Apa Itu Industrial Internet of Things (IIoT)? Cara Kerja, Manfaat, dan Penerapannya
Industrial Internet of Things atau IIoT semakin banyak digunakan untuk membantu perusahaan memantau mesin, menganalisis kondisi operasional, dan mengambil keputusan berdasarkan data. Teknologi ini menjadi salah satu fondasi penting dalam penerapan smart manufacturing dan Industry 4.0.
Industrial Internet of Things (IIoT) adalah penerapan teknologi Internet of Things pada lingkungan industri untuk menghubungkan mesin, sensor, sistem kontrol, jaringan, dan aplikasi. Melalui konektivitas tersebut, data operasional dapat dikumpulkan, dipantau, dan dianalisis agar perusahaan dapat meningkatkan efisiensi, mengurangi downtime, menjaga kualitas, dan memperkuat keselamatan kerja.
Singkatnya, IIoT mengubah data dari mesin menjadi tindakan. Sensor menangkap kondisi operasional, jaringan mengirimkan data, sistem edge atau cloud memprosesnya, kemudian operator memperoleh insight, peringatan, atau rekomendasi tindakan.
Apa Itu Industrial Internet of Things?
Industrial Internet of Things merupakan bagian dari Internet of Things yang secara khusus diterapkan pada lingkungan industri, seperti pabrik manufaktur, pertambangan, energi, minyak dan gas, transportasi, logistik, serta fasilitas utilitas.
Menurut Cisco, IIoT mencakup perangkat, sensor, aplikasi, dan infrastruktur jaringan yang bekerja bersama untuk mengumpulkan, memantau, serta menganalisis data dari aktivitas industri.
Perangkat yang terhubung dalam sistem IIoT dapat berupa:
Sensor suhu, tekanan, kelembapan, getaran, atau aliran.
Mesin produksi dan robot industri.
Programmable Logic Controller atau PLC.
Remote Terminal Unit atau RTU.
Supervisory Control and Data Acquisition atau SCADA.
Kamera, smart meter, dan perangkat keselamatan.
Industrial gateway dan edge device.
Industrial Ethernet switch, router, dan wireless access point.
Platform analitik, dashboard, dan aplikasi pemeliharaan.
Tujuan IIoT bukan sekadar menghubungkan mesin ke internet. Nilai utamanya berasal dari kemampuan perusahaan untuk mengubah data operasional menjadi informasi yang dapat digunakan untuk mengendalikan proses, mencegah gangguan, dan meningkatkan performa bisnis.
Bagaimana Cara Kerja IIoT?
Secara umum, cara kerja Industrial Internet of Things terdiri dari lima tahapan berikut.
Sensor dan perangkat mengumpulkan data
Sensor dipasang pada mesin, peralatan, kendaraan, atau area operasional untuk mengukur kondisi tertentu. Data yang dikumpulkan dapat mencakup:
Suhu mesin.
Tingkat getaran.
Tekanan dan kecepatan aliran.
Konsumsi energi.
Kecepatan produksi.
Lokasi aset.
Tingkat kelembapan.
Jumlah produk yang dihasilkan.
Kondisi lingkungan kerja.
Sebagai contoh, sensor getaran dapat mendeteksi perubahan pola pada motor atau bearing. Perubahan tersebut dapat menjadi indikasi awal bahwa komponen memerlukan pemeriksaan.
PLC, RTU, atau edge device memproses data awal
Data dari sensor dapat diterima oleh PLC, RTU, industrial gateway, atau edge device. Perangkat ini melakukan pemrosesan awal, menyaring data yang relevan, dan menjalankan logika kontrol tertentu.
Pemrosesan di sisi edge penting ketika perusahaan membutuhkan respons cepat atau tidak ingin seluruh data mentah dikirim ke cloud. Dengan begitu, tindakan tertentu dapat dilakukan lebih dekat dengan sumber data dan tidak sepenuhnya bergantung pada koneksi eksternal.
