Apa Istimewanya 5G untuk IoT ?

Sejujurnya adopsi 5G untuk produk IoT masih jauh, walaupun di luaran muncul gempita klaim – klaim bahwa 5G akan secara fundamental mengubah jaringan seluler atau semuanya termasuk IoT?
Salah satu gegap gempita berita itu adalah bahwa 5G dan internet of things (IoT) telah tumbuh secara eksponensial. Banyak pihak berjanji bahwa 5G akan menjadi jaringan mobile generasi berikutnya yang menyediakan segalanya mulai dari kecepatan bandwidth super cepat, untuk latensi sangat rendah, massive koneksi, hingga puluhan kali lipat cakupan geografis. Namun, upaya untuk penciptaan produk dan perusahaan dengan beberapa investasi dalam 5G dan IoT masih belum memiliki substansi dan kejelasan nyata. Meskipun jaringan 5G secara mendasar dapat mengubah jaringan seluler, namun 5G masih dalam tahap penyebaran awal.

Photo by speedtest

Seluler dan IOT

Pada kenyataannya, kita masih belum melihat penyebaran besar-besaran 5G untuk produk IoT dalam waktu dekat. Jaringan seluler baru akan butuh waktu sebelum jaringan tersebut cukup luas untuk meluncurkan produk IoT secara global. Dan bahkan jika kita memeriksa manfaat 5G saat ini, sevagian besar 5G belum dimaksudkan untuk IoT. 3GPP telah menyusun standard teknologi NB-IoT dan LTE-M dan kabarnya akan terus dikembangkan sebagai bagian dari spesifikasi 5G.

Photo by speedtest
Photo by speedtest

Belum lama jaringan seluler meluncurkan Cat-M1, jaringan / chipset LTE yang dirancang untuk aplikasi IoT. Menurut Verizon, Cat-M1 mengonsumsi lebih sedikit daya, konsumsi baterai yang lebih baik, dan mendukung banyak hal mulai dari sistem pemantauan air, pelacak aset, dan elektronik konsumen. Verizon baru meluncurkan Cat-M1 pada tahun 2017 (tiga tahun yang lalu), dengan platform seluler IoT baru yaitu Cat-M1. Verizon meluncurkan suara LTE (VoLTE) pada tahun 2014, tetapi baru mengumumkan peluncuran LTE untuk IoT (Cat-M1) pada Juli 2017.

Pertanyaannya adalah mengapa LTE saat ini yang masih paling nyata untuk aplikasi IoT? Kita harus tahu bahwa LTE yang kita gunakan di smartphone kita bukanlah LTE yang sama yang digunakan untuk jaringan IoT. Teknologi VoLTE mendukung panggilan suara melalui jaringan LTE, sementara teknologi Cat-M1 memungkinkan kita menghubungkan mesin ke mesin (M2M) melalui jaringan LTE.

Bahkan setelah Cat-M1 dirilis, penyedia chip seluler dan nirkabel membutuhkan waktu lagi untuk mengimplementasikan Cat-M1 ke dalam modul yang dapat digunakan untuk aplikasi IoT. Setelah penyedia chip nirkabel membuat dan menawarkan modul seluler (seperti SARA-R410M U-Blox) yang mendukung jaringan LTE-M, barulah penyedia platform IoT memiliki chip yang mereka butuhkan untuk mengintegrasikan LTE ke dalam perangkat IoT mereka.
Photo by speedtest

Sejak rilis 3GPP pertama untuk spesifikasi NB-IoT dan LTE-M pada tahun 2016, pertumbuhan jumlah jaringan koneksi IoT di seluruh dunia semakin dipercepat. Pada akhir Maret 2018, ada total 43 jaringan komersial NB-IoT dan LTE-M yang diluncurkan.
Photo by speedtest


