapatkan klasifikasi, cluster dan juga peramalan data. 7. Collaboration & Prosess Layer ini memberikan informasi kepada personal untuk dapat melakukan suatu hal berdasarkan data yang diterima. Proses bisa dilakukan sebagai feedback. 2.5 Kebutuhan IoT Menurut Hartman, Castro-Leon, dan Bhide (2015), ada 1O hal penting dalam solusi penggunaan IoT. Yakni sebagai berikut: 1. Sensor adalah komponen yang penting dalam IoT. Jumlah data yang dibuat oleh sensor akan sangat besar, dan peralatan loT akan berkomunikasi via channel komunikasi seperti wi-fi.
19 2. Keamanan. Jaringan loT ada salah satu subjek untuk serangan cyber yang dapat merusak infrastruktur yang penting seperti suplai air, airport, jembatan, dan dam air. Keamanan dibutuhkan dalam 4 level yaitu pengamanan tempat penyimpanan untuk data sensor, pengamanan dalam database, pengamanan untuk komunikasi dan pengamanan dalam lingkungan yang dieksekusi. 3. Fault Tolerance. Kunci penting dalam elemen infrastruktur membutuhkan fault tolerance yang berfungsi apabila terjadi kejadian seperti bencana alam atau masalah listrik. Batere cadangan dibutuhkan un tuk menjamin bah wa fungsi dari sensor akan terus berjalan untuk beberapa waktu bisa terjadi hal - hal yang tidak diinginkan. Kedua infrastruktur yang penting perlu diperhitungkan untuk menjamin bahwa sistem IoT akan terus berlanjut bisa terjadi hal - hal seperti pencurian data atau in trusion. Hal ini diperlukan untuk menjamin bahwa data amin dari pencurian dan apabila terkena malware maka malware itu tidak menyebar kesistem yang Iebih luas. 4. Energy Harvesting. Banyak peralatan yang memakai teknologi loT akan ditempatkan di lokasi yang belum terjamah listrik secara penuh. Dalam lingkungan seperti ini sensor harus memiliki mekanisme untuk menjamin bahwa alat akan terus berooperasi selama 10, 15 atau 20 tahun tanpa intervensi manusia. Salah satu contoh pengambilan energi bisa dilakukan dengan sel surya. Gbr 2.4 Kebutuhan loT
20 5. Konektivitas. Jaringan loT harus mendukung sensor yang lambat dan juga cepat. Sebagai contoh untuk memperjelas yang dimaksud sensor yang cepat apabila suatu kamera CCTV menganalisis secara real-time suatu video apabila terjadi kecelakaan, tetapi apabila tidak ada kecelakaan maka tidak ada yang dikomunikasikan di cloud pada kondisi ini sensor bisa disebut sebagai sensor yang lambat 6. Pengelolaan. Karena banyaknya sensor yang ditaruh dalam jarak berjauh-jauhan, jaringan loT harus mempertimbangkan cara untuk mengelola peralatan itu dari tempat jauh. lni termasuk melakukan pembaharuan sistem, profil, algoritma, dan parameter utama dalam pengelolaan. 7. Mesh-networked devices. Peralatan loT harus bisa “berbicara” antar satu sama lain tanpa harus melewati jaringan backend, berbagi data, dan berkomunikasi dengan alat lain disekitarnya untuk memproses data bersama - sama. 8. Application Programming Interface (API) yang terbuka untuk menciptakan servis yang lebih baik: Seperti yang dikatakan sebelumnya bahwa data set yang bisa diciptakan dari alat yang menggunakan jaringan IoT bisa berjumlah sangat besar. Banyak data ini akan disimpan tanpa dianalisis. Jaringan IoT harus memiliki akses untuk data yang bisa disebar dan agar bisa digunakan untuk pengembangan dari aplikasi inovatif 9. Backend atau penyimpanan dengan cloud. Disini data dan statistik akan disimpan, dianalisis, dan diproses untuk menghasilkan hasil yang bisa digunakan untuk keputusan besar. Untuk memperjelas sebagai contoh bisa dilihat pada data cuaca yang diambil secara berkala setelah beberapa waktu dapat digunakan untuk memprediksi cuaca di area tertentu dari kota. 10. Komunikasi jaringan sensor. Peralatan loT menggunakan beberapa metode komunikasi seperti Radio Frequency Identification (RFID), DSL, GPRS, WiFi, LAN, 3G. Dalam berkomunikasi syarat yang harus dimiliki oleh benda - benda yang smart adalah benda itu bisa memproses informasi, mengkonfigurasi diri sendiri, mengurus diri sendiri (self-maintain), memperbaiki diri sendiri, membuat keputusan secara