Jaringan industri mengirimkan data
Data kemudian dikirim melalui jaringan kabel atau nirkabel. Infrastruktur ini dapat mencakup Industrial Ethernet, Wi-Fi industri, private cellular network, atau teknologi konektivitas lain yang sesuai dengan kebutuhan operasional.
Jaringan IIoT harus mempertimbangkan tidak hanya kecepatan, tetapi juga:
Ketersediaan jaringan.
Latensi.
Jangkauan.
Kondisi fisik lingkungan.
Mobilitas perangkat.
Skalabilitas.
Kompatibilitas protokol.
Keamanan koneksi.
Perangkat jaringan yang digunakan di lantai produksi, tambang, pelabuhan, atau fasilitas energi juga perlu disesuaikan dengan kondisi seperti debu, panas, kelembapan, getaran, dan risiko gangguan operasional.
Platform mengolah dan menganalisis data
Data yang telah dikirim dapat diproses melalui server lokal, data center, platform cloud, atau kombinasi ketiganya. Pada tahap ini, data dapat disimpan, dikontekstualisasikan, dibandingkan dengan data historis, dan dianalisis untuk menemukan pola.
Sebagai contoh, AWS IoT SiteWise dirancang untuk mengumpulkan, menyimpan, mengorganisasi, dan memantau data dari peralatan industri dalam skala besar.
Agar data dari perangkat dan vendor yang berbeda dapat dipertukarkan, perusahaan juga dapat menggunakan standar interoperabilitas seperti OPC Unified Architecture atau OPC UA. OPC Foundation menjelaskan bahwa OPC UA mendukung pertukaran informasi dari mesin ke mesin serta dari mesin ke sistem perusahaan.
Data menghasilkan insight dan tindakan
Hasil analisis dapat ditampilkan melalui dashboard, alarm, laporan, atau aplikasi operasional. Sistem juga dapat diintegrasikan dengan aplikasi lain, seperti:
Manufacturing Execution System atau MES.
Enterprise Resource Planning atau ERP.
Computerized Maintenance Management System atau CMMS.
Warehouse Management System atau WMS.
Sistem manajemen energi.
Platform analitik dan machine learning.
Ketika suatu nilai melewati ambang batas, sistem dapat mengirimkan notifikasi kepada operator, membuat tiket pemeliharaan, atau menjalankan tindakan otomatis sesuai aturan yang telah ditentukan.
Alur sederhananya adalah:
3Sensor dan mesin → PLC atau edge device → jaringan industri → platform data → analitik → dashboard, peringatan, atau tindakan.
Apa Saja Komponen Utama IIoT?
Sistem IIoT tidak hanya terdiri dari sensor. Implementasinya membutuhkan beberapa lapisan teknologi yang saling mendukung.
Sensor dan aktuator
Sensor berfungsi menangkap perubahan kondisi fisik, sedangkan aktuator melakukan tindakan berdasarkan perintah sistem. Aktuator dapat digunakan untuk mengatur katup, motor, pompa, atau peralatan lainnya.
Sistem kontrol industri
PLC, RTU, Distributed Control System atau DCS, dan SCADA digunakan untuk memantau serta mengendalikan proses industri. IIoT dapat memperluas pemanfaatan data dari sistem tersebut untuk analitik, pemantauan lintas lokasi, atau integrasi dengan aplikasi bisnis.
Industrial gateway dan edge computing
memungkinkan sebagian pemrosesan dilakukan dekat dengan mesin sehingga data dapat ditindaklanjuti lebih cepat.
Infrastruktur jaringan
Switch, router, wireless access point, firewall, serta sistem manajemen jaringan menyediakan konektivitas antara perangkat industri, edge, data center, dan cloud.
