Perancangan Sistem Monitoring Rumah Burung Walet Berbasis Wireless Sensor Network (WSN) menggunakan Metode Time Division Multiple Access (TDMA)

Abstract

Rumah burung walet adalah rumah khusus yang dibangun untuk membudidayakan sarang burung walet. Burung walet tinggal dan membuat sarangnya pada langit-langit rumah burung walet. Suhu, kelembaban dan intensitas cahaya menjadi indikator utama dalam keberhasilan membudidayakan sarang burung walet. Biasanya rumah burung walet dibangun di daerah pesisir pantai, tepi sungai, perkebunana dan di dalam hutan. Salah satu cara untuk dapat memantau keadaan rumah burung walet dapat dilakukan dengan teknologi wireless sensor network (WSN). WSN dapat dimanfaatkan untuk melakukan pembacaan, pengontrolan dan pengiriman data. Salah satu teknologi WSN untuk mengatasi masalah jarak adalah modul komunikasi Long Range (LoRa). Modul LoRa memiliki jangkauan jarak yang lebih jauh dengan konsumsi daya yang rendah. Penggunaan modul LoRa pada beberapa node dapat menimbulkan interferensi antar node yang dapat mengakibatkan terjadinya permasalahan yaitu data collision dan data loss. Permasalahan tersebut dapat diatasi melalui penjadwalan pengiriman data menggunakan metode Time Division Multiple Access (TDMA). Tujuan dari penelitian ini adalah merancang sistem monitoring rumah burung walet berbasis WSN menggunakan metode TDMA. Perancangan sistem pada penelitian ini menggunakan tiga sensor node yang diletakan disetiap lantai rumah burung walet yang berfungsi untuk mengukur parameter data menggunakan satu sink node yang berfungsi untuk mengumpulkan dan mengelolah data yang dikirim sensor node serta sebagai tempat server untuk interface. Sensor DHT11 digunakan untuk mengukur nilai suhu dan kelembaban serta sensor BH1750 digunakan untuk mengukur nilai intensitas cahaya. Pengiriman data antara sensor node dan sink node menggunakan modul LoRa SX1278 dengan metode TDMA melalui konsep penjadwalan untuk mengatur time slot pada proses pengiriman data. Data yang diterima pada sink node akan di upload kedalam database MySQL pada web server dan ditampilkan pada halaman website sebagi interface. Hasil pengujian alokasi time slot untuk variasi jarak 100 m hingga 1200 m setiap sensor node telah sesuai mengirim data ke sink node sesuai alokasi time slot yang dibuat secara bergiliran. Sedangkan pada variasi jarak 1400 m dan 1600 m terdapar sensor node yang tidak mengirim data dan sink node tidak menerima data pada alokasi time slot. Ketidaksesuaian tersebut dapat disebabkan oleh jarak yang semakin jauh dan juga terdapat banyaknya obstacle berupa pepohonan diatara sensor node dan sink node. Pada pengujian delay didapatkan hasil rata-rata nilai delay berbanding lurus dengan jarak, dimana rata-rata nilai delay akan semakin besar saat jarak pengujian semakin jauh. Hasil pengujian Nilai RSSI berada pada level baik diantara –90 dBm dan -105 dBm saat sensor node 1 variasi jarak 100 m, 200 m, 500 m, 700 m dan 800 m; sensor node 2 variasi jarak 200 m dan 500 m; serta sensor node 3 untuk variasi jarak 200 m, 300 m, 400 m dan 500 m. Sedangkan hasil pengujian nilai RSSI berada pada level buruk diantara -105 dBm dan -115 dBm saat sensor node 1 variasi jarak 300 m, 400 m, 600 m, 900 m, 1000 m, 1200 m, 1400 m dan 1600 m; sensor node 2 variasi jarak 300 m, 400 m, 600 m, 700m, 800 m, 900 m, 1000 m, 1200 m, 1400 m dan 1600 m; serta sensor node 3 variasi jarak 600 m, 700 m, 800 m, 900 m, 1000 m, 1200 m, 1400 dan 1600 m. Hasil perancangan sistem yang dibuat mampu meneriman dan menampilkan data dari database melalui interface berupa halaman website.