Apa Itu Ubiquitous Computing

Ubiquitous computing dapat didefinisikan sebagai penggunaan komputer yang tersebar di mana user berada. Sejumlah komputer disatukan dalam suatu lingkungan dan tersedia bagi setiap orang yang berada di lokasi tersebut. Setiap komputer dapat melakukan pekerjaan yang dipersiapkan untuk tidak banyak melibatkan intervensi manusia atau bahkan tanpa harus mendeteksi di mana pemakai berada.  Ide ubiquitous computing pertama kali disampaikan oleh Mark Weiser (1998) di Laboratorium Komputer Xerox PARC, yang membayangkan komputer dipasangkan di dinding, di permukaan meja, di setiap benda sehingga seseorang dapat berkomunikasi dengan ratusan komputer pada saat yang sama. Setiap komputer secara tersembunyi diletakkan di lingkungan dan dihubungkan secara nirkabel.

Buxton (1995) menyatakan bahwa ubiquitous computing mempunyai karakteristik utama yaitu:

1. Ubiquity: interaksi tidak dilakukan oleh suatu saluran melalui satu workstation. Akses ke komputer dapat dilakukan di mana saja. Sebagai contoh, di suatu kantor ada puluhan komputer, layar display, dan sebagainya dengan ukuran bervariasi mulai dari tombol seukuran jam tangan, Pads sebesar notebook, sampai papan informasi sebesar papan tulis yang semuanya terhubung ke satu jaringan. Jaringan nirkabel akan tersedia secara luas untuk mendukung akses bergerak dan akses jarak jauh.
2. Transparency: teknologi ini tidak menganggu keberadaan pemakai, tidak terlihat dan terintegrasi dalam suatu ekologi yang mencakup perkantoran, perumahan, supermarket, dan sebagainya.

Karakteristik Lingkungan
Ada banyak jenis layanan yang dapat ditawarkan dalam lingkungan AmI, antara lain layanan-layanan airport, perkantoran, perbankan, transportasi, supermarket, pendidikan, rumah tangga, dan lain-lain yang tercakup dalam suatu area perkotaan. Karakteristik dari lingkungan pelayanan ini adalah sebagai berikut:
–         Personal Device
Pemakai dilengkapi dengan peralatan pribadi yang mudah dibawa (portable) seperti: PDA, smart phone, komputer kecil yang mudah dibawa, atau sejumlah peralatan nirkabel yang saling terhubung membentuk suatu Body Area Network. Peralatan-peralatan tersebut secara dinamis dapat menyesuaikan jenis protokol radio yang berbeda.

–         Network Architecture
Para pemakai bergerak dalam suatu jaringan komunikasi nirkabel heterogen yang membentuk suatu jaringan berkabel yang lebih luas. Peralatan pemakai saling terhubung menggunakan jaringan nirkabel berbasis infrastruktur. Peralatan-peralatan tersebut juga dapat berhubungan dengan peralatan, sensor, dan layanan yang ada di lingkungan.

–         Service Provisioning
Layanan bagi pemakai disediakan di berbagai tempat berbeda dalam lingkungan AmI di mana pemakai dapat menggunakan layanan yang tersedia dengan sumber-sumber daya yang terhubung tanpa kabel. Layanan-layanan ini diberikan oleh suatu sistem layanan gabungan dengan application server yang dapat diakses melalui infrastruktur jaringan.

–         Sensing Architecture
Untuk mendukung pemberian layanan-layanan tersebut, lingkungan AmI dilengkapi berbagai jenis sensor. Sensor ini membuat interaksi antara pemakai dengan jenis layanan yang dibutuhkan menjadi lebih efisien. Sensor ini akan menangkap informasi dari lingkungan secara terus-menerus dan memantau aktivitas yang dilakukan para pemakai. Sensor ini kemudian membawa informasi tersebut ke sebuah modul AmI yang akan memprosesnya dalam suatu aplikasi. Jenis sensor yang digunakan meliputi jenis sensor tradisional seperti: sensor suhu, tekanan, cahaya, kelembaban udara, dan sensor-sensor yang lebih kompleks, seperti kamera yang dihubungkan dengan jaringan kabel. Dengan demikian, infrastruktur AmI harus dapat menangkap informasi-informasi dari peralatan-peralatan sensor tersebut.

