Mulai dari jaringan listrik dan jaringan telekomunikasi, hingga sistem transportasi kereta api, laut, dan udara, infrastruktur saat ini menggunakan jutaan sensor. Mengumpulkan data dari semua sensor ini dan menggunakannya untuk memastikan kelancaran fungsi infrastruktur penting ini dimungkinkan dengan menggabungkan komputasi awan dan Internet of Things (IoT).

Cloud Internet of Things (IoT) menggunakan layanan komputasi awan untuk mengumpulkan dan memproses data dari perangkat IoT, serta mengelola perangkat dari jarak jauh. Skalabilitas platform cloud IoT memungkinkan pemrosesan data dalam jumlah besar, serta kemampuan kecerdasan buatan (AI) dan analitik.

Kami akan memberikan gambaran mendalam tentang komputasi cloud untuk Internet of Things (IoT), termasuk apa itu IoT dan bagaimana cara kerjanya. Selain itu, kami menyoroti berbagai layanan cloud untuk IoT, contoh kasus penggunaan IoT dan cloud, serta platform cloud utama yang menawarkan layanan IoT.

Apa itu Cloud IoT?

Cloud IoT adalah arsitektur teknologi yang menghubungkan perangkat IoT ke server yang ditempatkan di pusat data cloud. Hal ini memungkinkan analisis data secara real-time, sehingga memungkinkan pengambilan keputusan, optimasi, dan mitigasi risiko yang lebih baik dan berbasis informasi. Cloud IoT juga menyederhanakan pengelolaan perangkat yang terhubung dalam skala besar.

Cloud IoT berbeda dengan IoT tradisional, atau IoT berbasis non-cloud dalam beberapa hal penting seperti:

Data Storage: cloud mengumpulkan data IoT yang dihasilkan oleh ribuan atau jutaan sensor IoT, dengan data disimpan dan diproses di lokasi pusat. Sementara pada jenis arsitektur IoT lainnya, data dapat disimpan dan diproses di tempat

Skalabilitas: cloud IoT sangat scalable, karena infrastruktur cloud (komputasi, penyimpanan, dan sumber daya jaringan) dapat dengan mudah menangani ribuan perangkat dan memproses datanya di seluruh sistem yang besar

Fleksibilitas: cloud IoT memberikan tingkat fleksibilitas yang tinggi, karena memungkinkan perangkat untuk ditambahkan atau dihapus sesuai kebutuhan, tanpa harus mengkonfigurasi ulang seluruh sistem

Pemeliharaan: dalam cloud IoT, pemeliharaan server dan peralatan jaringan ditangani oleh penyedia layanan cloud (CSP). Sementara pada jenis arsitektur IoT lainnya, pemeliharaan mungkin menjadi tanggung jawab pengguna akhir

Biaya: cloud IoT bisa lebih hemat biaya dalam jangka panjang, karena pengguna hanya membayar sumber daya yang mereka gunakan, dan pengguna tidak perlu berinvestasi di awal untuk infrastruktur komputasi, penyimpanan, dan jaringan infrastruktur yang mahal

Bagaimana Cara Kerja Cloud IoT?

Cloud IoT menghubungkan perangkat IoT untuk mengumpulkan dan mengirimkan data ke server berbasis cloud melalui protokol komunikasi seperti MQTT dan HTTP dan melalui jaringan kabel dan nirkabel. Perangkat IoT ini dapat dikelola dan dikontrol dari jarak jauh serta diintegrasikan dengan layanan cloud lainnya.

Data IoT bersumber dari mana saja dan apa saja, termasuk sensor, aktuator, sistem operasi, perangkat seluler, aplikasi mandiri, dan sistem analitik. Dengan melibatkan cloud, data IoT dalam jumlah besar dapat disimpan dan diproses di lokasi pusat.

