Perancangan Sistem Wireless Sensors Network dengan Optimasi Teknologi Antenna berbasis LoRaWAN (Long Range Wide Area Network)

Abstract

Pada penelitian ini memiliki beberapa tahapan yaitu merancang antena helix mode axial, antena patch meanderline DGS, melakukan fabrikasi kedua antena tersebut, mengintegrasikan kedua antena ke repeater GSM dan yang terakhir merancang alat sistem monitoring cuaca berbasis IoT. Tujuan utama dari penelitian ini adalah memperkuat sinyal di daerah rural (Kabupaten Jember) sehingga dapat digunakan untuk jaringan internet yang digunakan untuk monitoring cuaca berbasis IoT. Untuk tujuan kedua mengetahui dampak sinyal dari obstacle serta tanpa obstacle di daerah urban. Pada penelitian ini menggunakan antena helix mode axial dengan dimensi diameter 53mm, panjang 351.6mm diameter ground plane 156.59 mm memiliki karakteristik standar kelayakan antena yang telah diuji di laboratorium antena dan propagasi PENS Surabaya yaitu VSWR 1.88, return loss -11.9 dB, gain 13.4 dBi, pola radiasi direksional, sedangkan antena patch meanderline DGS memiliki dimensi substrat 39mm x 105mm, patch 29.76mm x 85.69mm, dimensi pencatu 25.15mm x 3.155mm dengan karakteristik standar kelayakan antena yang telah diuji di laboratorium antena dan propagasi PENS Surabaya juga yaitu VSWR 1.13, return loss -24.5 dB, gain -6.4 dBi, pola radiasi omnidireksional. Pengujian menggunakan repeater GSM yang telah terintegrasi kedua antena tersebut dilakukan pada dua daerah yaitu daerah rural dan daerah urban. Dari hasil pengujian di daerah terbukti bahwa sebelum ada repeater GSM memiliki nilai sinyal RSSI rata-rata -87.93 dBm dalam jaringan EDGE, kemudian ketika menggunakan repeater GSM naik, nilai sinyal RSSI rata-ratanya -89.93 dBm dalam jaringan HSPA+ sehingga dapat digunakan untuk monitoring cuaca di daerah rural berbasis IoT. Kemudian pada pengujian di daerah urban terbukti bahwa obstacle dapat mempengaruhi kekuatan sinyal RSSI berikut data hasilnya ketika pengujian menggunakan obstacle gedung dengan jarak 450m dari BTS, nilai rata-rata RSSI sebesar -76.73 dBm dalam jaringan HSPA+ (sinyal sedang) kemudian ketika pengujian di gedung dengan jarak 1824m dari BTS, nilai rata-rata RSSI sebesar -65.2 dBm dalam jaringan HSPA+ (sinyal kuat) sehingga obstacle gedung memiliki pelemahan sebesar -11.53 dBm. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu pengujian di daerah rural Kabupaten Jember memiliki peningkatan yang sebelumnya jaringan internet EDGE menjadi jaringan intenet HSPA+, lalu pada pengujian daerah urban Kabupaten Jember obstacle mempengaruhi pelemahan sinyal dari repeater GSM sebesar -11.53 dBm walaupun jarak repeater GSM ke BTS dengan obstacle lebih dekat daripada tanpa obstacle.