21 independen, dan pada akhirnya diharapkan berperan aktif dalam membuang atau menonaktifkan diri sendiri (Bari, Mani, 8 Berkovich, 2013). Sedangkan menurut Miorandi, Sicari, De Pellegrini. & Chlamtac, (2012) selain 10 hal diatas. Masih ada 2 hal lagi yang berbeda yaitu: 1. Scalability. Seiring berkembangnya objek yang terkoneksi pada jaringan IoT maka muncul permasalahan scalability seperti sulitnya knowledge management yang ada karena mungkin untuk dibuatnya versi digital dari setiap alat yang sebelumnya sudah ada di dunia nyata, atau permasalahan interkoneksi apabila alat yang menggunakan jaringan loT semakin banyak. 2. Kemampuan melacak alat. Seiring perkembangan jaman maka alat yang terkoneksi ke jaringan loT sebaiknya memiliki kemampuan untuk dilacak di dunia nyata. 2.6 Aplikasi Bidang IoT Internet of Things (IoT) adalah sebuah konsep yang menggunakan internet sebagai jaringan infrstruktur utama yang mengkoneksikan objek-objek tertentu (Miorandi, Sicari, De Pellegrini. & Chlamtac, (2012). Dalam hal ini IoT juga bisa diartikan internet yang menghubungkan antar things, dimana things disini berarti informasi seperti meta data (Bari, Mani & Berkovich 2013) Pengaplikasian dari IoT bisa diklasifikasikan menjadi berbagai macam kegunaan yang bisa dilihat di gambar 24
22 Gbr 2.5 Contoh pengaplikasian loT Sumber: Principle Application and Vision in Internet of Things (Hallaj Asghar, Mohammadzadeh, 8 Negi, 2015) 2.7 Manfaat Internet of Things Karena loT memungkinkan perangkat dikontrol dari jarak jauh dengan internet, maka hal tersebut menciptakan peluang untuk langsung menghubungkan 8 mengintegrasikan dunia fisik ke sistem berbasis komputer menggunakan perangkat sensor dan jalur internet. Interkoneksi beberapa perangkat tersemat (embedded deivices) ini akan menghasilkan otomatisasi di hampir semua bidang dan juga memungkinkan aplikasi tingkat lanjut; Hal ini menghasiLkan peningkatan akurasi efisiensi dan manfaat dalam segi ekonomi dengan meminimalisasi intervensi campur tangan manusia. Hal tersebut mencakup teknologi apapun seperti jaringan cerdas, rumah pintar, transportasi cerdas dan kota pintar. Sedangkan jika ditelaah, manfaat utama loT adalah: 1. Improved Customer Engagement. IoT dapat meningkatkan pengalaman pengguna dengan mengotomatisasikan segala tindakan. Contohnya, masalah apapun di mobil akan terdeksi secara otomatis oleh sensor. Pengemudi, serta pabrikan, akan diberitahu tentang hal tersebut. Hingga pada waktu pengemudi akan melewati masa servis dan akan melakukan servis, pabrikan akan dapat memastikan bahwa bagian yang kemungkinan rusak telah tersedia di bengkel.
23 2. Technical Optimization IoT telah membantu banyak dalam meningkatkan kegunaan teknologi dan membuatnya menjadi lebih baik. Pabrikan dapat mendapatkan data dari sensor mobil yang berbeda dan menganalisanya untuk meningkatkan desain dan membuatnya menjadi lebih efisien. 3. Reduce Waste Wawasan kita saat ini masih bisa terbilang dangkal, namun IoT menyediakan informasi rela-time yang mengarah ke pengambilan keputusan yang efektif dan pengolaan sumber daya. Sebagai contohnya, jika pabrikan menemukan kesalahan pada banyak mesin, pabrikan tersebut dapat melacak pabrik pembuatan mesin tersebut dan dapat memperbaiki masalah dengan sabuk manufaktur. Saat ini, kita telah dikelilingi oleh banyak perangkat yang diaktifkan oleh IoT yang terus memancarkan data dan berkomunikasi melalui beberapa perangkat. Selanjutnya, akan dibahas mengenai perangkat keras yang diperlukan untuk membangun loT. Berikut beberapa penerapan teknologi loT untuk berbagai sektor. 1. Monitoring Alam dan Lingkungan loT dapat berguna untuk “melihat” kondisi air secara real-time di waduk, irigasi bagi para petani untuk informasi debit air masih banyak atau tinggal sedikit, di laut sebagai mitigasi bencana ke para pelaut dan nelayan. Sehingga memudahkan para pelaku sektor real dalam mempertimbangkan kebutuhan mereka secara lebih tepat. Kebakaran hutan juga dapat di cegah dengan sistem pencegahan kebakaran yang terfntegrasi dengan data laporan titik panas dari satelit yang terhubung langsung ke sistem penyemprotan air di titlk lokasf kebakaran maka dapat lebih mem ungkinkan api di padamkan lebih cepat Perusahaan Air Minum juga dapat mengukur tingkat kualitas air yang akan di salurkan ke pelanggan sehingga dapat lebih meningkatkan kualitas pelayanan dan dapat mengukur kebutuhan kimia penjernih air. 2. Pengelolaan lnfrastruktur
