Kota modern membutuhkan cara yang lebih cerdas untuk mengelola bangunan, energi, dan sumber daya. Pertumbuhan penduduk perkotaan yang terus meningkat membuat kebutuhan akan gedung yang efisien, aman, dan ramah lingkungan menjadi semakin mendesak. Dalam situasi ini, teknologi digital twin dan Internet of Things atau IoT muncul sebagai salah satu solusi paling menjanjikan untuk mendukung pembangunan smart building dan kota berkelanjutan.

Digital twin merupakan representasi digital dari objek fisik yang ada di dunia nyata. Dalam konteks smart building, digital twin dapat berupa model virtual sebuah bangunan yang terus menerima data dari berbagai sensor yang terpasang di lapangan. Sensor tersebut mengumpulkan informasi tentang suhu, kelembapan, kualitas udara, konsumsi listrik, penggunaan air, hingga tingkat hunian suatu ruangan. Data yang terkumpul kemudian dikirim ke sistem digital sehingga kondisi bangunan dapat dipantau secara real time.

Baca juga artikel tentang: Arsitektur Di Era AI: Bagaimana Teknologi Membentuk Kota Yang Lebih Hijau Dan Efisien

Konsep ini mungkin terdengar rumit, tetapi sebenarnya cukup mudah dipahami. Bayangkan sebuah gedung memiliki kembaran digital yang hidup di dalam komputer. Kembaran tersebut mengetahui apa yang sedang terjadi di setiap sudut bangunan. Ketika suhu ruangan meningkat, digital twin langsung mengetahuinya. Ketika penggunaan listrik melonjak, sistem juga dapat mendeteksinya. Bahkan ketika sebuah peralatan mulai menunjukkan tanda kerusakan, sistem dapat memberikan peringatan sebelum gangguan benar benar terjadi.

Kemampuan inilah yang membuat digital twin menjadi salah satu teknologi penting dalam perkembangan smart building. Dengan bantuan teknologi tersebut, pengelola bangunan dapat mengambil keputusan yang lebih cepat dan lebih tepat. Operasional gedung menjadi lebih efisien karena berbagai masalah dapat diidentifikasi lebih awal.

Peran penting lain datang dari teknologi IoT. Internet of Things merupakan jaringan perangkat yang saling terhubung melalui internet. Sensor, meter energi, kamera, sistem pencahayaan, pendingin udara, hingga sistem keamanan dapat menjadi bagian dari ekosistem IoT. Semua perangkat tersebut bertugas mengumpulkan data yang kemudian digunakan oleh digital twin untuk melakukan analisis.

Tanpa IoT, digital twin tidak memiliki sumber informasi yang cukup. Sebaliknya, tanpa digital twin, data yang dikumpulkan IoT mungkin hanya menjadi angka angka yang sulit dimanfaatkan secara maksimal. Karena itu, kedua teknologi ini saling melengkapi dan membentuk fondasi utama bagi smart building masa depan.

Sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Results in Engineering tahun 2026 mencoba mengidentifikasi berbagai hambatan dalam penerapan digital twin berbasis IoT pada smart building, khususnya di negara berkembang. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa meskipun potensinya sangat besar, masih banyak tantangan yang harus diatasi agar teknologi ini dapat diterapkan secara luas.

Hambatan terbesar ternyata berasal dari aspek teknis dan komputasi. Sistem digital twin membutuhkan kemampuan pemrosesan data yang tinggi. Sebuah bangunan pintar dapat menghasilkan jutaan data setiap hari dari berbagai sensor yang tersebar di seluruh area gedung. Sistem harus mampu mengumpulkan, menyimpan, mengolah, dan menganalisis data tersebut secara cepat.

Banyak negara berkembang masih menghadapi keterbatasan dalam hal infrastruktur teknologi informasi. Kapasitas server yang terbatas, jaringan komunikasi yang belum optimal, serta keterbatasan perangkat keras sering kali menjadi kendala utama. Akibatnya, integrasi antara IoT dan digital twin tidak selalu berjalan lancar.

Selain masalah teknis, keamanan data juga menjadi perhatian besar. Smart building modern mengumpulkan berbagai informasi penting yang berkaitan dengan operasional gedung maupun aktivitas penghuninya. Data tersebut memiliki nilai yang tinggi dan berpotensi menjadi sasaran serangan siber.

Sebagai contoh, informasi mengenai pola penggunaan ruang, jadwal operasional gedung, atau konsumsi energi dapat dimanfaatkan oleh pihak yang tidak bertanggung jawab apabila sistem keamanan tidak memadai. Oleh karena itu, pengembangan digital twin harus berjalan seiring dengan peningkatan sistem keamanan siber.

Para peneliti menempatkan isu keamanan data dan privasi sebagai salah satu tantangan terbesar dalam penerapan smart building. Semakin banyak perangkat yang terhubung ke internet, semakin besar pula risiko kebocoran data dan serangan digital. Karena itu, pengelola gedung perlu menerapkan sistem perlindungan yang kuat agar informasi penting tetap aman.

