Battle of IoT Access Technology in SRD Environment

Battle of IoT Access Technology in SRD Environment Oleh : Rudi Sunarno/ DDS - REX

11 Agustus 2017 Divisi Digital Service

Outline

1

LATAR BELAKANG OVERVIEW IoT

2 3

JARINGAN IoT 4

TEKNOLOGI SRD 5

Divisi Digital Service

KESIMPULAN

LATAR BELAKANG Visi Telkom dalam IoT Telkom sebagai Digital Company masuk ke bisnis IoT dengan maksud :  Mempertegas Telkom sebagai King of Digital & Next Generation Enterprises Digital Services.  Menjadikan Telkom sebagai market leader dalam penyediaan IoT Smart Enabling Plaform, Service & Application.  Tersedianya jaringan akses IoT yang high quality, reliable, effective and efficient

Telkom Play on IoT Business  Telkom selektif dalam penyediaan end to end IoT service bagi ecosystem terpilih yang menjadi prioritias di industrinya.  Telkom belum memiliki experience di bidang pengelolaan jaringan akses untuk layanan IoT yang sesuai dengan use casenya.  Telkom dapat menentukan pilihan dari banyaknya jenis teknologi jaringan akses IoT untuk kategori SRD ( Short Range Device) yang menimbulkan peperangan dalam implementasinya.


Prediksi Ericsson dan Cisco pada tahun2020, bahwa di tahun 2020 akan ada device terkoneksi sebanyak 50 billion sehingga perlu dipersiapkan jaringan yang memadai

EVOLUSI TEKNOLOGI INFORMASI

https://www.linkedin.com/pulse/m2m-iot-ioe-its-just-gettting-bigger-everyday-sandeep-patel

Dengan adanya pekembangan teknologi informasi dari Machine to Machine (M2) di masa lalu dan sekarang memasuki masa Internet of thign (IoT) dan dikemudian hari nanti akan menuju ke Internet of Everything (IoE) maka unsur connectivity menjadi faktor yang sangat penting untuk terjaganya hubungan antar entitas. Divisi Digital Service

DEFINISI IoT Tech Target Internet of Things (IoT) adalah sistem perangkat komputasi yang saling terkait, mesin mekanis dan digital, objek, hewan atau orang-orang yang dilengkapi dengan pengenal unik dan kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan layanan interaksi dari manusia ke manusia atau manusia ke komputer. Sumber : (http://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/Internet-of-Things-IoT)

Gartner Internet of Things (IoT) adalah jaringan fisik suatu objek yang mengandung teknologi tertanam untuk berkomunikasi dan berinteraksi dengan keadaan lingkungan internal atau eksternal. Sumber : (http://www.gartner.com/it-glossary/internet-of-things/)

IDC Internet Things (IoT) adalah sebagai jaringan titik akhir yang unik yang dapat diidentifikasi (atau hal-hal) yang berkomunikasi secara bi-directionally tanpa interaksi manusia menggunakan konektivitas IP. Sumber : http://www.idc.com/promo/thirdplatform/innovationaccelerators/iot


Platform

Enterprise

ARSITEKTUR IoT

Edge

IoT Connectivity

Source : ITU

Source : Cisco White Paper IoT Reference Model White Paper june4 2014

• Gartner membagi IoT menjadi 3 layer, sementara Cisco membagi dalam 7 layer • Walaupun beberapa reference model terlihat berbeda, pada prinsipnya IoT terbagi dalam tiga komponen besar yaitu:  Edge: device/sensor,Gateway dan connectivity  Platform: Aggregation, Storage, Analytic  Enterprise: Application, Services, Business Process Dari gambar diatas, Connectivity 2 memiliki peranan yang penting dalam memberikan tingkat kualitas layanan Divisi Digital Service

IOT EKOSISTEM

Sumber : http://www.goldmansachs.com/our-thinking/outlook/internet-ofthings/iot-report.pdf halaman 3


