Latar Belakang

Di SMP Negeri 1 Kota Bima, keterbatasan sarana belajar menjadi tantangan utama dalam pelaksanaan kurikulum merdeka dengan pendekatan Pembelajaran mendalam untuk mata pelajaran Informatika serta mata pelajaran Koding dan Kecerdasan Artifisial (KKA). Sekolah hanya memiliki satu laboratorium komputer yang digunakan secara bergiliran oleh seluruh siswa kelas 7, 8, dan 9. Akibatnya, waktu akses siswa terhadap perangkat dan materi digital sangat terbatas, menghambat penguasaan literasi digital dan berpikir komputasional. Selain itu, ketergantungan pada akses internet yang tidak merata menambah kesulitan guru dalam memberikan tugas berbasis teknologi secara adil.

Untuk mengatasi masalah tersebut, kami merancang IoT SAPA, sebuah inovasi e-learning berbasis Internet of Things yang menghadirkan solusi mandiri, fleksibel, dan aman. Sistem ini mengintegrasikan Raspberry Pi4 sebagai server utama yang menyimpan seluruh platform dan konten pembelajaran, STB OpenWRT sebagai pengelola jaringan lokal sekaligus pemasok koneksi internet murah melalui OpenClash, SSD sebagai media penyimpanan berkapasitas besar, dan Router TP-Link WR840N sebagai penyebar sinyal WiFi bagi siswa di lingkungan sekolah.

Untuk koneksi internet di luar jaringan sekolah, sistem memanfaatkan HP Android via USB Tethering ke STB OpenWRT yang dikombinasikan dengan OpenClash sebagai proxy manager. OpenClash memungkinkan pengelolaan lalu lintas data secara efisien, termasuk fitur load balancing/failover untuk distribusi koneksi yang stabil . STB OpenWRT dengan OpenClash telah terbukti mampu memberikan performa Quality of Service yang sangat baik. Platform ini dilengkapi dengan Kolibri sebagai platform pembelajaran utama yang menyediakan konten kaya dan mendukung eksplorasi mandiri, Quizler untuk kuis interaktif real time, serta FileBrowser untuk manajemen file dan Folder dengan keamanan yang fleksibel.

Keamanan sistem diperkuat oleh Cloudflare Tunnel, ZeroTier, dan Web Application Firewall (WAF) untuk melindungi dari serangan siber seperti DDoS, SQL Injection, dan XSS pada perangkat Raspberry Pi4 dan STB OpenWRT. IoT SAPA menawarkan akses yang fleksibel: siswa dapat mengakses materi secara offline tanpa kuota di sekolah melalui jaringan lokal, dan secara online dari rumah melalui portal publik yang aman, dengan dukungan koneksi internet dari OpenClash yang membuat biaya operasional tetap rendah. Dengan solusi ini, IoT SAPA berhasil mengatasi keterbatasan lab komputer, menghemat biaya kuota, meningkatkan literasi digital, serta menciptakan ekosistem pembelajaran yang mandiri, fleksibel, aman, dan berkelanjutan bagi seluruh warga SMPN 1 Kota Bima.

Tujuan Inovasi

IoT SAPA dirancang sebagai inovasi di bidang pendidikan dengan tujuan utama sebagai berikut:

1. Mengatasi Keterbatasan Sarana dan Prasarana Belajar

Inovasi ini bertujuan untuk menyediakan solusi pembelajaran digital yang mandiri guna mengatasi keterbatasan satu laboratorium komputer yang harus digunakan secara bergiliran oleh seluruh siswa kelas 7, 8, dan 9. Dengan adanya server lokal berbasis IoT, akses terhadap materi dan platform pembelajaran digital dapat dilakukan di mana saja di lingkungan sekolah, tidak lagi terbatas pada ruang lab.

2. Mewujudkan Ekosistem Pembelajaran Digital yang Fleksibel dan Berkeadilan

IoT SAPA bertujuan menciptakan ekosistem pembelajaran yang fleksibel dengan menghadirkan akses offline di sekolah tanpa kuota dan akses online dari rumah melalui portal yang aman. Hal ini untuk memastikan setiap siswa, tanpa memandang kemampuan ekonomi, memiliki akses yang adil terhadap materi pembelajaran digital dan dapat terus belajar di luar jam sekolah, sehingga kesenjangan akses pendidikan (digital divide) dapat dikurangi .

3. Meningkatkan Efektivitas dan Efisiensi Pembelajaran

Tujuan dari integrasi platform Kolibri dan Quizler adalah untuk meningkatkan efektivitas pembelajaran melalui konten yang kaya dan metode belajar interaktif. Inovasi ini diharapkan dapat menghemat biaya operasional sekolah, khususnya biaya kuota internet untuk akses konten digital, serta mengurangi ketergantungan pada konektivitas internet publik yang tidak stabil .

4. Membangun Sistem Pembelajaran yang Aman dan Berkelanjutan

Tujuan ini adalah untuk menjamin keamanan data dan aktivitas belajar siswa dari ancaman siber melalui integrasi Cloudflare Tunnel, ZeroTier, dan Web Application Firewall. Dengan mengandalkan perangkat keras yang terjangkau seperti STB OpenWRT dan Raspberry Pi, inovasi ini bertujuan menciptakan solusi yang bersifat jangka panjang dan dapat diadopsi oleh sekolah lain dengan sumber daya terbatas, sejalan dengan semangat inovasi daerah yang berkelanjutan