Posts

Microgrid: Masa Depan Sistem Tenaga Listrik

1. Pendahuluan

Struktur sistem tenaga listrik di berbagai belahan dunia sedang mengalami perubahan yang signifikan di era milenial ini. Walaupun di Indonesia belum terlalu tampak, bukan tidak mungkin dalam beberapa tahun ke depan akan terasa perubahannya. Pernahkah pembaca sekalian bayangkan kalau suatu hari daerah/kampung tempat tinggal pembaca memiliki sumber energi listrik sendiri yang dikelola secara mandiri, menghasilkan energi listrik berlebih, dan kemudian menjualnya ke PLN? Kurang lebih seperti itulah struktur sistem tenaga listrik yang sedang emerging di berbagai negara. Struktur yang seperti menghasilkan klaster-klaster sistem tenaga kecil yang disebut sebagai microgrid. Berbeda dengan sistem tenaga konvensional yang berukuran raksasa dan dikelola secara terpusat oleh satu pengelola (di Indonesia, fungsi ini dijalankan oleh PLN), microgrid sifatnya terdistribusi dan bisa menjangkau daerah-daerah terpencil yang tidak terjamah grid utama.

Secara garis besar, terdapat perbedaan paradigma antara sistem tenaga berbasis pembangkit konvensional dengan sistem tenaga “terdistribusi” ini. Sistem tenaga konvensional dibangun berdasarkan lokasi sumber energi. Dimana sumber energi berada, di situlah pembangkit dibangun dan dari situlah kemudian dibangun saluran transmisi dan distribusi yang sangat panjang untuk menjangkau konsumen. Sayangnya, terkadang tidak semua konsumen bisa terjangkau oleh sistem ini, terutama konsumen di daerah terpencil dengan aksesibilitas terbatas. Hal inilah yang menjadi concern di sistem tenaga terdistribusi. Sistem tenaga terdistribusi dibangun berdasarkan lokasi beban/konsumen. Dimana konsumen berada, di situ atau di dekat situlah sistem tenaga dibangun. Karena kedekatan dengan konsumen ini, saluran transmisi dan distribusi praktis tidak diperlukan lagi.

Microgrid bukannya tanpa kelemahan/kekurangan. Namun demikian, pada kenyataannya utilisasi microgrid terus bertambah dengan pesat dan menjadi solusi yang efektif untuk mengatasi kekurangan energi listrik di berbagai wilayah. Salah satu faktor pendorongnya adalah biaya investasi pembangkit berbasis energi terbarukan yang semakin turun. Hal ini karena teknologi terkait, seperti teknologi panel surya dan turbin angin, yang telah memasuki fase mature sehingga dimungkinkan produksi masal dalam jumlah besar. Walaupun sumber energi di microgrid tidak harus berupa energi terbarukan, pertumbuhan utilisasi energi terbarukan yang sangat pesat [1] akan tetap menjadi driving-force utama pertumbuhan microgrid di tahun-tahun mendatang.

Contoh microgrid di dunia nyata ditunjukkan pada Gambar 1. Microgrid ini dibangun di area kampus University of California, San Diego dan ditenagai oleh tiga pembangkit, yakni solar panel, sel bahan bakar, dan combined heat and power (CHP). Selain itu, microgrid ini juga dilengkapi dengan beragam perangkat penyimpan energi, yang meliputi baterai, ultrakapasitor, dan perangkat berbasis termal. Proyek ini adalah contoh success story dalam implementasi microgrid, dibuktikan dengan banyaknya investasi yang datang untuk pengembangan lebih lanjut [2].

