Embedded System for Internet of Things

Newest Post

Embedded System for Internet of Things

// Posted by :Unknown // On :Senin, 26 Desember 2016

INTERNET OF THINGS

Internet of Things (IoT), sebuah istilah yang belakangan ini mulai ramai ditemui namun masih banyak yang belum mengerti arti dari istilah ini. Sebetulnya hingga saat ini belum ada pengertian atau definisi standar mengenai Internet of Things, namun secara singkat Internet of Things bisa dibilang adalah di mana benda-benda di sekitar kita dapat berkomunikasi antara satu sama lain melalui sebuah jaringan seperti internet.

Ide awal Internet of Things pertama kali dimunculkan oleh Kevin Ashton pada tahun 1999 di salah satu presentasinya. Kini banyak perusahaan besar mulai mendalami Internet of Things sebut saja Intel, Microsoft, Oracle, dan banyak lainnya.

Banyak yang memprediksi bahwa pengaruh Internet of Things adalah “the next big thing” di dunia teknologi informasi, hal ini karena IoT menawarkan banyak potensi yang bisa digali. Contoh sederhana manfaat dan implementasi dari Internet of Things misalnya adalah kulkas yang dapat memberitahukan kepada pemiliknya via SMS atau email tentang makanan dan minuman apa saja yang sudah habis dan harus distok lagi.

Bagi pengembang, kini banyak perusahaan yang menyediakan berbagai macam program untuk membantu pengembang dalam mengembangkan produk berbasis IoT. Salah satu yang menyediakan program ini adalah Intel dengan IoT Developer Program mereka.

Pengertian Embedded System
Embedded system atau sistem tertanam merupakan sistem komputer khusus yang dirancang untuk menjalankan tugas tertentu dan biasanya sistem tersebut tertanam dalam satu kesatuan sistem. Sistem ini menjadi bagian dari keseluruhan sistem yang terdiri atas mekanik dan perangkat keras lainnya. Bidang embedded system mencakup penguasaan perangkat keras (hardware). Sistem embedded merupakan sebuah sistem (rangkaian elektronika) digital yang merupakan bagian dari sebuah sistem yang lebih besar, yang biasanya bukan berupa sistem elektronika. Kata embedded menunjukkan bagian yang tidak dapat berdiri sendiri. Berbeda dengan sistem digital yang didesain untuk general purpose. Embedded system biasanya diimplementasikan dengan menggunakan mikrokontroler, sistem embedded dapat memberikan respon yang sifatnya real time dan banyak digunakan pada peralatan digital, seperti jam tangan.Embedded system adalah sistem dengan ciri-ciri sebagai berikut :

Mempunyai computing power. Dengan kata lain dilengkapi dengan sebuah processor
Bekerja di lingkungan luar ruangan IT. Jadi kemungkinan besar tidak dilengkapi dengan AC dan menghadapi gangguan dari luar seperti getaran dan debu.
Memiliki tugas yang spesifik. Beda dengan PC atau Server yang relatif lebih multi purpose.

Sejarah Embedded System

Sistem embedded modern yang pertama dikenali adalah Apollo Guidance Computer, dikembangkan oleh Charles Stark Draper di MIT Instrumentasi Laboratorium, awal 1960-an. Apollo Guidance Computer (AGC) adalah on-board digital computer (papan komputer digital), diinstall di setiap acecraft program Apollo, baik Command Module (CM) dan Lunar Module (LM). Disediakan onboard computation untuk mendukung spacecraft guidance, navigasi dan kontrol. Apollo flight computer adalah yang pertama menggunakan Integrated Circuit (IC). Software AGC ditulis dalam bahasa assembly AGC.

Mandiri (Standalone)

Perangkat standalone dapat berfungsi secara independen dari perangkat keras lainnya. Tidak terintegrasi ke dalam perangkat lain. Contoh : Kotak TiVo untuk merekam siaran televisi. Sedangkan DVR (digital video recorder) merupakan sistem embeded yang terintegrasi dengan DVD player. Stand alone juga dapat merujuk pada program software yang tidak memerlukan software selain sistem operasi untuk menjalankannya.

Real Time

Sistem embedded dengan tugas-tugas spesifik yang dilakukan dalam periode waktu spesifik disebut dengan sistem real time. Sistem real time terdiri dari hard real time system dan soft real time system.

Hard real time

Hard real time adalah sistem yang harus melaksanakan tugas dengan deadline yang tepat. Contoh dari sistem hard realtime adalah sistem yang harus membuka katup dalam 30 milidetik ketika kelembaban udara melintasi ambang batas tertentu. Jika katup tidak dibuka dalam 30 milidetik maka akan menimbulkan malapetaka.
Sistem hard real-time sering kali digunakan sebagai alat pengontrol untuk aplikasi yang dedicated, mempunyai batasan waktu yang tetap yang sudah didefinisikan dengan baik. Pemrosesan harus selesai dalam batasan-batasan yang sudah didefinisikan, atau sistem akan gagal.

Soft real time

Soft real time adalah sistem yang tidak memerlukan deadline.Contoh dari soft realtime seperti DVD player, jika diberikan suatu perintah dari remote control maka akan mengalami delay selama beberapa milidetik untuk menjalankan perintah tersebut. Delay ini tidak akan berakibat sesuatu yang serius. Sistem soft real-time mempunyai lebih sedikit batasan waktu yang keras, dan tidak mendukung deadline dengan menggunakan batas akhir.

Arsitektur Sistem Embedded
Arsitektur sistem embedded merupakan sebuah abstraksi dari perangkat embedded dan merupakan hal yang penting dalam menyelesaikan tantangan yang dihadapi saat mendesain sistem baru.

