Internet tidak lagi hanya menghubungkan manusia melalui komputer atau ponsel. Kini, semakin banyak benda sehari hari yang ikut terhubung ke internet. Mulai dari sensor kualitas udara, alat pertanian cerdas, pelacak kendaraan, hingga alat pengukur energi di rumah dan gedung. Semua perangkat ini dikenal sebagai bagian dari Internet of Things. Tantangan yang muncul kemudian adalah bagaimana cara perangkat tersebut tetap terhubung meski hanya memakai daya kecil dan sering berada jauh dari pusat jaringan. Di sinilah teknologi yang disebut Low Power Wide Area Network atau LPWAN menjadi sangat penting.

LPWAN adalah jenis jaringan nirkabel yang dirancang khusus untuk menghubungkan perangkat kecil yang tidak membutuhkan kecepatan internet tinggi, tetapi membutuhkan jangkauan luas dan penggunaan energi yang sangat rendah. Perangkat yang terhubung melalui LPWAN biasanya hanya mengirim data sederhana, misalnya angka suhu, lokasi, jumlah air yang terpakai, atau status keamanan. Walaupun data yang dikirim kecil, informasi itu sangat berharga untuk berbagai sistem pintar.

Baca juga artikel tentang: Teori Kompleksitas dan Adaptive Building Systems dalam Arsitektur Hijau

Sebelum LPWAN muncul, pilihan teknologi untuk menghubungkan perangkat Internet of Things masih memiliki banyak keterbatasan. Jaringan seperti WiFi memang cepat, tetapi boros energi dan jangkauannya terbatas. Jaringan seluler memiliki jangkauan luas, tetapi biaya dan konsumsi dayanya tinggi. Perangkat kecil seperti sensor sulit bertahan lama jika harus terus menggunakan baterai besar atau sering diisi ulang. LPWAN hadir sebagai solusi yang menyeimbangkan semua kebutuhan ini. Dengan LPWAN, perangkat bisa mengirim data jarak jauh namun hanya memakai energi sangat kecil sehingga baterainya bisa bertahan hingga bertahun tahun.

Arsitektur LPWAN (Diane, dkk. 2025).

Sebuah kajian ilmiah terbaru membahas LPWAN secara menyeluruh. Para peneliti meninjau berbagai publikasi ilmiah dari banyak basis data ternama untuk menggambarkan bagaimana perkembangan teknologi ini, seperti apa arsitektur jaringannya, di bidang apa saja LPWAN digunakan, serta tantangan riset yang masih terbuka. Hasil kajian ini membantu memperbarui pengetahuan ilmiah dan menjadi panduan bagi peneliti berikutnya.

Teknologi LPWAN memiliki beberapa ciri utama. Pertama, jangkauannya luas. Dalam kondisi tertentu, sinyal dapat mencapai jarak beberapa kilometer, bahkan lebih jauh di daerah dengan sedikit hambatan. Kedua, konsumsi dayanya sangat kecil. Sensor yang memakai LPWAN bisa bekerja selama lima hingga sepuluh tahun hanya dengan satu baterai kecil. Ketiga, biaya yang diperlukan relatif rendah dibanding jaringan lain. Hal ini penting bagi implementasi skala besar seperti kota pintar dan industri.

Namun ada konsekuensi dari desain tersebut. LPWAN tidak cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kecepatan internet tinggi atau pengiriman data besar. Teknologi ini lebih cocok untuk mengirimkan sedikit data secara berkala. Misalnya, alat pengukur air cukup mengirim data sekali sehari. Sensor cuaca mungkin mengirimkan angka setiap beberapa menit. Walaupun sederhana, informasi ini sangat berguna bagi perencana kota, perusahaan layanan publik, dan peneliti.

Bidang penerapan LPWAN sangat luas. Dalam sektor pertanian, sensor yang terpasang di lahan dapat mengirimkan informasi kelembaban tanah sehingga petani tahu kapan harus menyiram tanaman. Pada smart building, LPWAN membantu memantau penggunaan energi, suhu ruangan, kualitas udara, serta sistem keamanan. Dalam logistik, pelacak barang dapat mengirimkan posisi tanpa harus terus mengisi ulang baterai. Di bidang kesehatan, perangkat kecil dapat memantau kondisi pasien dari jarak jauh.