–         Modes of Interaction
Pemakai berinteraksi dengan layanan melalui suatu multimodal user interface yang menggunakan peralatan pribadi untuk berkomunikasi. Multimodal  communication memungkinkan pemakai mangakses layanan tidak hanya pada saat mereka duduk di depan PC, tetapi juga pada saat mereka bergerak bebas dalam lingkungan AmI.

Spesifikasi Teknis
Ubiquitous computing mempunyai beberapa spesifikasi teknis sebagai berikut:

1. Terminal & user interface
Peralatan yang digunakan sebaiknya mempunyai kualitas tampilan yang bagus dan responsif terhadap input dari pemakai. Walaupun dengan ukuran display yang terbatas, penggunaanya harus intuitif dengan tampilan yang bersih menggunakan alat input yang berbeda seperti: pen, handwriting recognition dan speech recognition.

2. Peralatan yang murah
Jika kita membangun sebuah sistem dengan banyak komputer untuk satu pemakai, biaya satu komputer hendaklah tidak terlalu mahal. Meskipun komputer biasa pada umumnya relatif lebih mahal, kamputer ini tidak dapat digunakan untuk ubiquitous computing. Tidak semua komputer dalam ubiquitous computing memerlukan prosesor dan harddisk dengan spesifikasi seperti dalam komputer biasa.


3. Bandwidth tinggi
Kebutuhan lain dari ubiquitous computing adalah mempunyai bandwidth jaringan yang cukup untuk melakukan komunikasi
antara peralatan-peralatan yang digunakan. Selain masalah bandwidth, ada beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan berkaitan dengan transformasi data melalui jaringan, antara lain: lokasi terminal untuk mobile communication, penggunaan frekuensi yang tepat, menjaga kualitas layanan, enkripsi data, dan mengurangi gangguan-gangguan laten terhadap jaringan.

4. Sistem file tersembunyi
Ketika seorang pemakai menggunakan komputer, dia harus belajar beberapa aspek dasar tentang sistem operasi dan konsep-konsep file serta struktur direktori. Hal ini mengakibatkan pemakai akan lebih terfokus pada bagaimana informasi akan disimpan, bukan pada informasi itu sendiri. Salah satu kebutuhan ubiquitous computing adalah bahwa komputer harus tersembunyi. Komputer harus dapat “memahami” kondisi pemakai. Sebagai contoh, melalui penggunaan voice recognition atau interface lainnya yang memungkinkan pemakai melakukan akses tanpa harus mengetahui nama file tertentu, lokasi atau format file tersebut.

5. Instalasi otomatis
Ubiquitous computing harus dapat mengeliminasi kebutuhan instalasi program. Dalam sistem konvensional, seringkali diperlukan instalasi program yang dapat menimbulkan masalah, dan dalam beberapa kasus harus melibatkan pemakai. Konsep ini tidak berlaku dalam ubiquitous computing. Program harus dapat berpindah dari sebuah komputer
ke komputer lain tanpa harus mengubah konfigurasi dasar dalam menjalankan suatu program baru. Salah satu alternatif adalah dengan menggunakan bahasa pemrograman Java yang dapat dipindahkan ke komputer lain dengan mudah (platform-independent).

6. Personalisasi informasi
Akan lebih baik jika ubiquitous computing system dapat menjaga agar informasi yang tersedia dapat digunakan sesuai kebutuhan pemakai. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, salah satu pendekatan yang dapat dilakukan adalah setiap kali ada seseorang yang baru bergabung dalam sebuah komunitas, profil pribadi orang tersebut harus ditambahkan ke setiap peralatan yang ada.

7. Privasi
Salah satu masalah yang paling penting dalam ubiquitous computing adalah resiko privasi yang serius. Sistem ini dapat menyimpan data-data pemakai dan lokasinya yang mungkin dapat diakses oleh pemakai lain. Teknologi jaringan yang baru seperti infra merah atau komunikasi radio nir kabel menggunakan enkripsi untuk menjaga keamanan data.

