Kerentasan Disiplin Melalui Internet Pelbagai Benda di Pinggir Lautan Adriatik

Oleh: Prof. Madya Ir. Dr. Rosdiadee Nordin, Timbalan Pengerusi, YSN-ASM
Timbalan Pengerusi, Pusat Kejuruteraan Elektronik dan Telekomunikasi (PAKET), Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM)

Pelbagai permasalahan meruncing yang dihadapi diperingkat global pada masa kini sudah tidak dapat diselesaikan dengan menggunakan penyelesaian sains dan teknologi yang digunapakai semenjak berdekad-dekad lepas. Ini kerana pendekatan penyelidikan kepada disiplin tunggal hanya mampu menyelesaikan masalah terhad pada perspektif tertentu sahaja. Justeru, penyelidikan rentas disiplin perlu dalam memastikan agenda pembangunan lestari yang boleh memberi impak jangka panjang bukan sahaja di kalangan komuniti penyelidik, malahan untuk manfaat sejagat.

Teknologi Internet Pelbagai Benda (IPB) atau Internet of Things (IoT) dalam Bahasa Inggeris terdiri daripada gabungan penderia pintar, rangkaian komunikasi dan analitis data raya. IPB membenarkan automasi berlaku dalam segala urusan harian kita. Ianya juga merupakan salah satu teknologi ke arah Revolusi Industri 4.0. Teknologi IPB dijangka akan mencapai tahap matang dari segi penggunaannya pada tahun 2020, namun perlaksanaannya di Malaysia masih perlahan. Walau bagaimanapun, pelbagai usaha agresif telah dilakukan samada di universiti, agensi & dasar kerajaan, tidak lupa juga beberapa industri yang menghargai kepentingan teknologi baharu dan penyelidikan.

Selaras dengan potensi masa hadapan, teknologi IPB boleh dimanfaatkan untuk menyelesaikan masalah global ke arah agenda pembangunan lestari. Salah satu usaha ke arah ini melibatkan pembangunan teknologi IPB melalui prototaip segera (rapid prototyping).

Pada Januari 2019, penulis berpeluang menghadiri bengkel pembangunan prototaip IPB segera di bawah tajaan International Centre for Theoretical Physics (ICTP). Tajaan ini adalah hasil daripada kerjasama rasmi antara ICTP dan majikan penulis, Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) semenjak beberapa tahun lepas. Sejumlah 32 peserta telah dipilih daripada 329 permohonan (10%) daripada seluruh dunia. Bengkel ini adalah di bawah anjuran bersama Marconi Wireless Lab dan SciFab Lab, dua buah makmal penyelidikan di bawah naungan ICTP.

ICTP merupakan sebuah institut penyelidikan berasaskan fizik yang lahir daripada buah fikiran Abdus Salam, seorang saintis berasal daripada Pakistan. Beliau merupakan satu daripada tiga muslim yang pernah menerima Hadiah Nobel dalam bidang sains. Kampus ICTP telah dibangunkan pada tahun 1964 dan terletak di Trieste, Itali. Trieste merupakan bandar pelabuhan yang terletak di pinggir Lautan Adriatik dengan populasi penduduk seramai 410,000 orang di timur Itali. Ini merupakan lawatan kali kedua penulis, selepas lawatan pertama pada 2014 berkenaan dengan teknologi komunikasi tanpa wayar dikenali sebagai Ruang Putih TV yang sudah terbukti menyelesaikan masalah komunikasi di luar bandar.

Bengkel kali ini tertumpu kepada teknologi rangkaian tanpa wayar diberi nama LoRa, singkatan kepada Long Range yang sedang hangat diperkatakan di kalangan komuniti penyelidik dan industri. Teknologi LoRa direka khas untuk komunikasi sesama penderia. Tidak seperti teknologi komunikasi manusia, komunikasi penderia hanya memerlukan jalur lebar dan kadar data yang rendah. Penderia juga dapat berhubung pada liputan kawasan yang lebih luas. Secara teori, teknologi LoRa mampu menawarkan capaian isyarat sejauh 20 km. Capaian sejauh ini bersamaan dengan capaian yang mampu ditawarkan oleh 20 bilangan menara pemancar rangkaian Generasi Keempat (4G)!

Saluran rangkaian LoRa juga perlu menampung peningkatan bilangan penderia yang tinggi pada masa hadapan. Selain daripada itu, jangka hayat rangkaian perlu bertahan dalam tempoh lebih lama untuk memastikan operasi penderia berterusan tanpa sebarang gangguan. Adalah dianggarkan jangka hayat peranti LoRa mampu bertahan sehingga 20 tahun! Ini pastinya lebih tinggi daripada jangka hayat telefon pintar, yang tidak dapat bertahan walaupun satu hari!