LPWAN berbasis 4G (LTE-M pertama, dan NB-IoT) yang diluncurkan pada awal 2017, setahun kemudian pada 2018, baru 50 operator seluler yang telah mengumumkan penyebaran jaringan LTE-M, NB-IoT. Hal ini mengindikasikan bahwa penyebaran IoT itu lamabt tidak sebanding dengan penyebaran smartphone. Namun meskipun adopsi LTE-M dan NB-IoT bergerak lamban, ada dua inikasi perkembangan besar yang telah menunjukkan perubahan positif dalam IoT. Pertama, penetapan harga untuk modul IoT daya rendah telah turun dengan cepat. Di China, modul 2G IoT kini dijual dengan harga di bawah $ 2 sedangkan modul NB-IoT dijual dengan harga $ 3. Harga modul 2G dan NB-IoT yang lebih rendah telah menjadi kontributor utama pertumbuhan dan percepatan jumlah koneksi IoT di China. Kedua, proyek smart city dan utilitas di kota metropolitan di seluruh dunia mulai mendorong pertumbuhan koneksi IoT. Sebagai contoh, Tianjin Utilities di China, saat ini menambahkan 4 juta gas 'smart meter'.
Photo by speedtest

Secara keseluruhan, pengurangan substansial dalam penetapan harga modul telah mengurangi hambatan masuk ke massive IoT, serta menawarkan pengembalian investasi yang lebih baik. Tetapi untuk mencapai tujuan akhir yaitu menghubungkan satu juta perangkat untuk setiap blok kota, penggunaan yang lebih menarik harus dikembangkan untuk membawa momentum IoT saat ini ke depan. Sementara itu, 4G, 3G dan 2G akan menjembatani kesenjangan hingga tersebarnya jaringan 5G untuk massive IoT secara luas.
Photo by ublox
Operator seluler akan dipaksa untuk memilih teknologi yang akan digunakan untuk memenuhi aplikasi narrowband IoT. Penting untuk memahami bahwa ada opsi yang berbeda dan tidak harus saling eksklusif. Ada banyak pemain LPWAN seperti SigFox, LoRa, dan Weightless. IoT mencakup spektrum aplikasi yang luas, kadang juga membutuhkan bandwidth tinggi, seperti halnya pengawasan real time. Untuk pelacakan aset, membutuhkan throughput data kecil, tetapi pasti ada banyak transaksi saat benda bergerak. Smart meter banyak digunakan pada smart city yang memerlukan transfer data kecil sekali, mungkin dua kali sehari. Ini berarti bahwa tidak ada teknologi (bahkan 5G) yang dapat memenuhi kebutuhan spesifik dari solusi / perangkat IoT.
Photo by speedtest

Fragmentasi dalam IoT dibutuhkan berkaitan dengan persyaratan dan nuansa spesifik dari use case nya. Harus bisa menjawab opsi konektivitas mana yang terbaik untuk IoT kita.

Photo by speedtest


Jaringan 5G

Ketika jaringan 5G hadir, tidak serta merta kemudian jaringan LTE + IoT berakhir. Narrowband IoT (Cat-NB1) adalah teknologi Low Power Wide Area (LPWA) yang diusulkan dan dirancang untuk bekerja di mana saja dan dapat menghubungkan perangkat berdaya rendah ke jaringan seluler. Cat-NB1 dapat dioptimalkan untuk menangani transfer data, yang ideal untuk perangkat yang digunakan di lokasi terpencil dan hanya perlu mentransfer data. Amerika Utara dan Eropa saat ini sedang semangat mengerjakan penggelaran jaringan Cat-NB1. Dari informasi ini, ingin menunjukkan bahwa solusi LTE untuk IoT masih terus dikembangkan dan akan terus ditingkatkan seiring waktu walaupun jaringan 5G tengah digelar. Kebutuhan IoT saat ini, masih berfokus dan peduli pada tiga hal yaitu : harga, cakupan, dan konsumsi daya yang lebih rendah.