24 Seperti kereta api, ‘IoT' ini dapat dipakai untuk mendeteksi kondisi jalur kereta aman di lintasi atau tidak, sehingga dapat membuka tutup palang pintu kereta secara otomatis tanpa harus khawatir penjaga kereta sedang terlelap tidur. Demikian untuk lalu lintas jalanan, sistem pengalihan kemacetan dapat di mungkmkan. Artimya jika suatu jalan sedang macet: maka pengguna jalan yang dengan tujuan ke arah jalanan yang macet itu dapat dialihkan secara otomatis dengan sistem rambu otomatis, misal jika jalan arteri macet sedangkan jalan tol dalam kota kosong maka satu jalur di jalan tol dapat di gunakan secara gra tis untuk pengendara jalan umum. Untuk di pelabuhan, loT dapat digunakan untuk manifest ribuan barang dalam satu kapal atau container, sehingga data manifest dapat Iebih cepat tersedia. Dan sangat memungkin untuk sistem monitoring pelabuhan yang berguna baik untuk operator pelabuhan maupun untuk pengguna. Untuk di pelabuhan, IoT dapat digunakan untuk manifest ribuan barang dalam satu kapal atau container, sehingga data manifest dapat Iebih cepat tersedia. Dan sangat memungkinkan untuk sistem monitoring pelabuhan yang berguna baik untuk operator pelabuhan maupun untuk pengguna. 3. Sensor Peralatan Kebanyakan biaya konsumsi peralatan di pertambangan diukur berdasar kapasitas dan pengalaman saja, dengan loT perusahaan tambang dapat mengukur peralatan mana yang BBM nya sudah mau habis, berapa stok BBM di site, peralatan mana yang olinya harus diganti, dan lain sebagainya sehingga dapat terukur secara cepat dan tepat. Hal ini sangat memungkinkan karena modul IoT dapat memberikan informasi langsung dari mesin atau peralatan ditambang. Demikian untuk di perkapalan, di pabrik industri dan juga tentunya di infrastruktur IT perkantoran modern. Tentunya teknologi IoT sangat bermanfaat dalam mengawasi peralatan yang digunakan untuk operasi perusahaan agar kebutuhan-keb utuhan terhadap perangkat tersebut dapat lebih terukur dan optimal. 4. Bidang Kesehatan
25 Kini peralatan kedokteran lebih dapat di hubungkan dengan internet sehingga lebih mudah dalam pengawasan, para dokter secara khusus dapat memantau kondisi pasien tanpa harus melakukan kunjungan ke kamar pasien tersebut. Sehingga biaya kunjungan dokter ke pasien dapat berkurang, bayangkan jika anda di rawat di rumah sakit dan tiap hari di kunjungi dokter hanya diberikan senyum atau di tempelkan tangannya ke jidat anda maka anda harus bayar Rp. 200.000 setiap ‘tindakan medis’ tersebut, tentunya hal tersebut sudah tidak diperlukan lagi jika rumah sakit diwajibkan melakukan sistem pengawasan pasien terpusat, cukup data pasien yang dapat mengarah kritis saja yang secara real-time dapat terus terpantau oleh para dokter bahkan saat mereka main golf sekalipun, sehingga tanggung jawab moril para dokter juga dapat di tingkatkan. lni selaras dengan revolusi mental. 5. Otomasi Gedung dan Perumahan Internet of Things yang merambah pada pengguna elektorik rumahan dapat memudahkan orang untuk berbagai hal. Misal untuk monitoring penggunaan keborosan listrik seperti Kulkas, AC Split atau lainnya. Jika lupa mematikannya maka biaya listrik berjalan terus tidak terkontrol. Dengan aplikasi home management maka anda dapat mematikan AC dan lampu di rumah anda atau menyalakannya kembali sebelum anda tiba di rumah. Gedung perkantoran dapat lebih mengoptimalkan seluruh fasilitas yang ada, baik untuk penghematan listrik maupun untuk pengendalian gedung terintegrasi. Sebagai contoh, gedung dengan multi tenant dapat lebih meningkatkan keamanannya dengan sistem sidik jari untuk tamu, para tamu untuk kantor tertentu wajib memberikan sidik jarinya ke aplikasi undangan data ke kantor, sehingga ketika tamu kantor tersebut datang maka cukup tempelkan sidik jari maka mulai dari pintu gerbang gedung sampai lift mana yang akan di pakai sudah tersedia secara khusus. 6. Kebutuhan rutin manusia Berikut merupakan beberapa contoh aplikasi dari loT yang telah diterapkan pada kehidupan sehari-hari : 1. Nest Smart Thermostat
26 Salah teknologi Internet of things Indonesia yang sudah banyak dicicipi oleh masyarakat indonesia adalah Nest Smart Thermostat, termostat cerdas yang terhubung ke internet. Nest mempelajari rutinitas keluarga clan secara otomatis akan menyesuaikan suhu berdasarkan ketika ketika di rumah atau jauh, hidup atau mati, panas atau dingin, untuk membuat rumah Anda Iebih efisien dan membantu Anda menghemat tagihan. Aplikasi seluler memungkinkan Anda untuk mengedit jadwal, mengubah suhu ketika Anda jauh dari rumah, dan bahkan menerima peringatan ketika terlihat seperti sesuatu yang tidak beres dengan pemanasan atau sistem pendingin. 2. WeMo Switch Smart Plug Salah satu perangkat yang paling berguna dalam kisaran Belkin untuk WEMO terhubung perangkat rumah di Switch, plug cerdas. Alat ini dihubungkan ke stopkontak biasa, menerima kabel daya dari perangkat apapun, dan dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan pada jadwal yang ditetapkan atauketika anda menekan tombol pada smartphone Anda. Model lain plug cerdas, saklar Insight, juga memantau berapa banyak energi perangkat Anda gunakan, membantu Anda membuat rumah Anda lebih hemat energi. Anda dapat melihat ketika colokan yang, seberapa banyak daya yang mereka gunakan, dan mengatur jadwal untuk operasi yang tepat dari aplikasi mobile
