Implementasi Wireless Sensor Network Sebagai Pendeteksi Kebakaran Berbasis Lora

Abstract

Wireless Sensor Network (WSN) merupakan jaringan sensor nirkabel yang menghubungkan perangkat sensor, router dan sink node yang saling terhubung secara Ad-hoc. Teknologi jaringan WSN terhubung secara Ad-hoc sehingga memiliki beberapa kelebihan dibanding jaringan seluler diantaranya yaitu tidak memerlukan infrastruktur seperti BTS pada jaringan seluler sehingga jangkauan komunikasi pada WSN bisa dilakukan di wilayah yang sulit dijangkau. Banyak teknologi yang digunakan dalam pengaplikasisan WSN salah satunya yaitu Xbee. Dalam beberapa penelitian, xbee hanya mampu mengirim data dengan jarak beberapa ratus meter sehingga kurang efektif jika digunakan dalam jarak jangkau yang jauh. Untuk mengatasi masalah tersebut maka kami menggunakan teknologi LORA yang merupakan teknologi terbaru dalam bidang jaringan nirkabel dimana pada teknologi ini menggunakan protokol LPWAN yang minim konsumsi daya serta jarak jangkau yang lebih jauh dibanding dengan teknologi xbee. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sistem kerja dari implementasi wireless sensor network sebagai pendeteksi kebakaran berbasis LORA, mengetahui pengaruh jarak antar node dan header node dengan kualitas pengukuran yang diberikan dan juga untuk mengatahui pengaruh kondisi LOS dan NLOS terhadap kualitas sinyal yang diberikan. Manfaat dari penelitian ini adalah dapat memantau kebakaran yang terjadi di hutan dengan menggunakan teknologi LORA. Dengan teknologi LORA sensor dapat mengirim data meskipun pada tempat terpencil sehingga cocok untuk diaplikasikan di hutan yang memang lokasinya terpencil. Manfaat dari penelitian ini juga dapat mengetahui jarak jangkau maksimal yang diberikan oleh LORA dibanding dengan menggunakan metode yang lain dengan menempatkan kedua sensor yaitu sensor api dan sensor gas pada dua tempat yang berjauhan yang terhubung secara wireless. Pada penelitian ini menggunakan 2 node sensor dan 1 header node yang terhubung dengan menggunakan topologi singlehop. Pada node sensor 1 terdapat sensor api yang berfungsi untuk mendeteksi api jika terjadi sesuatu yang terbakar, dan pada node sensor 2 terdapat sensor asap yang berfungsi untuk mendeteksi asap jika terjadi kebakaran. Modul LORA yang digunakan yaitu Lora sx1278 dengan frekuensi 433 MHz. cara kerjanya yaitu dari ke dua node sensor tersebut data pembacaan sensor akan dikirim ke header node untuk nanti bisa ditampilkan di website thingspeak dalam bentuk grafik. Pada header node sendiri terdapat modul lora sx1278 dan ESP8266 sebagai modul wifi yang digunakan untuk mengupload data ke server thingspeak. Pada pengujian Received Strength Signal Indication (RSSI) dilakukan dalam dua kondisi yaitu kondisi Line Off Sight (LOS) dan Non Line Off Sight (NLOS). Pada pengujian RSSI kondisi LOS jarak terjauh pengiriman data yaitu pada jarak 450 meter dengan nilai RSSI dari node 1 ke header node dan juga dari node 2 ke header node sebesar -114 dBm dengan error perhitungan 6%. Pada pengujian RSSI kondisi NLOS diperoleh jarak terjauh pengiriman data yaitu pada jarak 105 meter dengan nilai RSSI dari node 1 ke header node sebesar -112.2 dBm dengan error persen perhitungan 8.9% sedangkan dari node 2 ke header node diperoleh nilai RSSI sebesar -111.6 dBm dengan error persen sebesar 9.4%. pada pengujian daya sinyal juga dilakukan dalam kondisi LOS dan NLOS dengan mengguanakan rumus perhitungan. Pada kondisi LOS dari node 1 ke header node nilai daya diperoleh sebesar 0.004 x 10-6mW pada jarak terjauh pengiriman yaitu 450 meter begitu juga antara node 2 dan header node juga memiliki nilai daya yang sama. Pada pengujian nilai daya kondisi NLOS dari node 1 ke header node diperoleh nilai daya sebesar 0.06 x10-6mW pada jarak terjauh pengiriman yaitu 105 meter sedangkan antara node 2 dan header node diperoleh nilai daya sebesar 0.069 x10-6 mW. Kesimpulan pada penelitian ini adalah kualitas sinyal yang diberikan pada sistem Wireless Sensor Network dengan menggunakan LORA ini dipengaruhi oleh