Anda harus memikirkan membuka kotak, mengonfigurasi, menghubungkan, dan menyediakan saat melakukan komisioning nirkabel di rumah pintar.
Commissioning adalah salah satu dari beberapa langkah pertama dalam siklus hidup perangkat IoT; itu dilakukan dalam beberapa menit pertama yang Anda habiskan dengan perangkat rumah pintar yang baru dibeli. Langkah pertama adalah membuka kotak perangkat, dan yang kedua memasangkannya dengan jaringan rumah Anda. Langkah penyandingan ini sering kali dibuat sangat sederhana dari sudut pandang konsumen.
Pengalaman pengguna terburuk adalah perangkat pasangan yang rumit. Tidak ada konsumen yang ingin membaca katalog atau menggali lebih dalam aspek teknis pemasangan produk rumah pintar. Yang mereka inginkan hanyalah membuka kotak, menekan satu atau dua tombol, menggesek dua atau tiga kali, dan membuat perangkat berfungsi.
Gambar 1:Konsumen rumah pintar mengharapkan proses commissioning yang sederhana. Sumber:Silicon Labs
Namun apa yang sebenarnya terjadi selama proses penyandingan membawa bobot yang signifikan untuk keandalan siklus hidup perangkat. Memasangkan melibatkan mengonfigurasi perangkat nirkabel ke lingkungannya—untuk parameter seperti menyesuaikan tingkat daya dan sinkronisasi—dan menyediakan perangkat.
Penyediaan atau otentikasi adalah proses pengesahan identitas perangkat. Penyediaan berperan penting dalam melindungi pengguna dari perangkat palsu—belum lagi bahwa setiap jaringan harus memiliki protokol penyediaan yang solid untuk melindungi dirinya dari penyusup dan peretas yang mungkin mencoba memasangkan dengan jaringan untuk mendapatkan akses ke informasi sensitif.
Oleh karena itu, ketika Anda memikirkan komisioning, Anda harus memikirkan membuka kotak, mengonfigurasi, menghubungkan, dan menyediakan. Keempat langkah ini harus dilakukan dengan aman, lancar, dan cepat. Namun, konsumen mencari proses yang sederhana dan intuitif. Jadi, apa saja teknologi yang tersedia saat ini untuk melakukan commissioning nirkabel dan bagaimana cara kerjanya?
Teknologi commissioning paling intuitif yang tersedia saat ini adalah komunikasi jarak dekat (NFC).
Penyediaan dengan NFC
Salah satu pahlawan teknik saya akan selalu mengatakan bahwa "Anda dapat melakukan banyak hal hanya dengan dasar-dasarnya." Kebijaksanaannya berlaku untuk bagaimana NFC menggunakan mekanisme induksi sederhana untuk "memindai" identitas perangkat. Ketika pembaca NFC mendekati tag NFC, induktor pada kedua perangkat membentuk saluran induksi bersama di mana pertukaran informasi terjadi (Gambar 2).
Gambar 2:NFC adalah teknologi yang paling umum tersedia untuk commissioning nirkabel di rumah pintar. Sumber:Silicon Labs
Identitas tag NFC dapat dikonfirmasi dengan menggeseknya dengan pembaca NFC. Untuk konsumen rumah pintar, ini berarti menggesek bola lampu yang baru dibeli dengan telepon untuk membuktikan identitasnya. Hal-hal tidak menjadi lebih intuitif dari itu. Manusia menyukai sensasi meneguhkan yang mereka dapatkan dari menggesekkan objek seperti yang biasa terlihat dalam transaksi kartu kredit.
Meskipun intuitif, penyediaan NFC hadir dengan kelemahan:biaya dan jejak tambahan. Sirkuit NFC tidak memakan banyak area dan merupakan komponen yang relatif murah. Namun, sirkuit NFC seharusnya digunakan hanya sekali di seluruh siklus hidup perangkat dan hanya untuk satu misi:untuk menyediakan perangkat. Jadi, bahkan dengan biaya serendah 10 sen, sirkuit NFC terbukti menjadi beban yang biasanya tidak ingin ditanggung oleh OEM.
Kelemahan lainnya adalah fungsi NFC yang terbatas. Commissioning adalah operasi multi-langkah dan NFC dapat menangani penyediaan dengan baik; namun, itu tidak termasuk mengonfigurasi dan menghubungkan perangkat ke jaringan. Tag NFC adalah penyimpanan data pasif yang dapat dibaca, dan dalam keadaan tertentu ditulis, oleh perangkat NFC. Mereka biasanya berisi sejumlah kecil data—ribuan byte—dan hanya-baca dalam penggunaan normal. Tidak banyak hal lain yang dapat dicapai dengan data sekecil itu.