27 WeMo Switch Smart 3. Philips Hue Smart Bulbs Sistem pencahayaan Philips Hue adalah yang paling populer dari lampu pintar yang saat ini tersedia. Pertama, warna-lampu Philips Hue dapat berubah warna sesuai yang Anda pilih; mereka bahkan akan cocok dengan nada dalam foto yang Anda upload melalui aplikasi Gbr 2.8 Smart Bulbs Dapat dihidupkan dan dimatikan pada jadwal atau dari smartphone Anda, dan lampu Hue bahkan dapat disinkronkan dengan musik dan cahaya. perusahaan lain mulai melepaskan alat pintar juga, membuat ini lebih niche kompetitif; LIFX, Lumen, ilumi, dan Belkin semua memiliki versi mereka sendiri dari teknologi ini. Seperti kebanyakan perangkat rumah pintar IOT lainnya, ini dapat membantu Anda menyimpan uang pada energi serta memiliki banyak menyenangkan bermaiwmain dengan lampu Anda. 4. August Smart Lock Dengan kunci pintar ini, Anda tidak perlu kunci Iagi untuk membuka pintu ketika Anda tiba di rumah. Anda dapat memberikan kunci tamu untuk teman-teman atau siapapun
28 yang Anda mau, dan anda bisa mencabut kunci tersebut ketika Anda tidak lagi ingin memberikan orang akses ke rumah Anda. Gbr 29 Smart Lock Keypad opsional berarti Anda dapat mengatur kode untuk membuka pintu Anda jika Anda tidak sedang membawa ponsel. Anda bahkan dapat melihat log aktivitas dan memberikan akses dari smartphone Anda dari jarak jauh. sistem keamanan pintar menjadi lebih populer dengan meningkatnya pilihan, dan kunci pintar seperti ini adalah tempat yang bagus untuk memulai. 5. Canary Smart Security Di masa lalu, detektor gerakan adalah tentang perangkat yang paling canggih yang dapat Anda gunakan untuk mengamankan rumah Anda terhadap penyusup-tapi monitor rumah saat ini jauh lebih maju. Gbr 2.10 Smart Security
29 Sebagai contoh, Canary menggabungkan video, audio, deteksi gerak, night vision, sirene, dan kualitas udara, suhu, dan sensor kelembaban dalam satu perangkat yang dapat Anda kontrol dari ponsel Anda. Piper adalah sistem serupa yang berfungsi sebagai sistem keamanan dan perangkat monitoring rumah, dan juga dapat berfungsi sebagai pembicara, membiarkan Anda berbicara dengan siapa pun di rumah Anda bahkan jika Anda pergi. Sistem ini mendorong batas bagaimana mengendalikan Anda bisa, terlepas dari mana Anda berada dalam kaitannya dengan rumah Anda. 5. Tugas/Latihan 1. Jelaskan sejarah dan definisi IoT? 2. Sebutkan paradigma IoT? 3. Jelaskan referensi model IoT? 4. Sebutkan macam-macam kebutuhan IoT? 5. Jelaskan contoh-contoh implementasi IoT?
30 D. Kegiatan Pembelajaran-4 1. Perangkat IoT 2. Pokok Bahasan Adapun pokok bahasan pembelajaran dari mata kuliah ini ialah sebagai berikut: a) AIDC (Barcode, RFID, Biometric, Smartcard) b) Rasberry c) Arduino d) Sensor 3. Tujuan Materi Pembelajaran Adapun tujuan pembelajaran dari mata kuliah ini ialah sebagai berikut: a) Mahasiswa memahami perangkat IoT b) Mahasiswa mengetahui macam-macam implementasi perangkat IoT 4. Materi Pembelajaran Membicarakan dan mempelajari loT, tidak akan lepas dari perangkatnya. Tanpa perangkat/peralatan atau hardware tersebut maka IoT tidak berjalan atau fungsi dan manfaat yang dihasilkan akan minim sekali. IoT bukanlah software atau aplikasi saja, tetapi terhubung dengan perangkat tertentu untuk menyelesaikan solusi permasalahan yang ada dalam masyarakat. Dan karena saat ini adalah era internet, maka perangkat ini benar-benar bisa berpotensi untuk diakses darimanapun berada sesuai otoritas yang diberikan. lngat bahwa salah satu tugasnya adalah mengkoneksikan perangkat agar terhubung dan bisa dioptimalkan melalui internet. Berikut ini akan dibahas beberapa perangkat-perangkat pendukung yang digunakan dalam membuat solusi IoT untuk saat ini. Contoh singkatnya sebuah penggunaan AIDC adalah implementasi barcode scanner pada penjualan, cara kerjanya seperti ini : Misalkan ketika kita berbelanja di supermarket, maka saat item tersebut diserahkan ke kasir, maka kasir segera mengetahui apa item yang kita akan beli dengan cara mengenali item tersebut melalui scanner barcode.