Potensi Ambient Intelligence di Indonesia
Dalam paper yang disampaikan pada Seminar dan Pameran Teknologi Informasi, Wawan Wardiana (2002) menyimpulkan bahwa perkembangan teknologi informasi di Indonesia sangat
dipengaruhi oleh kemampuan sumber daya manusia dalam memahami komponen teknologi informasi, seperti perangkat keras dan perangkat lunak komputer, sistem jaringan baik berupa LAN maupun WAN dan sistem telekomunikasi yang akan digunakan untuk transfer data.
Pada saat ini kemampuan sumber daya manusia dalam memahami komponen teknologi informasi sudah semakin meningkat. Salah satu bukti pemahaman ini adalah dengan trend teknologi informasi yang tidak saja berpengaruh terhadap gaya hidup para profesional, pelaku bisnis dan pemakai lain di kalangan orang dewasa, tetapi juga berpengaruh terhadap para remaja di tingkat sekolah bahkan anak-anak. Penggunaan teknologi komunikasi seperti SMS, MMS, chatting dan e-mail sudah begitu memasyarakat. Trend penggunaan teknologi informasi ini juga dapat kita jumpai di berbagai bidang, seperti pendidikan, perbankan, perdagangan, pemerintahan dan lain-lain.
Di bidang pendidikan, teknologi informasi sangat berperan dalam menyediakan sarana belajar-mengajar yang lebih efisien seperti trend belajar jarak jauh (distance learning), belajar secara elektronis (e-learning), perpustakaan elektronik (e-library), dan multimedia. Sebagai contoh, Universitas Putra Indonesia “YPTK” Padang memberikan kemudahan bagi seluruh mahasiswa untuk melakukan pembayaran uang kuliah melalui bank tanpa harus datang ke kampus, melihat nilai atau mengecek absensi cukup melalui SMS Kampus. Di bidang perbankan, teknologi informasi memberikan kemudahan-kemudahan dalam bertransaksi. Semakin banyak pelaku ekonomi, khususnya di
kota-kota besar yang tidak lagi menggunakan uang tunai dalam transaksi pembayarannya, tetapi cukup menggunakan kartu elektronik atau smart card. Nasabah pun tidak perlu lagi datang ke lokasi untuk melakukan transfer uang ke bank yang berbeda.
Berdasarkan fakta-fakta yang digambarkan di atas, muncul suatu pemikiran bahwa trend teknologi informasi di Indonesia akan mengarah ke ubiquitous computing yang merupakan konsep dasar dari teknologi Ambient Intelligence. Beberapa faktor yang menjadi pertimbangan akan potensi penggunaan teknologi AmI di Indonesia ini adalah sebagai berikut:

1. Semakin berkembangnya teknologi jaringan khususnya jaringan nirkabel yang memungkinkan transfer data dapat dilakukan dengan lebih cepat dengan biaya yang relatif lebih kecil.
2. Tingkat kemampuan masyarakat dalam menggunakan atau membeli komputer dengan kemampuan tinggi. Walaupun masih terbatas untuk kalangan tertentu, seperti pelajar, mahasiswa, profesional, pelaku bisnis dan sebagainya, namun pemakaiannya sudah semakin menyebar sehingga orang awam pun sudah terbiasa dengan lingkungan di mana komputer merupakan alat bantu dalam kegiatan-kegiatan sehari-hari.
3. Cepatnya perkembangan dan penyebaran teknologi komunikasi di kalangan masyarakat luas memenuhi kebutuhan ubiquitous communication yang merupakan salah satu pilar teknologi Ambient Intelligence.
4. Kebutuhan sumber daya manusia di bidang teknologi informasi yang sudah semakin banyak tersedia. Ketersediaan sumber daya manusia ini didukung oleh semakin berkembangnya sekolah-sekolah tinggi dan universitas-universitas yang khusus mendalami bidang ilmu komputer dan teknologi informasi.
5. Situasi lingkungan yang menuntut tersedianya fasilitas pelayanan yang lebih efisien dan cepat. Jumlah populasi penduduk yang terus meningkat akan menimbulkan masalah kualitas pelayanan dari berbagai instansi yang melayani masyarakat luas. Masalah-masalah tersebut antara lain: antrian yang disebabkan banyaknya orang yang memerlukan layanan yang sama pada saat yang sama, kepadatan lalu-lintas yang juga disebabkan oleh makin banyaknya orang memerlukan layanan. Bukan hanya pelayanan transportasi, tapi juga pelayanan-pelayanan lain yang memerlukan transportasi karena mereka harus datang ke lokasi.

