Oleh: Prof. Heru Supriyono, S.T., M.Sc., Ph.D., Guru Besar Instrumentasi dan Kendali UMS
SECARA umum, instrumentasi elektronik dapat didefiniskan sebagai gabungan dari komponen elektronika yang disusun menjadi sebuah rangkaian atau sistem, yang berkerja bersama-sama untuk mengolah sinyal listrik. Instrumentasi elektronik dapat berupa rangkaian elektronika analog maupun digital. Seiring perkembangan zaman, semua instrumentasi elektronik berangsur-angsur menjadi digital dengan berbasis prosesor.
Secara umum, proses di industri atau di alam bekerja berdasarkan besaran-besaran yang nonlistrik. Karena instrumentasi elektronik bekerja dengan cara mengolah besaran listrik, maka diperlukan komponen yang disebut dengan sensor yang akan mengubah besaran nonlistrik menjadi besaran listrik. Lalu diolah oleh prosesor digital yang akan mengimplementasikan sebuah algoritma tertentu untuk mengolahnya.
Hasil pengolahan sinyal dari sensor oleh prosesor, ada dua kemungkinan. Yakni sinyal yang dapat dilihat atau dibaca secara langsung pada alat (onsite), serta sinyal berupa perintah kendali yang akan dikirimkan ke aktuator untuk mengendalikan variabel pada proses di industri atau di alam.
Untuk sistem pengendalian, sistem instrumentasi elektronis juga dilengkapi suatu panel atau komponen untuk memasukkan nilai variabel yang diinginkan pada industri atau alam. Kelemahan dari pemantauan dan pengendalian berdasarkan sistem instrumentasi elektronik secara luring (onsite), adalah pemantauan variabel dan pengendalian hanya dapat dilakukan secara langsung di lokasi. Apabila proses di industri atau di alam membutuhkan pemantauan dan pengendalian jarak jauh, maka diperlukan sebuah teknologi yang memfasilitasi ini.
Internet of Things (IoT) muncul sebagai teknologi yang bermanfaat untuk memecahkan banyak masalah. Dengan IoT, bisa menghubungkan instrumen elektronik menggunakan teknologi internet. Sehingga dapat dipantau atau bahkan dikendalikan dari jarak jauh dan terus menerus secara kontinyu (real time).
Dengan IoT, hasil komputasi oleh prosesor kemudian dikirimkan ke pusat data dengan teknologi komunikasi data. Baik itu dengan kabel atau nirkabel. Hasil pembacaan dapat diakses oleh pengguna dari jarak jauh dengan berbagai perangkat. Seperti smartphone, laptop, komputer, tablet, atau yang lainnya. Kemudian perintah kendali juga dapat dilewatkan pada saluran komunikasi data secara jarak jauh.
Instrumentasi dan kendali elektronik dengan teknologi IoT, sangat berpotensi diterapkan di berbagai bidang untuk mendukung pembangunan berkelanjutan. Termasuk mencapai Asta Cita Ke-4, yaitu memperkuat pembangunan di bidang sains dan teknologi. Dan lebih lanjut dapat mendukung pencapaian Asta Cita Ke-5, yaitu melanjutkan hilirisasi dan industrialisasi untuk meningkatkan nilai tambah di dalam negeri.
Hasil pengembangan ini, menunjukkan bahwa instrumentasi elektronik dengan teknologi IoT, sebagian besar dilakukan dengan komponen elektronika yang sifatnya off the shelf atau tersedia di pasaran.
Hasil pengujian sistem yang dikembangkan, sangat berpotensi diterapkan untuk meningkatkan efektivitas pemantauan dan pengendalian proses di alam maupun industri. Di mana pantauan dan pengendalian variabel proses di industri dan di alam, dapat dilakukan secara jarak jauh dengan berbagai macam perangkat yang tersedia.
Keuntungan lainnya, apabila diimplementasikan untuk pemantauan dan pengendalian tempat yang berbahaya, maka akan menurunkan risiko terganggunya kesehatan bagi orang yang mengoperasikannya. Selain itu, semua variabel dapat dicatat dan direkam dalam pusat data secara kontinyu dalam waktu nyata. Sehingga dapat digunakan untuk proses selanjutnya seperti untuk analisis lebih lanjut.
Tantangan yang masih dihadapi, yakni diperlukannya teknologi pendukung (enabling technologies). Di antaranya teknologi sensor, teknologi prosesor, dan komponen pendukung termasuk modul komunikasi data.
Selain itu, juga memerlukan pemanen energi untuk memberikan energi bagi sistem instrumentasi, terutama di daerah yang tidak memungkinkan terhubung dengan sumber daya listrik dari jaringan listrik seperti PLN.
Tantangan berikutnya, yakni mengggabungkan instrumentasi dan kendali, serta teknologi IoT dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) untuk meningkatkan produktivitas, efektivitas, dan effisiensi. Penguasaan terhadap teknologi di atas akan mewujudkan kemandirian yang sangat mendukung otomatisasi proses, yang sangat dibutuhkan dalam pembangunan berkelanjutan dengan mengikuti perkembangan teknologi dan revolusi indusri 4.0. (*)
Editor : fery ardi susanto