31 Dengan decoder yang terdapat didalam scanner tersebut, scanner barcode merubah citra gambar (dalam hal ini adalah gambar berbentuk garis-garis, yang kita kenal sebagai barcode 1D atau barcode 2D berbentuk kotak-kotak) dan mengirimkannya ke sistem komputer secara otomatis sebagai file digital. Gbr 3.3 Proses membaca Barcode Aplikasi sistem komputer yang menerima file digital ini kebetulan adalah sebuah aplikasi kasir yang ada pada perangkat mesin kasir. Oleh aplikasi mesin kasir tadi file digital yang diterima akan dikomparasi ke dalam database barang, misalnya data informasi nama item dan harga. Dan jika telah terverifikasi maka sistem memberikan otorisasi untuk memunculkan informasi harga pada layar. Dan secara sistem terhubung ke internet sehingga pihak pengelola bisa memantau transaksi setiap waktu secara realtime 3.1.1 Barcode Garis (1D ) Penerapan Barcode dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada label produk makanan, obat-obatan, tiket pesawat, kartu tanda penduduk bahkan kartu tanda mahasiswa pun dapat ditemukan barcode. Selain itu juga barcode juga sering di
32 manfatkan untuk proses pemeriksaan barang-barang secara otomatis pada pasar-pasar swalayan atau proses bisnis yang membutuhkan itu. Aplikasi sistem komputer yang menerima file digital ini kebetulan adalah sebuah aplikasi kasir yang ada pada perangkat mesin kasir. Oleh aplikasi mesin kasir tadi file digital yang diterima akan dikomparasi ke dalam database barang, misalnya data informasi nama item dan harga. Dan jika telah terverifikasi maka sistem memberikan otorisasi untuk memunculkan informasi harga pada layar. Dan secara sistem terhubung ke internet sehingga pihak pengelola bisa memantau transaksi setiap waktu secara realtime 3.1.1 Barcode Garis (1D ) Penerapan Barcode dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada label produk makanan, obat-obatan, tiket pesawat, kartu tanda penduduk bahkan kartu tanda mahasiswa pun dapat ditemukan barcode. Selain itu juga barcode juga sering di manfatkan untuk proses pemeriksaan barang-barang secara otomatis pada pasar-pasar swalayan atau proses bisnis yang membutuhkan itu Gbr 3.4 Kode Barcode ID Pada dasamya barcode terdiri atas susunan garis vertical hitam (bar) dan putih (spai?) dengan tingkat ketebalan yang berbeda-beda. Kode batang atau garis juga dapat mengambarkan dengan angka 1 untuk melambangkan garis hitam dan 0 untuk garis putih
33 Misalnya 0011001 mempresentasikan spasi-spasi-garis-garis-spasi-spasi-garis. Garisgaris ini digambarkan berderet secara horizontal dan merupakan representasi karakterkarakter alpha-numerik (alphabet dan numerik), untuk membantu pembacaan barcode secara manual, biasanya dicantumkan juga angka-angka atau huruf-huruf di bawah kode baris tersebut. Barcode pertama kali diperkenalkan oleh dua orang mahasiswa dari Drexel Institute of Technology, Bernard Silver dan Norman Joseph Woodland di 18 Juni 1948. Mereka mempatenkan inovasi tersebut pada tahun 1949 dan permohonan tersebut baru dikabulkan pada tahun 1952. Gbr 3.5 Penemu kode Barcode Tapi baru pada tahun 1996, penemuan mereka dlgunakan dalam dunia komersial. Awalnya penggunaannya tidak begitu sukses hingga pasca tahun 1980an. Barcode menjadi sangat populer dan menjadi standar komunikasi marketing produk dunia, dan mulailah muncul industri yang memproduksi mesin barcode, pembaca barcode dan juga label stiker yang dibutuhkan untuk semua. Kode batang atau garis dapat dibaca oleh pemindai optik yang disebut pembaca kode batang atau lebih sering kita sebut barcode reader. Beberapa tipe dari barcode satu dimensi adalah sebagai berikut:
34 Tabel 3.1 Type Barcode ID Pada gambar di atas merupakan perbandingan dari jenis-jenis kode satu dimensi (1D) yang dikenal dengan barcode. Kode satu dimensi yang terdapat pada sistem barcode memiliki penjelasan jenis, seperti berikut : 1. Code 128 Code 128 adalah barcode dengan kerapatan tinggi, dapat mengkodekan keseluruhan simbol ASCII (128 karakter) dalam luasan yang paling minim dibandingkan dengan barcode jenis lain Hal ini disebabkan karena code 128 menggunakan 4 ketebalan elemen (bar atau spasi) yang berbeda (jenis yang lain kebanyakan menggunakan 2 ketebalan elemen yang berbeda).