Kecepatan 5G

5G saat ini masih berkutat pada peningkatan bandwidth, untuk menghasilkan peningkatan transfer data dan kecepatan yang bagus, namun mereka belum sepenuhnya fokus untuk produk IoT. GSMA mengatakan bahwa bandwidth per unit area tidak hanya tergantung pada perangkat 5G, banyak perangkat yang terhubung dengan bandwidth yang lebih tinggi untuk durasi yang lebih lama. Meskipun 5G ini hebat dalam meningkatkan layanan speed, namun peluncuran LTE juga memiliki pengaruh yang signifikan terhadap konsumsi bandwidth. Sehingga pengembangan dan peningkatan yang berkelanjutan pada Cat-M1 dan NB-IoT dapat terus berjalan karena akan mendapatkan solusi yang lebih murah dan lebih hemat daya untuk aplikasi IoT. Tidak seperti LTE, 5G tidak memiliki definisi yang lebih solid, penyedia layanan seluler bisa memberi label koneksi yang lebih cepat dari LTE.

Solusi 5G untuk Mobile IoT

NB-IoT dan LTE-M adalah standar 3GPP rilis 13, keduanya diatur untuk bisa berdampingan dengan standar teknologi 3GPP 5G yaitu LPWA. Ke depannya 3GPP telah menyetujui penggunaan LPWA dan juga tidak menyetop pengembangan NB-IoT dan LTE-M sebagai bagian dari spesifikasi 5G IoT. Dengan kata lain NB-IoT dan LTE-M masuk sebagai standar 5G.

Photo by qorva


3GPP juga sedang meriset opsi untuk 5G core network dan jaringan akses radio untuk mendukung NB-IoT dan LTE-M. Ini akan memungkinkan jalur migrasi yang lancar ke pita frekuensi 5G NR sambil mempertahankan NB-IoT dan LTE-M.
Gam 12
Hari ini mobile IoT menghadirkan konektivitas dalam skala besar dan akan terus dilanjutkan di masa depan. 5G mengaktifkan aplikasi – aplikasi kunci IoT seperti ‘pengukuran pintar’ untuk membantu mengurangi konsumsi energi, ‘logistik cerdas’ untuk meningkatkan efisiensi distribusi dan pemantauan lingkungan yang cerdas untuk mengurangi polusi kota.

Teknologi LPWA memiliki karakteristik berikut ini :

·        Konsumsi daya rendah yang memungkinkan perangkat untuk beroperasi lama
·        Biaya unit perangkat rendah
·        Peningkatan cakupan luar dan dalam ruangan
·        Konektivitas yang aman dan otentikasi yang kuat
·        Transfer data yang optimal
·        Topologi dan penyebaran jaringan yang sederhana
·        Skalabilitas jaringan untuk peningkatan kapasitas

IoT 5G memang belum terdengar resmi diimplementasikan secara nyata di lapangan. Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN) mendorong spesifikasi 5G IoT menjadi 40 kali lebih cepat dari 4G IoT, dan juga mendukung hingga 1 juta koneksi per kilometer persegi.
Photo by qorva

Photo by qorva


Bagan di aatas menunjukkan road map spesifikasi 3GPP untuk massive IoT. Spesifikasi 3GPP dalam rilis 14,15, dan 16 semuanya dirancang untuk evolusi IOT secara bertahap untuk lebih memenuhi persyaratan teknis dan aplikasi. Spesifikasi ini mendukung skalabilitas sambil juga menambahkan fitur baru untuk memungkinkan kasus penggunaan yang lebih luas.
Photo by qorva

Photo by qorva

Rilis 15, mencakup spesifikasi 5G pertama untuk massive IoT, selesai standarisasi pada bulan Juni 2018. Biasanya ada waktu jeda antara waktu dikeluarkannya spesifikasi dengan peluncuran komersial, tipikalnya 12-18 bulan tetapi bisa juga lebih lama. Sebelum modul 5G untuk massive IoT memasuki pasar, standar LTE-M dan NB-IoT berbasis 4G akan menjadi standar paling maju untuk aplikasi IoT dalam sekala besar.
Photo by qorva

Ditulis Oleh : andrian sulistyono