4.4.1. Analisis Lingkungan
Data hasil akuisisi Node stasiun yang dikirimkan ke Node koordinator berupa nilai sensor (ppm) kemudian dilakukan perhitungan indeks standar pencemar udara dan mengkategorikannya berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: KEP-45/MENLH/10/1997. Tabel 10 memperlihatkan data hasil pengukuran yang diambil dari 6 Node stasiun.
Tabel 10 Data hasil pengukuran CO dari 10 Node stasiun Node stasiun Ke- CO ISPU ppm Terhitung Kategori 1 25 0 Baik 2 25 0 Baik 3 26 0 Baik 4 26 0 Baik 5 26 0 Baik 6 27 0 Baik
Berdasarkan beberapa nilai sensor CO (ppm) hasil pengukuran dilapangan yang diubah kedalam ISPU terhitung diperoleh nilai 0 yang dikategorikan baik. Hal ini mengindikasikan bahwa lingkungan disekitar kampus dalam keadaan baik untuk parameter polusi CO.
4.4.2. Analisis Kinerja Sistem
Tahapan ini adalah melakukan pengujian kinerja sistem berdasarkan parameter Quality of Service (QoS), yaitu throughput, delay dan packet loss ratio. Data yang dianalisis sebanyak 400 data dengan payload paket sebesar 52 byte. Setiap paket data yang dikirim besarnya mengacu pada struktur paket IEEE 802.15.4. Struktur paket IEEE 802.15.4 dapat dilihat pada Gambar 14.
PHY protocol data unit (PPDU) Preamble Start of packet
delimiter
Length Field PHY layer payload
PHY service data unit (PSDU)
4 bytes 1 byte 1 byte 2 – 127 bytes
Gambar 14 IEEE 802.15.4 Struktur Paket (Howitt dan Jose 2003). Skenario pengujian kinerja sistem adalah:
Skenario 1 hop dan 2 hop terjadi pada saat kondisi sistem normal, tidak ada perangkat yang mengalami kegagalan atau down.
Skenario 3 hop terjadi pada saat koordinator salah satu cluster down. Untuk mencapai koordinator, Node stasiun 2 membentuk jalur baru dalam jaringan. 4.4.2.1Analisis Throughput
Pengukuran throughput dilakukan dengan mengukur sejumlah paket data yang dikirimkan dari sumber ke tujuan pada suatu satuan waktu tertentu. Dalam penelitian ini digunakan untuk nilai throughput adalah kbps (kilo bit per second). Throughput 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop untuk masing-masing Node stasiun terdapat
23 Tabel 11. Dari Tabel 11 terlihat bahwa skenario 1 Hop memiliki nilai throughput yang lebih besar dibandingkan 2 Hop dan 3 Hop, sedangkan skenariao 2 hop memiliki nilai throughput yang lebih besar dari 3 hop. Pengurangan sebanyak 1 hop meningkatkan nilai throughput rata-rata sebesar 32.06% atau 0.52 kbps. Hal ini karena jumlah perangkat Node stasiun yang terhubung lebih sedikit sehingga data yang mampu dilewatkan lebih banyak. Grafik perbandingan throughput untuk 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop dapat dilihat pada Gambar 15.
Tabel 11 Throughput untuk 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop Hop Ke- Node Stasiun Ke- Throughput (kbps)
Minimum Maksimum Rata-rata
1 1 1.486 3.036 2.615 3 1.288 3.617 2.399 4 1.430 2.419 2.253 2 2 1.106 2.633 1.972 5 1.112 2.080 1.809 6 1.631 1.825 1.756 3 2 0.844 1.588 1.389 (a) (b) (c)
Gambar 14 Perbandingan Throughput untuk (a) 1 Hop, (b) 2 Hop dan (c) 3 Hop
24
4.4.2.2Analisis Delay
Pengukuran Delay dinyatakan sebagai rata-rata perbedaan antara waktu penerimaan paket (packet arrival) dan waktu pengiriman paket (packet start). Dalam penelitian ini digunakan untuk nilai delay adalah detik. Delay 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop untuk masing-masing Node stasiun terdapat pada Tabel 12. Dari Tabel 12 terlihat bahwa skenario 1 Hop memiliki nilai delay yang lebih kecil dibandingkan 2 Hop dan 3 Hop, dan nilai delay 2 hop lebih kecil dari 3 hop. Penambahan 1 Hop mampu meningkatkan nilai delay rata-rata sebesar 23.28%, atau sebesar 0.06 detik. Hal ini karena semakin banyak perangkat Node stasiun yang terhubung, maka semakin besar delay dalam proses pengiriman data. Grafik perbandingan delay untuk 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop dapat dilihat pada Gambar 16.