Sumber : https://www.slideshare.net/DesignWorldOnline/tips-on-designing-for-the-internet-of-things

MODEL JARINGAN IoT

Sumber : https://www.i-scoop.eu/internet-of-things-guide/connectivitynetworks-fog-computing-internet-of-things/

Sumebr : https://www.i-scoop.eu/internet-of-things-guide/

Konektivitas diperlukan untuk mengirimkan data antar perangkat dan dari perangkat ke platform, awan atau tujuan lainnya. Berdasarkan model jaringan konektivitas dibagi dalam kelompok PAN, LAN, NAN dan WAN., konektivitas pada PAN dan LAN kebanyakan menggunakan teknologi SRD (shirt Range Devices) Divisi Digital Service

PETA IOT ACCESS N/W

Dari gambar diatas terlihat bahwa untuk konektivitas SRD berada pada range 0 – 100 meter Sumber : http://file.scirp.org/pdf/AIT_2016042217163795.pdf


PEMILIHAN IOT ACCESS N/W Pertimbangn Teknis pemilihan Connectivity, diantaranya : a. Signalling & Protokol (misal : handshaking antara perangkat termasuk latency delay & jitter) b. Security (misal :security antara device dengan pengumpul data, kompleks atau tidak) c. Power Compsumption (misal : device yang perlu power besar harus dekat dengan sumber catuan) d. Detection of Presence (misal :lokasi device, kontinuitas pengiriman data) e. Bandwith (misal :kebutuhan besar/kecilnya bandwidth untuk pengiriman data.

Sumber : https://www.slideshare.net/usmanusb/elements-of-iot-connectivity-technologies


LANDSKAP KONEKTIVITAS IoT

Sumber : http://iot.kontron.com/spanning-it-and-ot/current-communication-technologies

Setiap teknologi memiliki karakteristik tersendiri, meliputi jangkauan signal, data throughput (bandwith) dan power untuk berkomunikasi pada device (battery life) serta biaya yang diperlukan. Divisi Digital Service

DESKRIPSI SRD   

Short Range Devices (SRD) atau perangkat jarak pendek adalah istilah yang diterapkan pada radio atau perangkat nirkabel yang dirancang untuk beroperasi pada jarak dekat. SRD memiliki tingkat daya rendah untuk menekan kemungkinan gangguan/ interferensi ke perangkat lain karena SRD beroperasi pada frekuensi unlicenced atau sering disebut "lisensi bebas.“. SRD merupakan rekomendasi Electronic Communications Committee (ECC) salah satu komisi dari Conférence Européenne des administrations des Postes et des Télécommunications (CEPT) No. ECC 70-03.

Karakteristik SRD : a. Memiliki daya pancar rendah, biasanya terbatas pada 25 -100 mW (daya terpancar efektif/ ERP).tergantung pada pita frekuensi,. b. Memiliki jangkauan yang terbatas, jarak koneksi sekitar beberapa ratus meter. c. Tidak memerlukan lisensi dari regulator ("licence free.“). d. Data rates yang diakomodasi 100 bps sampai 1 Mbps. e. Umumnya menerapkan proprietary radio technology. Contoh aplikasi yang menerapkan SRD, sebagai berikut : a. Garage door and gate controls. b. Alarms and movement detectors. c. Industrial control. d. Industrial monitoring. e. Anti-theft devices. f. Low rate data transmission. Sumber : a. https://en.wikipedia.org/wiki/Short_Range_Devices b. http://www.radio-electronics.com/info/wireless/srd/short-range-devices-cept-etsi.php Divisi Digital Service

Perangkat yang termasuk kategori SRD adalah : alarms, identification systems, radio detection, vehicle radar systems, wireless local area networks, remote controls, telecommand, telemetry, on - site paging systems, cordless keyboard, vehicle keyless entry dan perangkat lainnya yang sejenis.

