Menjelajahi lima tantangan teratas IoT melalui 5 C – Bagian 2
Sook Hua Wong dari Keysight Technologies, Inc
Di bagian 1 blog, kami membahas salah satu dari lima tantangan teratas melalui 5C. Di bagian kedua blog ini, kita akan membahas tentang kesinambungan, kepatuhan, koeksistensi, dan keamanan siber.
2. Kontinuitas
Kontinuitas adalah tentang memastikan dan memperpanjang masa pakai baterai perangkat. Daya tahan baterai adalah salah satu pertimbangan terpenting untuk perangkat IoT. Masa pakai baterai yang lama adalah keunggulan kompetitif yang sangat besar di perangkat IoT konsumen. Untuk perangkat IoT industri, masa pakai baterai lima atau sepuluh tahun adalah harapan umum. Untuk perangkat medis, seperti alat pacu jantung, masa pakai perangkat dapat berarti perbedaan antara hidup dan mati. Kegagalan baterai bukanlah pilihan.
Untuk memenuhi persyaratan masa pakai baterai yang lama ini, perancang sirkuit terpadu (IC) perlu merancang IC dengan mode tidur nyenyak yang mengkonsumsi arus yang sangat kecil, mengurangi kecepatan clock dan set instruksi, serta menerapkan voltase baterai rendah. Dari perspektif komunikasi nirkabel, grup standar juga mendefinisikan mode operasi konsumsi daya rendah baru seperti NB-IoT, LTE-M, LoRa, Sigfox yang menawarkan waktu operasi aktif terbatas sambil mempertahankan konsumsi daya rendah. Desainer produk yang mengintegrasikan komponen penginderaan, pemrosesan, kontrol, dan komunikasi ke dalam produk akhir, harus mengetahui bagaimana periferal berperilaku dan mengonsumsi daya, serta mengoptimalkan firmware dan perangkat lunak produk untuk menyederhanakan pengoperasian dan mengurangi konsumsi daya. Semua aktivitas ini memerlukan alat pengukuran yang mumpuni yang dapat menawarkan wawasan mendalam tentang perilaku konsumsi perangkat saat ini.
3. Kepatuhan
Kepatuhan adalah tentang memastikan perangkat IoT Anda mematuhi standar radio dan persyaratan peraturan global sebelum mendapatkan entri pasar. Ada dua kategori utama uji kepatuhan:uji kesesuaian standar radio dan uji penerimaan operator, serta uji kepatuhan peraturan seperti uji RF, EMC, dan SAR. Insinyur desain sering berebut untuk memenuhi jadwal pengenalan produk yang ketat dan memastikan penetrasi pasar global yang lancar sambil mematuhi peraturan terbaru. Pembaruan peraturan yang sering juga semakin menambah kompleksitas. Gambar 3 menunjukkan contoh persyaratan pengujian kesesuaian dan kepatuhan.
Gambar 3:Persyaratan pengujian kesesuaian dan kepatuhan perangkat IoT.
Untuk mengurangi risiko kegagalan selama pengujian kepatuhan dan untuk menjaga jadwal rilis produk, desainer dapat mempertimbangkan untuk berinvestasi dalam solusi pengujian pra-kepatuhan internal sehingga pengujian dapat dilakukan pada setiap tahap desain untuk memperbaiki masalah di awal fase desain. Memilih sistem uji pra-kepatuhan yang diadaptasi dari sistem uji kepatuhan dari lab uji juga dapat membantu memastikan korelasi pengukuran dan mengurangi risiko kegagalan. Pengujian kepatuhan rumit dan memakan waktu. Diperlukan waktu beberapa hari atau minggu untuk menyelesaikannya jika dilakukan secara manual. Memilih sistem pengujian otomatis dapat membantu menghemat waktu pengujian dan memungkinkan waktu pemasaran yang lebih cepat.
4. Koeksistensi
Koeksistensi adalah tentang kemampuan perangkat nirkabel untuk beroperasi dengan andal di hadapan sinyal interferensi lainnya. Dengan miliaran perangkat dirilis ke pasar, kemacetan di saluran radio adalah masalah yang hanya akan bertambah buruk setiap hari. Untuk mengatasi kemacetan nirkabel, badan standar telah mengembangkan metodologi pengujian untuk mengevaluasi operasi perangkat dengan adanya sinyal lain. Misalnya, di Bluetooth®, adaptif frequency hopping (AFH) memungkinkan Bluetooth saluran drop perangkat yang mengalami tabrakan data tinggi (gambar 4). Ada juga teknik penghindaran tabrakan lainnya seperti mendengarkan sebelum bicara (LBT) dan penghindaran tabrakan kooperatif (CCA) untuk meningkatkan efektivitas transmisi. Efektivitas dalam lingkungan sinyal campuran tidak diketahui. Jika format radio tidak mendeteksi satu sama lain, tabrakan dan kehilangan data akan terjadi.
