Tahap Persiapan Praktik Membangun IoT Middleware dengan Raspberry PI

Pada bagian ini akan disajikan langkah-langkah dalam membangun sebuah IoT middleware menggunakan Raspberry Pi. Middleware yang akan dibahas dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Komponen pada IoT middleware terdiri dari berbagai antarmuka komunikasi, message broker, subscriber dan internet gateway. Antarmuka komunikasi pada middleware terbagi menjadi dua bagian yaitu sensor ke IoT middleware dan IoT middleware ke aplikasi berbasis cloud (komputasi awan). 

 

Adapun konfigurasi yang akan dilakukan adalah :

1. Konfigurasi antarmuka Raspberry Pi sebagai Hotspot / Access Point.

2. Konfigurasi antarmuka NB-IoT, LoRa, 6LoWPAN.

3. Konfigurasi MQTT broker Mosquito.

4. Konfigurasi espruinohub sebagai BLE gateway.

5. Konfigurasi CoAP broker dengan CoAPthon.

6. Konfigurasi subscriber.

7. Konfigurasi internet gateway.

 

Sebelumnya perlu disiapkan perangkat yang digunakan untuk praktik mengembangkan IoT middleware.

 

Kebutuhan Perangkat 

 

Perangkat yang dibutuhkan meliputi beberapa perangkat lunak, Raspberry Pi, modul antarmuka komunikasi dan perangkat pendukung praktik, berikut adalah kebutuhan detail tiap perangkat :

1. Raspberry Pi

Terdapat berbagai jenis Raspberry Pi, untuk memudahkan pada tahap konfigurasi dapat digunakan Raspberry Pi versi 2 atau 3. Hal ini karena dukungan port VGA, ethernet dan port USB yang tersedia pada board. Sedangkan jika menggunakan Raspberry Pi versi zero atau W diperlukan perangkat tambahan lainnya.

2. Micro SDcard

Tidak ada kriteria khusus, yang perlu disesuaikan adalah kapasitas dan kecepatan.

3. Raspbian

Sistem operasi untuk Raspberry Pi, pada contoh akan digunakan Raspbian Stretch Lite. Untuk mendapatkannya gunakan sebuah komputer dan unduh dari alamat website berikut :

https://downloads.raspberrypi.org/raspbian_lite_latest

4. Etcher

Perangkat lunak untuk menulis atau Flash Raspbian ke dalam SDcard. Perangkat lunak ini dapat diunduh pada halaman website berikut :

 

https://www.balenia.io.etcher/

 

5. Komponen pendukung lainnya

    • Converter HDMI ke VGA, jika layar monitor yang digunakan belum mendukung fitur HDMI.

    • Layar monitor.

    • Keyboard.

    • Laptop atau komputer desktop untuk remote login (ssh).

    • Akses jaringan internet untuk Raspberry Pi.

 

Instalasi Sistem Operasi pada Raspberry Pi

 

Tahap awal adalah proses pemasangan sistem operasi Raspbian ke SDcard dengan perangkat lunak Etcher. Setelah unduh dan instalasi Etcher kemudian jalankan. Sebelumnya jangan lupa masukkan SDcard pada card reader di komputer atau laptop. Berikutnya, pada Etcher tekan tombol select image dan pastikan image yang digunakan adalah Raspbian yang telah diunduh sebelumnya. Dalam contoh digunakan Raspbian versi lite. Berikutnya pastikan SDcard sudah tepat, dan tekan tombol Flash. Tunggu beberapa saat sampai proses flash telah selesai. Flash disini dapat diartikan sebagai proses untuk memindahkan sistem operasi untuk Raspberry Pi ke dalam SDcard.

 

 

 

 

Setelah proses flash selesai, lepaskan SDcard pada komputer. Kemudian tancapkan SDcard pada slot Raspberry Pi. Berikutnya sambungkan beberapa perangkat pendukung ke Raspberry Pi yang meliputi converter VGA, keyboard, akses internet dengan kabel LAN dan terakhir kabel power untuk menyalakan Raspberry Pi. Jika tidak ada masalah pada layar monitor akan muncul sistem operasi Raspbian dalam mode CLI, seperti gambar di bawah ini. Sebagai informasi untuk username : pi dan password : raspberry.

 

 

Untuk konfigurasi pada praktik, bisa dilakukan menggunakan sebuah layar dan keyboard yang terhubung dengan Raspberry Pi. Untuk contoh digunakan mekanisme remote dengan SSH dari sebuah komputer, hal ini untuk mempermudah saat konfigurasi. Sistem operasi dari komputer yang digunakan bisa menggunakan Linux, MACOS X atau windows. Hal yang perlu diperhatikan adalah komputer dan Raspberry Pi terhubung ke dalam jaringan komputer. Untuk itu Raspberry Pi perlu mendapatkan sebuah IP address dari jaringan yang telah ada, dalam contoh praktik digunakan Raspberry Pi yang terhubung dengan sebuah akses jaringan LAN yang sama dengan komputer untuk remote. 

 

Konfigurasi SSH

 

1. Periksa antarmuka jaringan pada halaman awal login.

Dalam gambar sebelumnya IP address yang digunakan adalah 10.34.8.47. Cara lain adalah perintah ifconfig untuk melihat IP address yang digunakan Raspberry Pi setelah login.

 2. Menyalakan layanan SSH pada Raspberry Pi

Perintah yang digunakan adalah sudo raspi-config. Perintah tersebut akan memunculkan tampilan seperti gambar di bawah ini. Berikutnya pilih menu interfacing option dengan menekan anak panah ke bawah, lalu tekan tombol tab pada keyboard untuk masuk ke menu P2 SSH. Berikutnya tekan tombol tab pada keyboard untuk masuk ke menu pengaktifan layanan SSH. Pada gambar di bawah ini, terdapat pertanyaan "would you like the SSH server to be enabled". Tekan tombol tab pada keyboard untuk memilih "<yes>". Pada tahap ini Raspberry Pi sudah dapat di-remote dari komputer lain. Informasi untuk remote login adalah ssh userna@[ip]. Seperti yang tampak pada gambar di bawah ini, untuk pertama kalinya akses SSH ke sebuah mesin perlu ditambahkan SSH fingerprint. Selanjutnya jangan lupa untuk mengganti username atau password untuk keamanan perangkat yang digunakan.

 

 

 

Untuk melakukan ssh dapat dilakukan melalui terminal jika komputer yang digunakan berbasis Linux atau MAC OS X, pada sistem operasi Windows dapat digunakan putty. Unduh program putty dari halaman berikut :

 

https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html

 

Pada tahap ini persiapan untuk konfigurasi telah selesai dilakukan, berikutnya dapat dilanjutkan untuk konfigurasi antarmuka media komunikasi dan lainnya.