Platform data dan analitik
Platform IIoT mengumpulkan, menyimpan, mengorganisasi, memvisualisasikan, dan menganalisis data operasional. Analitik lanjutan dapat digunakan untuk mendeteksi anomali atau memperkirakan kebutuhan pemeliharaan.
Keamanan IIoT
Keamanan mencakup identifikasi aset, autentikasi, kontrol akses, segmentasi jaringan, perlindungan remote access, monitoring, pembaruan sistem, serta respons terhadap insiden.
Apa Perbedaan IoT dan IIoT?
IoT dan IIoT sama-sama menggunakan perangkat terhubung untuk mengumpulkan dan bertukar data. Perbedaannya terletak pada lingkungan, tujuan, dan dampak operasionalnya.
Aspek | IoT | IIoT |
Fokus penggunaan | Kenyamanan dan otomatisasi pengguna | Efisiensi, keselamatan, kualitas, dan kontinuitas operasional |
Lingkungan | Rumah, kantor, retail, dan penggunaan personal | Pabrik, tambang, energi, transportasi, dan infrastruktur penting |
Contoh perangkat | Smartwatch, smart lamp, kamera rumah | PLC, sensor mesin, robot, smart meter, dan industrial gateway |
Dampak gangguan | Umumnya terbatas pada pengguna | Dapat menghentikan produksi atau memengaruhi keselamatan |
Prioritas sistem | Kemudahan penggunaan dan konektivitas | Availability, reliability, latency, safety, dan security |
Siklus hidup perangkat | Relatif lebih singkat | Dapat digunakan selama bertahun-tahun atau puluhan tahun |
Kondisi operasional | Lingkungan umum | Dapat menghadapi panas, debu, getaran, atau kelembapan tinggi |
Integrasi | Aplikasi konsumen | SCADA, MES, ERP, CMMS, edge, data center, dan cloud |
Dengan demikian, IIoT bukan sekadar IoT yang dipasang di pabrik. Sistem IIoT harus mempertimbangkan kebutuhan operasional yang lebih kritis, termasuk keandalan, keselamatan, kompatibilitas dengan perangkat lama, dan keamanan OT.
Apa Manfaat IIoT bagi Perusahaan?
Implementasi IIoT yang dirancang dengan baik dapat memberikan sejumlah manfaat berikut.
Meningkatkan visibilitas operasional
Perusahaan dapat melihat kondisi mesin, output produksi, konsumsi energi, atau pergerakan aset secara lebih cepat melalui dashboard terpusat.
Visibilitas ini membantu tim mengidentifikasi penyimpangan tanpa harus selalu melakukan pemeriksaan manual di setiap lokasi.
Mendukung predictive maintenance
Predictive maintenance menggunakan data kondisi mesin untuk membantu memperkirakan kapan suatu komponen perlu diperiksa atau dirawat.
Sensor dapat memantau suhu, getaran, tekanan, atau parameter lainnya. Ketika sistem mendeteksi pola yang tidak normal, tim pemeliharaan dapat melakukan pemeriksaan sebelum terjadi kerusakan yang lebih besar.
Cisco menjelaskan bahwa predictive maintenance menggabungkan condition monitoring, pengumpulan data, dan analitik prediktif untuk mendeteksi potensi gangguan lebih awal.
Mengurangi risiko downtime
Pemantauan kondisi secara berkelanjutan membantu perusahaan menemukan masalah lebih cepat. Tim operasional dapat mengatur tindakan korektif sebelum gangguan berkembang menjadi penghentian produksi.
Namun, IIoT tidak otomatis menghilangkan downtime. Hasilnya tetap bergantung pada kualitas sensor, data, jaringan, analitik, proses pemeliharaan, dan kemampuan tim menindaklanjuti informasi.
Menjaga kualitas produksi
Sensor dan sistem vision dapat digunakan untuk memantau parameter proses serta mendeteksi penyimpangan kualitas.
