Pervasive Computing : Cikal Bakal Teknologi Internet of Things

Internet of Things (IoT) berawal dari ide brilian dari seorang peneliti yang menuangkan ideanya ke dalam paper dengan judul The Computer for the 21st Century. Paper tersebut ditulis oleh Mark Weiser selaku kepala Computer Science Laboratory di Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Ide dari Mark Weiser adalah bagaimana perangkat-perangkat dapat saling terhubung baik menggunakan media kabel, wireless maupun infrared sehingga dapat memudahkan aktivitas manusia tanpa manusia menyadari keberadaan perangkat-perangkat tersebut. Ide dari Mark Weiser ini selanjutnya dikenal dengan istilah “Ubiquitous Computing”. Implementasi dari ubiquitous computing yang dilakukan oleh Mark Weiser dan tim yakni membuat mesin bernama tabs, pads, and board. Mesin ini memiliki fungsi seperti post-it notes dan foot-scale pada media kertas. Ruangan yang biasanya dipenuhi oleh kertas catatan, buku, label, thermostat dan jam akan digantikan oleh perangkat-perangkat (komputer) dalam jumlah banyak yang terkoneksi secara seamless dan invisible.

Tabs merupakan komponen terkecil yang saling terkoneksi. Sebagai contoh peneliti di PARC menggunakan active badge seukuran id card yang berguna untuk men-tracking orang/objek yang tersemat active badge. Dengan active badge maka dimungkinkan untuk membukakan pintu secara otomatis kepada objek/orang yang tervalidasi, menyapa orang yang baru saja memasuki ruangan, dan automasi telepon. Pads selanjutnya dikembangkan oleh Robert Krivacic dengan menggunakan 2 mikroprosesor, layar, stylus dan jaringan radio. Perbedaan utama pads dengan komputer portabel konvensional yaitu pads tidak mengenal kepemilikanjadi bisa digunakan oleh siapa saja. Pads dipasang di meja-meja layaknya kertas-kertas catatan rapat. Selanjutnya perangkat boards yang berfungsi untuk menampilkan teks yang diunduh dari pad atau tab. Prototype board dikembangan oleh Richard Bruce dan Scott Elrod menggunakan perangkat berukurang 40 x 60 inch, 1024 x 768 pixel. Dengan boardini maka antar perangkat dimungkinkan saling berbagai gambar, catatan secara realtime.

Ubiquitous computing membutuhkan teknologi yang berbiaya murah, perangkat dengan konsumsi daya rendah dengan tampilan yang nyaman, dan network untuk mengkonkesikan perangkat-perangkat. Saat paper ditulis perangkat display dengan ukuran kecil (640 x 480 px) memang memiliki konsumsi daya rendah dan membutuhkan biaya murah. Namun ketika butuh display yang besar maka akan muncul isu biaya mahal dan konsumsi daya yang tinggi.

Implementasi dari ubiquitous computing bertentangan dengan desain dari sistem operasi saat itu seperti DOS dan Unix. Sistem operasi berjalan dengan asumsi bahwa perangkat yang diinstal dapat dibawa kemana saja dan bisa dimatikan kapan saja. Hal ini tidak bisa dilakukan pada ubiquitous computing. Masalah lain yang muncul dari sistem operasi (contohnya windows) adalah sistem operasi menampilkan semua informasi pada satu aplikasi. Selanjutnya masalah jaringan yang mana transfer rate berkembang sangat cepat.

Ubiquitous computing akan sangat relevan diterapkan di kehidupan manusia sehingga bisa mempermudah pekerjaan mulai dari bangun tidur hingga tidur lagi. Mark Weiser dan tim percaya bahwa ubiquitous computing dalam 20 tahun ke depan akan berkembang dan bahwakan dominan dalam computer access. Secara fundamental tidak ada sesuatu yang baru, namun ubiquitous computing akan mempermudah dan mempercepat pekerjaan manusia.

Perkembangan Pervasive Tabs, Pads dan Boards 20 Tahun Kemudian

Paper dengan judul Pervasive Tabs, Pads, and Boards: Are There Yet? secara spesifik membahas perkembangan inch-scale machines yang telah dikembangkan oleh Mark Weiser tahun 1991. Saat ini inch-scale machine telah berkembang menjadi berbagai perangkat. Misalnya active badge dan tabs berkembang menjadi smartphone, jam tangan pintar, sensore motes, MP3 player dan handheld games. Penggunaan active badge populer di ranah keamanan pekerja dan untuk monitoring peralatan rumah sakit. Sebagai contoh perusahaan medis Saint Michael menggunakan active badge yang dipasang pada 1500 peralatan medis. Ini berfungsi untuk mengetahui lokasi peralatan medis secara cepat sehingga ketika membutuhkan perawatan.

Selanjutnya perangkat smartphone yang telah menjadi perangkat ubiquitous yang mana terkoneksi ke jaringan sehingga bisa saling terkoneksi. Smartphone juga memiliki fungsi untuk mendeteksi lokasi menggunakan GPS. Deteksi lokasi ini memungkinkan untuk memberikan rekomendasi tempat-tempat seperti rumah makan, tempat pengisian bahan bakar dan lokasi-lokasi lain. Perkembangan lain dari inch-scale komputer yaitu implementasi sistem navigasi mobil yang memanfaatkan satelite. Perangkat ini bekerja dengan berkomunikasi dengan satelite sehingga kerahasiaan informasi lebih terjamin. Kemudian ada smart dust yang menggunakan konsep active badge untuk monitoring alam.

Perangkat lain yang dikembangkan oleh Mark Weiser adalah foot-scale. Perangkat yang fungsinya antara kertas dan komputer ini telah berkembang cukup pesat. Saat ini foot-scale populer lebih populer disebut dengan e-reader seperti Amazon Kindle, Barnes & Noble Nook. Dengan e-reader maka aktivitas baca dan berbagi koleksi menjadi lebih mudah. Untuk perangkat pads saat ini diadopsi oleh Apple dengan nama iPad dan Samsung dengan Galaxy Tablet.

Board yang dikenalkan oleh Mark Weiser tahun 1991, saat ini telah diadopsi oleh brand-brand di dunia seperti smart board, promethean, dan hitachi startboard. Perangkat ini memungkinkan pengguna untuk berkolaborasi menggunakan tinta elektronik. Board sering digunakan di perusahaan-perusahaan dan sekolah- sekolah. Implementasi dari Mark Weiser board adalah billboards yang mana sering dipasang di transportasi publik, toko, dan mall. Dengan menggunakan billboard maka pengguna dapat memperbaharui konten secara cepat. Selanjutnya ada kiosks juga mengadopsi Mark Weiser board yang berfungsi untuk tiketing dan check-in.

Terakhir terkait jaringan yang disampikan oleh Mark Weiser memiliki 3 jenis yaitu tiny-range wireless, long range wireless, dan very high-speed wired. Saat ini telah ada teknologi long range wireless seperti seluler yang menggunakan tower. Standart IEEE 802.11 juga memungkinkan koneksi wireless dengan cakupan medium. Sedangkan bluetooth digunakan untuk komunikasi wireless jarak pendek. Selanjutnya untuk tiny-range wireless ada NFC.

Artikel ini merupakan kutipan dari artikel yang disubmit dalam tugas mata kuliah Komputasi Tersebar, prodi Magister Teknologi Informasi UGM tahun 2022