PRO-KONS, BATTLE IOT ACCESS SRD

The IoT Technology Battle, had been Started The problem is, there are so many brands, companies, products and technology out there — where should you start? Divisi Digital Service

Apa itu Z-Wave? • • •

• • • • •

Z-Wave adalah protokol nirkabel (wireless) untuk otomasi koneksi dan komunikasi berbagai peralatan khususnya untuk peralatan rumah tangga (home appliances). Teknologi Z-Wave diperkenalkan pertama kali oleh Startup Denmark (Zenysis) di Copenhagen, Denmark tahun 1999. selanjutnya diadopsi AS pada tahun 2001. Pada tahun 2005, sekelompok produsen membentuk Aliansi Z-Wave, dengan tujaun mmembentuk "interoperabilitas“ yang terlepas dari produsen, merek, produk, tahun produk yang dibuat, atau versi perangkat lunak Z-Wave, sehingga semua produk Z-Wave akan saling berkomunikasi. Signaling dan control menggunakan Sinyal RF (Radio Frequency) pada band industrial, scientific and medical (ISM) : 860 MHz (Eropa) dan 908 MHz (USA). Jarak jangkauan : 30 - 100 meter Data rate : up to 40 - 100 kbps. Modulasi : FSK (Frekuency Shift Keying) Topologi jaringan : Mesh

Sumber : http://masteryit.com/blog/Home-Automation-Smart-Home-Egypt/smart-home-egypt-z-wave-technology/ :


Penggunaan Z-Wave • • • •

Z-Wave telah diadopsi sebagai teknologi kontrol rumah nirkabel dengan 21.000 produk yang bersertifikasi saling interoperable di seluruh dunia. Z-Wave kini dikelola oleh Z-Wave Alliance dan didukung lebih dari 600 perusahaan di dunia. Standard sebagai key enabler bagi aplikasi : Smart Living, Home Safey & Security, Energy, Hos[itality dan Komersial ringan. Produk Z-Wave telah beredar luas dan dapat dibeli secara online di http://www.z-wave.com/shop-z-wave-smart-homeproducts, untuk produk yang terkait Smart Home sebagai berikut :

Sumber : http://www.z-wave.com/


Apa itu ZigBee ?  ZigBee mengacu kepada standard IEEE 802.15.4  Karakteristik teknologi ZigBee  Low data rate  Low power consumption  Small packet devices  Up to 65,536 network nodes  Full mesh networking support  Komponen  Network Coordinator  Topology  Routers  Star  End Devices  Cluster Tree 

 Positioning ZigBee dalam 802 Wireless Space

Mesh

Source: http://www.embedded.com/shared/printableArticle.jhtml?articleID=52600868


 Frekuensi ZigBee :  Operates in Unlicensed Bands  ISM 2.4 GHz Global Band at 250 kbps  868 MHz European Band at 20 kbps  915 MHz North American Band at 40 kbps

Source : Source: http://www.zigbee.org/en/resources/

Penggunaan ZigBee


Apa itu Bluetooth ?  Karakteritik Bluetooth 4.0, sebagai berikut : 1.

Beroperasi pada Frekuensi 2.4 GHz ISM Band secara unlicensed 2. Jarak jangkauan 1 – 100 Meter dan mampu menembus dinding 3. Keamanan jaringan menggunakan enkripsi AES – 128-bit 4. Kapabilitas short-range wireless yang Universal 5. Kecepatan transfer data 1 Mbps 6. Bandwith 24 Mbps 7. Menggunakan topologi star dan menggunakan frekuensi Hopping agar meminimalisir interferensi. 8. Jumlah nodes per network 7 buah 9. Standar protokol IEEE 802.11 10. Besarnya Latency 3 ms 11. Konsumsi daya yang rendah (Ultra - low peak, average and idle power consumption)  ~15 mili Ampere peak current  ~5 micro Ampere average current  Run for years on standard coin - cell batteries

12. Biaya implementasi yang rendah (Low implementation costs)  Penggunaan kembali Bluetooth RF  Bebas Royalty  Ukuran kecil  Dapat beroperasi lama "months or years" 13. Interoperability antar Vendor dan kompatible antar perangkat. 14. Digunakan secara luas pada produk konsumer eletronik. 15. Diadopsi oleh Bluetooth Special Interest Group (SIG) pada tahun 2010. Dari gambar terlihat variasi penggunaan BLE, tidak hanya untuk Personal Tracking tetapi untuk aplikasi lainnya.