Hubungan Embedded System dengan MicrocontrolerMicrocontroller adalah sebuah komputer kecil di dalam satu sirkuit yang berisi inti prosesor, memori, dan input/output peripheral yang dapat diprogram, dan di desain khusus untuk embedded system. Microcontroller berukuran kecil dan murah, sangat berbeda dengan apa yang ada di komputer. Kenapa berbeda? Karena menyesuaikan kebutuhan, microcontroller ini didesain untuk suatu tujuan khusus, bukan untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan rumit seperti yang ada di computer sebenarnya.

Embedded system tidak membutuhkan kapasitas data dan address bus yang terlalu besar, itu sebabnya microcontroller ini berukuran lebih kecil, dan harga harus terjangkau karena akan dipasangkan ke barang-barang elektronik yang harganya juga terjangkau.

Internet of Things pada dasarnya merupakan sebuah teknologi yang telah berkembang lama, di mana dalam konsep teknologi ini segala sesuatu di dunia dapat terhubung satu dengan yang lainnya. Dan board menjadi hal utama karena berfungsi untuk media penghubung hal-hal tersebut. Akan tetapi tak hanya sekedar board, fitur-fitur seperti Wi-Fi, socket LAN, Bluetooth, atau media koneksi board dengan internet juga sangat penting.

Berdasarkan fitur-fitur ini tentu kita dapat mencari board IoT alternatif pengganti Raspberry Pi. Terdapat berbagai macam board di dunia ini yang dapat digunakan sebagai board IoT alternatif pengganti Raspberry Pi. Berikut ini beberapa board yang dapat digunakan:

Intel Galileo Gen 2

[Sumber: Wikimedia]

Sebagai perusahaan pembuat chip ternama dunia, Intel tentu tidak ingin ketinggalan dalam pengembangan industri Internet of Things. Oleh karena itu, Intel merilis sebuah boardpengembangan yang ditujukan untuk para maker di bidang Internet of Things.

Dimulai dengan generasi pertama, Intel Galileo merupakan sebuah board pengembangan yang dapat digunakan sebagai board IoT alternatif pengganti Raspberry Pi Pi. Akan tetapi, Gen 1 dari Intel Galileo saat ini sudah sulit untuk ditemukan di pasaran karena Intel telah merilis Gen 2 dengan beberapa peningkatan.

Sedikit berbeda dengan Raspberry Pi yang menggunakan ARM, Intel Galileo merupakan sebuah board yang dikembangkan oleh Intel dengan menggunakan Prosesor Intel Quark yang memiliki arsitektur X86.

Dirancang dengan menggunakan lisensi dari Arduino, Intel Galileo memiliki jumlah dan layout PIN yang sama dengan Arduino, yaitu 14 PIN Digital Input/Output, PIN Output Analog, dan PIN PWM sebagai PIN Analog Input . Bahkan, Intel Galileo dapat diprogram menggunakan Arduino IDE.

Dilengkapi dengan slot Wi-Fi dan Bluetooth, serta slot LAN, Intel Galileo tentu dapat digunakan sebagai board IoT alternatif pengganti Raspberry Pi. Harganya lebih mahal dari Raspberry Pi, yaitu 1 sampai 1,2 juta di pasaran Indonesia, akan tetapi lisensi open-source Arduino menjadi daya tarik tersendiri bagi board ini.

Arduino / Genuino 101

[Sumber: Flickr]

Perangkat ini merupakan perangkat yang dikembangkan oleh Arduino dengan menggunakan Intel Curie yang memiliki kinerja mumpuni dengan konsumsi low-power. Memiliki dua inti, yaitu Intel Quark X86 dan ARC 32 bit, tentu membuat Curie menjadi lebih kuat.

Selain itu, di dalam board ini juga telah tertanam Bluetooth Low Energi (BLE) dan 6 axis-acceleromater / gyroscope. Jumlah PIN dan artsitektur PIN-nya pun sama dengan yang terdapat pada Arduino UNO sehingga seluruh shield Arduino UNO dapat digunakan pada boardtersebut.

Untuk pemrograman, Arduino 101 ini dapat diprogram dengan menggunakan software bawaan dari Arduino, yaitu Arduino IDE. Sedangkan untuk harganya, Arduino 101 ini dilabeli dengan harga sekitar 550.000 rupiah. Untuk berkenalan lebih lanjut, pembaca dapat mengunjungi artikel tutorial Arduino 101.

BeagelBone Black

[Sumber: Flickr]

Sama dengan Raspberry Pi, board ini menggunakan arsitektur ARM Cortex-A8 pada prosesornya. Board ini merupakan platform pengembangan yang dirancang untuk mendukung komunitas developer dan hobbyist.

Tak kalah dengan board–board sebelumnya, Beagel board juga mendukung konektivitas dengan Internet melalui slot LAN yang ditawarkan. Selain itu, board ini menawarkan hal yang sama dengan Raspberry Pi, yaitu dukungan display melalui socket microHDMI.

BeagleBone Black juga memiliki banyak PIN, yaitu 2×46 PIN yang dapat digunakan. Selain itu, untuk pemrograman, BeagleBone Black mendukung sistem operasi Linux Debian, Android, Linux Ubuntu, Cloud9 IDE pada Node.js dengan BoneScript Library, dan masih banyak lagi.

Di dalam board ini juga telah tertanam 3D graphics accelator serta NEON floating-point accelerator. Board ini dibanderol dengan harga sekitar 900 ribu sampai dengan 1,2 juta rupiah di pasaran Indonesia.

Untuk berkenalan lebih lanjut, pembaca dapat mengakses laman resmi dari BeagleBoard.

Sumber:

http://febriadisantosa.weebly.com/knowledge/embedded-system

https://teknojurnal.com/definisi-internet-of-things/

http://gudanglinux.com/glossary/internet-of-things/