Mengenal Internet of Things

IoT (Internet of Things) merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus-menerus. Suatu benda dikatakan IoT apabila terdapat pada benda elektronik atau peralatan apa saja yang tersambung ke suatu jaringan lokal dan global melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif.

IoT (Internet of Things)

Merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat dari konektivitas internet yang tersambung secara terus-menerus. Suatu benda dikatakan IoT apabila terdapat pada benda elektronik atau peralatan apa saja yang tersambung ke suatu jaringan lokal dan global melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif. Tujuan dari Internet of Things ini bukan hanya untuk hiburan, tetapi juga alat-alat seperti alat komunikasi, alat keamanan hingga alat transportasi. Ekspektasinya semua alat-alat ini akan digunakan untuk mengakses informasi kapan pun, dimana pun, melalui perangkat apa pun, dan oleh siapa pun.

Konsep ini pertama kali diperkenalkan oleh Kevin Ashton pada 1999 melalui teknologi RFID (Radio Frequency Identification). Perkembangan IoT sangat pesat, dengan miliaran perangkat terhubung setiap tahunnya. Pada 2018, terdapat 7 miliar perangkat IoT, dan diperkirakan mencapai 31 miliar pada 2020. Perangkat IoT banyak digunakan di industri seperti pabrik, rumah sakit, dan pusat hiburan, dengan nilai pasar global yang diprediksi mencapai 6,2 miliar USD pada 2025.

IoT menjadi bagian penting dalam era revolusi industri 4.0, mendukung efisiensi dan inovasi di berbagai sektor, sehingga perannya semakin dibutuhkan dalam kehidupan modern.

IoT telah menjalar ke berbagai bidang dengan aplikasi yang beragam, seperti berikut:

Kesehatan> IoT digunakan untuk memantau kondisi pasien secara real-time melalui sensor yang mengukur tekanan darah, detak jantung, suhu tubuh, dan parameter lainnya. Penggunaan alat ini sangat penting dalam pengawasan kesehatan.

Pertanian> Di bidang ini, IoT membantu memantau kelembaban tanah, suhu lingkungan, dan curah hujan. Implementasi seperti sistem penyiraman otomatis dan penggunaan sensor gerak meningkatkan efisiensi dan produktivitas pertanian.

Lingkungan> IoT berperan dalam mendeteksi bencana alam, seperti tsunami dan kebakaran hutan, serta memantau polusi udara. Teknologi ini membantu pengelolaan lingkungan yang lebih baik.

Transportasi> IoT mendukung inovasi seperti kendaraan otonom (self-driving cars) dan pengawasan lalu lintas untuk memberikan rute alternatif, sehingga membantu mengurangi kemacetan.

Infrastruktur> Teknologi IoT diterapkan dalam konsep smart home untuk mengotomatiskan aktivitas rumah tangga, seperti menyalakan lampu atau AC secara otomatis. Pada skala yang lebih besar, ini berkembang menjadi smart city yang mengintegrasikan berbagai sistem cerdas untuk meningkatkan kualitas hidup masyarakat.

Pengenalan Elektronika

Elektronika adalah cabang ilmu yang mempelajari perangkat listrik arus lemah dengan mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik dalam suatu alat. Contoh perangkat yang menggunakan teknologi elektronika meliputi komputer, peralatan elektronik, termokopel, dan semikonduktor. Perbedaan utama elektronika dengan perangkat berbasis pembakaran terletak pada penggunaan aliran elektron sebagai penggerak utama. Elektronika telah berkembang pesat dari penemuan sederhana hingga teknologi canggih yang digunakan saat ini.

> Sejarah Elektronika

Pada tahun 1883, Thomas Alva Edison menemukan fakta bahwa elektron dapat berpindah dari satu konduktor ke konduktor lainnya melalui ruang hampa. Kemudian penemuan ini disebut efek Edison. Istilah efek Edison menginspirasi para ahli elektronik pada waktu itu, salah satunya adalah Sir John Ambrose Fleming. Pada tahun 1904, seorang ahli rekayasa listrik asal Inggris ini memanfaatkan efek Edison dan berhasil membuat sebuah dioda. Sir John juga merupakan orang pertama yang berhasil membuat sebuah detektor untuk gelombang radio.

