Transmisi Pada Lingkungan Indoor

BAB II LANDASAN TEORI

2.5 Transmisi Pada Lingkungan Indoor

Menurut (Siswandari, Puspitorini, & Jati, 2011), transmisi informasi ataupun propagasi gelombang radio ialah fenomena besar dalam proses perancangan suatu sistem komunikasi nirkabel (wireless commnunication), sebab pada dasarnya propagasi ialah parameter yang sangat berarti terhadap keberhasilan suatu komunikasi. Dikala ini pemakaian teknologi komunikasi nirkabel tumbuh sangat pesat, salah satu contoh merupakan pemakaian teknologi Wireless Sensor Network (WSN). Guna penempatan sensor pada teknologi WSN, butuh dikenal ciri propagasi di area tersebut. Media transmisi yang digunakan pada riset ini merupakan LoRa, dimana LoRa mengirimkan sinyal gelombang radio pada frekuensi tertentu. Sinyal gelombang tersebut sangat dipengaruhi oleh area transmisinya.

Menurut (Ayat, Agus, & Nas, 2008) terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap media transmisi dan sinyal sebagai penentu data rate dan jarak pada lingkungan indoor diantaranya:

1. Bandwidth (lebar pita)

Semakin besar bandwidth sinyal, maka semakin besar pula daya yang dapat ditangani.

2. Interference (interferensi)

Interferensi atau gangguan dari sinyal dalam pita yang saling overlapping dapat menyebabkan distorsi atau dapat merusak sebuah sinyal.

3. Jumlah penerima (receiver)

Sebuah media terpandu dapat digunakan untuk membangun sebuah hubungan point-to-point atau sebuah hubungan yang dapat digunakan secara bersama-sama.

4. Daya pancar pada Tx (Transmitter) dan Rx (Receiver)

Setelah mengenali faktor- faktor yang berhubungan dengan media transmisi pada area indoor, nyatanya aspek tersebut mempengaruhi keadaan transmisi pada area indoor ataupun ciri area indoor. Aspek tersebut mempengaruhi penempatan node di area indoor. Menurut (Rappaport, 2002) karakteristik lingkungan diukur dari PLEnya. Contoh PLE di berbagai kondisi ditunjukkan pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Nilai Parameter “n” Pada Tipe Lingkungan Yang Berbeda

Free Space 2

Urban Area 2.7-3.5

Shadowed Urban Area 3-5

In-building LOS 1.6-1.8

Obstructed in-building 4-6

(Sumber : Rappaport, 2002)

Sedangkan menurut (A., Kristalina, & Sudarsono, 2016), PLE dapat diukur dari daya penerima (RSSI) dengan rumus :

𝑛 = 10 …… (1)

Keterangan :

P0 : Daya yang terkuat dari jarak referensi.

RSSIij : Daya yang dikirim dari hasil pengukuran.

dij : Jarak pengukuran.

15 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Model Perancangan

Gambar 3.1 Topologi Pengiriman Data

Pada Gambar 3.1 dapat dilihat ada beberapa bagian dari topologi diatas dimana setiap node pada modul LoRa yang terhubung oleh ARDUINO Nano memiliki tugasnya masing-masing, berikut penjelasan setiap bagian yang ada pada topologi yang telah dibuat:

1. Transmitter

Node yang bertugas sebagai transimitter (Tx) akan mengirimkan data menuju node receiver (Rx). Data yang dikirimkan berupa paket data dan milis dari Tx sehingga dapat dibandingkan dengan data dan milis yang diterima oleh Rx.

2. Receiver

Node yang bertugas sebagai receiver (Rx) akan menerima data dan milis dari node transmitter (Tx) serta menampilkannya pada serial monitor ARDUINO dan merekap RSSI (Received Signal Strength Indicator) dan SNR (Signal Noise Ratio).

3.2 Perancangan Perangkat Keras

Gambar 3.2 Rangkaian Skematik LoRa

Gambar 3.3 Rangkaian Skematik LED Merah

Gambar 3.4 Rangkaian Skematik LED Putih

Pada rangkaian tersebut terdapat dua buah LED, LED merah dan LED putih.