Sistem IoT cloud biasanya mencakup elemen-elemen seperti berikut:

Perangkat IoT: perangkat fisik, seperti sensor dan aktuator, yang menghasilkan dan mengirimkan data ke cloud

Konektivitas: protokol dan standar komunikasi yang digunakan untuk menghubungkan perangkat IoT ke cloud. Contoh protokol termasuk MQTT dan HTTP, sedangkan contoh standar adalah Wi-Fi, 4G/LTE, 5G, Zigbee, dan LoRa (jarak jauh)

Platform Cloud: penyedia layanan cloud (CSP) yang menawarkan infrastruktur dan layanan untuk terhubung ke perangkat IoT. Contohnya adalah AWS IoT dan Azure IoT

Penyimpanan Data: penyimpanan berbasis cloud untuk data yang dihasilkan oleh perangkat IoT, yang dapat disimpan di repository seperti database, warehouse, atau data lake.

Aplikasi atau API: platform IoT cloud biasanya menyediakan aplikasi asli untuk analisis, pembelajaran mesin (ML), dan visualisasi  atau antarmuka pemrograman aplikasi (API) - untuk pemrosesan data. Biasanya, aplikasi menawarkan kemampuan untuk mengelola dan memantau perangkat IoT untuk penyediaan, pembaruan perangkat lunak, dan pemecahan masalah

Keamanan: langkah-langkah yang dilakukan untuk mengamankan data dan perangkat IoT, seperti enkripsi, otentikasi, dan kontrol akses

Contoh - Sistem Cloud dan IoT

Untuk mengilustrasikan semua elemen di atas dalam tindakan, pertimbangkan contoh ladang angin. Sebuah turbin angin biasa dapat memiliki sekitar 108 sensor, dan rata-rata ladang angin memiliki sekitar 150 turbin, dengan total lebih dari 16.000 sensor. Data dari sensor-sensor ini dapat dikirim ke cloud untuk disimpan, melalui broadband seluler 5G.

Setelah data disimpan di server cloud, data tersebut dapat digunakan untuk memantau kinerja turbin angin, melacak kesehatan turbin, dan menyesuaikan parameter operasi sesuai kebutuhan. Platform Cloud IoT juga membantu pemeliharaan prediktif, yang berguna mengingat turbin angin di ladang angin seperti itu akan tersebar di area seluas lebih dari 15 mil persegi (39 kilometer persegi), dan waktu henti dapat mengakibatkan kerugian jutaan dolar per tahun.

Pada saat yang sama, wawasan yang diperoleh dari data sensor dapat menginformasikan keputusan terkait penyebaran turbin baru atau peningkatan pada turbin yang sudah ada.

Apa yang dimaksud dengan Layanan Cloud untuk IoT?

Platform cloud menghadirkan kumpulan kemampuan yang memungkinkan perangkat Internet of Things (IoT) untuk berinteraksi dengan layanan cloud, aplikasi lain, dan bahkan perangkat IoT lainnya. Platform cloud ini memungkinkan pengguna melakukan onboarding, mengelola, memantau, dan mengontrol perangkat IoT secara terpusat.

Selain itu, cloud mendukung layanan seperti penyimpanan yang dapat diskalakan, konektivitas perangkat, analisis dan pelaporan, serta manajemen identitas dan akses (IAM) dalam IoT.

Penyimpanan Berskala
Platform Cloud IoT menyediakan layanan penyimpanan objek yang dapat diskalakan, yang memungkinkan organisasi untuk dengan mudah menambah atau mengurangi kebutuhan penyimpanan data mereka. Jenis fleksibilitas ini bermanfaat untuk aplikasi IoT, karena sering kali menghasilkan volume data yang besar dan tidak terstruktur dan harus dapat menyimpan informasi ini tanpa mengorbankan kinerja perangkat.

Konektivitas Perangkat
Platform IoT berbasis cloud menawarkan konektivitas yang mudah, andal, dan aman dalam skala besar antara perangkat IoT fisik dan layanan cloud. Dengan demikian, sebuah organisasi dapat menghubungkan ribuan atau jutaan perangkat IoT ke cloud, tanpa perlu menyediakan atau mengelola server dan peralatan jaringan yang diperlukan.

