Di era digital yang semakin maju, Internet of Things (IoT) telah menjadi elemen penting dalam berbagai sektor, termasuk kesehatan, pertanian, manufaktur, dan transportasi. Dengan meningkatnya adopsi teknologi IoT, muncul tantangan baru dalam perancangan arsitektur perangkat lunak yang tidak hanya memenuhi kebutuhan fungsional tetapi juga mempertimbangkan aspek non-fungsional seperti skalabilitas, keandalan, interoperabilitas, keamanan, dan privasi.
Artikel yang ditulis oleh Jacob dan Mani mengupas tuntas masalah ini dan menawarkan model pemilihan pola arsitektur perangkat lunak yang dapat digunakan sebagai referensi bagi pengembang IoT. Artikel ini menyoroti bahwa tidak semua pola arsitektur perangkat lunak tradisional dapat langsung diterapkan pada sistem berbasis IoT, karena IoT memiliki karakteristik unik yang membedakannya dari sistem perangkat lunak lainnya.
Tantangan dalam Perancangan Arsitektur IoT
IoT bukan sekadar perangkat yang saling terhubung; sistem ini mencakup perangkat keras, perangkat lunak, sensor, aktuator, serta konektivitas jaringan yang heterogen. Kompleksitas ini menghadirkan berbagai tantangan bagi para arsitek perangkat lunak:
- Lingkungan Dinamis: IoT sering beroperasi dalam kondisi yang berubah-ubah, sehingga arsitektur harus fleksibel dan mampu beradaptasi dengan cepat.
- Skalabilitas: Dengan meningkatnya jumlah perangkat IoT, sistem harus mampu menangani pertumbuhan jaringan tanpa mengalami penurunan kinerja.
- Keandalan: Karena IoT sering digunakan dalam aplikasi kritis seperti pemantauan medis atau sistem transportasi pintar, keandalan menjadi faktor utama.
- Keamanan dan Privasi: Perangkat IoT sering menjadi target serangan siber, sehingga arsitektur perangkat lunak harus dirancang dengan mempertimbangkan keamanan data.
Pola Arsitektur IoT yang Direkomendasikan
Artikel ini membahas beberapa pola arsitektur utama yang dapat digunakan dalam pengembangan sistem IoT:
Client-Server
Model ini banyak digunakan dalam aplikasi berbasis web, di mana klien mengirim permintaan ke server pusat. Namun, dalam sistem IoT, model ini memiliki keterbatasan dalam hal ketersediaan dan skalabilitas, karena beban server dapat meningkat secara signifikan seiring dengan bertambahnya jumlah perangkat.-
Peer-to-Peer (P2P)
Dalam arsitektur P2P, setiap perangkat dapat bertindak sebagai klien maupun server, memungkinkan komunikasi langsung antarperangkat. Pola ini cocok untuk aplikasi IoT seperti pertanian pintar dan jaringan sensor militer, di mana perangkat dapat saling berbagi data tanpa bergantung pada server pusat. Model ini menawarkan keandalan dan kinerja tinggi, tetapi sulit diintegrasikan dengan berbagai protokol komunikasi. Publisher-Subscriber (Pub-Sub)
Pola ini menggunakan broker sebagai perantara antara penerbit (publisher) dan pelanggan (subscriber). Model ini sering digunakan dalam sistem peringatan dini dan pemantauan kesehatan. Keunggulannya adalah keamanan dan privasi yang lebih baik, karena hanya pelanggan yang terdaftar yang dapat menerima data tertentu. Namun, model ini memiliki tantangan dalam pengelolaan bandwidth dan latensi.Representational State Transfer (REST)
REST adalah pola arsitektur yang sering digunakan dalam layanan berbasis web, dengan komunikasi berbasis HTTP. REST cocok untuk perangkat IoT dengan daya rendah, karena sifatnya yang ringan. Namun, kompromi antara interoperabilitas dan kinerja perlu diperhatikan dalam penerapan model ini.
