Perangkat Keras & Perangkat IoT – Pendahuluan dan Penjelasan

Perangkat Keras untuk Internet of Things adalah bagian penting dari solusi IoT apa pun. Pelajari cara perangkat pintar mendapatkan data, memprosesnya, dan mengirimkannya ke cloud.

 

Biaya produk IoT, pengalaman pengguna, dan kemampuan aplikasi Anda semuanya dipengaruhi oleh pilihan perangkat keras. Namun, hanya sekitar 20% Manajer Produk IoT yang memiliki pengalaman manajemen perangkat keras. Untuk membantu Anda memahami bagaimana perangkat pintar memperoleh, memproses, dan mengirimkan data ke Cloud, saya akan mendekonstruksi perangkat keras IoT di posting ini.

 

Hanya sekitar 20% Manajer Produk yang bekerja di Internet of Things memiliki pengalaman bekerja dengan perangkat keras, menurut survei saya terhadap ratusan PM dari berbagai industri dan latar belakang. Sebaliknya, lebih dari 76% dari mereka akrab dengan manajemen produk perangkat lunak.

 

Tumpukan Teknologi IoT, di sisi lain, adalah tempat perangkat lunak dan perangkat keras berinteraksi. Selain itu, manajemen perangkat lunak dan manajemen produk perangkat keras memerlukan keterampilan yang sangat berbeda. Akibatnya, bahkan untuk Manajer Produk IoT yang berpengalaman, membangun produk IoT bisa sangat menakutkan.

 

Luangkan waktu sejenak untuk mengumpulkan informasi dalam posting ini jika Anda seorang PM IoT dengan latar belakang perangkat lunak. Lain kali Anda berbicara dengan Teknik Perangkat Keras atau menghadapi masalah yang berkaitan dengan perangkat keras, Anda akan senang melakukannya.

Berdasarkan Kerangka Keputusan IoT saya, perangkat keras adalah bagian dari Area Keputusan Teknologi. Oleh karena itu, Anda di sini:

Mengapa Saya Perlu Memahami Perangkat Keras IoT? Bukankah Rekayasa Membuat Keputusan Itu?

Ya, teknisi bertanggung jawab untuk meneliti, memberikan saran, dan menerapkan pemilihan perangkat keras untuk produk. Namun, agar teknisi dapat memilih solusi terbaik, Manajer Produk harus terlibat dan memberi saran tentang persyaratan produk. Lagi pula, pilihan perangkat keras dapat memengaruhi antara lain biaya, pengalaman pengguna, dan kemampuan aplikasi produk Anda.

 

Anda akan lebih mampu melakukan diskusi mendalam dengan tim teknik Anda jika Anda tahu lebih banyak tentang cara kerja perangkat keras, nuansanya, dan terminologinya.

 

4 Blok Bangunan Perangkat Keras Perangkat IoT

Tidak mungkin untuk menggeneralisasi arsitektur perangkat keras dengan aplikasi IoT sebanyak pengusaha IoT. Namun, terlepas dari tujuan penggunaannya, “blok pembangun” atau karakteristik berikut ini dimiliki oleh semua perangkat IoT.

Blok Bangunan 1: Benda

Aset yang ingin Anda kelola atau kendalikan adalah apa yang saya maksud ketika saya mengatakan “benda”.

 

“Benda” tersebut sepenuhnya terintegrasi ke dalam perangkat pintar di banyak produk IoT. Misalnya, produk seperti mobil self-driving atau pompa air pintar. Barang-barang ini mengelola dan melacak dirinya sendiri.

Namun, ada banyak aplikasi berbeda di mana “benda” tetap tunggal sebagai gadget “bodoh”, dan item yang berbeda dikaitkan dengannya untuk menjadikannya gadget yang cerdas.

Ini sering terjadi dalam aplikasi industri, di mana bisnis memiliki aset yang sudah ada dan ingin menghubungkannya ke Cloud untuk menjadikannya “pintar”. Turbin angin, mesin jet, ban berjalan, dan lainnya adalah contohnya.