Tantangan berikutnya berkaitan dengan infrastruktur dasar. Banyak wilayah di negara berkembang masih menghadapi keterbatasan akses internet berkecepatan tinggi. Padahal digital twin membutuhkan koneksi yang stabil agar dapat menerima dan mengolah data secara terus menerus. Gangguan jaringan dapat mengurangi kemampuan sistem dalam memberikan informasi yang akurat dan tepat waktu.

Ketersediaan listrik yang andal juga memegang peranan penting. Sistem digital modern sangat bergantung pada pasokan energi yang stabil. Ketika terjadi gangguan listrik, proses pengumpulan dan pengolahan data dapat terganggu sehingga efektivitas smart building ikut menurun.

Grafik ini membandingkan tingkat kepentingan berbagai hambatan dalam penerapan sistem digital twin berbasis IoT pada pembangunan perkotaan berkelanjutan, dengan isu teknis dan komputasional, keamanan data, serta infrastruktur yang belum memadai menjadi tantangan paling dominan (Razavian, dkk. 2026).

Penelitian tersebut juga menyoroti pentingnya sumber daya manusia. Teknologi digital twin membutuhkan tenaga ahli yang memahami berbagai bidang sekaligus. Mereka harus menguasai teknologi informasi, analisis data, sistem bangunan, jaringan komunikasi, serta keamanan siber. Sayangnya, jumlah tenaga kerja dengan kompetensi seperti ini masih relatif terbatas di banyak negara berkembang.

Keterbatasan sumber daya manusia sering kali membuat organisasi kesulitan mengoperasikan teknologi canggih secara optimal. Bahkan ketika perangkat dan sistem sudah tersedia, kurangnya tenaga ahli dapat menghambat proses implementasi dan pengembangan jangka panjang.

Meski menghadapi berbagai tantangan, para peneliti tetap memandang masa depan digital twin dengan sangat optimistis. Teknologi ini menawarkan manfaat besar yang dapat mendukung prinsip smart building dan green building secara bersamaan.

Dalam bangunan hijau, efisiensi energi menjadi salah satu tujuan utama. Digital twin memungkinkan pengelola memantau penggunaan energi secara detail dan akurat. Sistem dapat mengidentifikasi area yang boros energi dan memberikan rekomendasi untuk meningkatkan efisiensi.

Sebagai contoh, sistem pendingin udara dapat menyesuaikan operasinya berdasarkan jumlah orang yang berada di dalam ruangan. Lampu dapat menyala hanya ketika diperlukan. Penggunaan air juga dapat dipantau secara terus menerus sehingga kebocoran dapat ditemukan lebih cepat.

Pendekatan ini membantu mengurangi pemborosan sumber daya sekaligus menekan biaya operasional bangunan. Selain itu, konsumsi energi yang lebih rendah juga berarti emisi karbon yang lebih kecil. Dengan kata lain, digital twin berkontribusi langsung terhadap upaya mitigasi perubahan iklim.

Manfaat lain muncul dalam proses pemeliharaan bangunan. Selama ini banyak perawatan dilakukan setelah terjadi kerusakan. Digital twin memungkinkan pendekatan yang lebih proaktif. Sistem dapat memprediksi kapan suatu komponen memerlukan perawatan sehingga kerusakan besar dapat dicegah lebih awal.

Kemampuan prediktif tersebut tidak hanya menghemat biaya, tetapi juga meningkatkan kenyamanan dan keselamatan penghuni bangunan. Gedung dapat beroperasi dengan lebih stabil dan lebih efisien sepanjang waktu.

Dalam skala yang lebih luas, integrasi digital twin pada banyak bangunan dapat membantu pemerintah memahami kondisi kota secara lebih komprehensif. Data mengenai konsumsi energi, kualitas lingkungan, dan kebutuhan infrastruktur dapat digunakan untuk mendukung pengambilan keputusan berbasis data. Hal ini menjadi fondasi penting bagi pembangunan kota cerdas yang berkelanjutan.

Digital twin dan IoT bukan sekadar tren teknologi. Keduanya merupakan alat yang dapat membantu manusia mengelola bangunan dan kota dengan cara yang lebih efisien, aman, dan ramah lingkungan. Meskipun masih terdapat tantangan teknis, keamanan, infrastruktur, dan sumber daya manusia, perkembangan teknologi terus membuka peluang baru untuk mengatasinya. Dengan investasi yang tepat dan kolaborasi yang kuat antara pemerintah, industri, dan akademisi, digital twin berpotensi menjadi salah satu kunci utama dalam mewujudkan smart building dan kota berkelanjutan di masa depan.

Baca juga artikel tentang: Arsitektur Front End Cerdas Untuk Aplikasi Cepat, Aman, Dan Siap Masa Depan

REFERENSI:

Razavian, Seyed Behnam dkk. 2026. IoT-Driven Digital Twin Systems in Sustainable Urban Development: Analysing Barriers using Interval-Valued Fermatean Fuzzy MCDM. Results in Engineering, 109139.