Arsitektur IoT: 4 Lapisan IoT Dijelaskan Secara Detail

Banyak yang telah dikatakan tentang bagaimana kita maju menuju hari esok yang lebih cerdas. Dan dalam pernyataan-pernyataan ini, pasti, IOT disebutkan berkali-kali. Jadi apa yang ramai dibicarakan tentang IoT, dan apa sebenarnya itu? Tetap ketat dan baca blog ini untuk mengetahui lebih banyak tentang IoT.

Singkatnya IoT

Pertama-tama, IoT adalah singkatan dari Internet of Things yang berisi hal-hal yang terhubung ke internet. Objek-objek ini merasakan lingkungan di sekitar mereka dan mengumpulkan data yang digunakan untuk pemrosesan lebih lanjut. Data yang belum diproses yang dihasilkan dalam jumlah besar ini dikonversi ke format digital dan kemudian diproses sebelumnya untuk analisis lebih lanjut.

Kemudian muncul perangkat yang benar-benar memproses data ini untuk menarik wawasan berharga darinya. Terakhir, data yang diproses kemudian dikirim ke cloud atau mesin lokal, di mana mereka disimpan dan dianalisis untuk melakukan tindakan. IoT adalah proses empat langkah.

Tahapan arsitektur IoT

Langkah-langkah yang Terlibat

Ada 4 lapisan utama arsitektur IoT, seperti yang ditunjukkan di atas. Mari kita bahas masing-masing secara detail.

Sensor

Sensor milik tingkat utama arsitektur IOT bertanggung jawab untuk menangkap parameter fisik di dunia nyata. Parameternya bisa — suhu, asap, udara, kelembapan, dll.

Ini dapat berupa perangkat yang disematkan, yaitu, beberapa sensor yang ada dalam satu papan atau perangkat yang berdiri sendiri untuk mengumpulkan dan mengukurnya. Contoh sensor yang disematkan adalah sensor yang mengukur kandungan metana, persentase karbon monoksida, dan keberadaan asap secara bersamaan.

Sedangkan sensor kelembaban akan menjadi contoh sensor yang berdiri sendiri. Dengan sensor, aktuator juga berperan penting pada lapisan ini. Tugas mereka adalah mengubah data yang dihasilkan oleh objek IoT menjadi tindakan fisik.

Misalnya, pertimbangkan penggemar yang cerdas. Dengan sensor yang sesuai, aktuator akan menambah atau mengurangi kecepatan kipas berdasarkan suhu di sekitarnya (yang akan diukur oleh sensor suhu). Dan semua ini akan terjadi tanpa campur tangan manusia. Contoh lain adalah sistem irigasi cerdas.

Setelah mengukur kadar air di dalam tanah, sensor akan memicu aktuator yang akan memutuskan apakah akan menghidupkan atau mematikan katup. Banyak penelitian di IoT saat ini diarahkan untuk mengintegrasikan sebanyak mungkin sensor di papan tertentu.

Sistem Akuisisi Data

Lapisan ini bekerja sama dengan sensor dan aktuator. Tetapi karena fungsinya yang unik, ia layak mendapat tempat di lapisan terpisah. Ini adalah lapisan penghubung yang menghubungkan lapisan sensor dengan lapisan analitik.

Fungsi utamanya adalah untuk mengumpulkan, memilih, dan mengirim data ke lapisan pemrosesan lebih lanjut. Sebelum pemrosesan dapat terjadi, data dari sensor harus diubah ke dalam format yang sesuai. Format yang mudah digunakan dan juga dapat dipindahtangankan. Ini dicapai oleh lapisan ini.

Misalnya, pertimbangkan sensor yang mengukur intensitas cahaya. Dibutuhkan untuk memasukkan foton atau cahaya dalam bentuk volt seperti 10V, 5V, dll, dan menghasilkan output digital sebagai beberapa nomor. Demikian pula, sensor warna dalam intensitas warna sebagai input dan output RGB berkisar dari 0-255.

Ini juga disebut gateway, dan mereka menyediakan platform untuk pemrosesan lokal dari data sensor yang masuk sehingga siap untuk diproses lebih lanjut. Untuk meningkatkan keamanan lapisan ini, algoritma enkripsi dan dekripsi yang sesuai digunakan untuk mencegah aktivitas berbahaya seperti kebocoran data.

Contoh perangkat yang bagus di lapisan ini adalah Analog to Digital Converter atau ADC. Parameter terukur di sekitarnya, seperti cahaya, suara, suhu, dll., bersifat analog. ADC mengubah nilai analog ini menjadi nilai digital.

