1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem manajemen pada lingkungan rumah atau yang lebih dikenal sebagai sistemsmart home, menjadi sebuah isu yang semakin populer saat ini. Kelebihan dari sistem tersebut adalah membantu pemilik rumah sendiri dan juga dapat membantu orang lanjut usia (Lansia) serta orang cacat. Selain itu sistem ini juga dapat melakukan penghematan energi sehingga mengurangi emisi polusi. Sistem yang ada pasaran, cenderung membutuhkan harga yang mahal dan membutuhkan instalasi yang cukup rumit, sehingga untuk instalasi smart home perlu mengubah atau merekonstruksi kembali rumah yang akan dipasangkan smarthome tersebut. Definisi dari smart home dapat bervariasi, tergantung dari akar permasalahannya. Menurut Intertek, definisi smart home adalah sebuah tempat tinggal atau kediaman yang menghubungkan jaringan komunikasi dengan peralatan listrik untuk memungkinkan dikontrol, dimonitor atau diakses dari jarak jauh [1].
Dengan merancang serta melakukan implementasi jaringan smart home dengan menggunakan standar terbuka yaitu Zigbee IEEE 802.15.4, yang akan diteliti adalah kinerja jaringan pada layer fisik (physical layer). Karakteristik yang akan dianalisis adalah parameter utama dari layer fisik seperti jangkauan transmisi, konsumsi energi, interferensi (interference) dan pengaruhnya terhadap kecepatan pengiriman informasi.
1.2 Maksud dan Tujuan
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan sebelumnya, maka maksud dari penelitian ini adalah membangun jaringan smart home menggunakan standar terbuka, yaitu Zigbee IEEE 802.15.4.
Tujuan dari ingin dicapati dari penelitian ini adalah:
1. Melihat kinerja jaringan yang dibangun dengan Zigbee IEEE 802.15.4
2. Melakukan analisis dari parameter utama dari layer fisik seperti jangkauan transmisi, konsumsi energi, interferensi serta pengaruh kecepatan pengiriman informasi.
1.3 Batasan Masalah
Dalam pembangunan sistem ini, terdapat beberapa batasan masalah, diantaranya:
1. Modul Zigbee yang digunakan adalah modul Xbee.
2. Jaringan yang dibangun hanya menggunakan satu buah modul Xbee sebagai pengirim dan satu modul Xbee sebagai penerima.
3. Peralatan yang disimulasikan adalah 4 buah lampu dan sebuah kipas angin untuk mewakili peralatan listrik pada smart home.
1.4 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Studi Pustaka
Merupakan pengumpulan informasi yang akan dibutuhkan pada perancangan dengan cara mencari referensi, membaca dan mempelajari buku, jurnal ilmiah artikel yang berkaitan dengan penelitian.
Perancangan yang dilakukan antara lain perancangan perangkat, dan kofigurasi perangkat keras agar dapat berjalan dengan baik pada sistem.
3. Pengujian
merupakan pengujian dari implementasi yang telah dikerjakan. Pengujian akan dilakukan pada gedung Unikom untuk pengujian jarak terhadap kecepatan pengiriman informasi. Pengambilan data dibagi dua yaitu didalam gedung serta di luar gedung. Untuk pengambilan data pengaruh interferensi dan konsumsi energi akan dilaksanakan di ruang Laboratorium Komunikasi Data.
4. Analisa dan Kesimpulan
Analisa dilakukan dari pengujian sistem dan dapat diambil sebuah kesimpulan dari penelitian ini.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini disusun untuk memenuhi gambaran umum tentang penelitian yang dilakukan. Sistematika penulisan ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan secara singkat mengenai latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi dan sistematika penulisan dengan maksud memberikan gambaran tentang isi tugas akhir ini.
BAB II TEORI PENUNJANG
Bab ini membahas tentang berbagai konsep dasar dan teori-teori yang berkaitan dengan topik penelitian yang dilakukan dan hal-hal yang berguna dalam proses analisis permasalahan untuk membangun sistem.