Skematik dari LED merah pada ARDUINO dapat dilihat pada Gambar 3.3. LED merah pada rangkaian menandakan data telah siap dikirim. LED merah akan mati ketika data berhenti dikirimkan. LED merah dihubungkan dengan ARDUINO Nano melalui:

1. Pin digital 9 pada ARDUINO Nano dihubungkan dengan pin positif dari LED

2. Ground pada ARDUINO Nano dihubungkan dengan pin negatif dari LED Skematik LED putih dari ARDUINO dapat dilihat pada Gambar 3.4. LED putih pada ranngkaian tersebut menandakan apabila mikrokontroler sudah dialiri oleh tegangan. LED putih dihubungkan dengan ARDUINO Nano melalui:

1. Pin tegangan 3v pada ARDUINO Nano dihubungkan dengan pin positif dari LED

2. Ground pada ARDUINO Nano dihubungkan dengan pin negatif dari LED

3.3 Perancangan Prototype

Rangkaian yang telah dibuat ditempatkan pada sebuah black box yang telah dibuatkan 3 lubang untuk peletakan dua buah LED serta antena LoRa. Desain dari black box yang akan digunakan untuk tiap node dapat dilihat pada Gambar 3.5 dan Gambar 3.6.

Gambar 3.5 Tampak Dalam Desain Black Box

Gambar 3.6 Tampak Luar Desain Black Box

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

3.4.1 Algoritma Penerapan Sistem Pada Transmitter

Gambar 3.7 Flowchart Transmitter

Pada algoritma ini program transmitter berjalan melalui deklarasi variabel x=0 serta LED, setelah itu setting parameter BW,SF serta CR setelah itu kirim data update hingga 768 karena data yang dikirimkan mulai 0-255 sebanyak 3 kali perulangan, lalu data akan dikirimkan dengan indikator LED menyala serta

menampilkan data serta milis pada serial monitor. Jika kirim data sudah mencapai batas 768 maka program akan berhenti dan LED akan mati.

3.4.2 Algoritma Penerapan Sistem Pada Transmitter

Gambar 3.8 Flowchart Receiver

Pada algoritma ini program receiver berjalan melalui deklarasi variabel LED selanjutnya setting parameter BW,SF serta CR, lalu LED akan menyala sebagai tanda terima data dari transmitter serta menampilkan data,RSSI,SNR dan milis pada serial monitor. Jika penerimaan data sudah selesai maka program akan berhenti dan LED akan mati.

3.5 Analisa Parameter

3.5.1 Kondisi LOS (Line of Sight)

Kondisi LOS merupakan kondisi dimana antara pemancar (transmitter) dan penerima (receiver) tidak terdapat halangan apapun. Skenario pengambilan data akan dilakukan dengan cara menempatkan 2 node di dalam Arena Prestasi Universitas Dinamika dengan panjang lapangan berkisar 27.5m.

a) Perubahan BW (Bandwidth)

Tabel 3.1 Pengaruh perubahan parameter BW

BW RSSI SNR PDR ToA

125kHz 250kHz 500kHz

b) Perubahan SF (Spreading Factor)

Tabel 3.2 Pengaruh perubahan parameter SF

SF RSSI SNR PDR ToA

c) Perubahan CR (Coding Rate)

Tabel 3.3 Pengaruh perubahan parameter CR

CR RSSI SNR PDR ToA

4/5 4/6 4/7 4/8

3.5.2 Kondisi NLOS (Non Line of Sight)

Kondisi N-LOS merupakan kondisi dimana antara pemancar (transmitter) dan penerima (receiver) terdapat halangan seperti pohon,pilar,rumah,bangunan,dll.

Skenario pengambilan data akan dilakukan dengan cara menempatkan 2 node di 2 lantai yang berbeda yaitu transmitter di lantai 1 dan receiver di lantai 9.

a) Perubahan BW (Bandwidth)

Tabel 3.4 Pengaruh perubahan parameter BW

BW RSSI SNR PDR ToA

125kHz 250kHz 500kHz

b) Perubahan SF (Spreading Factor)

Tabel 3.5 Pengaruh perubahan parameter SF

SF RSSI SNR PDR ToA

c) Perubahan CR (Coding Rate)

Tabel 3.6 Pengaruh perubahan parameter CR

CR RSSI SNR PDR ToA

4/5 4/6 4/7 4/8

23 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Skenario LOS (Line of Sight) Tujuan

Tujuan dari pengujian ini yaitu menguji pengirim (transmitter) mengirimkan data serta merekap milis yang nantinya akan diterima oleh penerima (receiver) yang juga merekap nilai RSSI,SNR, serta merekap milis. Pengujian ini nantinya akan mencari nilai PDR,RSSI,SNR serta ToA dalam setiap setting parameter. Skenario LOS sendiri tidak terdapat halangan apapun. Pengambilan data dilakukan pada Arena Prestasi Lt.9 Universitas Dinamika.

