Arsitektur Internet of Things adalah sebuah kerangka kerja fundamental yang mendefinisikan cara komponen-komponen dari sistem IoT terhubung dan berinteraksi satu sama lain untuk membentuk suatu sistem yang komprehensif dan terintegrasi. Arsitektur ini menggambarkan bagaimana berbagai perangkat mulai dari perangkat fisik seperti sensor dan aktuator, jaringan komunikasi, platform pemrosesan data, hingga aplikasi dapat berfungsi secara terintegrasi untuk melakukan monitoring dan kontroling terhadap suatu objek. 

Secara umum, arsitektur IoT memiliki beberapa layer yang memiliki fungsi yang spesifik seperti yang ditunjukan pada Gambar 1. Lapisan pertama adalah sensing layer, yang berisi sensor dan aktuator yang bertugas mendeteksi kondisi fisik lingkungan dan melakukan tindakan tertentu. Di atasnya terdapat network layer, yang bertanggung jawab terhadap pengiriman data antar perangkat melalui berbagai protokol komunikasi seperti MQTT, Zigbee, LoRa, atau jaringan seluler. Selanjutnya, data processing layer berperan dalam mengelola dan menganalisis data yang dikumpulkan, baik secara lokal (edge computing) maupun di cloud. Terakhir, application layer menjadi titik kontak antara sistem dengan pengguna akhir, melalui aplikasi berbasis web atau mobile yang menampilkan data dalam bentuk visual yang mudah dipahami.

Arsitektur IoT seperti ini memungkinkan untuk setiap layer dikembangkan secara terpisah. Hal ini sangat menguntungkan karena dapat melakukan pembaruan atau peningkatan teknologi di satu bagian tanpa harus mengubah keseluruhan sistem. Seperti contoh, jika ingin meningkatkan kemampuan pemrosesan data dengan menambahkan atau melakukan optimasi algortima kecerdasan buatan (AI), bisa langsung mengintegrasikan pada layer processing data saja. Sensor yang sudah terpasang dan jaringan komunikasi yang sudah ada tetap bisa digunakan tanpa perlu diubah. Selain itu, arsitektur IoT juga harus dirancang dengan mempertimbangkan kemudahan dalam perluasan atau skalabilitas. Sistem ini idealnya memungkinkan penambahan sensor baru, perluasan area jaringan, maupun peningkatan kapasitas penyimpanan dan analisis data sesuai dengan perkembangan kebutuhan tanpa perlu melakukan perubahan besar pada struktur sistem yang sudah ada. 

Gambar 1. Desain Arsitektur Internet of Things

Selain itu, arsitektur IoT yang baik juga harus dirancang dengan memperhatikan tiga aspek penting lainnya, yaitu keamanan, interoperabilitas, dan efisiensi energi. Pada keamanan merupakan prioritas utama karena perangkat IoT umumnya tersebar di berbagai lokasi, sering kali di luar jangkauan pengawasan langsung, sehingga sangat rentan terhadap serangan siber seperti penyusupan, penyadapan data, atau manipulasi sistem. Oleh karena itu, arsitektur IoT harus menerapkan protokol keamanan yang kuat, seperti enkripsi data, autentikasi perangkat, dan pembaruan firmware secara berkala untuk menutup celah keamanan.

Selanjutnya aspek interoperabilitas merupakan hal utama dalam ekosistem IoT. Dalam beberapa kasus perangkat atau modul dari berbagai produsen digunakan secara bersamaan dan agar sistem dapat berfungsi secara optimal, maka arsitektur harus mendukung berbagai modul ini dapat terhubung. Oleh karena itu, perlu standar komunkasi dan protokol yang memungkinkan semua perangkat tersebut saling terhubung dan bertukar data. Kemudian mengenai aspek energi menjadi pertimbangan penting, terutama untuk perangkat yang beroperasi dalam jangka waktu panjang dan ditempatkan di lokasi terpencil tanpa akses ke sumber listrik tetap. Oleh karena itu, Arsitektur IoT harus mendukung penggunaan energi rendah dengan memanfaatkan teknologi seperti mode tidur (sleep mode), tenaga surya, atau memilih komponen elekronik yang hemat daya agar perangkat tetap berfungsi optimal tanpa sering mengganti atau mengisi ulang baterai.

Pemahaman mengenai arsitektur IoT sangat penting, karena memungkinkan untuk merancang sistem yang tidak hanya berfungsi dengan baik, tetapi juga tangguh, efisien secara biaya, dan mudah diintegrasikan dengan berbagai sistem lainnya. Arsitektur yang dirancang dengan baik akan mempermudah proses pengembangan, pemeliharaan, dan peningkatan di masa depan, sekaligus memastikan sistem tetap adaptif terhadap perubahan teknologi.