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Bab ini menjelaskan tentang blok-blok sistem yang dirancang serta diimplementasikan. Parameter-parameter sistem, blok diagram, dan diagram alir sistem.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
4
Pada bab ini akan membahas tentang teori dan komponen penunjang yang akan digunakan pada perancangan dan implementasi pengaturan lampu menggunakan protokol Zigbee pada wireless personal area network. Pembahasan berisi tentang komunikasi data, jaringan komputer, wireless, Arduino, dan protokol Zigbee.
2.1 Komunikasi Data
Komunikasi data adalah hubungan atau interaksi (pengiriman dan peneriman) antar device yang terhubung dalam sebuah jaringan, baik yang dengan jangkauan sempit maupun dengan jangkauan yang lebih luas. efektivitas dari komunikasi data tergantung pada empat karakteristik mendasar yaitu pengiriman, akurasi, ketepatan waktu, dan jitter[4]. Berikut ilustrasi komunikasi data pada gambar II.1.
Gambar II.1 Ilustrasi Komunikasi Data
Komponen Komunikasi Data meliputi:
1. Pengirim, perangkat yang mengirimkan data. 2. Penerima, perangkat yang menerima data. 3. Data, informasi yang akan dikomunikasikan.
4. Media pengiriman, media atau perantara yang digunakan untuk melakukan pengiriman data.
2.1.1 Arah Pertukaran Data
Komunikasi antara dua perangkat berdasarkan arah pertukaran data, komunikasi data terbagi atas tiga metode, yaitu simplex, half-duplex, dan full-duplex.
1. Simplex
Dalam mode simplex, menggunakan komunikasi yang searah seperti pada jalan satu arah. Hanya satu dari dua perangkat pada jalur dapat mengirimkan, yang lain hanya dapat menerima. Keyboard dan monitor adalah contoh perangkat simplex. Keyboard hanya dapat memasukan input, monitor hanya dapat menerima output. Mode simplex dapat menggunakan seluruh kapasitas saluran untuk mengirim data dalam satu arah. Berikut pada gambar II.2 ilustrasi mode simplex.
Gambar II.2 Mode Simplex
2. Half-Duplex
Gambar II.3 Half-Duplex
3. Full-duplex
Dalam mode full-duplex, kedua stasiun dapat mengirim dan menerima secara bersamaan. Mode full-duplex adalah seperti sebuah jalan dua arah dengan lalu lintas yang mengalir di kedua arah pada saat yang sama. Dalam mode full-duplex, sinyal masuk satu arah berbagi kapasitas jalur dengan sinyal keluar ke arah lain. Berbagi ini dapat terjadi dalam dua cara, Entah link harus mengandung dua jalur transmisi secara fisik terpisah, satu untuk mengirim dan yang lainnya untuk penerima atau kapasitas kanal dibagi antara sinyal perjalanan di kedua arah. Salah satu contoh umum dari komunikasi full-duplex adalah jaringan telepon. Ketika dua orang yang berkomunikasi dengan saluran telepon, keduanya dapat berbicara dan mendengarkan pada saat yang sama.
Mode full-duplex digunakan ketika komunikasi dua arah diperlukan sepanjang waktu. Berikut pada Gambar II.4 ilustrasi mode full-duplex.
Gambar II.4 Mode Full-Duplex
2.1.2 Mode Transmisi
1. Transmisi paralel
Pada transmisi paralel, sejumlah bit dikirimkan per waktu. Masing-masing bit mempunyai jalur tersendiri, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 2.5 Oleh karena sifatnya yang demikian, data yang mengalir pada transmisi paralel jauh lebih cepat daripada pada transmisi serial.