35 Setiap karakter pada code 128 dikodekan oleh 3 bar den 3 spasi (atau 6 elemen) dengan ketebalan masing-masing elemen 1 sampai 4 kali ketebalan minimum (module), jika di hitung dengan satuan module maka tiap karakler code 128 terdiri dari 11 module kecuali untuk stop character yang terdiri dari 11 module kecuali untuk stop character yang terdiri dari 4 bar 3 spasi (13 module). 2. Code 39 Code 39 dapat menyandikan karakter alphanumeric yaitu angka desimal dan huruf besar serta tambahan karakter special -. * $ / % +. Satu karakter dalam Code 39 terdiri dari 9 elemen yaitu 5 bar (garis vertikal hitam) dan 4 spasi (garis verlikal putih) yang disusun bergantian antara bar dan spasi. Sebayak 3 dari 9 elemen tersebut memiliki ketebalan lebih tebal dari yang lainnya oleh karenanya kode ini biasa disebut juga code 3 0f 9,3 elemen yang lebih tebal tersebut terdiri dari 2 bar dan I spasi Elemen yang lebar mewakili digit biner 1 dan elemen yang sempit mewakili digit biner 0. 3. Code 11 Code 11 ITF barcode atau yang sering disebut dengan kode ll hanya dapat mengkodekan angka saja, ini sering digunakan pada produk-produk yang memiliki kemasan dengan permukaan yang tidak rata (misalnya corugated box), hal ini disebabkan struktur dan cara pengkodean ITF yang unik. Setiap karakter pada ITF barcode disandikan dengan 5 elemen yaitu 2 elemen tebal den 3 elemen sempit dimana elemen tebal mewakili digit biner 1 sedangkan elemen tipis mewakili digit biner O dengan perbandingan ketebalan antara elemen tebal dengan elemen tipis 2:1 s/d 3:1. 4. Code 93 Code 93 merupakan pengembangan atau gabungan fungsi dari Simbologi Barcode CODE 39 dan extended 39. Simbologi jenis ini (termasuk Extended CODE 39 dan CODE 39) bukan jenis Barcode yang sering digunakan, Jadi apabila kita ingin
36 menggunakan kode simbol ini, scanner barcode pembaca kemungkinan harus di setting terlebih dahulu. 5. MSI MSI dikembangkan oleh perusahaan ini. kode didasarkan pada bahasa asli plessey. Msi. Juga dikenal sebagai, modifkasi plessey tanda yang digunakan terutama untuk menguasai persediaan di rak yang terus menerus msi merupakan non-self-checking simbologi. Sedangkan panjang dari sebuah bar yang dapat msi lebih panjang. sebuah alat tertentu yang biasanya fixed-length aplikasi. Msi, dan lainnya berdasarkan symbologies pulse-width modulasi. tidak memberikan manfaat yang signifkan atas symbologies yang lebih modern. Sementara itu bukan ide yang buruk untuk mendukung msi untuk membangun dan menyediakan kode bar, aplikasi baru yang paling tidak memilih mereka sebagai pilihan simbologi msi 6. Pharmacode Barcode dengan One-track pharmacode menggunakan sempit bar dan lebar bar untuk mengkodekan yang kode biner dari sebuah integer dari 3 sampai 131070. Integer terbesar 131070 mengambil I6 lebar bar untuk mewakilzl Onetrack pharmacode memiliki standard version dan sebuah miniature versi. Aplikasi untuk ruang terbatas, disarankan untuk menggunakan miniatur one-track pharmacode. Two-Lrack pharmacode menggunakan dua setengah bar dan sebuah bar untuk mengkodekan yang penuh kode biner dari integer antara 4 untuk 64570080. Ketika setengah bar tinggi adalah 4mm, penuh bar tinggi adalah 8mm .Ketika setengah bar tinggi adalah 6mm, penuh bar tinggi hams 12mm 7. Flattermarken Barcode dengan jenis Flattermarken adalah barcode yang hanya dapat menampung numerik saja dan huruf tidak dapat dimasukan sebagai data dj dalam flattermarken code tersebut.
