IoT Seluler: Dari Cat-0 Ke 5G

5G telah membawa angin segar dalam dunia telekomunikasi. Berbagai potensi baru kini dapat diwujudkan dengan dukungan jaringan 5G, sesuatu yang tidak bisa kita lakukan dengan 4G dan pendahulunya.

Qualcomm bahkan memprediksi bahwa 5G akan menjadi lebih besar dari listrik dengan berbagai barang dan jasa baru senilai 12 triliun USD.

Di Indonesia sendiri, sudah ada 9 daerah yang mendapat dukungan jaringan 5G, yaitu:

1. Jabodetabek
2. Bandung
3. Batam
4. Balikpapan
5. Makassar
6. Surakarta
7. Surabaya
8. Denpasar
9. Medan

Untuk saat ini, 5G memang baru merambah perangkat mobile (smartphone, tablet, dll). Namun pemanfaatan 5G untuk IoT sudah terlihat tepat di depan mata.

Pada LII Superbowl 2018 di Minneapolis misalnya, Verizon menggunakan 5G untuk mendemonstrasikan streaming video 4K ke headset VR di NYC.

Samsung dan Korean Telecom (KT) membuat penonton Olimpiade terkesima dengan streaming data mobil self-driving dan tampilan kamera 360 derajat melalui server edge berkemampuan 5G.

Dua event tersebut hanyalah sebagian kecil dari sekian banyaknya antisipasi masuknya 5G ke IoT. Berbagai publikasi pun membahas seputar peluang 5G dan perbandingannya dengan jenis jaringan seluler di masa lampau.

Bicara soal perbandingan, Anda mungkin pernah menemukan informasi tentang jaringan seluler dalam format A vs B. Contohnya seperti tabel di bawah ini:

Tabel di atas merupakan komparasi antara 4 jenis jaringan seluler IoT. Di kolom paling kiri, Anda bisa melihat berbagai istilah teknis yang mungkin masih asing di benak Anda (dan banyak orang, tentunya).

Anda bisa dengan mudah menemukan ratusan artikel atau gambar yang berusaha menjelaskan IoT, tetapi gagal karena ‘terlalu teknis’. Padahal IoT merupakan topik umum yang perlu lebih aktif diperkenalkan dengan gaya penyampaian yang mudah dipahami.

Berangkat dari kesadaran tersebut, di artikel ini kami akan menjelaskan berbagai jenis jaringan seluler IoT dengan istilah teknis seminimal mungkin.

Cikal Bakal IoT Seluler

Seiring dengan semakin luasnya penggunaan IoT, opsi jaringan low-power wide-area network (LP-WAN) pun tumbuh. Untuk lebih mengenal topik ini, kami sarankan untuk membaca beberapa artikel berikut:

1. Apa itu LPWAN dan LoRaWAN Open Standard?
2. NB-IoT VS LoRaWAN, Mana yang Terbaik untuk IoT Industri?

Sementara jaringan 4G dan LTE mengonsumsi terlalu banyak daya, IoT memerlukan model jaringan lain yang lebih murah, awet, dan hemat baterai. Hal ini dikarenakan IoT hanya perlu mengirimkan data berukuran kecil dalam interval tertentu. Contohnya seperti IoT pendeteksi ketinggian air, konsumsi gas, atau penggunaan listrik.

Sedangkan 4G dan LTE didesain untuk melakukan transmit data berukuran besar setiap saat.

Dari sinilah muncul berbagai jenis jaringan yang lebih spesifik ke IoT, di antaranya:

1. SigFox
2. LoRa
3. Weightless

Ketiga jenis tersebut dan jenis-jenis jaringan seluler lainnya berupaya untuk menjadi solusi hemat daya dan jangkauan  panjang untuk perangkat IoT.

Cat-1

Cat-1 unggul dari segi persediaan. Sebagai satu-satunya opsi IoT seluler yang tersedia penuh, Cat-1 juga menjadi inisiator penghubung IoT dengan jaringan LTE.

Jika dibandingkan dengan 3G, performa Cat-1 memang lebih rendah. Namun Cat-1 sangat tepat digunakan untuk jenis IoT yang menggunakan antar muka browser atau suara.

Selain ketersediaan yang luas, Cat-1 juga sudah menerapkan standarisasi sehingga cocok untuk sektor industri. Transisi yang mudah juga menjadi alasan lain mengapa banyak sektor bisnis vital yang mengandalkan Cat-1 sebagai jaringan IoT mereka.

Para pakar memprediksi bahwa IoT 3G dan 4G akan tenggelam dan digantikan oleh Cat-1 dan Cat-M1.