Gambar II.5 Transmisi Paralel
2. Transmisi Serial
Pada transmisi serial, pada setiap waktu hanya 1 bit yang dikirimkan. dengan kata lain, bit-bit dikirimkan secara bergantian, satu per satu. Model transmisi seperti ini dijumpai pada hubungan antara komputer dan modem atau pada hubungan antara komputer dan printer serial.
2.1.3 Media Transmisi
Media transmisi adalah jalur fisik yang menghubungkan antara sisi pengirim dan sisi penerima. Secara umum media transmisi dikategorikan ke dalam dua hal yaitu Guided media dan Unguided media. Media transmisi yang masuk dalam kategory guided media antara lain kabel twisted-pair, kabel coaxial dan kabel serat optik (fiber-optic). Sedangkan media transmisi yang masuk dalam kategory unguided media adalah gelombang radio, gelombang mikro dan infra merah. Beberapa kategori guide media sebagai berikut:
1. Kabel twisted pair
Sebuah twisted pair terdiri dari dua konduktor (kabel tembaga), masing-masing dengan isolasi plastik sendiri, memutar bersama-sama, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7.
Gambar II.7 Kabel Unshielded Twisted Pair (UTP)
mempunyai pengaruh terhadap kualitas dari sinyal yang dibawa oleh kabel twisted-pair.
Berdasarkan pembungkusnya, kabel twisted-pair terdiri atas dua macam, yaitu unshielded twisted-pair (UTP) dan shielded twisted-pair (STP). Perbedaan antara kabel UTP dan STP dapat dilihat dalam ilustrasi Gambar II.8.
Gambar II.8 Ilustrasi Kabel UTP dan STP
Kabel STP memiliki tambahan anyaman kawat di luar pembungkus dalam dari kabel dengan tujuan untuk melindungi sinyal informasi dari gangguan noise. Sekalipun kabel jenis STP lebih tahan terhadap gangguan, tetapi kabel STP tidak fleksibel. Karena itu secara umum kabel UTP lebih diminati daripada kabel STP.
Kabel UTP dapat terhubung ke terminal atau devais melalui sebuah konektor. Tipe konektor yang digunakan adalah konektor RJ-45 untuk LAN dan konektor RJ-11 untuk perangkat telepon dan modem. Konektor UTP yang paling umum adalah RJ45, seperti yang ditunjukkan pada Gambar II.9.
Gambar II.9 Konektor RJ-45
2. Kabel coaxial
tembaga sebagai pengahantar sinyal. Kawat tembaga terbungkus oleh plastik yang berfungsi sebagai insulator. Di bagian luar plastik berupa anyaman kawat tembaga yang berfungsi sebagai konduktor luar. Anyaman kawat tembaga ini juga berfungsi untuk melindungi kabel terhadap gangguan interferensi dari luar. Ilustrasi bentuk fisik kabel koaksial ditunjukkan dalam Gambar II.10.
Gambar II.10 Kabel Koaksial
Untuk menghubungkan kabel koaksial ke perangkat, diperlukan konektor koaksial. Jenis yang paling umum dari konektor yang digunakan saat ini adalah konektor Bayonet Neill Concelman (BNC). Konektor BNC, dan terminator BNC. Konektor BNC digunakan untuk menghubungkan ujung kabel ke perangkat, seperti TV. Konektor BNC digunakan dalam jaringan Ethernet untuk cabang ke koneksi ke komputer atau perangkat lain. BNC terminator digunakan pada ujung kabel untuk mencegah refleksi sinyal. Gambar II.11 menunjukkan tiga jenis konektor BNC.
Gambar II.11 Konektor BNC
3. Kabel fiber optic
Karena itu sinyal yang melewati kabel serat optik akan lebih tahan terhadap interferensi daripada sinyal yang melewati kabel tembaga. Keuntungan lain menggunakan kabel serat optik kecilnya efek atenuasi sinyal, sehingga jarak jangkau kabel serat optik lebih jauh dibanding twisted pair atau koaksial. Kabel serat optik banyak digunakan untuk menopang tulang punggung (backbone) jaringan komunikasi karena kemampuannya untuk membawa sinyal dengan bandwidth besar. Saat ini teknologi serat optik telah mampu mengirimkan data sampai kecepatan 1600 Gbps. Berikut gambar struktur kabel serat optik.