Sumber : http://blog.reco2.me/tag/bluetooth-le/


Penggunaan Bluetooth

Cubeacon Dev Kit Cubeacon hardware can work with device with Bluetooth ™ Low Energy (Bluetooth Smart or Version 4) such as iPhone 4S / 5 / 5S / 6, iPad Mini, iPad 3rd / 4th generation, and Android 4.3 •Chip Type: nRF 51822 •System OS: OS 7, Android 4.3 •Protocol: Bluetooth V 4.0 •Radius: 100 meters •Configurable: "Over-The-Air" •Life time Battery: 2 Years •Supply Voltage: 3Volt •Battery: CR2477 https://cubeacon.com/beacon-device.html


Cubeacon Reader AR25 (Pre-Order) Micro-Computer IoT (Internet of Things) Beacon BLE (Bluetooth Low Energy) Scanner with and WPA2 (personal), AES in WLAN hardware for faster data encryption and 802.11 b/g/n compatibility •Processor : 32bit ARM Cortex M0 CPU Core •Bluetooth : nRF51822 Nordic BLE 4.0 •WiFi Protocol : 802.11 b/g/n •Standards : FCC/CE/TELEC/KCC/SRRC/IC/NCC •Frequency range : 2.4 GHz ~ 2.5 GHz (2400M ~ 2483.5M) •Configurable : "Over-The-Air" •Power Supply : 9Volt DC Adapter Stand Alone devices for iBeacon scanner and controlling management ibeacon devices, grab data UUID, Major and Minor. Track beacon interactions & generate reports in near real time. Fast Scanning OnEnter and OnExit Mode, easy for installation and setup.

Apa itu Wifi ?

DESKRIPSI Wi –Fi HALOW atau IEEE 802.11ah a. Merupakan standar koneksi Wi-Fi terbaru, dirilis oleh Wi-Fi Alliance pada acara Consumer Electronics Show (CES) di Las Vegas, Nevada, Amerika Serikat (hari Senin 4 Januari 2016). b. Hemat energi dan memiliki jangkauan dua kali lipat lebih luas dari standar Wi-Fi biasa (berkisar 20 - 40 meter) dan sinyalnya dapat memnembus dinding. c.

Bekerja pada frekuensi 900 MHz dan kompatibel dengan teknologi Wi-Fi saat ini yang bekerja pada frekuensi 2,4GHz dan 5GHz

d. Ditujukan untuk menghubungkan aneka perangkat/ gadget dalam Sistem IoT (Internet ofThings) dan mendukung koneksi berbasis IP ke awan (cloud).

Positioning Wi – Fi Halow Sumber : http://technews.tw/2016/01/07/wi-fi-ieee-802-11ah-halow/ https://beritagar.id/artikel/sains-tekno/wi-fi-halow-sebagai-koneksi-masa-depan http://www.jagatreview.com/2016/01/wifi-alliance-umumkan-standar-802-11ah-halow/


e. Memiliki bitrate 150 kbps, cocok untuk perangkatperangkat IoT yang mengirim data ukuran kecil secara simultan. f.

Status saat ini berada pada tahap sertifikasi dan uji coba sebelum diimplementasi secara nyata di tahun 2018.