Selain itu, tag NFC tidak dapat diskalakan dengan baik dengan jumlah node yang lebih besar. Ini mungkin bukan masalah yang terlalu besar dalam skenario rumah pintar, tetapi lebih merupakan tantangan dalam lingkungan bangunan pintar di mana installer melihat commissioning ribuan node sekaligus. Menggesek setiap node dengan smartphone mungkin memerlukan waktu beberapa hari. Ini juga akan membuat perbedaan besar untuk memesan produk rumah pintar yang ditempatkan di tempat yang sulit dijangkau, seperti jaringan sensor pemeliharaan yang terpasang pada unit pendingin udara. Pengguna akan senang melihat cara untuk memesan node tersebut dari jarak jauh dan aman.
Gambar 3:Beberapa teknologi nirkabel menawarkan fitur komisioning jarak jauh untuk pengaturan rumah pintar. Sumber:Silicon Labs
Teknologi komisioning jarak jauh
Lalu, apakah ada teknologi yang jauh, terukur, dan tidak menambah biaya tambahan? Sementara commissioning jarak jauh masih dalam tahap awal, sebenarnya ada berbagai teknologi yang ada dan sedang dalam tahap pengembangan. Itu termasuk otentikasi dan pairing Bluetooth, Z-wave smart start, dan Zigbee Direct . Benang merah di antara ketiganya adalah mereka memungkinkan pengguna untuk memesan perangkat dari jarak jauh tanpa biaya tambahan, karena mereka semua menggunakan teknologi radio dasar yang sama untuk memesan perangkat akhir mereka.
Jadi, produsen perangkat pintar dapat menghindari integrasi radio atau sirkuit tambahan hanya untuk mengaktifkan commissioning jarak jauh. Teknologi komisioning jarak jauh juga dapat memungkinkan pengesahan terus menerus dari perangkat yang digunakan. Karena penyediaan dilakukan dari jarak jauh, maka dapat diulang selama siklus hidup perangkat untuk mengonfirmasi identitasnya dan memeriksa kesehatannya. Last but not least, commissioning jarak jauh memungkinkan skalabilitas. Dengan teknologi commissioning jarak jauh, ada potensi masa depan di mana commissioning ribuan node tidak membutuhkan waktu atau usaha.
Gambar 4:Zigbee Direct, fitur yang saat ini sedang dikembangkan, memungkinkan pengguna berinteraksi dengan mulus dengan jaringan Zigbee mereka menggunakan smartphone, tablet, dan perangkat berkemampuan Bluetooth lainnya. Itu, pada gilirannya, menyederhanakan dan merampingkan proses komisioning. Sumber:Silicon Labs
Jadi, apa yang ditawarkan teknologi ini? Mari kita jelajahi salah satu mekanisme konektivitas yang paling banyak digunakan:Bluetooth. Bentuk paling dasar dari pemasangan Bluetooth disebut Just Works, yang menawarkan jalur paling sederhana untuk memasangkan dua perangkat Bluetooth. Namun, itu tidak menawarkan cara untuk memverifikasi perangkat yang menjadi bagian dari koneksi dan membuat jaringan rentan terhadap serangan.
Misalnya, serangan man-in-the middle terjadi ketika perangkat ketiga—perangkat jahat—meniru salah satu atau kedua perangkat yang sah. Di sini, perangkat jahat mengarahkan komunikasi antara dua perangkat lain, memberikan ilusi perangkat yang sah bahwa mereka terhubung langsung satu sama lain ketika koneksi mereka telah dikompromikan. Penyiapan ini tidak hanya memungkinkan perangkat jahat untuk mencegat semua data yang dikirim, tetapi juga memungkinkannya memasukkan data palsu ke dalam komunikasi atau menghapus data sebelum mencapai penerima yang dituju.
Untuk mengatasi ancaman ini, pemasangan perbandingan numerik dapat digunakan untuk meningkatkan Just Works, tetapi menambahkan langkah lain di akhir, mengalahkan tujuan pemasangan Bluetooth yang mudah. Pasar membutuhkan proses otomatis dan sederhana untuk komisioning jarak jauh, tetapi sayangnya, kami belum sampai di sana. Kami tidak melihat protokol yang menyederhanakan komisioning dan membawanya ke pengalaman tanpa sentuhan. Namun, kami hampir menyelesaikan masalah ini. Dengan visi yang tepat, perkembangan yang terjadi hari ini akan membawa kita ke tujuan utama komisioning nirkabel.
—Asem Elshimi adalah manajer pemasaran produk di Silicon Labs.
>> Artikel ini awalnya diterbitkan di situs saudara kami, EDN.