Gambar 1. Sebuah microgrid yang dibangun di area kampus University of California, San Diego [2]

2. Struktur Microgrid

Pada prinsipnya, struktur microgrid mirip dengan grid (sistem tenaga) utama/konvensional, hanya ukurannya yang jauh lebih kecil. Namun tidak semua sistem tenaga berskala kecil bisa disebut sebagai microgrid. Definisi formal microgrid yang dipopulerkan US Department of Energy berikut bisa menjadi acuan [3],

A microgrid is a group of interconnected loads and distributed energy resources within clearly defined electrical boundaries that acts as a single controllable entity with respect to the grid. A microgrid can connect and disconnect from the grid to enable it to operate in both grid-connected or island-mode.

Jadi, untuk bisa disebut microgrid, sebuah sistem tenaga berskala kecil harus memenuhi syarat-syarat berikut: (i) memiliki batas-batas yang jelas secara elektrik, (ii) mampu mengkonsolidasi pembangkitan terdistribusi (distributed generation atau disingkat DG), beban, dan penyimpan energi sebagai sebuah entitas tunggal, (iii) dapat beroperasi dalam mode islanding, yakni memiliki self-sufficiency untuk menyuplai beban-beban kritis ketika tidak terhubung ke grid utama, atau terhubung ke grid utama.

Dalam operasinya, sebuah microgrid bisa beroperasi secara mandiri (stand-alone microgrid) ataupun terhubung ke grid utama (grid-connected microgrid). Microgrid yang didesain untuk beroperasi secara mandiri lebih sederhana dalam perencanaannya, namun sangat rawan terhadap fluktuasi dengan kondisi alam apabila menggunakan sumber energi terbarukan dalam porsi yang besar. Karena itulah, operasi microgrid yang terhubung ke grid utama menjadi pilihan di banyak tempat. Gambar 2 menunjukkan struktur sebuah microgrid yang terhubung ke grid utama melalui sebuah titik koneksi yang disebut point of common coupling (PCC).

Gambar 2. Struktur microgrid terhubung ke grid utama (grid-connected micrgrid)

 

Komponen utama dalam sebuah microgrid adalah pembangkitan, yang di microgrid biasa disebut dengan pembangkitan terdistribusi (DG). Sumber energi DG bisa berupa sumber energi terbarukan maupun non-terbarukan. Yang menjadi catatan penting adalah walaupun porsi DG berbasis sumber energi terbarukan (seperti energi surya dan angin) terus meningkat, microgrid tidak mungkin mengandalkan energi terbarukan 100%. Hal ini karena sifat intermitensi yang sangat tinggi dari kedua energi tersebut, terlebih-lebih angin. Karenanya, pembangkitan berbasis sumber non-terbarukan (seperti unit diesel and turbin gas mikro) masih terus akan dipakai. Berbagai tipe pembangkit yang umumnya digunakan di microgrid ditunjukkan di Tabel 1.

Tabel 1. Tipe-tipe pembangkit yang digunakan di microgrid

Pembangkit Prinsip Kerja
Turbin angin (wind turbine) Mengkonversi energi kinetik angin menjadi menjadi energi listrik melalui generator
Panel surya (solar panel) Mengkonversi energi cahaya matahari menjadi energi listrik.
Turbin gas mikro (micro turbine) Mengkonversi energi panas dari gas alam (atau bahan bakar lain) menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini yang menjadi input bagi generator untuk menghasilkan energi listrik.
Sel bahan bakar (fuel cell) Mengkonversi energi kimia dari bahan bakar (biasanya hidrogen) dan agen oksidasi (biasanya oksigen) menjadi energi listrik melalui mekanisme reaksi redox.
Mesin diesel (diesel engine) Merupakan gabungan dari mesin diesel dan generator, bekerja untuk mengkonversi energi dari bahan bakar solar menjadi energi listrik.
Kombinasi pembangkit panas dan daya (combined heat and power) Merupakan skema pembangkitan untuk menghasilkan energi listrik dan energi termal (panas atau dingin) secara simultan. Pembangkitan secara simultan ini menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi dibanding pembangkitan termal dan listrik secara terpisah.
Turbin air (hydro) Mengkonversi energi kinetik air yang mengalir dari ketinggian menjadi energi mekanik, yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan energi listrik.