Seiring berjalannya waktu, perkembangan elektronika semakin pesat. Pada tahun 1906, seorang ahli fisika Amerika Serikat, Lee De Forest berhasil menemukan triode. Penemuan ini menjadi tonggak sejarah dalam perkembangan elektronika karena triode merupakan komponen dasar untuk membuat amplifier dan osilator.

Pada tahun 1920-an, Vladimir Zworykin menemukan sebuah tabung hampa yang berfungsi untuk menampilkan film-film melalui televisi, tabung tersebut disebut ikonoskop.

> Komponen Elektronika

Komponen yang berkembang dari fungsi tabung vakum adalah transistor. Pada tahun 1948, John Bardeen, Walter H. Brattain, dan William Shockley menemukan komponen semikonduktor transistor. Hingga saat ini, transistor masih sama dengan transistor yang berfungsi sebagai penguat dan pengirim arus listrik. Jack Kilby, mencetuskan ide untuk mengintegrasikan sebuah tabung triode, sebuah kapasitor, dan sebuah resistor pada satu lempeng kecil. Konsep yang ditemukan Jack Kilby, menjadi cikal bakal Integrated Circuit yang pada tahun 1958, konsep itu sudah diusulkan oleh Amerika Serikat. Pada tahun 1960, sebuah perusahaan yang bernama Texas Instruments (TI) mengembangkan dan pada tahun 1971, perusahaan elektronik Amerika Serikat Intel Inc, membuat sebuah IC (Integrated Circuit) yang berfungsi sebagai tempat pengolahan data pada komputer yang disebut mikroprosesor. Sampai sekarang, elektronika masih dikembangkan untuk menjadi teknologi yang handal, komponen-komponen dibuat selebar mungkin guna mengefisienkan ruang yang dipakai.

> Penerapan di Berbagai Bidang

Medis > Di zaman yang modern ini, perubahan alat elektronik di bidang medis cukup terlihat dari segi pengukuran yang ditampilkan secara digital. Di antaranya, mesin-mesin modern di dalamnya terdapat komponen elektronik. Alat-alat digital medis yang menggunakan komponen elektronika di antaranya stetoskop, termometer, EKG monitor, penlight, tensimeter, dan lainnya.

Industri > Demi mengembangkan produk, industri berlomba-lomba menemukan alat-alat canggih guna membantu produksi lebih efisien. Di era digital ini, hampir semua mesin dikendalikan oleh komputer, tentu mesin serta komputer itu sendiri dirangkai menggunakan komponen elektronika. Adapun mesin-mesin digital yang dipakai di bidang industri diantaranya, mesin bubut, mesin frais, mesin sekrap, dan bahkan mesin jahit pun digital pun sudah ditemukan.

Komunikasi > Elektronika menjadi salah satu ilmu yang mendorong bidang komunikasi menjadi lebih maju. Dengan adanya elektronika, sekarang berbicara jarak jauh tanpa bertemu pun sudah tidak aneh. Alat elektronika di bidang komunikasi diantaranya gadget, radio, komputer, dan lain-lain.

Komponen Pasif

Komponen elektronika yang tidak memerlukan arus listrik untuk beroperasi. Komponen pasif tidak bersifat menguatkan, menyearahkan, dan mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Berikut adalah contoh komponen pasif:  

> Resistor adalah komponen dasar elektronika yang berfungsi sebagai penghambat arus dan tegangan dalam rangkaian agar tidak terjadi lonjakan arus atau jumper. Rangkaian elektronika tanpa resistor akan sangat berbahaya, jika tidak ada resistor, maka tegangan yang dihasilkan rangkaian akan menjadi tak terhingga dan menyebabkan korsleting listrik. Seperti yang dilihat dari rumus, jika resistansi 0 maka akan tercipta tegangan dan arus yang tak terhingga. Dalam resistor terdapat gelang yang menandakan resistansi yang dimiliki oleh resistor tersebut. Nilai resistansi ini bisa dicari dengan menggunakan alat pengukur atau dengan cara membaca gelang pada resistor dan dikonversikan dengan tabel.

