Mengatasi Lima Tantangan Utama IoT: Kesinambungan, Kepatuhan, Koeksistensi & Keamanan Siber – Bagian 2
Sook Hua Wong dari Keysight Technologies, Inc
Dalam bagian 1, kami memeriksa salah satu dari lima tantangan kritis IoT. Dalam installmen kedua ini, kami menanggulangi kesinambungan, kepatuhan, koeksistensi, dan keamanan siber.
2. Kesinambungan
Kesinambungan berfokus pada memperpanjang umur baterai perangkat IoT. Untuk produk konsumen, umur baterai yang lebih lama dapat menjadi keunggulan kompetitif yang menentukan; untuk sistem industri, umur 5 hingga 10 tahun sering diharapkan; dan untuk implant medis, kegagalan baterai dapat mengancam nyawa.
Untuk memenuhi persyaratan yang menuntut ini, desainer IC menerapkan mode tidur dalam yang hanya menarik mikroampere, membatasi kecepatan jam, dan mendukung operasi tegangan rendah. Badan standar juga sedang mendefinisikan profil daya ultra rendah seperti NB-IoT, LTE-M, LoRa, dan Sigfox yang membatasi waktu aktif sambil mempertahankan konsumsi daya minimal.
Desainer produk yang mengintegrasikan sensing, pemrosesan, kontrol, dan subsistem nirkabel harus memahami konsumsi daya setiap periferal, lalu menyetel ulang firmware dan perangkat lunak untuk menghilangkan bangun yang tidak perlu. Alat pengukuran yang kuat yang mengungkap pola konsumsi arus sangat penting untuk memvalidasi optimasi ini.
3. Kepatuhan
Kepatuhan menjamin bahwa perangkat IoT memenuhi standar radio dan persyaratan regulasi global sebelum mencapai pasar.
Dua kategori utama mendorong proses pengujian: uji kesesuaian standar radio dan uji penerimaan carrier, dan uji kepatuhan regulasi seperti RF, EMC, dan SAR. Tim desain sering menghadapi tenggat waktu peluncuran produk yang ketat sambil menavigasi regulasi yang terus berkembang. Gambar 3 menggambarkan matriks uji kesesuaian dan kepatuhan yang umum.
Gambar 3: Persyaratan uji kesesuaian dan kepatuhan perangkat IoT.
Uji pre-compliance internal dapat menangkap masalah sejak dini, mengurangi risiko, dan menyelaraskan pengukuran dengan sistem pengujian laboratorium resmi. Rig pengujian otomatis memotong waktu pengujian dari hari atau minggu menjadi jam, mempercepat waktu ke pasar.
4. Koeksistensi
Koeksistensi adalah kemampuan perangkat nirkabel untuk beroperasi dengan andal ketika sinyal lain berbagi spektrum yang sama. Dengan miliaran perangkat yang beredar, keramasan radio adalah tantangan yang semakin besar.
Badan standar telah merancang metode pengujian untuk mengevaluasi perilaku perangkat dalam lingkungan yang ramai. Misalnya, Bluetooth menggunakan adaptive frequency hopping (AFH) untuk menyingkirkan saluran yang mengalami tingkat tabrakan tinggi (lihat Gambar 4). Teknik lain seperti listen-before-talk (LBT) dan cooperative collision avoidance (CCA) lebih meningkatkan throughput.
Gambar 4: Perangkat Bluetooth melewati saluran Wi-Fi 6 untuk menghindari interferensi.
Untuk wearable konsumen, keterlambatan singkat dapat ditoleransi, namun untuk sensor industri atau pompa infus medis, sinyal kontrol yang hilang dapat memiliki konsekuensi katastropis. Pengujian koeksistensi, yang diarahkan oleh IEEE ANSI C63.27, membantu produsen mengukur risiko dan merancang strategi mitigasi.
5. Keamanan Siber
Seiring dengan perluasan implementasi IoT ke arena misi-kritis, keamanan siber tidak lagi boleh menjadi pikiran terakhir. Serangan dapat menargetkan perangkat itu sendiri, nirkabel, cloud, atau lapisan aplikasi.
Alat keamanan tradisional berfokus pada lapisan jaringan dan cloud, meninggalkan kerentanan endpoint dan over-the-air (OTA) sebagian besar tidak diperiksa. Bahkan protokol matang seperti Bluetooth dan WLAN memiliki celah implementasi halus yang dapat dieksploitasi penyerang.
IDC melaporkan bahwa 70 persen pelanggaran keamanan berasal dari endpoint[1]. Melindungi titik-titik ini memerlukan pengujian OTA proaktif terhadap database ancaman yang terus diperbarui, dipadukan dengan pemantauan anomali untuk mendeteksi upaya eksploitasi.
Dengan menyematkan pengujian keamanan yang kuat sejak awal dalam siklus desain, produsen dapat melindungi perangkat dari ancaman yang diketahui dan baru.
Membangun fondasi yang kokoh melalui 5 Cs IoT membuka aplikasi inovatif di seluruh industri, namun juga menyajikan tantangan yang tak pernah terjadi sebelumnya yang menuntut pemikiran segar. Implementasi yang berhasil bergantung pada pemahaman mendalam desainer terhadap hambatan teknis ini, perhatian yang cermat pada pertimbangan desain dan pengujian, dan serangkaian alat pengukuran, validasi, kepatuhan, dan manufaktur yang tepat selama siklus hidup produk.
Penulis adalah Sook Hua Wong, Industry Segment Manager untuk solusi pengukuran elektronik umum di Keysight Technologies, Inc.
Tentang penulis
Sook Hua adalah Industry Segment Manager di Keysight Technologies, berbasis di Penang, Malaysia. Dia memimpin perencanaan strategis dan pemasaran portofolio solusi IoT Keysight, mendorong pertumbuhan segmen elektronik umum.
Sebelum peran ini, dia menjabat sebagai perencana produk untuk garis daya dan sensor RF/Mikrogelombang.
Dia gelar Sarjana Teknik Elektro dari Universiti Teknologi Malaysia (1999) dan Magister Ilmu dalam Desain Sistem Elektronik dari Universiti Sains Malaysia (2003). Dengan 20 tahun di Keysight, termasuk 15 tahun dalam tim General Electronics Measurement Solution, dia membawa pengalaman luas di seluruh manufaktur, pengembangan produk, dukungan penjualan, dan pemasaran.