Analisis dan Survei
Platform IoT berbasis cloud dilengkapi dengan kemampuan analisis yang kuat yang dikombinasikan dengan sumber daya komputasi yang memungkinkan organisasi mendapatkan wawasan real-time ke dalam kumpulan data besar yang dihasilkan perangkat IoT. Melalui algoritma yang canggih, seperti pemodelan prediktif, analisis statistik, dan machine learning (ML), data perangkat IoT dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan mengambil keputusan yang lebih baik berdasarkan informasi.

Selain itu, data perangkat IoT dapat digabungkan dengan data relevan lainnya yang tersimpan di cloud untuk mengekstrak wawasan yang berarti bagi organisasi. Selain itu, fitur pelaporan data bawaan yang ditawarkan oleh layanan cloud memungkinkan organisasi untuk membuat laporan yang berguna berdasarkan data IoT yang dikumpulkan.

Manajemen Identitas dan Akses 
Keamanan untuk data yang dihasilkan oleh perangkat IoT dapat dilindungi di cloud menggunakan Identity and Access Management (IAM), yang merupakan layanan otentikasi dan otorisasi. IAM memungkinkan organisasi untuk memberikan atau menolak akses ke layanan dan sumber daya di cloud untuk sejumlah besar pengguna dengan kebutuhan akses yang berbeda.

Dengan banyaknya data IoT yang dikirim ke cloud, perincian kontrol IAM memungkinkan organisasi untuk mematuhi keamanan dan peraturan yang relevan untuk menyimpan dan mengakses informasi sensitif.

Apa saja Contoh Teknologi IoT dan Cloud?

Contoh bagaimana IoT dan teknologi cloud diterapkan pada kasus penggunaan dunia nyata termasuk inisiatif Siemens dalam gedung pintar, platform Industrial Internet of Things (IIoT) Ecolab, dan solusi Otis dalam elevator.

Siemens - Bangunan Pintar
Siemens, konglomerat industri multinasional, memanfaatkan IoT dan teknologi cloud untuk meningkatkan bangunan pintar. Saat ini, perusahaan ini memiliki 2,3 juta perangkat yang terhubung ke platform cloud dan 10.000 teknisi servis di lapangan.

Untuk bangunan pintar, Siemens menawarkan layanan individual untuk fungsi bangunan yang terpisah, seperti keamanan keselamatan kebakaran, serta otomatisasi bangunan lengkap & manajemen energi, serta layanan dan pemeliharaan penuh untuk kampus-kampus besar. Bersama-sama, IoT dan teknologi cloud membantu meningkatkan efisiensi gedung dengan pemeliharaan jarak jauh dan pengambilan keputusan berdasarkan analitik.

Solusi Siemens mengalihkan pelanggan dari pendekatan 'break-fix' tradisional - dengan teknisi yang dipanggil ke lokasi - ke layanan berbasis data yang bersifat produk-agnostik, didukung oleh Digital Service Center (DSC) jarak jauh. Contoh kasus penggunaan DSC jarak jauh Siemens diuraikan di bawah ini:

Studi Kasus

Southern Methodist University (SMU) adalah universitas swasta di Dallas, Texas, yang terdiri dari 131 gedung di atas lahan seluas 234 hektar dengan hampir 12.000 mahasiswa. Bekerja sama dengan Siemens, universitas ini memodernisasi otomatisasi gedung di seluruh kampusnya dan mengoptimalkan kinerja gedung melalui layanan jarak jauh. Secara khusus, solusi-solusi ini meliputi:

Implementasi deteksi dan diagnostik kesalahan (FDD) di lebih dari 80 gedung kampus dan integrasi ke dalam sistem manajemen perintah kerja kampus
Dengan dukungan dari Pusat Layanan Digital (DSC) jarak jauh Siemens dan layanan di tempat, pemantauan dan analitik energi berbasis cloud diproses, yang mendorong program komisioning berkelanjutan di seluruh kampus.