• Gelang ke-1 sebagai digit ke-1
• Gelang ke-2 sebagai digit ke-2
• Gelang ke-3 sebagai pengali
• Gelang ke-4 sebagai toleransi

> Kapasitor atau kondensator adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan energi dalam medan medan listrik dengan mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor digunakan sebagai penguat sinyal radio dan juga sering digunakan sebagai penahan arus sementara.

> Induktor atau disebut juga koil/kumparan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi sebagai pengatur frekuensi, filter, dan juga sebagai alat kopel (penyambung). Induktor atau coil banyak ditemukan pada generator, Magnet yang diinduksi dari kumparan berkaitan dengan frekuensi seperti tuner untuk pesawat radio. Induktor juga sering digunakan dalam generator. Magnet yang diinduksi dari kumparan ini menciptakan sebuah gelombang listrik yang dapat dimanfaatkan untuk sumber listrik. Konsep ini diambil dan induktor.

Komponen Pasif

Komponen elektronika yang memerlukan arus listrik eksternal untuk dapat beroperasi. Arus listrik yang dibutuhkan bisa bolak-balik atau disebut AC (Alternating Current) ataupun arus searah yang juga disebut DC (Direct Current). Berikut ini merupakan contoh komponen aktif:

> Dioda berfungsi menghantarkan arus listrik searah (DC) dan menghambat arus dari arah sebaliknya. Terdiri dari dua elektroda: anode (kutub positif) dan katode (kutub negatif). Contohnya adalah diode penyearah, yang mengubah arus AC menjadi DC, dan LED (Light Emitting Diode), yang mengemisi cahaya dan sering digunakan dalam perangkat elektronik.

> Transistor adalah komponen semikonduktor yang berfungsi sebagai saklar atau penguat tegangan. Terdiri dari tiga kaki: kolektor (mengambil tegangan), basis (pengatur arus), dan emitor (tempat keluarnya tegangan). Transistor dibagi menjadi dua jenis utama: NPN (Negatif Positif Negatif) dan PNP (Positif Negatif Positif).

> Integrated Circuit (IC) adalah gabungan ratusan hingga jutaan transistor, resistor, dan komponen lainnya dalam satu kemasan kecil. Memudahkan perancangan rangkaian elektronik yang kompleks dengan jumlah komponen yang lebih sedikit. IC memiliki berbagai fungsi, tergantung pada nomor serinya.

Komponen-komponen aktif ini memiliki peran penting dalam berbagai rangkaian elektronik, seperti pengaturan arus, penguatan sinyal, hingga penciptaan logika digital.

Listrik DC

Listrik arus searah atau biasa disebut listrik DC (direct current), merupakan arus listrik yang perpindahan elektron listriknya hanya berpindah dari muatan negatif ke positif. Muatan negatif dari listrik tersebut merupakan suatu titik yang energi potensialnya tinggi, sedangkan muatan positif dari listrik merupakan titik yang energi potensialnya lebih rendah. Secara umum, sumber arus listrik arus searah dihasilkan dari tiga proses, yakni proses kimiawi, induksi elektromagnetik, dan energi terbarukan[1].

• Sumber arus listrik searah yang berasal dari proses kimiawi, di antaranya baterai dan akumulator.
• Sumber arus listrik searah yang berasal dari proses induksi elektromagnetik adalah dinamo atau generator DC.
• Sumber arus listrik searah yang berasal dari energi terbarukan salah satunya sel panel surya yang didapatkan dari energi panas cahaya matahari.

Adapun karakteristik dari listrik DC yaitu:

• Nilai arus listriknya selalu tetap atau konstan terhadap perubahan waktu.
• Polaritasnya selalu tetap pada masing-masing terminalnya.
• Bentuk gelombang 1 selalu tetap terhadap perubahan waktu.  