Bidang aplikasi teknologi LPWAN (Diane, dkk. 2025).

LPWAN juga memainkan peran penting dalam kota pintar. Sensor kebersihan, pengukur air, lampu jalan cerdas, hingga sistem parkir dapat terhubung melalui jaringan ini. Pemerintah kota dapat mengambil keputusan berdasarkan data nyata di lapangan. Misalnya, truk pengangkut sampah hanya datang ke lokasi yang benar benar sudah penuh, sehingga bahan bakar lebih hemat dan polusi berkurang.

Selain membahas manfaat, kajian ilmiah tersebut juga mengulas arsitektur jaringan LPWAN. Teknologi ini umumnya terdiri dari tiga bagian. Pertama, perangkat akhir berupa sensor atau alat pengirim data. Kedua, jaringan penghubung yang membawa data dari perangkat menuju pusat. Ketiga, server atau platform yang memproses data untuk ditampilkan kepada pengguna atau sistem lain. Seluruh proses berlangsung otomatis dan sering kali tanpa disadari pengguna.

Untuk mencapai jangkauan luas dan konsumsi energi rendah, LPWAN menggunakan teknik komunikasi yang efisien. Data dikompresi dan dikirim dalam jumlah sangat kecil. Jaringan juga diatur agar perangkat tidak terus menerus aktif, melainkan hanya bangun saat perlu mengirim data. Inilah alasan baterai perangkat bisa bertahan lama.

Walaupun menjanjikan, LPWAN juga menghadapi beberapa tantangan riset. Salah satunya adalah pengelolaan frekuensi radio agar tidak terjadi gangguan antara berbagai perangkat yang bekerja dalam wilayah luas. Tantangan lain adalah keamanan data. Karena banyak perangkat bekerja tanpa pengawasan langsung, teknologi keamanan yang kuat tetap diperlukan untuk mencegah penyalahgunaan.

Skalabilitas juga menjadi perhatian. Semakin banyak perangkat terhubung, semakin padat lalu lintas data. Jaringan harus mampu menangani jutaan perangkat tanpa penurunan performa. Selain itu, para peneliti terus mencari cara untuk membuat LPWAN semakin hemat energi tanpa mengurangi kestabilan jaringan.

Dengan semua keunggulan dan tantangannya, masa depan LPWAN terlihat sangat cerah. Pertumbuhan Internet of Things yang cepat membuat kebutuhan akan jaringan hemat energi semakin besar. Kota, bangunan, industri, dan rumah tinggal perlahan berubah menjadi sistem yang selalu terhubung. LPWAN menjadi salah satu tulang punggung yang memungkinkan perubahan ini terjadi secara efisien dan terjangkau.

Bagi masyarakat awam, mungkin LPWAN terasa seperti istilah teknis. Namun dampaknya sudah hadir dalam kehidupan sehari hari. Tag pelacakan paket, meteran listrik pintar, sensor lingkungan, hingga sistem keamanan rumah modern banyak memanfaatkan konsep jaringan hemat energi ini. Kita mungkin tidak melihat cara kerjanya, tetapi hasilnya bisa dirasakan dalam bentuk layanan yang lebih cepat, lebih akurat, dan lebih efisien.

LPWAN menunjukkan bagaimana inovasi teknologi mampu menjawab kebutuhan dunia modern. Dengan menggabungkan jangkauan luas, konsumsi daya rendah, dan biaya yang terjangkau, teknologi ini membuka jalan bagi ekosistem perangkat pintar yang jauh lebih besar. Jika riset terus berkembang dan tantangan yang ada dapat diatasi, LPWAN akan menjadi bagian penting dari infrastruktur digital masa depan.

Baca juga artikel tentang: Analisis dan Evaluasi Penggunaan Energi Bangunan Berbasis Data: Pelajaran Penting dari Inggris dan Strategi Penerapannya di Indonesia

REFERENSI:

Diane, Ass dkk. 2025. A systematic and comprehensive review on low power wide area network: characteristics, architecture, applications and research challenges. Discover Internet of Things 5 (1), 7.