Aspek-aspek yang Mendukung Pengembangan Ubiquitous Computing

1.      Natural Interfaces

            Sebelum adanya konsep ubicomp sendiri, selama bertahun-tahun kita telah menjadi saksi dari berbagai riset tentang natural interfaces, yaitu penggunaan aspek-aspek alami sebagai cara untuk memanipulasi data, contohnya teknologi semacam voice recognizer ataupun pen computing. Saat ini implementasi dari berbagai riset tentang input alamiah beserta alat-alatnya tersebut yang menjadi aspek terpenting dari pengembangan ubicomp.

            Kesulitan utama dalam pengembangan natural interfaces adalah tingginya tingkat kesalahan (error prone). Dalam natural interfaces, input mempunyai area bentuk yang lebih luas, sebagai contoh pengucapan vokal “O” oleh seseorang bisa sangat berbeda dengan orang lain meski dengan maksud pengucapan yang sama yaitu huruf “O”. Penulisan huruf “A” dengan pen computing bisa menghasilkan ribuan kemungkinan gaya penulisan yang dapat menyebabkan komputer tidak dapat mengenali input tersebut sebagai huruf “A”. Berbagai riset dan teknologi baru dalam Kecerdasan Buatan sangat membantu dalam menemukan terobosan guna menekan tingkat kesalahan (error) di atas. Algoritma Genetik, Jaringan Saraf Tiruan, dan Fuzzy Logic menjadi loncatan teknologi yang membuat natural interfaces semakin “pintar” dalam mengenali bentuk-bentuk input alamiah.

2.      Wireless Computing

            Komputasi nirkabel mengacu pada penggunaan teknologi nirkabel untuk menghubungkan komputer ke jaringan. Komputasi nirkabel sangat menarik karena memungkinkan pekerja terlepas dari kabel jaringan dan mengakses jaringan dan layanan komunikasi dari mana saja dalam jangkauan jaringan nirkabel. Komputasi nirkabel telah menarik minat pasar yang sangat besar, seperti saat ini banyaknya permintaan konsumen untuk jaringan rumah secara nirkabel.

3.      Context Aware Computing

            Context aware computing adalah salah satu cabang dari ilmu komputer yang memandang suatu proses komputasi tidak hanya menitikberatkan perhatian pada satu buah obyek yang menjadi fokus utama dari proses tersebut tetapi juga pada aspek di sekitar obyek tersebut. Sebagai contoh apabila komputasi konvensional dirancang untuk mengidentifikasi siapa orang yang sedang berdiri di suatu titik koordinat tertentu maka komputer akan memandang orang tersebut sebagai sebuah obyek tunggal dengan berbagai atributnya, misalnya nomor pegawai, tinggi badan, berat badan, warna mata, dan sebagainya.

            Di lain pihak Context Aware Computing tidak hanya mengarahkan fokusnya pada obyek manusia tersebut, tetapi juga pada apa yang sedang ia lakukan, di mana dia berada, jam berapa dia tiba di posisi tersebut, dan apa yang menjadi sebab dia berada di tempat tersebut. Dalam contoh sederhana di atas tampak bahwa dalam menjalankan instruksi tersebut, komputasi konvensional hanya berfokus pada aspek “who”, di sisi lain Context Aware Computing tidak hanya berfokus pada “who” tetapi juga “when”, “what”, “where”, dan “why”.

            Context Aware Computing memberikan kontribusi signifikan bagi ubicomp karena dengan semakin tingginya kemampuan suatu device merepresentasikan context tersebut maka semakin banyak input yang dapat diproses berimplikasi pada semakin banyak data dapat diolah menjadi informasi yang dapat diberikan oleh device tersebut.