Gambar 4:Perangkat Bluetooth melewati saluran WiFi 6 untuk menghindari gangguan pada sinyal WiFi.
Untuk aplikasi konsumen, penundaan atau jeda di headset nirkabel atau perangkat yang dapat dikenakan mengganggu, tetapi dapat diterima. Sensor industri yang kehilangan sinyal kontrol, atau pompa infus yang berhenti bekerja karena sinyal interferensi di sekitarnya dapat memiliki konsekuensi yang mengerikan. Oleh karena itu, sangat penting untuk melakukan pengujian koeksistensi untuk mengukur dan menilai bagaimana perangkat Anda akan beroperasi di lingkungan sinyal yang ramai dan bercampur. IEEE memberikan beberapa panduan dalam ANSI C63.27 (Standar Nasional Amerika untuk Evaluasi Koeksistensi Nirkabel) mengenai pertimbangan utama untuk pengujian koeksistensi yang mencakup proses evaluasi, pengaturan pengujian, dan tingkat pengujian berbasis risiko. Produsen perangkat sangat disarankan untuk menilai potensi risiko guna mempertahankan kinerja nirkabel fungsional perangkat jika ada sinyal yang tidak diinginkan yang ditemukan di lingkungan pengoperasian yang sama.
5. Keamanan siber
Dengan meningkatnya penyebaran IoT dalam aplikasi mission-critical, kebutuhan akan perlindungan keamanan siber menjadi semakin penting. Meskipun serangan siber dapat terjadi di banyak lapisan – mulai dari tingkat perangkat hingga jaringan komunikasi, cloud, atau aplikasi, sebagian besar alat perlindungan keamanan tradisional berfokus pada pengamanan jaringan dan cloud. Kerentanan titik akhir dan over-the-air sering diabaikan. Format seperti Bluetooth dan WLAN adalah teknologi yang matang dan biasanya digunakan dalam banyak aplikasi. Namun, sedikit yang telah dilakukan untuk mengatasi kerentanan over-the-air. Kompleksitas protokol nirkabel ini diterjemahkan menjadi potensi jebakan yang tidak diketahui dalam implementasi radio perangkat yang memungkinkan peretas mengakses atau mengendalikan perangkat.
Menurut IDC, 70% pelanggaran keamanan berasal dari titik akhir[1]. Perhatian ekstra harus diberikan untuk melindungi perangkat IoT ini. Kerentanan over-the-air dan titik masuk potensial ke perangkat IoT harus diidentifikasi. Perangkat harus diuji menggunakan database ancaman/serangan over-the-air yang diketahui untuk memantau respons perangkat dan untuk mendeteksi anomali. Basis data harus diperbarui secara berkala untuk melindungi perangkat dari ancaman terbaru.
Membangun Landasan yang Kuat Melalui 5C IoT membuka pintu bagi aplikasi dan peluang baru yang menarik bagi banyak industri. Tetapi itu juga membawa tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya yang membutuhkan pemikiran dengan cara baru untuk memenuhi persyaratan penting misi. Menghadirkan implementasi IoT yang sukses membutuhkan desainer dan insinyur untuk mengatasi tantangan teknis dalam 5C IoT. Memiliki pemahaman mendalam tentang tantangan teknis ini dan mengetahui apa desain utama dan pertimbangan pengujian akan membangun fondasi yang kuat untuk implementasi dan penerapan di seluruh ekosistem IoT. Alat desain, validasi, pengujian kepatuhan, dan manufaktur yang tepat di seluruh siklus hidup produk akan membantu memastikan bahwa IoT memenuhi janjinya.
Penulisnya adalah Sook Hua Wong, manajer segmen industri solusi pengukuran elektronik umum di Keysight Technologies, Inc.
Tentang penulis
Sook Hua adalah Manajer Segmen Industri dengan Teknologi Keysight yang berada di Penang, Malaysia. Dia adalah perencana solusi strategis yang bertanggung jawab atas perluasan portofolio solusi KeysightInternet-of-things (IoT) dan perencanaan program pemasaran untuk mendorong pertumbuhan di segmen elektronik umum KeysightTechnologies.
Sebelum peran ini, dia adalah perencana produk yang bertanggung jawab atas perencanaan strategis dan pengembangan portofolio produk untuk meteran dan sensor daya RF/Microwave.
Beliau memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro dari University of Technologies Malaysia (1999) dan gelar Master of Science di bidang Electronic System Design Engineering dari University of Science Malaysia (2003). Dia telah menghabiskan 20 tahun di Keysight Technologies dengan 15 tahun terakhir di tim General Electronics Measurement Solution (GEMS) di bawah berbagai peran, termasuk manufaktur, pengembangan produk, dukungan penjualan, pemasaran produk, dan perencana produk.
