Bagaimana perangkat cerdas dapat mengumpulkan, mengolah, dan menyimpan data tanpa bergantung pada koneksi internet pusat maupun jaringan listrik negara? Pertanyaan tersebut menjadi pengantar sesi Intro to the Tech: IoT Architecture Overview dalam rangkaian Training of Trainers (ToT) Women Techies di Emaki Resort, Lembang, Kabupaten Bandung Barat, Senin (5/10/2026). Sesi yang difasilitasi Koordinator Program Common Room, Andriani Kesa Alivia, ini memperkenalkan prinsip dasar arsitektur Internet of Things (IoT) mandiri atau standalone, yakni sistem perangkat cerdas yang mampu bekerja secara independen, mulai dari pengumpulan data hingga penyimpanan informasi secara lokal.
Dalam pemaparannya, Kesa menjelaskan bahwa arsitektur IoT mandiri terdiri atas tiga komponen utama yang saling terhubung, yaitu node sensor, gateway lokal, dan server lokal. Node sensor bertugas mengumpulkan informasi dari lingkungan, seperti suhu, kelembapan, intensitas cahaya, kecepatan angin, maupun curah hujan, kemudian mengemas hasil pengukuran tersebut menjadi pesan berukuran ringan. Data selanjutnya dikirimkan melalui jaringan komunikasi nirkabel menuju gateway lokal untuk diproses sebelum diteruskan ke server.
“Pada dasarnya, sistem IoT bekerja melalui proses pengumpulan data, pengiriman informasi, dan penyimpanan secara teratur. Setiap komponen memiliki peran masing-masing agar informasi dari lingkungan dapat diterima dan diolah dengan baik,” jelas Kesa. Gateway lokal berfungsi menerima sinyal nirkabel, memeriksa keaslian data, serta membaca pesan yang dikirimkan oleh sensor. Sementara itu, server lokal menjadi tempat penyimpanan data dalam basis data yang dapat diakses melalui dasbor menggunakan jaringan lokal.
Salah satu perangkat yang diperkenalkan dalam sesi ini adalah Raspberry Pi 4 yang dapat dimanfaatkan sebagai server lokal sekaligus pusat pengelolaan data. Dengan dukungan perangkat lunak seperti Home Assistant dan InfluxDB, data yang dikumpulkan sensor dapat disimpan secara terstruktur dan diakses melalui mobile dashboard menggunakan alamat IP lokal. Pendekatan ini memungkinkan masyarakat tetap mengakses informasi yang dikumpulkan perangkat meskipun tidak terhubung dengan internet eksternal. Dalam materi presentasinya, Kesa juga menekankan bahwa Raspberry Pi dapat berperan sebagai penghubung komunikasi sensor sekaligus pusat penyimpanan informasi secara lokal.
Untuk memahami bagaimana informasi bergerak dalam sebuah jaringan, peserta mengikuti simulasi interaktif berupa permainan peran yang menggambarkan proses transmisi data. Peserta dibagi menjadi tiga kelompok dengan peran sebagai sensor, hambatan, dan server. Kelompok sensor menyampaikan pesan melalui gerakan tubuh, kelompok hambatan berupaya mengganggu proses pengiriman dengan menghalangi pandangan atau memperlambat gerakan, sedangkan kelompok server bertugas menerima, menyaring gangguan, dan menerjemahkan pesan yang disampaikan. Melalui simulasi tersebut, peserta diajak memahami bahwa proses komunikasi data tidak selalu berlangsung mulus karena dapat menghadapi berbagai gangguan di lapangan.
Pembahasan berikutnya beralih pada kebutuhan energi untuk memastikan perangkat IoT dapat beroperasi secara berkelanjutan. Sistem mandiri yang diperkenalkan dalam sesi ini memanfaatkan panel surya sebagai sumber energi utama, pengatur pengisian daya atau solar charge controller, serta baterai sebagai penyimpan energi untuk digunakan ketika matahari tidak lagi tersedia. Dalam skema yang dipaparkan, energi dari panel surya berkapasitas 5 watt dikelola melalui pengontrol pengisian daya MPPT, kemudian disimpan dalam baterai cadangan berbasis empat sel 18650. Selanjutnya, buck converter mengatur tegangan menjadi 5 volt agar sesuai dengan kebutuhan perangkat sensor ESP32.
“Dengan pengelolaan energi yang tepat, perangkat dapat tetap beroperasi meskipun tidak tersedia pasokan listrik konvensional. Panel surya, pengontrol pengisian daya, dan baterai cadangan menjadi bagian penting untuk menjaga perangkat tetap aktif dan mengirimkan data secara berkelanjutan,” lanjut Kesa. Selain itu, Kesa juga memperkenalkan penggunaan inverter yang berfungsi mengubah arus searah atau DC dari panel surya maupun baterai menjadi arus bolak-balik atau AC. Dengan demikian, perangkat elektronik yang membutuhkan sumber listrik standar dapat digunakan di lokasi terpencil yang belum terjangkau jaringan listrik.
Selain sumber energi, pemilihan teknologi komunikasi juga menjadi bagian penting dalam membangun sistem IoT yang sesuai dengan kebutuhan lapangan. Kesa memperkenalkan beberapa pilihan teknologi komunikasi nirkabel, antara lain LoRa atau LoRaWAN, Zigbee, dan Wi-Fi. LoRa memiliki jangkauan komunikasi hingga sekitar 15 kilometer dengan konsumsi daya yang relatif rendah sehingga sesuai untuk kawasan pertanian atau wilayah terbuka yang luas. Zigbee memiliki jangkauan sekitar 10–100 meter dan lebih hemat baterai, sehingga dapat digunakan untuk lingkungan gedung atau area tertutup. Sementara itu, Wi-Fi memiliki jangkauan sekitar 50 meter dan dapat mendukung pengiriman data berukuran lebih besar.
Dalam presentasinya Kesa juga memperkenalkan komunikasi melalui jaringan kabel sebagai alternatif ketika dibutuhkan kestabilan transmisi yang lebih tinggi. Standar komunikasi seperti RS-485 (Modbus) dan LAN-UTP (Ethernet) dapat digunakan pada lingkungan industri, instalasi tertentu, atau lokasi yang memiliki jarak relatif dekat antara sensor dan server. Pemilihan teknologi komunikasi, baik nirkabel maupun kabel, perlu mempertimbangkan kondisi geografis, kebutuhan pengiriman data, konsumsi energi, serta potensi gangguan yang mungkin dihadapi. Dengan memahami karakteristik setiap teknologi, peserta diharapkan mampu menentukan pendekatan yang sesuai dengan kebutuhan komunitas dan kondisi infrastruktur setempat.
Melalui sesi ini, peserta tidak hanya mempelajari komponen dan cara kerja perangkat IoT, tetapi juga diajak menghubungkan pengetahuan teknis dengan pengalaman perempuan dalam mengembangkan infrastruktur digital berbasis komunitas. Diskusi turut menyoroti tantangan pemadaman listrik dan keterbatasan akses jaringan di sejumlah wilayah, yang selama ini dapat menghambat pengoperasian perangkat pemantauan lingkungan. Arsitektur IoT mandiri menawarkan pendekatan offline-first, yaitu mengutamakan pemrosesan dan penyimpanan data secara lokal sebelum informasi dibagikan melalui jaringan yang lebih luas. Pendekatan tersebut membuka peluang bagi komunitas untuk mengembangkan infrastruktur teknologi yang lebih mandiri, efisien, dan tangguh menghadapi berbagai keterbatasan di lapangan.***