Gambar II.12 Struktur Kabel Serat Optik
Kabel serat optik memiliki tiga macam model konektor, yaitu: konektor
subscribe- channel (SC), konektor straight-tip (ST) dan konektor MT-RJ yang berukuran sama dengan RJ-45. Bentuk masing-masing konektor dapat dilihat
dalam Gambar II.13.
Gambar II.13 Konektor Serat Optik
dengan menggunakan antena. Gelombang tersebut dapat membentur dan memantul tanah, gedung, pohon, tiang listrik dan apapun yang berada di antara antena pengirim dan penerima. Karena itu, gelombang elektromagnetik lebih rentan terhadap gangguan interferensi, atenuasi dan derau dari luar. Setiap benturan dan pantulan memberi pengaruh terhadap pelemahan energi gelombang.
Media komunikasi nirkabel dibagi menjadi tiga jenis yaitu: 1. Gelombang radio
Gelombang radio memiliki jangkauan frekuensi dari 3 kHz sampai 1 GHz. Gelombang radio, untuk sebagian besar adalah omnidirectional. Ketika antena mentransmisikan gelombang radio, gelombang disebarkan ke segala arah. Ini berarti bahwa antena pengirim dan penerima tidak harus selaras, sebuah antena pengirim mengirimkan gelombang yang dapat diterima oleh antena penerima. Properti omnidirectional memiliki kerugian. Gelombang radio yang ditransmisikan oleh salah satu antena yang mengalami gangguan oleh antena lain yang mungkin mengirim sinyal menggunakan frekuensi atau band yang sama. Gelombang radio, terutama gelombang yang merambat di langit, bisa menempuh jarak yang jauh. Gelombang radio, khususnya frekuensi rendah dan menengah, dapat menembus dinding. Karakteristik ini dapat menjadi keuntungan dan kerugian. Keuntungan nya adalah dapat menerima sinyal dalam gedung. Kerugian nya adalah tidak bisa membatasi komunikasi hanya di dalam atau di luar bangunan saja. Band gelombang radio relatif sempit, hanya di bawah 1 GHz, dibandingkan dengan band gelombang mikro.
2. Gelombang mikro
Bentuk terakhir dari gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan sebagai media komunikasi adalah gelombang infra merah. Gelombang infra merah beroperasi pada frekuensi 300 GHz sampai 400 THz. Karena beroperasi frekuensi yang cukup tinggi, gelombang infra merah tidak akan dapat menembus dinding. Karakteristik menguntungkan ini mencegah interferensi antara satu sistem dan lain.
2.2 Jaringan Komputer
Jaringan komputer merupakan gabungan antara teknologi komputer dan teknologi komunikasi. Gabungan teknologi ini menghasilkan pengolahan data yang dapat didistribusikan, mencakup pemakaian database, aplikasi software dan peralatan hardware secara bersamaan, sehingga penggunaan komputer yang sebelumnya berdiri sendiri, kini telah diganti dengan sekumpulan komputer yang terpisah akan tetapi saling berhubungan dalam melaksanakan tugasnya, sistem seperti inilah yang disebut jaringan komputer (computer networks)[1].
Bentuk koneksinya tidak harus melalui kawat tembaga atau kabel saja melainkan dapat menggunakan serat optik, gelombang mikro, wireless atau satelit komunikasi. Jaringan komputer dapat dibagi berdasarkan beberapa klasifikasi, di antaranya:
1. Berdasarkan jenis koneksi. 2. Berdasarkan area.
3. Berdasarkan media penghantar. 4. Berdasarkan fungsi.
2.2.1 Jenis Koneksi
1. Point-to-point
Sebuah koneksi point-to-point menyediakan jalur khusus antara dua perangkat. Seluruh Kapasitas jalur disediakan untuk transmisi antara dua perangkat. Kebanyakan koneksi point-to-point menggunakan panjang sebenarnya kawat atau kabel untuk menghubungkan ujung ke ujung, tapi pilihan lain, seperti microwave atau jalur satelit. Berikut Gambar point-to-point.