Penggunaan Wifi

Wi-Fi Halow terdiri dari 3 (tiga) jenis karakterik usecase :  Use Case 1 : Sensors dan Meters  Smart Grid – meter to pole  Environmental monitoring  Industrial process sensors  Healtcare  Home/ Building automation  Smart City

Perbandingan Wi – Fi Halow dengan media akses lain

 Use case 2 : Backhaul dan meter data  Backhaul aggregation dari sensor networks  Long point-to-point wireless links  Use case 3 : Extended range Wi – Fi  Outdoor extended range hotspot  Outdoor Wifi untuk cellullar traffic offloading Sumber : https://www.slideshare.net/eduardgv/ieee-80211ah-what-liesbeneath-wifi-halow


Sumber : https://www.slideshare.net/fahim1989/an-overview-oflora-sigfox-and-ieee-80211ah?next_slideshow=1

Analisa teknologi Kriteria jaringan IoT sebagai berikut : a. Power rendah b. Coverage luas c. Bandwidth efisien d. Latency rendah e. Node banyak Dari tabel terlihat bahwa : a. Power : ZigBee < Bluetooth < Wifi b. Coverage : Wifi > ZigBee > Bluetooth c. Bandwidth : Wifi > ZigBee > Bluetooth d. Latency : ZigBee < Wifi < Bluetooth e. Node : ZigBee > Wifi > Bluetooth

Sumber : http://blog.electronica.de/en/2016/12/06/wireless-transmitting-in-the-internet-of-things/


Analisa Pro Cons Analisis Pro

Z-Wave • • • •

Cons

• •

ZigBee

Interoperbility, Z-Wave certified dpt terhubung Scalable 1500 product tersedia No Interference pakai RF yg berbeda Range Bertambah jika device nambah

•

Harga lebih mahal dr Zigbee Beda negara beda frek. Shg device tdk berfungsi

•

• • •

•

Bluetooth

Interoperbility, Zigbee certified dpt terhubung Scalable, top brand Phllip Price relatif lebih murah Range nambah jika device nambah

•

Interference issue dg 2.4 GHz Wifi & BT Interoperability, tdk semua device dpt aling terhubung

•

• •

• •


WiFi

Konsumsi daya yg rendah (BLE 4.0). Price murah Interoperability, mudah dengan perangkat existing

•

Interference Issue. BT beroperasi pd 2.4 GHz dg device lain Scale terbatas meski BT sdh ada lama Range, BT tidak mendukung mesh shg batasi range. Kecuali BT 5.0 (range naik 4x)

•

•

•

Price lebih murah dr yang lain Scale, perangkat wifi sdh banyak dan familiar

Interferensi issue dg BLE, Zigbee pd frek 2.4 GHz Power Hungry, boros daya shg hrs ada batere kap besar.

Kesimpulan Dari paparan diatas maka dspst disimpulkan sebagai berikut : • Telkom bertekad untuk menjadikan IoT sebagai bisnis yang strategis, sehingga penyediaan jaringan akses yang high quality, reliable, effective and efficient merupakan harga mati. • Unsur connectivity menjadi faktor yang sangat penting dalam value chain IoT terutama dalam menjaga hubungan antar entitas IoT, terutama untuk hubungan jarak pendek (short range). • Battle atau peperangan dalam teknologi akses terjadi dikarenakan masing-masing teknologi memiliki kelebihan dan kekurangan (Pro Cons) masing-masing untuk setiap usecase. • Beragamnya teknologi jaringan akses IoT khususnya pada domain SRD memberikan banyak pilihan jaringan akses, Satu pilihan teknologi saja tidak cukup untuk memnuhi senua usecase, namun jika terlalu banyak pilihan akan menimbulkan permasalahan dalam Interoperability. Integrasi serta Operasi dan Pemeliharaan. • Pengaturan frekuensi dari pemerintah di 900 MHz dan 2,4 Ghz untuk IoT perlu segera dilakukan segera agar tidak Interferensi antar operator. • Telkom perlu memiliki Mediation Device (MD) untuk mengatasi masalah integrasi antar protokol dari masing-masing teknologi. Divisi Digital Service

Battle of IoT Access Technology in SRD Environment

Recommend Documents