Peralatan yang Digunakan

1. Black box berisi rangkaian ARDUINO Nano serta modul LoRa 2. Laptop

Cara Pengujian

1. Menyambungkan laptop dengan black box pada transmitter yang telah terisi ARDUINO Nano serta modul LoRa begitu pula pada receiver

2. Mengatur perubahan parameter BW,SF serta CR

3. Mengamati hasil pengiriman data antara transmitter dan receiver

Hasil Pengujian

Skenario pada kondisi LOS menggunakan panjang lapangan di arena prestasi dengan panjang 27.5 meter sesuai pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Denah Arena Prestasi

Gambar 4.2 Posisi Transmitter

Gambar 4.3 Posisi Receiver

Pengujian dilakukan dengan mensejajarkan antara transmitter dan receiver seperti pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.3, selanjutnya antara transmitter dan receiver diatur parameter sesuai skenario pengujian. Pengaturan parameter antara transmitter dan receiver harus sama agar data yang terekap akurat.

4.1.4.1 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis PDR Tabel 4.1 Pengaruh perubahan PDR (%) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.4 Pengaruh perubahan PDR (%) dengan parameter Bandwith 125kHz

Berdasarkan Tabel 4.1 dan Gambar 4.4, hasil pengukuran PDR terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR sangat berpengaruh pada tingkat keberhasilan pengiriman data. Hal ini bisa dilihat pada setting parameter BW=125 dengan CR=4/8, dimana pada setting parameter tersebut didapatkan pada setiap perubahan parameter SF data dapat terkirim 100%. Hal ini dikarenakan kecepatan pengiriman data (bitrate) pada setting BW=125kHz dan CR=4/8 cenderung lambat, sehingga data dapat dikirmkan satu per satu tanpa ada data yang dikirimkan pada saat yang bersamaan.

4.1.4.2 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis RSSI

Tabel 4.2 Pengaruh perubahan RSSI (dBm) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.5 Pengaruh perubahan RSSI (dBm) dengan parameter Bandwith 125kHz

Berdasarkan Tabel 4.2 dan Gambar 4.5, hasil pengukuran RSSI terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR sangat berpengaruh pada peningkatan nilai RSSI yang cukup baik. Dimana pada setting BW=125kHz dengan CR=4/5 nilai RSSI berkisar “-69.95”dBm hingga “-80.84”dBm, sedangkan pada setting parameter BW=125kHz dengan CR=4/7 nilai RSSI berkisar “-63.38”dBm hingga

“-72.39”dBm, begitu pula dengan setting parameter lainnya. Ditemukan bahwa setting SF 8 merupakan yang terbaik dalam skenario sesuai pada Gambar 4.5.

-90

NILAI RSSI (dBm) LOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

dBm

4.1.4.3 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis SNR Tabel 4.3 Pengaruh perubahan SNR (dB) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.6 Pengaruh perubahan SNR (dB) dengan parameter Bandwith 125kHz

Berdasarkan Tabel 4.3 dan Gambar 4.6, hasil pengukuran SNR terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR pada pengujian skenario LOS bernilai cukup baik sesuai kategori SNR dimana pada pengujian dengan setting BW=125kHz ditemukan SNR berkisar 8 hingga 12.

NILAI SNR (dB) LOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

4.1.4.4 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis ToA Tabel 4.4 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.7 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 125kHz

Tabel 4.5 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 500kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

NILAI ToA (ms) LOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.8 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 500kHz

Berdasarkan Tabel 4.4 dan Gambar 4.7, hasil pengukuran ToA terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR sangat berpengaruh pada jeda waktu pengiriman data. Semakin besar setting parameter SF dan CR maka akan meningkatkan nilai ToAnya, peningkatan parameter BW juga berpengaruh dalam mengurangi jeda waktu pengiriman data, semakin besar bandwith yang digunakan akan mempercepat waktu pengiriman data sesuai Tabel 4.5 dan Gambar 4.8, namun tidak menjamin keseluruhan data dapat terkirim secara baik.