Ecolab - Industrial Internet of Things (IIoT)
Ecolab, penyedia solusi dan layanan air, kebersihan, dan pencegahan infeksi, menawarkan ECOLAB 3D, platform Industrial Internet of Things (IIoT) berbasis cloud, yang menggabungkan kemampuan cloud dan IoT. Secara khusus, ECOLAB 3D memberikan pemantauan pengolahan air secara real-time, sehingga pelanggan dapat memvisualisasikan masalah kinerja air di tingkat perusahaan, lokasi, dan aset untuk membantu mencapai tujuan keberlanjutan, produktivitas, dan profitabilitas.

Platform Cloud untuk IoT

Penyedia layanan cloud (CSP) menawarkan berbagai macam infrastruktur, produk, dan layanan Internet of Things (IoT) yang dapat diintegrasikan secara penuh dengan solusi cloud mereka, seperti teknologi platform IoT, teknologi nirkabel IoT, dan komputasi kecerdasan buatan (AI).

Ada beberapa penyedia yang menyediakan layanan cloud IoT, melalui penawaran platform sebagai layanan (PaaS), Microsoft Azure, dan Oracle.

AWS IoT Core
AWS IoT Core adalah jantung dari arsitektur AWS IoT yang menghubungkan perangkat IoT dengan layanan AWS dan perangkat IoT lainnya. Layanan ini memungkinkan organisasi untuk menghubungkan, mengelola, dan mengakses data dengan aman dari perangkat yang terhubung melalui internet melalui cloud. Layanan ini memiliki kemampuan analitik, alat manajemen perangkat, dan dukungan untuk berbagai protokol komunikasi memungkinkan organisasi untuk mendapatkan lebih banyak wawasan tentang operasi mereka.

AWS IoT Greengrass
AWS IoT Greengrass memungkinkan pengguna untuk dengan cepat menerapkan kode di tepi untuk memproses data secara lokal, tanpa harus mengirimkannya ke cloud. Hal ini membantu mengurangi latensi sekaligus memastikan keamanan yang lebih baik karena organisasi dapat menjauhkan data sensitif dari jaringan publik.

Jika pengguna membutuhkan solusi IoT dengan komponen yang sudah jadi untuk kasus penggunaan umum dan ingin membangun aplikasi IoT yang lebih sederhana dari awal dengan cepat, maka AWS IoT Greengrass memberikan solusi yang optimal. Dengan dukungannya terhadap berbagai alat pembelajaran mesin (ML) dan solusi analitik berbasis kecerdasan buatan, AWS IoT Greengrass menyediakan platform untuk mendapatkan wawasan prediktif tentang perilaku pelanggan atau tren penggunaan.

Azure IoT
Platform Internet of Things Microsoft Azure, yang dikenal sebagai Azure IoT, adalah solusi ujung ke ujung untuk aplikasi IoT, yang memungkinkan analisis data, manajemen perangkat, komputasi tepi, dan operasi back-end. Pada saat yang sama, langkah-langkah keamanan memastikan semua lalu lintas dienkripsi, sementara alat analisis memberikan wawasan yang lebih besar kepada organisasi tentang operasi mereka.

Secara lebih spesifik, produk Internet of Things (IoT) Azure meliputi:

Azure IoT Hub: layanan terkelola untuk menghubungkan, memantau, menyediakan, dan mengkonfigurasi perangkat IoT dari cloud.

Azure IoT Central: pengalaman pengguna dan antarmuka pemrograman aplikasi (API) untuk menghubungkan, mengelola, dan memantau perangkat dalam skala besar, memberikan data yang dapat diandalkan untuk wawasan bisnis.

Azure IoT Edge: layanan yang menerapkan kecerdasan buatan (AI) dan logika khusus ke perangkat tepi IoT.