37 8. Telepen Telepen alpha merupakan barcode yang dapat menampung seluruh karakter yang terdapat dalam ASCII. Selain itu 8 jenis barcode diatas, Secara umum sebenarnya Barcode ID dlbagi 2 kelompok besar yakni : (l) Kelompok Barcode yang berisi hanya angka (Numeric) yakni : Codabar, C ode 11, EAlY-13, EAN-él Industrial 2 0f5, Interleaved 2 of 5 M51, Plessex PostNeL UPC-A, Standard 2 0f 5, UPC E -E (2) Kelompok Barcode belisi angka dan humf (Alfa- Numeric), yakni : Code 128, Code 39, Code .93, LOGMARS Pada prinsipnya cara membaca Barcode, adalah : • Kode batang terdiri dari garis hitam dam putih. Ruang putih di antara garis-garis hitam adalah bagian dari kode. • Ada perbedaan ketebalan garis. Garis paling lipis “1", yang sedang “2", yang lebih tebal “3”, dan yang paling tebal ‘4’. • Setiap digit angka terbenluk dari urutan empat angka. O - 3211. 1 - 2221. 2 — 2122, 3 — 1411, 4 ~ 1132, 5 — 1231, 6 — 1114, 7 — 1312. 8 — 1213, 9 = 3112. Beberapa negara menerapkan kode Barcode secara tidak sama. Standar kode batang retail di Eropa dan seluruh dunia kecuali Amerika dan Kanada adalah : EAN (European Article Number) — 13. EAH-IB standar terdiri dari: • Kode negara atau kode sistem: 3 digit pertama kode batang menunjukkan negara di mana manufacturer terdaftar. • Manufacturer Code: lni adalah 5 digit kode yang diberikan pada manufacturer dari wewenang penomoran EAN. • Product Code: 5 digit setelah manufacturer code. Nomor ini diberikan manufacturer untuk merepresentasikan suatu produk yang spesifik.
38 • Check Digit atau Checksum: Digit terakhir dari kode batang, digunakan untuk verifikasi bahwa kode batang telah dipindai dengan benar. Anatomy of a Barcode Gbr 3.6 Anatomi Barcode ID 2.1.2 Peralatan Barcode Menggunakan sistem Barcode tidak hanya membutuhkan label atau stiker barcode yang ditempelkan atau dicetak pada objek barang atau item. Tetapi juga alat atau mesni untuk memproduksi dan membaca barcode itu sendiri. Gbr 3.7 Printer pencetak label/stiker Barcode Selain stiker, label atau kertas yang telah ditulisakan barcode, dibutuhkan pula alat yakni : 1. Barcode Scanner Teknologi yang digunakan dalam barcode scanner bermacam-macam. Secara langsung juga mempengaruhi kualitas, ketahanan dan juga harga. Berikut ini adalah reader atau scanner untuk Barcode yang sudah dikelomgokkan berdasar Teknologi dan contoh seri clan merk :
39 Gbr 3.8 Kategori Scanner Barcode Sedangkan berdasarkan Aplikasi Software, reader dapat dikategorikan sebagai: • Inventory Scanners • P08 Scanners • Industrial Scanners • Healthcare Scanners 2. Barcode Printer
40 Untuk menghasilkan media barcode dengan kualiatas tinggi, baik berbentul kertas ataupun label stiker. Maka dibutuhkan printer sebagai pencetak barcode. Berikut ini adalah kategori untuk pencetak label atau stiker barcode, yakni : Gbr 3.9 Kategori Pencetak Barcode Sedangkan type teknologi proses pencetakan ada 2 yakni : • Direct Thermal • Thermal Transfer Secara sepinlas perbedaannya adalah jika menggunakan teknologi Thermal transfer maka masih membutuhkan ribbon sebagai penghasil warna hitam yang dipanaskan dan menempel pada media kertas atau stiker label. Sedangkan pada teknologi Direct thermal. Sudah tidak membutuhkan ribbon karena tinta pada dasarnya sudah ada dalam kertas atau label stiker sehingga hanya dipanaskan akan muncul gambar kode barcode yang diinginkan. Direct Thermal Printing Process
41 Thermal Transfer Printing Process Gbr 3.10 Dua model proses mencatak Barcode 2.1.3 Barcode 2D Bersamaan dengan pesatnya penggunaan barcode, kini barcode tidak hanya bisa mewakili karakter angka saja tapi sudah meliputi seluruh kode ASCII. Kebutuhan akan kombinasi kode yang lebih kompleks itulah yang kemudian melahirkan inovasi baru berupa kode matriks dua dimensi (2D barcode) yang merupakan kombinasi kode matriks bujur sangkar. Menunjukkan perbedaan utama antara barcode satu dimensi dan barcodedua dimensi. Gbr 3.11 Perbandingan Barcode 2D dan 3D Barcode 1 D (Dimensi) atau kode batang atau simbologi linear merupakan kumpulan data dengan bentuk garis batang dan spasi garis pararel. Sedangkan Barcode 2 D (Dimensi) atau kode matriks merupakan kumpulan data berbentuk persegi, titik, heksagon dan bentuk geometri.
42 Barcode dua dimensi leblh baik daripada barcode satu dimensi dari segi kapasitas data. Barcode dua dimensi tidak seperti barcode satu dimensi yang perlu pemindai khusus atau scanner untuk menterjemahkan kode tersebuz‘ sedangkan barcode dua dimensi hanya membutuhkan kamera baik kamera ponsel maupun wabcam untuk memecahkan kode gambar menjadi kode angka. Saat ini, Barcode dua dimensi (2D) telah memberikan kemudahan kepada para pengguna baik dengan mentransfer informasi dengan kecepatan tinggi maupun dengan banyaknya kapasitas data Sehingga saat ini banyak perusahaan - perusahaan produksi yang beralih menggunakan barcode dua dimensi (ZD), walaupun secara standar internasional barcode 1D tetap harus ditampilkan atau dicantumkan. Scanner Barcode yang support 20, pasti dapat membaca barcode ID. Tap] ini tidak berlaku sebalikannya. Scanner barcode ID pasti tidak bisa membaca barcode .2D. Saat ini ada sekitar 40 model Iebih barcode dua dimensi yang telah ada. Contohnya adalah : PDF147, DataMatrix, Maxicode, QRCode, Data Code,Code-49, '16K. Berikut adalah beberapa contoh barcode ZD yang sering digunakan.