Jika suhu, tekanan, dimensi, atau kondisi produk keluar dari batas yang ditetapkan, sistem dapat memberikan peringatan sehingga produk dapat diperiksa lebih awal.
Meningkatkan efisiensi penggunaan energi
Smart meter dan sensor dapat memantau konsumsi listrik, gas, air, atau sumber energi lainnya berdasarkan mesin, lini produksi, area, maupun waktu penggunaan.
Data tersebut membantu perusahaan mengenali konsumsi yang tidak normal dan menentukan area yang perlu dioptimalkan.
Meningkatkan keselamatan kerja
IIoT dapat membantu memantau suhu lingkungan, kualitas udara, lokasi pekerja, kebocoran, tekanan, atau kondisi lain yang berpotensi membahayakan.
Sistem dapat memberikan peringatan lebih cepat ketika nilai tertentu melewati batas yang telah ditentukan. Meski demikian, IIoT tetap harus digunakan sebagai bagian dari sistem keselamatan yang menyeluruh, bukan sebagai pengganti prosedur keselamatan.
Mendukung pengambilan keputusan berbasis data
Data dari mesin dan proses produksi dapat membantu manajemen memahami kondisi operasional berdasarkan informasi aktual, bukan hanya estimasi atau laporan manual.
Perusahaan dapat membandingkan performa antarperiode, lini produksi, mesin, atau lokasi untuk menentukan prioritas perbaikan.
Contoh Penerapan IIoT di Berbagai Industri
Berikut beberapa contoh implementasi Industrial Internet of Things yang umum digunakan.
Industri manufaktur
Pada manufaktur, IIoT dapat digunakan untuk:
Memantau kondisi mesin produksi.
Menjalankan predictive maintenance.
Menghitung output dan waktu berhenti mesin.
Memantau kualitas produk.
Melacak material dan work in progress.
Mengukur konsumsi energi.
Menghubungkan data produksi dengan MES atau ERP.
Misalnya, sensor getaran dan suhu dipasang pada motor produksi. Data dianalisis untuk mendeteksi perubahan kondisi yang dapat menunjukkan keausan komponen.
Pertambangan
IIoT dapat membantu memantau kendaraan, alat berat, kondisi lingkungan, dan lokasi aset. Industrial wireless network juga dapat menghubungkan peralatan yang bergerak di area yang sulit dijangkau.
Data tersebut dapat digunakan untuk pemantauan kondisi alat, keselamatan, pengelolaan bahan bakar, dan koordinasi operasional.
Minyak dan gas
Pada industri minyak dan gas, sensor dapat digunakan untuk memantau tekanan, aliran, suhu, kebocoran, serta kondisi peralatan di lokasi terpencil.
Konektivitas memungkinkan tim mengawasi kondisi operasional dan menerima peringatan tanpa selalu berada langsung di lokasi peralatan.
Energi dan utilitas
Perusahaan energi dan utilitas dapat menggunakan IIoT untuk memantau smart meter, gardu, pompa, jaringan distribusi, serta kondisi peralatan.
Pemantauan tersebut membantu mendeteksi anomali, mengelola beban, dan merencanakan pemeliharaan.
Transportasi dan logistik
IIoT dapat digunakan untuk memantau armada, lokasi barang, suhu kargo, kondisi kendaraan, serta peralatan di pelabuhan atau terminal.
Pada cold chain, misalnya, sensor suhu dapat merekam kondisi produk selama proses penyimpanan dan pengiriman.
Warehouse
Pada lingkungan warehouse, IIoT dapat membantu melacak aset, memantau kondisi penyimpanan, mengukur penggunaan ruang, dan menghubungkan perangkat operasional dengan Warehouse Management System.
Hubungan IIoT dengan Industry 4.0
IIoT merupakan salah satu teknologi utama yang mendukung Industry 4.0. Jika IIoT menyediakan konektivitas dan data, teknologi lain seperti cloud computing, artificial intelligence, machine learning, digital twin, robotika, dan analitik mengolah data tersebut menjadi kemampuan operasional yang lebih luas.