Kelebihan Arus Listrik Searah

• Arusnya relatif stabil karena bergerak dengan satu arah.
• Arus listrik yang bisa diisi ulang[2].
• Sebagian perangkat yang menggunakan listrik DC dapat dibawa[2].
• Dapat disimpan dalam bentuk baterai, akumulator, dinamo, dan lain-lain.

Kekurangan Arus Listrik Searah

• Daya yang rendah sehingga tidak bisa memberikan suplai ke perangkat yang membutuhkan daya yang tinggi.

Listrik AC

Listrik bolak-balik atau biasa disebut arus AC (Alternating Current) merupakan tipe arus listrik bolak-balik. Ide mengenai arus AC dikembangkan oleh Nikola Tesla yang bekerja sama dengan perusahaan Westinghouse dan digunakan secara komersial pada pertengahan abad ke-20-an. AC adalah arus listrik yang nilainya berubah-ubah terhadap satuan waktu. Sumber arus AC yang paling umum adalah berasal dari induksi elektromagnetik yaitu dari generator AC yang secara eksklusif dioperasikan oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) ataupun dari generator portable (genset). 1 Penggunaan arus AC yang paling umum adalah pada rumah tangga, di mana arus AC dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk menyalakan perangkat 2 elektronik seperti televisi, air conditioner (AC), lampu rumah, dan lain sebagainya.

Karakter arus AC antara lain:

• Nilai arus listriknya selalu berubah-ubah atau tidak konstan terhadap waktu.
• Polaritasnya selalu berubah-ubah pada masing-masing terminalnya.
• Bentuk gelombang selalu berubah-ubah terhadap perubahan waktu.

Kelebihan arus AC:

• Memiliki daya yang besar sehingga dapat menggerakkan alat-alat besar.
• Arus AC mudah untuk didapatkan dengan generator.
• Arus Listrik AC umumnya dipakai untuk menyalurkan listrik ke lokasi yang jauh karena arus AC mempunyai rugi yang lebih kecil dibanding arus DC.

Kelebihan arus AC:

• Tidak bisa disimpan dengan waktu yang lama serta tidak bisa dialihkan secara mendadak.
• Nilai arus listrik yang selalu berubah-ubah menyebabkan tegangan kurang stabil.

Kesimpulan:

Internet of Things (IoT) adalah konsep yang menghubungkan berbagai perangkat melalui jaringan internet untuk memperluas manfaat konektivitas. IoT mencakup alat-alat elektronik yang tersambung melalui sensor untuk berfungsi secara terus-menerus, baik di sektor hiburan, komunikasi, keamanan, hingga transportasi. IoT pertama kali diperkenalkan oleh Kevin Ashton pada tahun 1999 melalui teknologi RFID. IoT telah berkembang pesat, dengan miliaran perangkat terhubung setiap tahunnya, memainkan peran penting dalam revolusi industri 4.0, terutama di bidang kesehatan (monitoring pasien), pertanian (pengawasan lahan), lingkungan (deteksi bencana), transportasi (kendaraan pintar), dan infrastruktur (smart home/city).

Elektronika adalah ilmu yang mempelajari perangkat listrik arus lemah yang memanfaatkan aliran elektron. Sejarah elektronika dimulai dari efek Edison (1883) yang melahirkan komponen seperti dioda, triode, hingga transistor. Elektronika berkembang hingga menciptakan teknologi modern seperti mikroprosesor dan IC (Integrated Circuit). Penerapannya mencakup sektor medis (monitor EKG), industri (mesin otomatis), dan komunikasi (gadget). Komponen elektronika terbagi menjadi pasif (resistor, kapasitor) dan aktif (dioda, transistor).

Arus Listrik DC (Direct Current) adalah listrik arus searah dengan karakteristik aliran tetap dari kutub negatif ke positif. Sumbernya meliputi baterai, dinamo, dan panel surya, yang mendukung teknologi elektronik modern seperti IoT dan perangkat lainnya.