Tabel 12 Delay untuk 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop Hop Ke- Node Stasiun Ke- Delay (s)
Minimum Maksimum Rata-rata
1 0.137 0.280 0.160 1 3 0.115 0.323 0.173 4 0.172 0.291 0.179 2 0.158 0.376 0.211 2 5 0.200 0.374 0.227 6 0.228 0.255 0.237 3 2 0.262 0.493 0.290 (a) (b)
25
(c)
Gambar 16 Perbandingan Delay untuk (a) 1 Hop, (b) 2 Hop dan (c) 3 Hop 4.4.2.3Analisis Packet Loss Ratio
Packet loss ratio (PLR) atau rasio kehilangan paket merupakan perbandingan antara paket data yang hilang terhadap total jumlah paket yang dikirimkan kepada tujuannya melalui media transmisi tertentu. Pada Tabel 13 terlihat presentase paket data yang hilang selama proses pengiriman untuk 1 hop, 2 hop dan 3 hop. Antara skenario 1 Hop dan 2 Hop, paket yang hilang tidak jauh berbeda hal ini karena kemampuan perangkat dan bandwidth masih mampu melewatkan jumlah data. Pada skenario 3 Hop, paket yang hilang mengalami peningkatan serbesar 0.01% dibandingkan dengan 1 Hop dan 2 Hop. Hal ini terjadi karena jumlah hop mengalami penambahan akibat dari Node koordinator salah satu cluster down sehingga terbentuk jalur baru yang lebih panjang.
Tabel 13 Packet loss ratio untuk 1 Hop, 2 Hop dan 3 Hop Hop Ke- Node Stasiun Ke- Jumlah paket dikirim Jumlah paket diterima
Packet loss ratio (%)
1 400 397 0.01 1 3 400 396 0.01 4 400 393 0.02 2 400 394 0.02 2 5 400 397 0.01 6 400 396 0.01 3 2 400 388 0.03 4.5.Pengujian Sistem
Pengujian dilakukan dengan mengkases website WSN sistem pemantauan udara dimana sebelumnya menjalankan terlebih dahulu semua perangkat sistem. Pada saat pengujian, hal pertama yang harus dilakukan ialah dengan membuka aplikasi browser kemudian ketikkan url : http://ncc.ipb.ac.id/~ispu maka akan tampil halaman utama dengan beberapa menu pilihan. Kemudian untuk melihat apakah informasi ISPU secara real-time berjalan, maka pilih menu Real-time Monitoring. Gambar 17memperlihatkan tampilan halaman Real-time Monitoring.
26
Gambar 17 Tampilan halaman Real-time Monitoring
Setelah dilakukan pengujian dengan mengakses website sistem pemantauan udara secara real-time berjalan dengan baik. Sistem mampu memberikan informasi nilai ISPU secara real-time untuk empat parameter ISPU, yaitu CO, SO2, NO2, dan O3 berdasarkan lokasi Node stasiun dan jenis sensor beserta visualisasi dalam bentuk grafik.
27
5
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Sistem yang dibangun mampu memberikan informasi nilai ISPU secara real-time pada sensor CO. Hal ini dikarenakan pencemar udara yang lain (PM-10, CO2, O3) menggunakan dummy sensor. Level pencemar udara CO pada lokasi penelitian masih dalam kategori baik. Pengujian kinerja dari WSN dengan topologi mesh-like tree menunjukkan bahwa pengurangan 1 hop meningkatkan throughput sebesar 32.06% atau 0.52 kbps, dan telah menurunkan nilai delay sebesar 23.28% atau 0.06 detik, sehingga lebih sedikit hop menghasilkan nilai throughput yang lebih tinggi namun delay rendah. Sementara packet loss ratio meningkat hanya pada saat menggunakan 3 hop, yaitu sebesar 0.01%, ini karena untuk 3 hop terjadi pembentukan jalur baru yang lebih panjang.
Saran
Sistem ini agar dapat dikembangkan dengan menambah jumlah Node stasiun dan area yang lebih luas lagi serta mengganti sensor dummy menggunakan real sensor. Kemudian protokol yang diterapkan pada sistem dapat diganti menggunakan protokol alternatif lainnya seperti wifi, wimax dan lain-lain.