43 Tabel 3.2 Type Barcode 2D Tidak scmua jenis barcodc digunakan dalam semua bidang, ada semacam spesialisasi barcode. Seperti yang tercantum dibawah ini, bahwa Code 39 cocok untuk Manufacturing (Mfg) Industry tapi tidak berlaku untuk UPC yang populer untuk bisnis retail. Tabel 3.3 Penggunaan Kode Barcode Ada berbagai model teknologi untuk menghasikan sinar pembaca untuk mengkonversi gambar barcode menjadi kode barcode yakni teknologi Wand, Laser, CCD dan Imaging atau Linear. Dalam implementasinya, ini akan sangat mempengaruhi kepekaan dan ketahanan alat ini.
44 Tabel 3.4 Teknologi dalam Barcode Scanner Tabel 3.5 Perbandingan Barcode 1D dan 2D Barcode dengan satu dimensi memiliki tingkat kerapatanrendah kapasitas informasi yang kecil dan terbatas dan informasi yang dapat di tanam hanya bersifat terbatas pada huruf dan angka. Berbeda dengan QR C ode (barcode 20) memiliki kelebihan tingkat kerapatan tinggl; kapasitas informasi yang dapat menampung lebih banyak informasi Contohnya menampung kode yang terdiri dari url, sms, alamat email, nama, nomer hp dsb. Berikut ini perbandingan barcode 2D antara type QRCode dengan jenis Pdf 147
45 Tabel 3.6 Perbandingan Barcode QRCode dan PDF 147 Sistem barcode yang paling sering digunakan saat ini adalah QRCode, PDF [4? dan Data Matrix. QRCode memiliki kelebihan dibandingkan dengan PDF 14 7 dan maka dari segi implementasi untuk promosz; perusahaan banyak menggunakan QRCode dibandingkan dengan PDF 14 7. Selain itu Barcode QRCode banyak 07 support untuk penggunaan Android yang berkembang saat in]: Berikut ini penjelasan jenis-jenis barcode 2D, diantaranya adalah : 1. QR Code OR Code adalah suatu jenis kode matriks atau kode batang dua dimensi yang dikembangkan oleh Denso Wave, sebuah divisi Denso Corporation yang merupakan sebuah perusahaan Jepang dan dipublikasikan pada tahun 1994 dengan fungsionalitas utama yaitu dapat dengan mudah dibaca oleh reader. QR Code merupakan singkalan dari quick response atau respons cepat, yang sesuai dengan tujuannya adalah untuk menyampaikan informasi dengan cepat dan mendapatkan respons yang cepat pula, berbeda dengan kode batang, yang hanya menyimpan informasi secara horizontal, QR Code mampu menyimpan informasi secara horizontal dan vertikal. oleh karena itu secara otomatis QR Code dapat menampung informasi yang lebih banyak daripada kode batang. QR code adalah symbol mauiks dua dimensi yang terdiri dari sebuah untaian kotak persegi yang disusun dalam sebuah pola persegi yang lebih besar. Kotak persegi ini kemudian disebut sebagai modul . Luasnya pola persegi ini akan menentukan versi dari QR Code Pada gambar di bawah ini didalam QR Code terdiri kotak persegi yang besar
46 kemudian terdapat bagian kotak persegi yang kecil dan terdapat struktur pola dalam penyimpanan data terkandung dalam QR Code tersebut . Tabel 3.7 Kapasitas Data QRCode Gbr 3.12 Contoh Barcode QRCode Awalnya QR Code digunakan untuk pelacakan kendaraan bagian di manufaktur. namun kini QR Code digunakan dalam konteks yang lebih luas, termasuk aplikasi komersial dan kemudahan pelacakan aplikasi berorientasi yang ditujukan untuk pengguna telepon selular maupun PC. Di Jepang, penggunaan QR Code sangat populer, hampir semua jenis ponsel di Jepang bisa membaca QR Code sebab sebagian besar pengusaha disana telah memilih QR Code sebagai alat tambahan dalam program promosi produknya, baik yang bergerak dalam perdagangan maupun dalam bidang jasa. Pada umumnya QR Code digunakan untuk menanamkan informasi alamat situs suatu perusahaan. Di Indonesia, salah satu yang mengenalkan QR Code pertama kali adalah harian Kompas. Dengan adanya QR Code pada koran harian di Indonesia ini, pembaca mampu mengakses berita melalui ponselnya bahkan bisa memberi masukan atau opini ke reporter atau editor surat kabar tersebut. Berikut ini adalah beberapa dokumen standar yang meliputi pengkodean fisik dari QR Code, yaitu :