Analisis Data

Perubahan tiap parameter pada skenario LOS berpengaruh pada pengiriman data yang dilakukan. Pada parameter bandwith (BW), semakin besar setting BW yang digunakan maka akan mempercepat pengiriman data. Pada parameter spreading factor (SF), semakin besar setting SF yang digunakan maka tingkat keberhasilan seluruh data terkirim (PDR) semakin baik namun dapat memperlambat waktu pengiriman data. Sedangkan pada parameter coding rate (CR), semakin besar CR maka PDR serta RSSI akan membaik juga, sedangkan untuk ToA akan meningkat. Pada pengujian skenario LOS setting parameter terbaik

NILAI ToA (ms) LOS BW500

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

yaitu dengan BW125kHz, SF8, CR4/7 dengan memperoleh PDR sebesar 100%

serta RSSI sebesar -63,38 dBm.

4.2 Pengujian Skenario NLOS (Non Line of Sight) Tujuan

Tujuan dari pengujian ini yaitu menguji pengirim (transmitter) mengirimkan data serta merekap milis yang nantinya akan diterima oleh penerima (receiver) yang juga merekap nilai RSSI,SNR, serta merekap milis. Pengujian ini nantinya akan mencari nilai PDR,RSSI,SNR serta ToA dalam setiap setting parameter. Skenario NLOS sendiri terdapat halangan berupa perbedaan lantai. Pengambilan data dilakukan pada lantai 1 untuk sisi transmitter sedangkan sisi receiver berada pada lantai 9 Universitas Dinamika.

Peralatan yang Digunakan

1. Black box berisi rangkaian ARDUINO Nano serta modul LoRa 2. Laptop

Cara Pengujian

1. Menyambungkan laptop dengan black box pada transmitter yang telah terisi ARDUINO Nano serta modul LoRa begitu pula pada receiver

2. Mengatur perubahan parameter BW,SF serta CR

3. Mengamati hasil pengiriman data antara transmitter dan receiver

Hasil Pengujian

Skenario pada kondisi NLOS menggunakan perbedaan lantai. Posisi trasnsmitter berada pada lantai 1, sedangkan receiver berada pada lantai 9 gedung biru Universitas Dinamika sesuai dengan Gambar 4.8 dan Gambar 4.10.

Gambar 4.9 Denah Posisi Transmitter Pada Lantai 1

Gambar 4.10 Posisi Transmitter di Lantai 1

Gambar 4.11 Denah Posisi Receiver Pada Lantai 9

Gambar 4.12 Posisi Receiver di Lantai 9

Pengujian dilakukan dengan posisi transmitter berada di lantai 1 gedung biru Universitas Dinamika dan receiver berada di lantai 9 gedung biru Universitas Dinamika seperti pada Gambar 4.9 dan Gambar 4.11, selanjutnya antara transmitter dan receiver diatur parameter sesuai skenario pengujian. Pengaturan parameter antara transmitter dan receiver harus sama agar data yang terekap akurat.

4.2.4.1 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis PDR Tabel 4.6 Pengaruh perubahan PDR (%) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

SF 7 87.24 98.05 98.57 99.22

SF 8 97.26 99.87 99.35 100

SF 9 82.29 100 100 100

SF 10 95.57 100 100 100

SF 11 99.48 100 100 100

SF 12 99.87 100 100 100

Gambar 4.13 Pengaruh perubahan PDR (%) dengan parameter Bandwith 125kHz

Berdasarkan Tabel 4.5 dan Gambar 4.12, hasil pengukuran PDR terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR sangat berpengaruh pada tingkat keberhasilan pengiriman data. Hal ini bisa dilihat pada BW=125kHz dengan CR=4/8, dimana pada setting parameter tersebut didapatkan pada setiap perubahan parameter SF hanya SF=7 saja yang tidak bisa mencapai 100%. Ditemukan juga nilai PDR yang kurang stabil pada setting CR=4/5. Hal ini dikarenakan kecepatan pengiriman data (bitrate) pada setting BW=125kHz dan CR=4/8 cenderung lambat, sehingga data dapat dikirmkan satu per satu tanpa ada data yang dikirimkan pada saat yang bersamaan. Kurang stabilnya pengiriman data pada setting CR=4/5 disebabkan karena masih adanya interferensi terhadap pengiriman data.

