Gateway / Concentrator
Gateway (atau concentrator) dalam IoT adalah perangkat perantara yang menghubungkan node pada lapisan edge, seperti sensor, aktuator, dan perangkat nirkabel (LoRa, ZigBee, BLE) dengan jaringan IP (Ethernet, Wi-Fi, seluler) atau cloud, sekaligus melakukan translasi protokol (misalnya CoAP/MQTT ke HTTP/TLS), agregasi dan pra-proses data (filtering, enkripsi, kompresi), manajemen perangkat jarak jauh (provisioning, OTA firmware update), serta menyediakan keamanan end-to-end (autentikasi mutual, enkripsi VPN/TLS), sehingga memastikan komunikasi yang andal, efisien, dan aman antara ekosistem IoT di lapangan dan infrastruktur pusat. Berikut adalah contoh perangkat keras yang dapat digunakan sebagai gateway.
A. Single-board computer + HAT
SBC adalah komputer lengkap yang seluruh komponennya: CPU, memori, penyimpanan, antarmuka I/O yang terpadu pada satu papan sirkuit tercetak. Contoh paling populer adalah Raspberry Pi, BeagleBone Black, dan ASUS Tinker Board. SBC digunakan sebagai perangkat utama edge device untuk menjalankan sistem operasi (Linux, Windows IoT Core), aplikasi lokal, maupun protokol komunikasi. HAT adalah papan tambahan standar yang dirancang khusus untuk Raspberry Pi (mengikuti spesifikasi Raspberry Pi Foundation). HAT memanfaatkan header 40-pin GPIO untuk menyuplai daya, sinyal I²C, SPI, UART, PWM, dan pin digital/analog (melalui ekspander). Setiap HAT umumnya dilengkapi EEPROM kecil berisi metadata (nama, alamat I²C, versi) agar SBC dapat mengenalinya otomatis saat boot. Dengan HAT, pengguna dapat menambahkan fitur tanpa merakit rangkaian eksternal, seperti: LoRaWAN concentrator (RAK2245, iC880A-SPI), ADC/DAC high-precision (MCP3008, ADS1115), Sensor suhu/kelembapan (BME280), Motor driver (DRV8833). Contoh perangkatnya adalah Raspberry Pi dengan ditambahkan modul RAK2245 LoRa HAT.
- RAK2245 LoRa HAT
- Raspberry Pi (Single-board comp.)
- Raspberry Pi dengan ditambahkan modul RAK2245 LoRa HAT
a. RAK2245 LoRa HAT
b. Raspberry Pi (Single-board comp.)
c. Raspberry Pi dengan ditambahkan modul RAK2245 LoRa HAT
Gambar 1. Single-board computer + HAT (Raspberry Pi + RAK2245 LoRa HAT)
B. Industrial IoT Gateway
Industrial IoT Gateway pada umumnya dirancang untuk lingkungan industri, dengan keandalan tinggi, memiliki beragam antarmuka I/O, kemampuan edge computing, keamanan tingkat enterprise. Contoh dari IoT gateway untuk lingkungan industri, seperti:
1. Cisco IR1101
Cisco IR1101 menawarkan konektivitas yang lebih lengkap, seperti: LTE-Advanced (Cat 6), LTE-M/NB-IoT, dual-band Wi-Fi, Gigabit Ethernet, USB, dan serial RS-232/485. Seelain itu, kapabilitas edge compute melalui Cisco IOx untuk menjalankan kontainer Linux dan integrasi ke Cisco Kinetic dan DNA Center; menggunaan keamanan VPN/IPsec, firewall hardware, Trust Anchor untuk secure boot, dan enkripsi AES; peerangkat ini juga dirancang untuk operasi di lingkungan ekstrem (–40 °C hingga +75 °C) dengan sertifikasi tahan debu dan getaran (MIL-STD-810G); cocok digunakan untuk monitoring mesin pabrik, SCADA di lokasi terpencil, maupun solusi connected vehicles.
Gambar 2. Contoh Cisco IR1101
2. Advantech UNO Series (misal UNO-1372G)
Advantech UNO-1372G adalah gateway industri berbasis Intel Atom/Celeron yang menawarkan konektivitas yang lebih luas deengan dual-Gigabit Ethernet, Wi-Fi, 4G LTE, serial RS-232/422/485, digital I/O, serta antarmuka I²C/SPI/USB dan mendukung sistem operasi Windows Embedded atau Ubuntu dengan kemampuan edge compute melalui Docker atau VM ringan; perangkat ini dirancang untuk lingkungan keras dengan casing logam tahan getaran, rentang tegangan input lebar (9–48 V DC), serta remote management via WISE-PaaS/RMM dan watchdog hardware; cocok digunakan untuk otomasi pabrik, pengumpulan data sensor, dan kontrol proses industri secara andal.
Gambar 3. Contoh UNO-1372G
3. Kerlink Wirnet Station
Kerlink Wirnet Station adalah gateway LoRaWAN kelas operator yang mengombinasikan concentrator berbasis Semtech SX1301/SX1302 dengan backhaul Ethernet dan opsi konektivitas seluler 4G LTE serta modul GPS untuk sinkronisasi waktu; menjalankan sistem operasi Linux dan mendukung container Docker atau skrip Python/Node.js untuk pra-pemrosesan data di edge; dirancang untuk pemasangan outdoor dengan housing berstandar IP64, rentang operasi –40 °C hingga +70 °C, dan tahan debu serta getaran, serta terintegrasi dengan Kerlink Wanesy Management Center untuk provisioning, monitoring, dan pengiriman data uplink ke Network Server (mis. TTN, ChirpStack) melalui protokol MQTT/SSL cocok digunakan untuk aplikasi smart city (metering, parkir), pertanian skala luas, dan pemantauan remote di industri minyak dan gas.
Gambar 4. Contoh Kerlink Wirnet Station
C. Router / Coordinator
Dalam jaringan IoT berbasis mesh (misalnya ZigBee), Coordinator adalah node pusat yang memulai dan mengelola jaringan, menetapkan kanal radio, mengeluarkan alamat, serta menyimpan tabel topologi; hanya boleh ada satu coordinator per jaringan. Router adalah node yang meneruskan (forwarding) paket data antar-perangkat, memperluas jangkauan dan keandalan mesh dengan memungkinkan banyak jalur komunikasi; selain fungsi routing, router juga dapat berperan sebagai endpoint aplikasi. Kedua peran ini coordinator sebagai penyelia dan router sebagai jembatan bekerja sama untuk membentuk topologi jaringan yang dinamis, fault-tolerant, dan hemat daya. Contoh dari Router / Coordinator seperti: XBee Series 2, TI CC2531 USB dongle, Nordic nRF52840 dongle, Silicon Labs EFR32.
Gambar 5. Contoh TI CC2531 USB dongle