 

Komponen kedua dari sebuah microgrid adalah beban. Beban adalah alasan utama kenapa microgrid dibangun. Idealnya, microgrid harus mampu mensuplai beban kapan saja tanpa ada restriksi yang rumit. Namun karena keterbatasan sumber energi, beban perlu diatur sedemikian rupa agar keekonomisan operasi microgrid bisa dicapai. Pengaturan ini umumnya dilakukan dengan membagi beban berdasarkan beberapa kriteria, seperti tingkat kepentingannya, fleksibilitas, dan tingkat konsumsinya. Diagram di Gambar 3 menunjukkan pembagian ini. Dengan pembagian ini, perencana operasi microgrid dapat menjadwalkan suplai microgrid sesuai dengan beban yang tepat. Misalnya, ketika suplai daya dari DG benar-benar dalam kondisi yang rendah, beban critical sepeti rumah sakitharus mendapatkan prioritas terlebih dahulu dibanding beban yang lain.

Gambar 3. Pembagian beban di microgrid [4]

Komponen ketiga dari sebuah microgrid adalah media penyimpan energi (energy storage). Komponen ini merupakan pembeda microgrid dari grid konvensional. Pada umumnya, grid konvensional tidak memiliki penyimpan energi. Media penyimpan energi yang paling umum dipakai di microgrid adalah baterai, karena secara teknologi baterai-lah yang paling mapan teknologinya. Namun demikian, media penyimpan energi lain juga telah digunakan di microgrid. Secara garis besar, media penyimpan energi yang dipakai di microgrid dapat dibagi menjadi lima kategori, yaitu (i) penyimpan energi berbasis mekanik, (ii) penyimpan energi berbasi elektrokimia, (iii) penyimpan energi berbasis kimia, (iv) penyimpan energi berbasis elektrik, dan (v) penyimpan energi berbasis termal. Berbagai perangkat yang masuk dalam lima kategori ini ditunjukkan di Tabel 2. Masing-masing kategori penyimpan energi memiliki kelebihan dan kekurangan. Skema operasi terbaik adalah dengan menggunakan perangkat hibrid, yakni kombinasi dari beberapa perangkat. Dengan skema ini, kelebihan dari masing-masing kategori bisa dieksploitasi secara maksimal.

Tabel 2. Kategori perangkat penyimpan energi

Kategori Contoh Perangkat
Penyimpan energi berbasis mekanik Flywheel, compressed-air, gravity
Penyimpan energi berbasis elektrokimia Baterai dengan beberapa tipenya: Li-Ion, PbA, NaS, NiCd/NiMH, NaNiCl2, redox

flow

Penyimpan energi berbasis kimia Hydrogen fuel cell
Penyimpan energi berbasis elektrik Ultrakapasitor, super magnetic
Penyimpan energi berbasis termal Low temperature, high temperature

 

3. Keunggulan dan Kekurangan Microgrid

Sebagai sistem yang “non-konvensional”, tentu saja microgrid memiliki beberapa kekurangan, di samping kelebihan-kelebihan. Diantara kelebihan microgrid adalah sebagai berikut:

  • Pada umumnya, unit pembangkit-nya dekat dengan konsumen
  • Pemilihan lokasi microgrid yang tepat bahkan mampu mengurangi rugi-rugi daya secara signifikan
  • Tidak memerlukan infrastruktur transmisi dan distribusi, penghematan biaya bisa mencapai 40% (menurut International Energy Agency)
  • Karena berskala kecil, variasi sumber energi untuk microgrid lebih banyak dibanding grid konvensional
  • Microgrid memiliki spektrum keandalan yang lebih luas dibanding grid konvensional

Adapun diantara kekurangan microgrid adalah sebagai berikut:

