Aplikasi Smart City berbasis Internet of Things

Wireless sensor network pada saat ini merupakan salah satu komponen teknologi yang memiliki kontribusi yang cukup besar dalam penerimaan data. Banyak teknologi yang sudah mulai menerapkan komponen ini seperti aplikasi untuk memonitor transportasi di perkotaan, aplikasi memonitor kesehatan pasien, dan memonitor keadaan lingkungan sekitar. Pada saat ini, tengah menjadi tren yang populer di kehidupan masyarakat adalah gaya hidup urban atau perkotaan. Diperkirakan pada tahun 2030, lebih dari 60% populasi di dunia akan hidup dan tinggal di lingkungan urban atau perkotaan. Dengan banyaknya orang yang memilih untuk hidup urban, maka ini akan mendorong untuk pengembangan Smart City. Smart City dapat menyediakan konsep cerdas untuk mengatur komponen-komponen kehidpuan masyarakat seperti transportasi, kesehatan, energy, tempat tinggal, perkantoran, dan lingkungan. Data-data penting untuk menunjang hal ini dikumpulkan oleh komponen utama yang disebut wireless sensor networks. Dengan menggunakan infrastruktur ICT yang sudah ada, dengan sensor ini data-data dapat dikumpulkan secara bersama-sama. Sensor wireless ini dapat digunakan dengan menggunakan teknologi 3G, LTE, maupun Wi-Fi. Visi dari pengembangan Smart City adalah dapat mengoperasikan jutaan bahkan milyaran IoT device dari satu tempat.

Di Smart City, wireless sensor networks adalah komponen yang paling penting dalam pengolahan berbagai macam bentuk informasi. Dengan bantuan dari teknologi modern yaitu teknologi wireless dan wireless sensor networks, dapat dibayangkan bagaimana canggihnya kehidupan masa depan yaitu Smart City system yang menyediakan pelayanan yang powerful, pintar, dan fleksibel untuk kehidupan masyarakat kota urban.

Pada gambar 1, terlihat komponen-komponen penting dari arsitektur Smart City seperti Smart Environment, Smart Energy, Smart Security, Smart Office dan Bangunan Perumahan, Smart Administration, Smart Transport, dan Smart Industries. Sensor device akan diletakkan di setiap Smart City domain yang bertujuan untuk menjadi sumber utama dari berbagai macam informasi yang bisa didapatkan. Informasi akan diolah melalui sensor device yang dimana informasi ini didapati oleh servis komunikasi yang sudah terimplementasikan di tempat tersebut, sebagai contoh menggunakan jaringan satelit untuk device GPS, layanan seluler seperti GSM/3G/4G untuk smartphone, jaringan internet untuk device seperti PC, serta berbagai macam alat navigasi yang dapat digunakan sebagai pengumpul data. Data-data yang telah terkumpul selanjutnya akan diproses dan dianalisa menggunakan teknologi web semantic dan aturan kombinasi dari Dempster-Shafer. Cloud platform yang digunakan untuk arsitektur ini adalah software as a service (SaaS). Tujuan utama dari arsitektur ini adalah dapat membantu pasien Alzheimer dan orang tua lainnya dengan aktivitas sehari hari mereka. Sebagai contoh, dengan mengirimkan alarm peringatan ke end user, dapat membantu mengingatkan mereka apabila mereka lupa ataupun tidak bisa menyelesaikan kegiatan sehari-harinya. System ini dapat menjadi platform pintar bagi masyarakat yang hidup di Smart Society. Dengan mengkombinasikan data dari berbagai domain Smart City, arsitektur ini dapat membantu masyarakat dalam melayani kegiatan sehari hari. Sebagai contoh memberikan saran apabila rute yang sedang dilewati mengalami kemacetan, memberika peringatan kepada pasien apabila pasien tersebut sedang mengalami peningkatan detak jantung yang melebihi batas normal, memberikan peringatan kepada penghuni rumah apabila ada item yang sudah menipis stoknya di dalam Smart Fridge mereka. Pendekatan semantic model akan digunakan untuk menyesuaikan servis yang diberikan kepada masyarakat dalam hal peringatan sebagaimana telah dijelaskan dalam Level 4 dari arsitektur Smart City. Berikut adalah detail dari Multi Level Smart City Architecture:

1. Level 1 : Data Collection

Pada tahap ini, data dikumpulkan dari sensor yang telah disebar. Format data yang diterima bermacam-macam seperti csv, tweets, skema database, dan pesan teks.

1. Level 2 : Data Processing

Informasi yang telah didapatkan akan langsung diproses serta dianalisa dengan menggunakan teknologi semantic web.

1. Level 3 : Data Integration and Reasoning

Teknologi semantic web memungkin untuk mengeksploitasi domain spesifik data berdasarkan konsep dan hubungan dari data tersebut.

1. Level 4 : Device Control and Alert

Data yang telah diperoleh dari level 3, bisa digunakan oleh berbagai macam aplikasi web untuk system operasi pintar.

Medium yang digunakan dalam infrastruktur Smart City adalah dengan menggunakan teknologi layanan telekomunikasi yang sudah berjalan seperti 3G, LTE, Wi-fi,WiMAX, ZigBee, CATV, dan satelit komunikasi. Tujuan utama dari pemakaian teknologi yang sudah ada ini adalah untuk membantu seluruh data baik itu yang didapat dari sensor maupun IoT agar terhubung sehingga membuat kehidupan masyarakat menjadi lebih nyaman dan aman. Di dalam kasus implementasi dalam sector pemerintahan, layanan komunikasi serta layanan cloud dijalankan secara bersama-sama dan saling bekerja sama demi terwujudnya system yang lebih baik. Dalam bidang kesehatan, teknologi komunikasi digunakan untuk berkoneksi dengan statistic kesehatan, obat-obatan, dan lokasi pasien yang didapatkan dari alat Smart Health System.

Pada kasus di bidang pemerintahan, level terendah dari pengambilan data adalah didapati dari lingkungan sekitar seperti suhu temperatur dan level ketinggian air yang dapat digunakan sebagai data awal untuk informasi yang lebih lanjut. Ketika informasi yang lebih tinggi telah diketahui seperti banjir, gempa bumi, kebakaran hutan, tanah longsor, dan bencana alam lainnya, ini dapat menyelamatkan banyak masyarakat. Sama seperti pada bidang pemerintahan, pada bidang industry, berbagai macam jenis data yang didapat bisa digunakan untuk menyelamatkan para pekerja. Dengan dilakukannya monitoring secara terus-menerus dan terus berinovasi dengan mengkombinasikan informasi di bidang lainnya seperti deteksi gas, kondisi mesin, dan kesehatan pekerjan bidang industry dapat berkembang menjadi bidang yang lebih produktif dan lebih aman bagi para pekerja.

Sumber:

1. Gaur, A., Scotney, B., Parr, G., & McClean, S. (2015). Smart city architecture and its applications based on IoT.Procedia Computer Science, 52, 1089-1094.
2. Petrolo R, Loscrí V, Mitton N. Towards a smart city based on cloud of things. In: Proceedings of the 2014 ACM international workshop on Wireless and mobile technologies for smart cities – WiMobCity ’14. New York, New York, USA: ACM Press; 2014:61-66. doi:10.1145/2633661.2633667.
3. Wang J, Cho J, Lee S, Ma T. Real time services for future cloud computing enabled vehicle networks. 2011 Int Conf Wirel Commun Signal Process. 2011:1-5. doi:10.1109/WCSP.2011.6096957.