Menurut NIST, Industry 4.0 menghubungkan proses produksi fisik dengan teknologi digital, machine learning, dan data untuk menciptakan sistem yang lebih terintegrasi.
IIoT dapat menjadi fondasi bagi smart factory karena memungkinkan mesin, sistem, dan aplikasi saling bertukar data. Namun, perusahaan tetap membutuhkan integrasi proses, tata kelola data, SDM, dan keamanan agar konektivitas tersebut memberikan nilai bisnis.
Apa Tantangan Implementasi IIoT?
Walaupun menawarkan banyak manfaat, implementasi IIoT memiliki beberapa tantangan.
Integrasi dengan mesin lama
Tidak semua mesin memiliki sensor, interface, atau protokol modern. Perusahaan mungkin memerlukan retrofit sensor, industrial gateway, atau konektor tambahan untuk mengambil data dari perangkat lama.
Perbedaan protokol dan vendor
Perangkat industri dapat menggunakan protokol serta format data yang berbeda. Tanpa strategi interoperabilitas, data akan sulit digabungkan dan digunakan secara konsisten.
Kualitas data
Sensor yang tidak dikalibrasi, data yang tidak lengkap, penamaan aset yang tidak konsisten, dan perbedaan timestamp dapat menghasilkan analisis yang keliru.
Keandalan jaringan
Jaringan yang tidak stabil dapat mengganggu pengiriman data dan visibilitas operasional. Karena itu, desain jaringan perlu mempertimbangkan redundancy, latency, bandwidth, kondisi lingkungan, serta tingkat kritikal setiap proses.
Keamanan siber
Semakin banyak perangkat yang terhubung, semakin besar pula area yang perlu dipantau dan dilindungi. Perusahaan perlu memahami hubungan antara jaringan IT dan Operational Technology atau OT.
NIST SP 800-82 Rev. 3 menekankan bahwa keamanan OT harus tetap mempertimbangkan karakteristik khusus seperti performa, reliability, dan safety. Artinya, kontrol keamanan tidak dapat diterapkan tanpa memahami dampaknya terhadap proses industri.
Keterbatasan kompetensi dan tata kelola
Implementasi IIoT membutuhkan kolaborasi antara tim operasional, engineering, maintenance, IT, cybersecurity, data, serta manajemen. Ketidakjelasan tanggung jawab dapat menghambat implementasi dan respons ketika terjadi masalah.
Bagaimana Menjaga Keamanan IIoT?
Keamanan sebaiknya dirancang sejak awal, bukan ditambahkan setelah seluruh perangkat terhubung.
Beberapa langkah dasar yang perlu dipertimbangkan meliputi:
Membuat inventaris aset OT dan IIoT.
Mengidentifikasi perangkat, firmware, protokol, lokasi, serta pemilik aset.
Memetakan aliran komunikasi antarperangkat dan sistem.
Memisahkan jaringan IT dan OT berdasarkan kebutuhan akses.
Menggunakan segmentasi untuk membatasi pergerakan ancaman.
Mengamankan remote access dengan autentikasi dan kontrol akses.
Memantau aktivitas serta perubahan konfigurasi.
Mengelola vulnerability dan pembaruan berdasarkan risiko operasional.
Menyusun prosedur backup, recovery, dan respons insiden.
Melakukan evaluasi berkala terhadap perangkat yang sudah tidak didukung.
CISA menempatkan inventaris aset sebagai fondasi penting untuk membangun arsitektur OT yang dapat dipertahankan. Perusahaan akan kesulitan melindungi sistem jika tidak mengetahui perangkat apa saja yang terhubung.
Pelajari lebih lanjut mengenai fungsi dan penerapan OT Security dalam melindungi sistem operasional perusahaan.