NILAI PDR (%) NLOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

4.2.4.2 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis RSSI

Tabel 4.7 Pengaruh perubahan RSSI (dBm) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.14 Pengaruh perubahan RSSI (dBm) dengan parameter Bandwith 125kHz

Berdasarkan Tabel 4.6 dan Gambar 4.13, hasil pengukuran RSSI terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR sangat berpengaruh pada peningkatan nilai RSSI yang cukup baik. Dimana pada setting BW=125kHz dengan CR=4/5 nilai RSSI berkisar “-116.43”dBm hingga “-121.59”dBm, sedangkan pada setting parameter BW=125kHz dengan CR=4/8 nilai RSSI berkisar “-103.63”dBm hingga

“-108.99”dBm, begitu pula dengan setting parameter lainnya.

-125

NILAI RSSI (dBm) NLOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

dBm

4.2.4.3 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis SNR Tabel 4.8 Pengaruh perubahan SNR (dB) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.15 Pengaruh perubahan SNR (dB) dengan parameter Bandwith 125kHz

Berdasarkan Tabel 4.7 dan Gambar 4.14, hasil pengukuran SNR terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR pada pengujian skenario NLOS bernilai buruk sesuai kategori SNR dimana pada pengujian dengan setting BW=125kHz ditemukan SNR berkisar -5 hingga 5.

-8

NILAI SNR (dB) NLOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

4.2.4.4 Hasil Perubahan Parameter LoRa terhadap Analisis ToA Tabel 4.9 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 125kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.16 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 125kHz

Tabel 4.10 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 500kHz

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

NILAI ToA (ms) NLOS BW125

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Gambar 4.17 Pengaruh perubahan ToA (ms) dengan parameter Bandwith 500kHz

Berdasarkan Tabel 4.9 dan Gambar 4.16, hasil pengukuran ToA terhadap perubahan parameter BW,SF serta CR sangat berpengaruh pada jeda waktu pengiriman data. Semakin besar setting parameter SF dan CR maka akan meningkatkan nilai ToAnya, peningkatan parameter BW juga berpengaruh dalam mengurangi jeda waktu pengiriman data, semakin besar bandwith yang digunakan akan mempercepat waktu pengiriman data sesuai Tabel 4.10 dan Gambar 4.17, namun tidak menjamin keseluruhan data dapat terkirim secara baik. Selisih antara ToA pada scenario LOS dan NLOS tidak terdapat perbedaan yang signifikan, hanya saja pada pengujian NLOS terdapat kesalahan kecil ketika pengujian salah 1 laptop mati sehingga memberi perbedaan waktu yang cukup signifikan, bisa dilihat pada Tabel 4.8 dimana seharusnya tiap makin besar setting parameter SF dan CR maka ToA akan semakin besar pula.

NILAI ToA (ms) NLOS BW500

CR 4/5 CR 4/6 CR 4/7 CR 4/8

Analisis Data

Perubahan tiap parameter pada skenario NLOS berpengaruh pada pengiriman data yang dilakukan. Pada parameter bandwith (BW), semakin besar setting BW yang digunakan maka akan mempercepat pengiriman data. Pada parameter spreading factor (SF), semakin besar setting SF yang digunakan maka tingkat keberhasilan seluruh data terkirim (PDR) semakin baik namun dapat memperlambat waktu pengiriman data. Sedangkan pada parameter coding rate (CR), semakin besar CR maka PDR serta RSSI akan membaik juga, sedangkan untuk ToA akan meningkat. Pada pengujian skenario NLOS setting parameter terbaik yaitu dengan BW125kHz, SF8, CR4/8 dengan memperoleh PDR sebesar 100% serta RSSI sebesar -103,63 dBm.

4.3 Pengujian PLE (Path Loss Exponent) Tujuan

Tujuan dari pengujian ini yaitu mengetahui karakteristik lingkungan pengujian sesuai dengan nilai Path Loss Exponent pada tabel Rappaport.

