Analisis Kinerja Jaringan Sensor Nirkabel untuk Edge Computing Menggunakan LORA SX1278

Penulis

Mochammad Hannats Hanafi Ichsan

Abstrak

Jaringan Sensor Nirkabel (WSN) adalah salah satu teknologi yang muncul untuk proses deploy dari Internet of Things, Smart System, Machine to Machine networks dan lain sebagainya. Dimana setiap node dari WSN tersebut memiliki kemampuan untuk sensing, komputasi hinga proses pengiriman data. Pemrosesan data secara umum dilakukan pada Cloud atau node lain, hal ini menyebabkan beban kerja dari node lain atau Cloud tersebut menjadi cukup berat. Proses sensing dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai sensor sesuai kebutuhan, sedangkan teknologi untuk pemrosesan pada node sensing disebut dengan teknologi Edge Computing. Konsep dari Edge Computing adalah bagaimana sebuah node bisa berpikir untuk menyelesaikan masalah atau mengambil keputusan. Kemudian data hasil pengolahan tersebut dikirimkan ke node yang lain untuk diolah lebih lanjut sehingga kinerja dari node lain atau Cloud lebih ringan. Salah satu teknologi dalam pengiriman data yang dapat dipergunakan dengan baik dan kemampuan jarak komunikasinya cukup panjang adalah LoRa. Salah satu topologi untuk WSN yang dinilai sangat baik untuk pengiriman data adalah Mesh, dimana seluruh node dapat berkomunikasi dengan baik. Oleh karena itu pada penelitian ini akan difokuskan untuk melakukan analisis kemampuan LoRa dalam pengiriman data berdasarkan jarak dan besar data. Karena pada implementasinya jarak berdasarkan besar data hasil pengolahan dari Edge Computing cukup bervariasi. Sehingga pada penelitian ini menghasilkan studi kelayakan LoRa sebagai perangkat untuk proses komunikasi pada WSN menggunakan topologi Mesh. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan secara keseluruhan LoRa cukup baik untuk pengiriman data hingga 256 bytes dan jarak 300 meter berdasarkan delay, throughput, RSSI dan SNR sehingga sangat layak untuk diimplementasikan pada Edge Computing.

 

Abstract

Wireless Sensor Networks (WSN) is one of the emerging technologies for the deployment of the Internet of Things, Smart Systems, Machine to Machine networks and so on. Where each node of the WSN has the ability to sensing, computation until the process of sending data. Data processing is generally done on the Cloud or other nodes, this causes the workload of other nodes or the Cloud to be quite heavy. The sensing process can be done by using various sensors as needed, while the technology for processing the sensing node is called Edge Computing technology. The concept of Edge Computing is how a node can think to solve a problem or make a decision. Then the processing data is sent to another node for further processing so that the performance of other nodes or the Cloud is lighter. One of the technologies in sending data that can be used properly and the ability of its long communication distance is LoRa. One of the topologies for WSN that is considered very good for sending data is Mesh, where all nodes can communicate well. Therefore this research will focus on analyzing the ability of LoRa in sending data based on distance and data size. Because in the implementation of the distance based on the large data processing results from Edge Computing is quite varied. So that this research resulted in a feasibility study of LoRa as a device for the communication process at WSN using Mesh topology. Based on the results of research conducted overall LoRa is good enough for sending data up to 256 bytes and a distance of 300 meters based on delay, throughput, RSSI and SNR so it is very feasible to be implemented on Edge Computing.


Teks Lengkap:

PDF

Referensi


ADIONO, T., PUTRA, R. V. W., FATHANY, M. Y. & ADIJARTO, W., 2015. Desain Sistem Rumah Cerdas berbasis Topologi Mesh dan Protokol Wireless Sensor Network yang Efisien. INKOM - Jurnal Informatika, Sistem Kendali dan Komputer, 9(2), pp. 65-72.

ADIONO, T., PUTRA, R. V. W., FATHANY, M. Y. & ADIJARTO, W., 2015. Desain Sistem Rumah Cerdas berbasis Topologi Mesh dan Protokol Wireless Sensor Network yang Efisien. INKOM - Jurnal Informatika, Sistem Kendali dan Komputer, 9(2), pp. 65-72.

AROEBOESMAN, F. N., ICHSAN, M. H. H. & PRIMANANDA, R., 2018. Analisis Kinerja LoRa SX1278 Menggunakan Topologi Star Berdasarkan Jarak dan Besar Data Pada WSN. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 3(4), pp. 3860-3865.