 

Saya menyoroti perbedaan ini untuk menunjukkan bahwa ada berbagai model bisnis yang dapat dipilih. Perusahaan Anda memiliki pilihan untuk mengembangkan perangkat pintar yang sama sekali baru dari bawah ke atas, atau dapat memutuskan bahwa proposisi nilai Anda adalah menyediakan sarana untuk mengubah yang sudah ada perangkat menjadi yang cerdas, sehingga membuka pintu untuk apa yang disebut “peluang brownfield.”

 

Keduanya dapat diterima, tetapi perlu diingat bahwa perbedaan ini akan memengaruhi banyak keputusan terkait produk lainnya.

 

Produk B2B merupakan mayoritas dari contoh di atas, tetapi bagaimana dengan produk B2C? Banyak produk IoT yang dijual ke konsumen hanya menyertakan tiga modul yang ditunjukkan dengan warna biru di atas. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa “hal” yang mereka pantau biasanya terdiri dari seseorang atau lingkungan rumah. FitBit atau termostat Nest adalah dua contohnya.

 

Blok Bangunan 2: Modul Akuisisi Data

Modul akuisisi data berfokus pada transformasi sinyal fisik “benda” menjadi sinyal digital yang dapat dimanipulasi oleh komputer.

 

Semua sensor yang mengumpulkan sinyal dunia nyata seperti suhu, gerakan, cahaya, dan getaran disertakan dalam komponen perangkat keras ini. Tergantung pada aplikasinya, Anda memerlukan sejumlah dan jenis sensor tertentu.

 

Namun, modul akuisisi data berisi lebih dari sekadar sensor. Selain itu, modul ini mencakup perangkat keras yang diperlukan untuk mengubah sinyal sensor menjadi data digital yang dapat digunakan untuk komputer. Penskalaan, interpretasi, konversi analog-ke-digital, dan pengkondisian sinyal adalah bagian dari ini.

 

Faktor yang paling penting untuk fokus pada modul akuisisi data adalah:

 

• Sinyal fisik apa yang perlu saya ukur? (yaitu jenis sensor apa yang saya butuhkan)
• Berapa banyak sensor dari setiap jenis yang saya butuhkan?
• Seberapa cepat saya harus mengukur sinyal dunia nyata? (yaitu tingkat sampel)
• Berapa banyak akurasi yang saya butuhkan dalam pengukuran saya? (yaitu resolusi sensor)

 

Kapasitas produksi data perangkat Anda dan persyaratan untuk modul akuisisi data Anda akan ditentukan oleh tanggapan Anda terhadap pertanyaan-pertanyaan ini.

 

Blok Bangunan 3: Modul Pemrosesan Data

Modul pemrosesan data adalah komponen ketiga perangkat. Ini adalah “komputer” di tepi yang memproses data, melakukan analitik lokal, menyimpan data secara lokal, dan melakukan tugas komputasi lainnya.

 

Anda tidak perlu berdiskusi produktif tentang modul ini dengan tim teknik Anda tanpa menjadi ahli dalam arsitektur komputer. Tugas Anda adalah mengetahui tujuan keseluruhan produk dan mengajukan pertanyaan yang tepat yang akan membantu tim Anda membuat pilihan yang tepat. Dua yang paling penting faktor yang harus diperhatikan adalah:

 

• Kekuatan pemrosesan (yaitu berapa banyak pemrosesan yang akan Anda lakukan di edge?)
• Jumlah penyimpanan data lokal (yaitu ukuran hard drive — berapa banyak data yang perlu Anda simpan di edge?)

 

Performa, fungsionalitas, biaya, ukuran perangkat, masa pakai, dan faktor lainnya semuanya akan secara langsung dipengaruhi oleh pilihan yang Anda dan tim Anda buat. Mari kita bahas lebih detail tentang masing-masing pertanyaan tersebut.

 

Berapa banyak kekuatan pemrosesan yang Anda butuhkan?

Untuk mengetahui berapa banyak daya pemrosesan yang dibutuhkan perangkat Anda, Anda harus terlebih dahulu memahami semua tugas yang harus diselesaikannya.