Peralatan yang Digunakan

1. Black box berisi rangkaian ARDUINO Nano serta modul LoRa 2. Laptop

3. Meteran

Cara Pengujian

1. Menyambungkan laptop dengan black box pada transmitter yang telah terisi ARDUINO Nano serta modul LoRa begitu pula pada receiver

2. Membagi jarak sesuai kebutuhan pengujian PLE untuk skenario LOS dan NLOS 3. Mengatur parameter terbaik dalam scenario LOS dan NLOS

4. Mengamati nilai RSSI pengiriman data antara transmitter dan receiver

Hasil Pengujian

Skenario pengambilan data PLE dilakukan melalui 2 skenario yaitu LOS dan NLOS. Dimana masing-masing skenario telah dilakukan pembagian jarak yang sama. Skema pengujian dapat dilihat melalui Tabel 4.11 dan Tabel 4.12.

Tabel 4.11 Skema Pengujian Skenario LOS

LOS 6.5m 13.5m 20.5m 27.5m

PLE (n)

Tabel 4.12 Skema Pengujian Skenario NLOS

NLOS Lantai 1-3 (6.5m) Lantai 1-5 (13.5m) Lantai 1-7 (20.5m) Lantai 1-9 (27.5m)

PLE (n)

Dengan menggunakan rumus :

𝑛 = 10

Parameter yang dibutuhkan didapatkan dari hasil percobaan pengambilan data dengan menggunakan parameter terbaik dari masing-masing scenario yaitu dengan LOS menggunakan BW125,SF8,CR4/7 dan NLOS menggunakan BW125,SF8,CR4/8.

Tabel 4.13 Hasil Rata-Rata RSSI Skenario LOS Rata-rata RSSI

6.5m -50.828 13.5m -56.836 20.5m -63.806 27.5m -65.584

Gambar 4.18 Grafik Perbandingan RSSI terhadap Jarak

Tabel 4.14 Hasil Rata-Rata RSSI Skenario NLOS Rata-rata RSSI

Perbandingan Nilai RSSI terhadap Jarak

Rata-rata RSSI

dBm

Gambar 4.19 Grafik Perbandingan RSSI terhadap Jarak

Tabel 4.15 Contoh Hasil Rata-Rata RSSI Percobaan LOS 6,5m COBA 1 -50.56

COBA 2 -51.21 COBA 3 -51.24 COBA 4 -50.4 <-Po COBA 5 -50.73 RATA-RATA -50.83 <-RSSIij

Pada Tabel 4.15 Ditemukan bahwa P0 = -50,24 dBm, pada percobaan ke-4 ditemukan bahwa nilai maksimal dari RSSI yaitu -49 dBm maka -49 diambil sebagai P0 dan RSSIij = -50,83 dBm dengan dij = 6,5m. Maka didapatkan :

𝑛 = 10

Perbandingan Nilai RSSI terhadap Jarak

Rata-rata RSSI

dBm

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan PLE Skenario LOS Jarak PLE (n)

6.5m 1.68 13.5m 1.78 20.5m 1.15 27.5m 1.29

Gambar 4.20 Grafik Perubahan PLE Skenario LOS

Tabel 4.17 Hasil Perhitungan PLE Skenario NLOS

Jarak PLE (n)

Gambar 4.21 Grafik Perubahan PLE Skenario NLOS

Analisis Data

Perubahan nilai PLE (n) pada skenario LOS dan NLOS ditunjukkan berturut-turut sebagai berikut : pertama hasil pengujian PLE pada kondisi LOS dalam gedung (in-building LOS) sebesar 1,5 kedua untuk kondisi NLOS dalam gedung (obstructed in-building) sebesar 2,8.

Pengujian nilai PLE dilihat dari pengukuran RSSI terhadap variasi jarak.

Pengujian ini perlu dilakukan berulang kali untuk mendapatkan nilai RSSI terhadap jarak yang linier (semakin jauh jarak maka semakin rendah nilai RSSI yang didapatkan). Sehingga hasil dari perhitungan PLE ditentukan oleh hasil pengukuran RSSI, perubahan RSSI yang didapatkan tergantung dari lingkungan pada saat itu.