ASTUTI, L. D. & WIBISONO, W., 2017. Peningkatan Network Lifetime Pada Wireless Sensor Network Menggunakan Clustered Shortest Geopath Routing (C-SGP) Protocol. Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK), 4(3), pp. 148-153.

BHAWIYUGA, A. & YAHYA, W., 2018. Sistem Monitoring Kualitas Air Kolam Budidaya Menggunakan Jaringan Sensor Nirkabel Berbasis Protokol LoRa. Jurnal Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer (JTIIK), 6(1), pp. 99-106.

BOTERO-VALENCIA, J., CASTANO-LONDONO, L., MARQUEZ-VILORIA, D. & RICO-GARCIA, M., 2019. Data Reduction in a Low-Cost Environmental Monitoring System Based on LoRa for WSN. IEEE Internet of Things Journal, 6(2), pp. 3024-3030.

CAO, L., CAI, Y. & YUE, Y., 2019. Swarm Intelligence-Based Performance Optimization for Mobile Wireless Sensor Networks: Survey, Challenges, and Future Directions. IEEE Access, 7(1), pp. 161524-161553.

CHAO, F. et al., 2018. A Mine WSN Low Consumption Acquisition Method Based on Neural Network. Beijing, China, 2018 14th IEEE International Conference on Signal Processing (ICSP).

COSTA, D. G., 2020. Visual Sensors Hardware Platforms: A Review. IEEE Sensors Journal, 20(8), pp. 4025-4033.

FAUZI, F. A., SUMARYO, S. & MURTI, M. A., 2018. Desain Dan Implementasi Wireless Sensor Network Pada Sistem Monitoring Kebakaran Hutan Berbasis Internet Of Things. e-Proceeding of Engineering, 5(3), pp. 3869-3878.

ICHSAN, M. H. H., KURNIAWAN, W., SETYAWAN, G. E. & Sandy, I. A. K., 2019. WSN performance based on node placement by genetic algorithm at smart home environment. Telkomnika, 2(1), pp. 299-306.

ICHSAN, M. H. H., KURNIAWAN, W. & WULANDARI, A. T., 2019. Fuzzy Logic for Flood Detection System in an Embedded System. Lombok, Indonesia, 2019 International Conference on Sustainable Information Engineering and Technology (SIET).

RAHARJO, A. R. H., USMAN, U. K. & JAYADI, Y. T., 2019. Analisis Dan Solusi Dampak Interferensi Dari Sinyal Lora Pada Komunikasi Seluler Band 8 Dan Usulan Untuk Penggelaran Jaringan Lora Di Indonesia. e-Proceeding of Engineering, 6(2), pp. 3208-3214.

SABOR, N., SASAKI, S., ABO-ZAHHAD, M. & AHMED, S. M., 2017. A Comprehensive Survey on Hierarchical-Based Routing Protocols for Mobile Wireless Sensor Networks: Review, Taxonomy, and Future Directions. Hindawi, Wireless Communications and Mobile Computing, 2017(1), pp. 1-23.

SILVA, W. S. d. et al., 2017. A multilayer link quality estimator for reliable machine-to-machine communication. Montreal, QC, 2017 IEEE 28th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC).

SUJANA, A., 2018. Aplikasi Monitoring Data Wireless Sensor Network Untuk Deteksi Dini Potensi Kebakaran Berbasis Android. Jurnal Isu Teknologi, 13(2), pp. 83-99.

TEIXEIRA, E., PEDREIRAS, P. & MOTA, A., 2019. Low Power WSN Protocol for Smart Green Homes. Zaragoza, Spain, 2019 24th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA).

Y., W. et al., t.thn. A Rapid Response Approach Applying Edge Computing for Distributed Warehouses in WSN. Singapore, Springer.

YAN, J., ZHOU, M. & DING, Z., 2016. Recent Advances in Energy-Efficient Routing Protocols for Wireless Sensor Networks: A Review. IEEE Access, 4(1), pp. 5673-5686.

ZHOU, Z. et al., 2019. Edge Intelligence: Paving the Last Mile of Artificial Intelligence With Edge Computing. Proceedings of the IEEE, 107(8), pp. 1738-1762.




DOI: http://dx.doi.org/10.25126/jtiik.2021853631