  • Untuk microgrid yang pembangkitnya menggunakan bahan bakar fosil, terkadang pengangkutan bahan bakar ke lokasi pembangkit bukan pekerjaan yang mudah
  • Memerlukan inpeksi rutin terhadap perangkat-perangkatnya
  • Teknologi yang dipakai di microgrid belum terbukti kehandalannya untuk dipakai dalam jangka waktu yang sangat lama. Hal ini karena mayoritas microgrid yang ada saat ini usianya memang masih muda

4. Manajemen Microgrid

Untuk dapat beroperasi sesuai keinginan pemiliknya, microgrid memerlukan manajemen operasi yang rapi, sebagaimana sistem-sistem yang lain. Terdapat beberapa hal terkait yang perlu diperhatikan dalam manajemen operasi microgrid, namun pada prinsipnya terdapat dua aspek besar, yaitu aspek kendali dan aspek optimisasi. Aspek optimisasi dalam berbagai literatur sering disebut juga “manajemen energi”.

Tujuan dari aspek optimisasi adalah minimisasi atau maksimisasi kuantitas operasi tertentu, yang disebut sebagai fungsi objektif. Biasanya yang menjadi fungsi objektif adalah biaya operasi total microgrid. Biaya operasi ini mencakup biaya pemakaian energi dan biaya start-up unit-unit non-renewable, biaya degradasi perangkat penyimpan energi, biaya kompensasi rugi-rugi daya, dll. Untuk microgrid yang terhubung ke grid utama, komponen biaya mencakup juga biaya transaksi energi dengan grid utama. Fungsi objektif bisa juga berupa profit yang didapat dari menjual energi ke grid utama.

Adapun tujuan dari aspek kendali adalah untuk mempertahakan kuantitas-kuantitas operasi tertentu agar tidak keluar dari rentang yang telah ditetapkan. Kuantitas tersebut bisa berupa tegangan, frekuensi, daya aktif, dan daya reaktif. Kuantitas-kuantitas ini tidaklah dimaksimalkan/diminimalkan secara mutlak, tetapi diatur agar tidak lebih dari batas maksimal atau kurang dari batas minimal. Bergantung pada bagaimana microgrid dioperasikan, terdapat berbagai skema kendali yang bisa dipakai.

Referensi

[1]        International Energy Agency, “Renewables 2019 – Analysis and forecast to 2024,” 2019.

[2]        L. Margoni, “Microgrid: Keeping The Lights On,” Triton: A UC San Diego Alumni Publication. [Online]. Available: https://www.alumni.ucsd.edu/s/1170/emag/emag-interior-2-col.aspx?sid=1170&gid=1&pgid=4665. [Accessed: 26-Nov-2020].

[3]        U.S. Department of Energy – Office of Electricity Delivery and Energy Reliability Smart Grid R&D Program, “DOE Microgrid Workshop Report,” 2011. [Online]. Available: http://energy.gov/sites/prod/files/Microgrid Workshop Report August 2011.pdf. [Accessed: 07-Feb-2020].

[4]        M. A. Jirdehi, V. S. Tabar, S. Ghassemzadeh, and S. Tohidi, “Different aspects of microgrid management: A comprehensive review,” J. Energy Storage, vol. 30, p. 101457, 2020.

 

Info Penulis

Penulis adalah Dosen Teknik Elektro UII, saat ini sedang menempuh studi doktoral di King Abdulaziz University. Bidang penelitian yang sedang dikerjakannya adalah stochastic optimization of microgrid. Profil penulis bisa dilihat di https://sites.google.com/uii.ac.id/fnbudiman

 

Mengenal Society 5.0 “Sebuah Upaya Jepang untuk Keamanan dan Kesejahteraan Manusia”

“A human-centered society that balances economic advancement with the resolution of social problems by a system that highly integrates cyberspace and physical space.”