Harus Dibaca: Ide & Topik Proyek IoT

Analitik

Tidak setiap arsitektur IOT mungkin memiliki lapisan ini. Kehadiran mereka dapat membawa nilai tambah ke seluruh proses, terutama untuk proyek skala besar di mana data dihasilkan dalam jumlah besar. Untuk proyek semacam itu, kecepatan transfer data atau kecepatan analitik memainkan peran penting. Infrastruktur ini terletak dekat dengan sumber data.

Hal ini memungkinkan mereka untuk bertindak segera pada data real-time yang masuk dan memberikan output dalam bentuk informasi yang dapat ditindaklanjuti. Dalam hal ini, data yang memerlukan pemrosesan di cloud diteruskan ke lapisan ini. Karena transfer data terjadi di lapisan ini, sangat penting untuk meningkatkan keamanan dengan meminimalkan eksposur jaringan.

Karena hanya beberapa praproses yang terjadi di lapisan ini, ia bekerja dengan daya dan bandwidth minimum. Salah satu contohnya adalah menghilangkan keberadaan outlier dalam data. Mungkin ada ribuan outlier dalam satu juta titik data. Menyingkirkan mereka pada tahap awal berarti menghemat waktu dalam pemrosesan akhir.

Data center

Data Center sering dianggap sebagai otak dari arsitektur IoT. Mereka dimaksudkan untuk menyimpan, memproses, dan menganalisis banyak data. Dengan analisis data dan algoritma pembelajaran mesin yang beroperasi, lapisan ini memberikan beberapa wawasan berguna tentang data.

Pemrosesan semacam ini lebih berat secara komputasi daripada analitik yang dilakukan di lapisan sebelumnya. Jika digunakan dan dilengkapi dengan benar, pusat data dapat memberikan intelijen bisnis dan rekomendasi untuk membantu pengguna berinteraksi dengan sistem.

Lapisan ini memberikan banyak manfaat bagi bisnis, mulai dari tingkat produksi yang lebih tinggi hingga pengurangan konsumsi energi. Mereka juga memberikan visualisasi yang jelas dalam bentuk diagram lingkaran, histogram, atau grafik, untuk pelanggan yang membantu mereka membuat keputusan yang tepat tentang bisnis.

Contoh dunia nyata

Mobil self-driving menggunakan aplikasi IOT sepanjang waktu. Mobil-mobil ini tanpa pengemudi dan mengandalkan sensornya untuk navigasi yang aman dari satu titik ke titik lainnya. Dilengkapi dengan ratusan sensor seperti LIDAR, kamera, giroskop, arsitektur cloud, internet, dan banyak lagi, mobil-mobil ini merasakan sekelilingnya dan membuat keputusan yang cepat dan cerdas berdasarkan keluaran sensor.

Misalnya, dalam kasus pejalan kaki, kamera secara konstan mengambil frame input dan meneruskannya ke cloud untuk diproses. Sebuah algoritma deteksi manusia kemudian mendeteksi keberadaan manusia. Jika ada manusia, pengontrol kemudian mengirimkan sinyal ke rem. Dengan cara ini, informasi dari satu sensor dipindahkan ke cloud dan kemudian ke aktuator di kehadiran internet.

Baca Juga: Peluang Karir IoT

Kesimpulan

Pada kenyataannya, arsitektur IoT dapat bervariasi dari satu solusi ke solusi lainnya. Tetapi sebagian besar, keempat blok fundamental ini hadir. Seseorang juga harus merancang solusi yang fungsional dan terukur dan tidak mudah rusak saat memproses banyak data.

Penerapan solusi IoT dalam bisnis telah memungkinkan mereka untuk mengekstrak lebih banyak nilai dari data dan memenuhi kebutuhan pelanggan mereka, sehingga mengungguli pelanggan mereka. Penting untuk tidak bingung dengan jargon teknis IoT dan tidak melupakan kemungkinan dan perubahan tanpa akhir yang dapat membawa otomatisasi lengkap.

Jika Anda tertarik untuk belajar tentang AI & pembelajaran mesin, lihat Diploma PG IIIT-B & upGrad dalam Pembelajaran Mesin & AI yang dirancang untuk para profesional yang bekerja dan menawarkan 450+ jam pelatihan ketat, 30+ studi kasus & tugas, IIIT -B Status Alumni, 5+ proyek batu penjuru praktis & bantuan pekerjaan dengan perusahaan-perusahaan top.