 

Faktor-faktor berikut akan memengaruhi pilihan Anda:

 

• Berapa banyak sensor yang perlu Anda baca? (Lebih banyak sensor akan membutuhkan lebih banyak daya pemrosesan.)
• Apakah Anda perlu melakukan kontrol waktu nyata? (Ini pasti akan meningkatkan daya pemrosesan yang dibutuhkan.)
• Apakah aplikasi Anda perlu melakukan analitik di edge? (Ini juga akan meningkatkan daya pemrosesan yang dibutuhkan.)
• Apakah Anda memiliki kekuatan pemrosesan yang cukup untuk mendukung peningkatan/rilis perangkat lunak di masa mendatang? (Pemutakhiran perangkat lunak Anda yang baru dan lebih baik kemungkinan akan membutuhkan lebih banyak daya pemrosesan.)
• Apa batasan ukuran perangkat Anda? (Misalnya, Fitbit hanya memiliki begitu banyak ruang, membatasi ukuran komputer dan kekuatan pemrosesan.)

 

Berapa banyak penyimpanan lokal yang Anda butuhkan?

Bergantung pada kebijakan penyimpanan data, Anda memerlukan sejumlah penyimpanan lokal. Setelah mengetahui berapa banyak data yang perlu dikumpulkan, seberapa sering, dan berapa banyak yang akan Anda kirim ke Cloud, Anda dapat mengetahui berapa banyak penyimpanan lokal Anda akan membutuhkan sebagai penyimpanan sementara untuk perhitungan atau sebagai penyangga jika Anda kehilangan koneksi.

 

Jika produk Anda diharapkan berfungsi offline, Anda harus menentukan jumlah data yang Anda perlukan untuk dapat disimpan secara lokal dan berapa lama akan beroperasi tanpa koneksi. Beberapa aplikasi mengharuskan tidak ada gangguan data, baik karena Cloud Analytics tidak dapat menangani kesenjangan dalam data atau karena Anda memiliki perjanjian hukum dengan pelanggan untuk memastikan kontinuitas data.

 

Blok Bangunan 4: Modul Komunikasi

Modul komunikasi adalah komponen perangkat keras terakhir dari perangkat Anda. Ini adalah kabel yang memungkinkan Anda berbicara dengan Cloud Platform dan sistem lain, baik secara lokal atau di Cloud, dari pihak ketiga.

Port komunikasi seperti Modbus, USB, serial (232/485), CAN, dan lainnya dapat disertakan dalam modul ini. Wi-Fi, LoRA, ZigBee, dan teknologi radio komunikasi nirkabel lainnya juga dapat disertakan.

 

Modul komunikasi dapat berupa perangkat terpisah yang hanya digunakan untuk komunikasi atau dapat menjadi bagian dari perangkat yang sama dengan modul Anda yang lain. “Arsitektur gateway” adalah istilah yang sering digunakan untuk menggambarkan strategi ini.

 

Misalnya, jika Anda memiliki tiga sensor di ruangan yang perlu mengirim data ke Cloud, Anda dapat menghubungkan ketiganya ke satu gateway di ruangan yang sama. Gateway kemudian akan menggabungkan data dan mengirimkannya ke Cloud. Hanya akan ada satu modul komunikasi yang diperlukan, bukan tiga.

 

Garis bawah

Anda tidak harus menjadi ahli di setiap bagian dari Tumpukan Teknologi IoT untuk menjadi Manajer Produk IoT. Namun, pemahaman menyeluruh tentang komponen utama dan struktur solusi IoT terintegrasi diperlukan.

 

Saran saya adalah belajar sebanyak mungkin tentang setiap lapisan Tumpukan Teknologi Internet of Things. Dalam artikel berikutnya, saya akan membahas semua lapisan tambahan tumpukan. Pastikan Anda mendaftar untuk buletin saya di bawah ini agar tidak ketinggalan salah satu dari posting tersebut.

 

Saya mendorong Anda untuk mendaftar ke buletin TechProductManagement jika Anda tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang manajemen produk IoT.