 

Saat ini kemajuan melalui inovasi dalam sains dan teknologi sangat luar biasa, seperti peningkatan dramatis dalam daya komputasi. Hal ini berkontribusi pada peningkatan bisnis dan masyarakat. Pada saat yang sama, dunia menghadapi tantangan berskala global seperti menipisnya sumber daya alam, pemanasan global, tumbuhnya kesenjangan ekonomi, dan terorisme. Kita hidup di zaman yang penuh ketidakpastian, dengan kompleksitas tumbuh di semua tingkatan. Oleh karena itu, sangat penting bagi kita untuk memanfaatkan TIK semaksimal mungkin guna mendapatkan pengetahuan baru dan menciptakan nilai-nilai baru untuk membuat hubungan antara “manusia dan benda” dan antara “dunia nyata dan dunia maya” secara efektif dan efisien demi menyelesaikan masalah di masyarakat, menciptakan hidup lebih baik untuk rakyat, dan mempertahankan pertumbuhan ekonomi yang sehat. Mengatasi tantangan ini dengan mendorong berbagai pemangku kepentingan di berbagai tingkatan untuk berbagi visi masa depan yang sama akan sangat penting untuk mewujudkan masyarakat seperti itu melalui digitalisasi.

Gambar 1. Platform layanan untuk menuju masyarakat super cerdas.

 

Pada tahun 2016, sebuah inisiatif yang disebut “Masyarakat 5.0” atau “Society 5.0” diusulkan oleh Kabinet Jepang dalam Rencana Dasar Sains dan Teknologi ke-5, dengan visi untuk menciptakan “Masyarakat Super Cerdas” (MSC). MSC diposisikan sebagai tahap perkembangan kelima pada masyarakat manusia, setelah sebelumnya masyarakat pemburu/ pengumpul, agraria, industri, dan informasi seperti digambarkan pada Gambar 2. MSC mewakili masyarakat berkelanjutan yang terhubung oleh teknologi digital yang hadir secara rinci dengan berbagai kebutuhan masyarakat itu. MSC menyediakan barang atau layanan yang diperlukan untuk orang-orang yang membutuhkannya pada saat dibutuhkan dan dalam jumlah yang diperlukan, sehingga memungkinkan warganya untuk hidup aktif dan nyaman melalui layanan berkualitas tinggi tanpa memandang usia, jenis kelamin, wilayah, bahasa, dan sebagainya. Namun perlu dicatat bahwa digitalisasi hanyalah sarana, dan bahwa kita manusia sebagai aktor utama tetap penting sehingga fokus yang kuat dipertahankan pada pembangunan masyarakat yang membuat kita bahagia dan memberi kita rasa nilai. Pemerintah Jepang mempresentasikan visinya tentang Society 5.0, bersama dengan pameran oleh perusahaan-perusahaan pendukung dari Jepang, di CeBIT 2017, festival bisnis Eropa untuk inovasi dan digitalisasi yang mencakup digitalisasi bisnis, pemerintah, dan masyarakat dari segala sudut.

Gambar 2. Society 5.0 sebagai kelanjutan dari empat tahapan masyarakat sebelumnya

Tujuan Pembangunan Berkelanjutan/ Sustainable Development Goals (SDGs) PBB diadopsi pada bulan September 2015 sebagai pedoman untuk seluruh dunia. Prinsip penggeraknya adalah mewujudkan perdamaian dan kemakmuran bagi semua orang dan planet ini dengan menanggapi tantangan dengan inklusivitas yang “tidak meninggalkan siapa pun”. Pemerintah Jepang telah membuat Prinsip-Prinsip Panduan Penerapan SDG dalam bidang sains, teknologi, dan inovasi (STI) dan memberikan rekomendasi yang meliputi:

  • menciptakan masa depan global melalui Masyarakat 5.0,
  • memungkinkan solusi menggunakan data global,
  • mempromosikan kerja sama di tingkat global, dan
  • membina sumber daya manusia untuk melakukan upaya STI untuk SDGs.