4.      Micro-nano technology

            Perkembangan teknologi mikro dan nano, yang menyebabkan ukuran microchip semakin mengecil, saat ini menjadi sebuah faktor penggerak utama bagi pengembangan ubicomp device. Semakin kecil sebuah device akan menyebabkan semakin kecil pula fokus pemakai pada alat tersebut, sesuai dengan konsep off the desktop dari ubicomp. Teknologi yang memanfaatkan berbagai microchip dalam ukuran luar biasa kecil semacam T-Engine ataupun Radio Frequency Identification (RFID) diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari dalam bentuk smart card atau tag. Contohnya seseorang yang mempunyai karcis bis berlangganan dalam bentuk kartu cukup melewatkan kartunya tersebut di atas sensor saat masuk dan keluar dari bis setelah itu saldonya akan langsung didebet sesuai jarak yang dia tempuh.

Isu-isu Seputar Ubicomp

1.      Security

            Ubicomp membawa efek meningkatnya resiko terhadap security. Penggunaan gelombang, infra merah, ataupun bentuk media komunikasi tanpa kabel lain antara alat input dengan alat pemroses data membuka peluang bagi pihak lain guna menyadap data. Sebagai implikasinya sang penyadap dapat memanfaatkan data tersebut untuk kepentingan mereka. Saat ini berbagai riset tentang pengiriman data yang aman, termasuk penelitian terhadap protokol-protokol baru, menjadi salah satu fokus utama dari riset tentang ubicomp.

2.      Privasi

            Penggunaan devices pada manusia menyebabkan ruang pada privasi semakin mengecil. Dengan alasan efisiensi waktu pegawai seorang pimpinan dapat meminta semua karyawannya memakai tag yang dapat memonitor keberadaan karyawan tersebut di kantor. Hal ini menyebabkan sang karyawan tidak lagi mendapatkan privasi yang menjadi haknya karena keberadaannya dapat dipantau setiap saat oleh sang pimpinan beserta data yang menyertainya, misalnya sang pimpinan menjadi dapat mengetahui berapa kali sang karyawan pergi ke toilet hari itu.

            Di dalam beberapa film fiksi ilmiah kita sering melihat bagaimana pemerintah suatu negara yang paranoid berusaha memberikan tag pada setiap warganya demi mendapatkan data dengan dalih keamanan nasional. Apabila tidak mempertimbangkan hak-hak privasi dan etika, dengan teknologi saat ini pun hal tersebut sudah dapat diaplikasikan.    

3.         Wireless Speed

            Dengan berbagai macam ubicomp devices tuntutan akan kecepatan teknologi komunikasi nirkabel menjadi sesuatu yang mutlak. Teknologi saat ini menjamin kecepatan ini untuk satu orang atau beberapa orang dalam sebuah grup. Tetapi ubicomp tidak hanya berbicara tentang satu device untuk satu orang, ubicomp membuat seseorang dapat membawa beberapa devices dan ubicomp juga harus dapat dimanfaatkan di area yang luas semacam stasiun, teknologi yang ada saat ini belum mampu menjamin kecepatan untuk situasi semacam itu karena itu ubicomp dapat menjadi tidak efektif apabila tidak didukung perkembangan teknologi nirkabel yang dapat menyediakan kecepatan yang dibutuhkan.



Perbedaan Ubiquitous, Cloud Computing, Mobile, dan Grid Computing 

 -  Mobile computing menggunakan teknologi mobile untuk menjalankannya seperti handphone, carputer dan ultra mobile PC, sedangkan grid dan cloud computing menggunakan PC pada umumnya untuk menjalankannya.

·          -       Biaya untuk pengadaan energi bagi mobile computing cenderung lebih mahal dibanding grid dan cloud computing apabila tidak ada sumber daya listrik karena membutuhkan sumber daya pengganti yaitu baterei.

·     -    Mobile computing tidak terlalu membutuhkan tempat yang besar untuk mengoperasikannya dibanding grid dan cloud computing karena cenderung portable dan mudah dibawa kemana saja.

·      -   Pada mobile computing, proses komputasi cenderung dilakukan sendiri oleh user. Pada grid computing, proses komputasi dilakukan terpusat maupun tidak terpusat dimana consumer membutuhkan discovery server. Pada cloud computing, proses komputasi membutuhkan ASP dan internet sebagai media penghubung.

·         -  Ubiquitous Computing secara terminologi berarti “komputasi dimanamana”, yang berarti kita dapat melakukan komputasi dimana saja dan kapan saja, tanpa perlu berada di depan perangkat komputer (off the desktop).