Oleh kerana teknologi LoRa masih baharu, pelbagai ujikaji perlu dijalankan untuk menentusahkan prestasinya dalam pelaksanaan dunia sebenar. Selain daripada itu, pelbagai penyelidikan boleh dilakukan dalam memahami dan menambahbaik prestasi teknologi LoRa untuk kelangsungan teknologi ini pada masa akan datang. Sepanjang bengkel, peserta telah didedahkan dengan pelbagai perkakasan, teknik-teknik dan juga perkongsian pengalaman serta petua daripada penyelidik dan juga pemain industri IPB di benua Eropah.

Antara perkongsian menarik ialah pembangunan sistem ‘Internet Penyu’ oleh Luka Mustafa dari syarikat IRNAS (Slovenia). Beliau berkongsi mengenai pembangunan produk yang digunakan oleh pihak World Wildlife Fund (WWF) untuk peninjauan perilaku penyu dengan menggunakan peranti pintar yang dipasang pada cangkerang penyu. Peranti pintar itu dihubungkan melalui rangkaian LoRa untuk memberi lokasi sebenar penyu apabila ia berada di pantai. Ini membenarkan penyelidik WWF untuk mengumpul video yang direkod melalui peranti pada penyu untuk memahami interaksi sosial dan kehidupan harian penyu di dalam lautan. Luka turut berkongsi beberapa cabaran dalam perlaksanaan IPB. Dalam kes beliau cabarannya ialah betapa pentingnya untuk memastikan perlindungan rangkaian untuk mengelakkan lokasi penyu daripada digodam oleh pihak tidak bertanggungjawab. Bayangkan apakah yang akan berlaku jika data lokasi tersebut digodam oleh pemburu?

Ermanno Pietrosemoli dari ICTP berkongsi pengalaman dan beberapa panduan berguna berdasarkan kejayaan beliau dalam mencipta rekod untuk jarak rangkaian tanpa wayar terpanjang di dunia (382 km). Ahmet Onat, daripada Sabanci University, Turki pula berkongsi perkembangan terkini dalam teknologi fabrikasi mikropengawal yang amat kecil dan murah, namun mampu digunapakai untuk aplikasi canggih, seperti pengesanan sinaran nuklear di kawasan tercemar dalam tempoh singkat menggunakan dron.

Bahagian kedua bengkel melibatkan kajian kes berdasarkan aplikasi sebenar. Kajian kes dibahagikan kepada tiga aplikasi: pemantauan cuaca, pemantauan laut dan pemantauan nuklear. Penulis memilih untuk menyertai kajian kes berkaitan pemantauan laut oleh kerana hampir dengan kajian dilakukan di Malaysia. Kajian kes melibatkan tugasan yang perlu diselesaikan secara interaktif dan lawatan ke pusat pemantauan laut, dikenali sebagai Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS). Daripada kajian kes, penulis dapat memahami bagaimana Itali mengadaptasi teknologi IPB dalam industri lautan. Antara yang menarik ialah teknologi dron bawah laut yang mampu bertahan sehingga 6 bulan untuk pemantauan kualiti air laut dan aplikasi kecerdasan buatan (AI) untuk pengecaman spesis ikan Lautan Adriatik.

Dapat diperhatikan pelbagai usaha sedang dijalankan oleh penyelidik dari beberapa agensi kerajaan Itali dalam pembangunan teknologi IPB secara rentas displin. Sepanjang bengkel tersebut, penulis menghargai semangat kerja secara berkumpulan di kalangan peserta yang datang daripada 26 negara dengan pelbagai latar belakang penyelidikan. Kepelbagaian latar belakang diraikan dengan mengenalpasti kekuatan penyelidikan masing-masing, perbezaan disiplin, seterusnya membina rangkaian dan perbincangan mengenai potensi kerjasama penyelidikan dalam masa terdekat. Terdapat juga beberapa insiden lucu berlaku sepanjang bengkel disebabkan oleh keunikan budaya masing-masing.

Bengkel ini jelas menunjukkan betapa pentingnya untuk penyelidik daripada pelbagai disiplin untuk bergerak bersama sebagai kumpulan dalam menyelesaikan masalah sejagat dengan memanfaatkan teknologi terkini. Kerentasan displin mampu memberikan impak besar kepada pelbagai pihak, berbanding dengan pendekatan sedia ada yang sudah lapuk, tiada sentuhan insani, malahan sekadar memenuhi kepentingan peribadi penyelidik sahaja.