12 platform layanan yang ditunjukkan pada Gambar 1 akan dikembangkan dengan memanfaatkan sepenuhnya Internet of Things (IoT): data besar, komputasi, kecerdasan buatan (AI), dan teknologi robotika. Serangkaian inisiatif pemerintah sekarang sedang berlangsung di Jepang, termasuk “Industri Robot” dan “Connected Industries/ Industri Terhubung,” yang diperkenalkan oleh Kementerian Ekonomi, Perdagangan, dan Industri (METI); dan “Konferensi Menuju Masyarakat Jaringan AI” diperkenalkan oleh Kementerian Dalam Negeri dan Komunikasi (MIC). Inisiatif-inisiatif ini pada dasarnya menargetkan pengembangan teknologi platform umum, layanan dan sistem, dan sistem sistem untuk penciptaan pasar baru dan transformasi menjadi masyarakat yang makmur dengan menciptakan nilai-nilai baru melalui sistem fisik cyber (CPS).

Seperti CPS pada Gambar 3 menunjukkan berbagai item data besar yang ​​dikumpulkan dari perangkat penginderaan cerdas dengan daya rendah dan jaringan kemudian disimpan di perangkat penyimpanan informasi. Selanjutnya dapat dianalisis dan divisualisasikan menggunakan alat analitik seperti AI dengan daya komputasi tinggi di dunia maya. Data berharga ini, seringkali sulit bagi manusia sendiri untuk memperhatikan, akan menjadi input bagi tindakan yang diambil oleh pembuat keputusan untuk memberikan solusi terhadap masalah sosial dan pertumbuhan ekonomi di dunia fisik. Di Jepang, serangkaian proyek pemerintah, seperti ImPACT (Impulsing Change Paradigm Change through Disruptive Technologies Program) dan SIP (program Promosi Inovasi Strategis lintas kementerian), diarahkan untuk mewujudkan teknologi dan platform layanan tersebut.

ImPACT dirancang untuk mengembangkan industri dan masyarakat melalui penelitian dan pengembangan dengan risiko dan dampak tinggi, sementara SIP mencakup seluruh jalur dari penelitian dasar hingga strategi keluar yang efektif (aplikasi praktis / komersialisasi) serta mengambil inisiatif untuk mereformasi peraturan dan sistem. Dalam SIP, misalnya, proyek-proyek seperti sistem mengemudi otomatis; pembawa energi; keamanan siber untuk infrastruktur kritis; dan teknologi untuk menciptakan pertanian generasi berikutnya, kehutanan, dan perikanan sekarang sedang berlangsung dengan anggaran yang dialokasikan dari Dewan untuk Sains, Teknologi, dan Inovasi (CSTI), yang bertanggung jawab untuk merencanakan dan mengkoordinasikan kebijakan IMS di bawah Kabinet Jepang.

Gambar 3. A cyber-physical system

Cara kerja Masyrakat 5.0 diilustrasikan pada Gambar 4. Masyarakat 5.0 mencapai tingkat konvergensi yang tinggi antara ruang maya (ruang virtual) dan ruang fisik (ruang nyata). Dalam masyarakat informasi masa lalu (Masyarakat 4.0), orang akan mengakses layanan cloud (database) di dunia maya melalui Internet dan mencari, mengambil, dan menganalisis informasi atau data. Pada Masyarakat 5.0, sejumlah besar informasi dari sensor di ruang fisik terakumulasi di dunia maya. Di dunia maya, data besar ini dianalisis dengan kecerdasan buatan (AI), dan hasil analisis diumpankan kembali ke manusia dalam ruang fisik dalam berbagai bentuk.

Dalam masyarakat informasi masa lalu, praktik umum adalah mengumpulkan informasi melalui jaringan dan dianalisis oleh manusia. Namun, di Masyarakat 5.0, orang, benda, dan sistem semuanya terhubung di dunia maya dan hasil optimal yang diperoleh AI melebihi kemampuan manusia diumpankan kembali ke ruang fisik. Proses ini membawa nilai baru bagi industri dan masyarakat dengan cara yang sebelumnya tidak mungkin.