Membangun Infrastruktur IIoT yang Andal
Keberhasilan IIoT bergantung pada sensor dan aplikasi, tetapi juga pada infrastruktur jaringan yang menghubungkan seluruh komponennya.
Perusahaan perlu memastikan bahwa jaringan dapat memberikan konektivitas, visibilitas, keamanan, dan keandalan yang sesuai dengan kondisi operasional. Pemilihan switch, router, industrial wireless, edge device, segmentasi, dan sistem monitoring harus mempertimbangkan kebutuhan setiap lokasi.
Untuk pembahasan lebih spesifik mengenai perangkat dan arsitektur jaringan, baca artikel solusi Cisco Industrial IoT Networking. Perusahaan yang membutuhkan pemrosesan serta analisis data industri melalui cloud juga dapat mempelajari penerapan AWS IoT untuk smart factory.
Kesimpulan
Industrial Internet of Things atau IIoT adalah penerapan teknologi IoT untuk menghubungkan mesin, sensor, sistem kontrol, jaringan, dan aplikasi di lingkungan industri.
Teknologi ini memungkinkan perusahaan mengumpulkan serta menganalisis data operasional untuk mendukung monitoring real-time, predictive maintenance, pengendalian kualitas, efisiensi energi, keselamatan, dan pengambilan keputusan.
Namun, implementasi IIoT tidak cukup hanya dengan memasang sensor. Perusahaan perlu mempersiapkan use case, data, jaringan, integrasi, keamanan, proses operasional, dan kompetensi tim.
Netmarks Indonesia dapat membantu perusahaan mengevaluasi kebutuhan konektivitas, infrastruktur jaringan industri, visibilitas aset, cloud, serta keamanan OT sebagai bagian dari persiapan implementasi IIoT.
Hubungi Netmarks Indonesia untuk mendiskusikan kebutuhan infrastruktur Industrial Internet of Things di perusahaan Anda.
Pertanyaan Umum tentang IIoT
Apa kepanjangan IIoT?
IIoT adalah singkatan dari Industrial Internet of Things, yaitu penerapan teknologi Internet of Things pada mesin, sensor, jaringan, dan sistem di lingkungan industri.
Apa perbedaan IoT dan IIoT?
IoT umumnya digunakan pada perangkat konsumen untuk meningkatkan kenyamanan dan otomatisasi. IIoT digunakan pada proses industri yang lebih mengutamakan reliability, availability, keamanan, keselamatan, dan kontinuitas operasional.
Apakah IIoT selalu menggunakan internet publik?
Tidak. Sistem IIoT dapat menggunakan jaringan lokal, private network, industrial Ethernet, wireless network, edge computing, data center, cloud, atau kombinasi beberapa infrastruktur tersebut.
Apa contoh IIoT dalam industri manufaktur?
Contohnya meliputi pemantauan kondisi mesin, predictive maintenance, quality inspection, energy monitoring, asset tracking, pemantauan output produksi, dan integrasi data mesin dengan MES atau ERP.
Apakah IIoT menggantikan SCADA?
Tidak selalu. IIoT dapat melengkapi SCADA dengan memperluas konektivitas, analitik, integrasi data, dan pemantauan lintas sistem. Desain integrasinya harus mempertimbangkan keamanan dan tingkat kritikal proses.
Apakah mesin lama dapat dihubungkan ke IIoT?
Bisa, selama mesin memiliki interface yang dapat digunakan atau dapat ditambahkan sensor dan gateway. Sebelum retrofit, perusahaan perlu memeriksa kompatibilitas, kualitas data, risiko keamanan, dan dampaknya terhadap operasional.
Apa risiko utama dalam penerapan IIoT?
Risikonya mencakup perangkat yang tidak terinventarisasi, jaringan yang tidak tersegmentasi, remote access yang lemah, perangkat lama, protokol yang tidak aman, kualitas data buruk, dan ketergantungan pada konektivitas.
Comments