Sensor
1. Sensor
Sensor adalah perangkat yang berfungsi mendeteksi dan mengukur besaran fisik atau kimiawi di lingkungan sekitar, kemudian mengubahnya menjadi sinyal listrik atau data digital yang dapat diproses oleh sistem elektronik. Besaran fisik atau kimiawi tersebut misalnya: suhu, kelembapan, tekanan, cahaya, dan gerakan. Sedangkan aktuator adalah perangkat yang mengubah sinyal listrik atau perintah digital menjadi aksi fisik atau mekanis di dunia nyata. Jika dikaitkan dengan panca indra manusia, sensor tersebut ibarat sebagai: mata, telinga, lidah, kulit, dan hidung. Sejumlah peran penting sensor dalam Internet of Things (IoT), seperti:
- Akuisisi Data Lingkungan: Sensor mengukur parameter fisik atau kimiawi (suhu, kelembapan, tekanan, cahaya, gas, gerak, dan besaran lainnya) dan mengubahnya menjadi sinyal listrik atau data digital. Tanpa sensor, IoT tidak memiliki mata atau telinga untuk memahami keadaan dunia nyata.
- Dasar Pengambilan Keputusan Otomatis: Data yang dihasilkan sensor menjadi input bagi logika kontrol, algoritma analitik, dan model prediktif. Contohnya, jika sensor suhu mendeteksi peningkatan suhu di atas ambang batas, sistem dapat langsung mengaktifkan pendingin atau mengirim peringatan.
- Pemantauan Waktu-nyata: Dengan interval sampling yang adaptif, sensor memungkinkan pemantauan kondisi secara terus-menerus. Ini penting untuk aplikasi kritikal seperti kesehatan (monitor detak jantung), industri (monitor getaran mesin), atau smart city (monitor kualitas udara).
- Penghematan Sumber Daya: Sensor modern mendukung mode tidur (sleep) dan sampling pintar (event-driven), sehingga hanya mengirim data saat terjadi perubahan signifikan. Ini menurunkan konsumsi energi dan beban jaringan.
Secara umum, sensor terbagi menjadi dua jenis, yaitu sensor analog dan sensor digital. Sensor analog menghasilkan sinyal keluaran berupa besaran kontinu yang nilainya berubah secara proporsional terhadap besaran fisik yang diukur. Contohnya adalah sensor suhu termistor, sensor cahaya LDR, atau sensor tekanan. Keluaran sensor analog biasanya berupa tegangan atau arus yang nilainya bisa berada dalam rentang tertentu, misalnya 0–5 volt. Kelebihan sensor analog adalah mampu merepresentasikan perubahan nilai dengan detail yang sangat halus, namun kelemahannya adalah rentan terhadap gangguan (noise) dan memerlukan konversi analog ke digital (ADC) agar bisa diproses komputer atau mikrokontroler. Sensor digital, sebaliknya, menghasilkan sinyal keluaran dalam bentuk diskrit, biasanya berupa logika biner (0 dan 1) atau data digital langsung. Contohnya sensor suhu DHT22, sensor jarak ultrasonik HC-SR04, atau sensor gerak PIR digital. Sensor digital memiliki kelebihan dalam ketahanan terhadap noise, kemudahan integrasi dengan sistem digital, dan sering kali sudah dilengkapi prosesor internal untuk pengolahan awal data. Namun, resolusinya terbatas oleh jumlah bit yang digunakan, sehingga detail pengukuran bisa lebih kasar dibandingkan sensor analog.
Pada Bab 1, hanya dibahas sebagian perangkat sensor dan aktuator yang sering digunakan dalam Internet of Things (IoT). Diharapkan pembaca untuk eksplorasi sensor dan aktuator yang tidak dibahas dalam Bab ini. Eskplorasi dapat dilakukan melalui kasus-kasus yang ada di sekitar kita, kemudian mencari dari berbagai sumber untuk mengetahui sensor atau aktuator apa yang cocok digunakan.