Gambar 4. Cara kerja Society 5.0

Society 5.0 dan SDG

Kita juga telah memasuki era di mana umur manusia — karena IMS — mencapai 100 tahun; oleh karena itu, semakin penting untuk memberdayakan manusia dengan memasukkan beragam pemangku kepentingan dan teknologi digitalisasi. Jepang baru saja mulai berjuang untuk keamanan dan kesejahteraan manusia sejati. Untuk mencapai masyarakat yang berkelanjutan dalam skala global sesegera mungkin, diperlukan ekosistem kolaboratif yang menyatukan ide-ide dari industri, akademisi, dan warga negara. Federasi bisnis paling penting di Jepang, Keidanren, selaras dengan inisiatif perubahan-permainan ini. Keidanren mengeluarkan revisi kelima dari Piagam Perilaku Perusahaan dengan tujuan utama memberikan SDG secara proaktif melalui pembentukan Masyarakat 5.0.

Gambar 5 merangkum konsep Society 5.0 untuk SDGs, serta tantangan, teknologi utama, sistem Society 5.0 dan 17 tujuan SDGs. Meskipun STI dalam banyak hal sangat meningkatkan kenyamanan gaya hidup kita, ia juga telah meningkatkan kompleksitas sosial, mengungkapkan beberapa aspek negatif dari masyarakat digital. Masyarakat 5.0 dapat memberikan pendekatan untuk mengurangi atau menghilangkan aspek-aspek negatif ini. Kita hidup di zaman yang penuh tantangan kompleksitas dan ketidakpastian sosial. Prakarsa Kabinet Jepang melalui Society 5.0 memimpikan terciptanya Masyarakat Super Cerdas yaitu masyarakat berkelanjutan di mana berbagai jenis nilai terhubung melalui CPS dan di mana orang dapat hidup dalam keselamatan, keamanan, dan kenyamanan.

CPS dapat menjembatani berbagai sektor, negara, wilayah, dan masyarakat. Kunci untuk menerapkan Masyarakat 5.0 / SDG adalah para pemangku kepentingan berbagi dan mengatasi tantangan bersama dengan sepenuhnya memanfaatkan potensi CPS. Untuk bergerak menuju keamanan dan kesejahteraan manusia yang lebih besar, kita perlu melakukan transformasi melalui ekosistem kolaboratif dengan visi bersama untuk masa depan yang diciptakan dengan partisipasi semua pemangku kepentingan. Secara khusus, kita harus mengambil tindakan berikut: menghadirkan visi perubahan di masa depan pada masyarakat melalui IMS; memahami dan mengatasi tantangan dengan menciptakan nilai-nilai baru melalui CPS; dan membangun kolaborasi antara industri, akademisi multidisiplin, dan sektor publik dan swasta.

Gambar 5. Society 5.0 untuk SDGs (Sustainable Development Goals).

Beberapa Skenario dalam Society 5.0

 

Scene-01: Drone

Drone diterapkan untuk mengirimkan barang, mensurvei properti, dan mendukung bantuan bencana di seluruh dunia.

Scene-02: AI Home Appliances

Peralatan rumah tangga yang menanamkan kecerdasan buatan (AI) dikembangkan dan dijual di seluruh dunia. “Kenyamanan” akan meningkat ketika peralatan rumah dihubungkan satu sama lain. AI akan mendukung kehidupan sehari-hari.

Scene-03: Medical Care/Nursing

Masyarakat lanjut usia menantang kemampuan peneliti dan perekayasa untuk menyediakan perawatan medis dan perawatan. Robot dan bentuk teknologi mutakhir lainnya memberikan petunjuk untuk solusi.