Cat-0

Jaringan IoT LTE memerlukan 4 kriteria, yaitu:

1. Baterai tahan lama
2. BIaya rendah
3. Mendukung banyak perangkat
4. Cakupan luas (misalnya mampu menembus dinding)
5. Spektrum panjang/luas

Cat-0 menjadi solusi yang lebih murah untuk IoT yang tidak memerlukan transfer data besar seperti yang dimiliki Cat-1.

Jika Cat-1 menggantikan 3G, maka Cat-0 adalah fondasi bagi Cat-M untuk menggantikan 2G.

Cat-M1/Cat-M/LTE-M

Cat-M banyak dikenal sebagai chip LTE generasi kedua untuk IoT. Setelah Cat-0 menyediakan pondasi dari segi daya dan biaya, Cat-M menyempurnakannya dengan membatasi bandwidth di 1,4 MHz (bandingkan dengan Cat-0 di 20 MHz).

Namun keunggulan terbesar Cat-M bukanlah terletak pada bandwidth, melainkan pada kompatibilitasnya dengan jaringan LTE yang ada saat ini. Hal ini membuat banyak operator jaringan bernapas lega karena tidak perlu membangun antena baru.

NB-IoT/Cat-M2

NB-IoT yang sering juga disebut sebagai Cat-M2 sebenarnya memiliki tujuan yang sama dengan Cat-M. Bedanya, jika Cat-M menggunakan LTE, NB-IoT menggunakan modulasi DSSS.

Ini merupakan kendala tersendiri bagi operator jaringan. Karena Cat-M2 tidak dapat beroperasi di pita LTE, maka operator harus menyediakan banyak modal guna membangun antena baru.

Bagaimanapun juga, NB-IoT sebenarnya menyimpan potensi efisiensi tersendiri. Infrastruktur lain biasanya memerlukan gateway sebagai penghubung antara sensor dengan server. Sedangkan NB-IoT tidak menggunakan gateway, melainkan langsung mengirimkan data dari sensor ke server, tanpa penghubung.

Alasan itulah yang membuat berbagai vendor besar seperti Huawei, Ericsson, Qualcomm, dan Vodafone aktif berinvestasi di aplikasi NB-IoT komersial.

EC-GSM

EC-GSM adalah jaringan GSM yang dioptimalkan untuk IoT, EC sendiri merupakan singkatan dari Extended Coverage (cakupan yang diperluas).

Perlu Anda ketahui bahwa 80 persen smartphone di dunia menggunakan protokol wireless GSM. Dengan akses yang begitu luas, EC-GSM adalah solusi yang sangat praktis untuk IoT. Apalagi software sederhana memungkinkan konektivitas EC-GSM dalam jaringan 2G, 3G, dan 4G.

Bahkan EC-GSM juga memiliki aplikasi khusus di negara-negara non-barat seperti Malaysia, Afrika, dan Timur Tengah dimana 2G masih populer.

Kabarnya, Ericsson, Intel, dan Orange telah menyelesaikan uji coba EC-GSM. Sayangnya, EC-GSM tidak mendapatkan buzz sebanyak Cat-M dan NB-IoT.

5G Seluler IoT

Sebagai inovasi terbaru di sektor jaringan telekomunikasi, 5G belum ditetapkan secara resmi. Sebagai aliansi yang menaunginya, Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN) masih mengupayakan spesifikasi 5G untuk menjadi 40 kali lebih cepat dari 4G dan mendukung 1 juta koneksi per kilometer persegi.

Dari penampilan Samsung dan Verizon, kita dapat melihat berbagai hal menarik yang sudah berhasil dilakukan dengan 5G, di antaranya:

1. Streaming ultra-HD (4K)
2. Konektivitas mobil self-driving
3. Aplikasi AR/VR

Saat ini, kita masih menunggu penyempurnaan dan standarisasi 5G untuk melihat lebih banyak hal menakjubkan, tidak lama lagi.

Bagaimana Memilih Jaringan yang Tepat untuk IoT?

Hal pertama yang perlu Anda ketahui adalah bahwa tidak ada satu opsi jaringan pun yang sempurna. Setiap opsi memiliki spesifikasi berbeda yang cocok untuk jenis IoT tertentu.

Contohnya:

1. Pengawasan real-time memerlukan bandwidth tinggi
2. Tracking aset memerlukan cakupan luas
3. Meteran pintar hanya perlu mengirimkan data kecil 2 kali sehari

Untuk memilih jaringan yang tepat, hal terpenting yang perlu Anda lakukan adalah menentukan cara kerja dan kebutuhan aplikasi IoT Anda. Setelah memahami apa yang Anda butuhkan, barulah Anda dapat memilih opsi konektivitas terbaik guna mendukung kinerja IoT yang hendak Anda bangun.