6.5m (Lantai 1-3) 13.5m (Lantai 1-5) 20.5m (Lantai 1-7) 27.5m (Lantai 1-9)

PLE Skenario NLOS

PLE (n)

4.4 Analisis Hasil Perhitungan Perubahan Parameter LoRa

Tabel 4.18 Perhitungan Ts, Rs, Rb menggunakan BW=125kHz CR=4/5

SF 7 8 9 10 11 12 Satuan

Ts 0.001024 0.002048 0.004096 0.008192 0.016384 0.032768 sekon Rs 976.5625 488.28125 244.140625 122.0703125 61.03515625 30.51757813 symbol/sekon Rb 5.46875 3.125 1.7578125 0.9765625 0.537109375 0.29296875 kbps

Tabel 4.19 Perhitungan Ts, Rs, Rb menggunakan BW=125kHz CR=4/6

SF 7 8 9 10 11 12 Satuan

Ts 0.001024 0.002048 0.004096 0.008192 0.016384 0.032768 sekon Rs 976.5625 488.28125 244.140625 122.0703125 61.03515625 30.51757813 symbol/sekon Rb 4.557291667 2.604166667 1.46484375 0.813802083 0.447591146 0.244140625 kbps

Tabel 4.20 Perhitungan Ts, Rs, Rb menggunakan BW=125kHz CR=4/7

SF 7 8 9 10 11 12 Satuan

Ts 0.001024 0.002048 0.004096 0.008192 0.016384 0.032768 sekon Rs 976.5625 488.28125 244.140625 122.0703125 61.03515625 30.51757813 symbol/sekon Rb 3.90625 2.232142857 1.255580357 0.697544643 0.383649554 0.209263393 kbps

Tabel 4.21 Perhitungan Ts, Rs, Rb menggunakan BW=125kHz CR=4/8

SF 7 8 9 10 11 12 Satuan

Ts 0.001024 0.002048 0.004096 0.008192 0.016384 0.032768 sekon Rs 976.5625 488.28125 244.140625 122.0703125 61.03515625 30.51757813 symbol/sekon Rb 3.41796875 1.953125 1.098632813 0.610351563 0.335693359 0.183105469 kbps

1. Semakin besar SF maka semakin besar Ts serta semakin kecil Rs dan Rb Keterangan : Setting parameter SF sangat penting untuk konfigurasi awal dari sebuah pengukuran LoRa karena nilai SF dapat mempengaruhi kecepatan data (bit rate/Rb) yang dibuktikan dengan nilainya yang semakin kecil. Hal ini membuat durasi transmisi data semakin panjang. Sehingga konfigurasi parameter LoRa dapat dipertimbangkan jika dilakukan pada jarak yang lebih jauh.

2. Semakin besar BW maka nilai Ts semakin kecil dan Rs semakin besar Keterangan : Setting parameter BW sangat penting untuk konfigurasi awal dari sebuah pengukuran LoRa karena nilai BW dapat mempengaruhi

periode waktu (Ts) yang dibuktikan dengan nilainya yang semakin kecil.

Dalam pengujian kali ini menggunakan 2048 symbol dimana 1 symbol memuat 3 bit yang didapatkan dari perhitungan :

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑦𝑚𝑏𝑜𝑙 =Jumlah bit yang digunakan 3

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑦𝑚𝑏𝑜𝑙 =6144 3

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑦𝑚𝑏𝑜𝑙 = 2048 symbol/detik

Semakin besar BW akan berpengaruh pada jumlah symbol yang dapat terkirim dalam satuan detik.

3. Semakin besar CR maka nilai Rb semakin kecil

Keterangan : Setting parameter CR sangat penting untuk konfigurasi awal dari sebuah pengukuran LoRa karena nilai CR dapat mempengaruhi kecepatan data (bit rate/Rb) yang dibuktikan dengan nilainya yang semakin kecil. Hal ini membuat durasi transmisi data semakin panjang. Kecepatan data (Rb) juga dipengaruhi oleh parameter SF yang semakin besar pula.

48 BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari semua hasil pengujian yang telah dilakukan didapatkan beberapa kesimpulan, diantaranya:

1. Perubahan tiap parameter pada skenario LOS dan NLOS berpengaruh pada pengiriman data yang dilakukan. Pada parameter bandwidth (BW), semakin besar setting BW yang digunakan maka akan mempercepat pengiriman data namun semakin besar bandwidth tidak bisa menjamin setiap paket dapat dikirim dengan sempurna, dikarenakan pada saat pengiriman dilakukan dalam waktu yang sama transmitter dapat mengirimkan lebih dari 1 paket sedangkan yang dapat diterima oleh receiver hanyalah 1 paket saja. Penggunaan bandwidth besar juga dapat menurunkan sensitivitas receiver. Maka dari itu nilai PDR akan

Dalam dokumen FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA (Halaman 32-0)