Scene-04: Smart Work

Terutama pada pekerjaan yang tergantung pada cuaca dan bahaya. Mereka yang bekerja keras di lingkungan yang menantang akan segera memiliki mitra yang keren dan dapat dipercaya di pihak mereka — mitra yang dapat bekerja dalam kondisi apa pun.

Scene-05: Smart Management

Difusi cepat layanan cloud baru-baru ini sangat menyenangkan pengguna dan perusahaan. Investasi dengan modal rendah dan integrasi yang mudah menguntungkan perusahaan kecil dan menengah serta bisnis individu.

Scene-06: Autonomous Vehicles

Mengemudi secara otonom, sering digambarkan dalam film, adalah teknologi yang melambangkan masa depan. Kita bisa berharap untuk melihat penggunaannya dalam transportasi umum dan logistik dan menyebar ke rumah tangga umum.

Nilai baru di bidang perawatan kesehatan dan pengasuhan

Dalam Masyarakat 5.0, nilai baru dapat dihasilkan dengan cara-cara berikut: melalui analisis AI-big data yang mencakup beragam jenis informasi, termasuk real-time data fisiologis pribadi, informasi tempat perawatan kesehatan, informasi perawatan / infeksi, dan informasi lingkungan, dan berikut akan direalisasikan.

  • Mengaktifkan hidup mandiri yang nyaman dengan menggunakan robot untuk memberikan dukungan hidup dan mitra percakapan
  • Mempromosikan hidup sehat dan deteksi dini penyakit melalui pemeriksaan kesehatan otomatis real-time
  • Memberikan perawatan optimal di mana saja melalui berbagi data fisiologis dan medis
  • Menggunakan robot untuk meringankan beban perawatan dan pengasuhan di tempat

Lebih jauh lagi, bagi masyarakat secara keseluruhan, solusi ini akan membantu mengurangi biaya sosial yang terkait dengan perawatan kesehatan dan perawatan dan memecahkan masalah kekurangan tenaga kerja di lokasi perawatan kesehatan.

Gambar 6. Society 5.0 dalam bidang kesehatan

Nilai baru di bidang pertanian

Dalam Masyarakat 5.0, nilai baru dapat dihasilkan dengan cara-cara berikut: melalui analisis AI-big data yang terdiri dari beragam informasi, seperti data meteorologi, data pertumbuhan tanaman, kondisi pasar, serta tren dan kebutuhan pangan.

  • Mencapai “pertanian pintar” yang sangat hemat-tenaga kerja dan berproduksi tinggi dengan mengotomatiskan pekerjaan pertanian dan menghemat tenaga kerja melalui robot traktor, mengotomatisasi pengumpulan data tanaman melalui drone, dan mengotomatisasi dan mengoptimalkan pengelolaan air berdasarkan prediksi cuaca, data sungai, dll.
  • Merumuskan rencana pertanian dengan menetapkan hasil panen yang disesuaikan dengan kebutuhan, mengoptimalkan rencana kerja bersama dengan prediksi cuaca, berbagi pengalaman dan pengetahuan, dan memperluas basis pelanggan
  • Membuat produk pertanian yang diinginkan oleh konsumen, dan tersedia bagi mereka ketika diinginkan
  • Memberikan produk pertanian kepada konsumen ketika mereka membutuhkannya melalui kendaraan pengiriman mandiri

Lebih jauh lagi, bagi masyarakat secara keseluruhan, solusi ini dapat membantu meningkatkan produksi pangan dan menstabilkan pasokan, memecahkan masalah kekurangan tenaga kerja di daerah pertanian, mengurangi limbah makanan, dan merangsang konsumsi.

Gambar 7. Society 5.0 dalam bidang pertanian

 

 

Sumber:

 

Info Penulis

Nama                         : Firdaus, S.T.,M.T.,Ph.D.

Bidang Peminatan  : Wireless Communication, Wireless Sensor Networks, Indoor Positioning, Telemonitoring

E-mail                        : firdaus@uii.ac.id