Gambar II.14 Point-To-Point
2. Multipoint
Multipoint adalah di mana satu perangkat dengan dua perangkat atau lebih berbagi satu jalur. Dalam lingkungan multipoint, kapasitas saluran dibagi, baik secara spasial maupun temporal. Jika beberapa perangkat dapat menggunakan link secara bersamaan, itu adalah koneksi spasial bersama. Jika pengguna harus bergiliran, itu adalah koneksi timeshared. Berikut Gambar multipoint.
Gambar II.15 Multipoint
2.2.2 Berdasarkan Area
Jaringan komputer dapat dibedakan berdasarkan cakupan geografisnya. Ada
1. LAN (Local Area Network)
LAN merupakan jaringan kecil yang terdiri dari dua atau lebih komputer dan satu atau lebih server yang terhubung dalam suatu area.Area yang dimaksud biasanya dalam satu gedung atau departemen. LAN dapat dibagi lagi berdasar struktur, perangkat, dan cara kerjanya.
2. MAN (Metropolitan Area network)
pada dasarnya versi lain LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya menggunakan teknologi yang sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau umum. MAN mampu menunjang data dan suara, bahkan dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel.
3. WAN (Wide Area Network)
WAN merupakan jaringan yang jangkauannya mencakup daerah geografis yang luas, seringkali mencakup sebuah negara bahkan benua. WAN terdiri dari kumpulan mesin-mesin yang bertujuan untuk menjalankan program-program (aplikasi) pemakai.
2.2.3 Berdasarkan Media Penghantar
Berdasarkan media penghantar, jaringan komputer dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu[2] :
1. Wire Network
Wire Network adalah jaringan komputer yang menggunakan kabel sebagai media penghantar dan data ditransmisikan pada kabel. Kabel yang umum digunakan pada jaringan komputer biasanya menggunakan bahan dasar tembaga. Ada juga jenis kabel lain yang menggunakan bahan fiber optics atau serat optik. Bahan tembaga banyak digunakan pada LAN. Sedangkan untuk MAN dan WAN menggunakan gabungan kabel tembaga dan serat optik. 2. Wireless Network
jaringan komputer biasanya menggunakan frekuensi tinggi, yaitu 2.4 GHz dan 5.8 GHz.
2.3 Protokol Jaringan Komputer
Di dalam jaringan komputer, komunikasi terjadi antara sekumpulan entitas
yang berbeda. Entitas adalah sesuatu yang mampu mengirim atau menerima
informasi. Namun, dua entitas tidak begitu saja mengirim aliran bit data satu sama
lain dan dapat dipahami. Untuk terjadinya komunikasi, entitas harus menyetujui suatu
protokol. Protokol adalah seperangkat aturan yang mengatur komunikasi data.
Protokol mendefinisikan apa itu komunikasi, bagaimana berkomunikasi dan apa yang
terjadi ketika berkomunikasi.
2.3.1 Model Referensi OSI
Suatu jaringan komputer dibangun dengan memperhatikan arsitertur standar yang dibuat lembaga standar industri dunia. Standar jaringan yang saat ini diakui dunia adalah The Open System Connection atau OSI yang dibuat oleh lembaga ISO (International Standar Organization), Amerika Serikat. Seluruh fungsi kerja jaringan komputer dan komunikasi antar entitas diatur dalam standar ini[4].
Gambar II.16 OSI Layer Model
Berikut keterangan dari Gambar II.16 OSI layer model: 1. Physical layer
Lapisan terendah ini mengatur singkronisasi pengiriman dan penerimaan data, spesifikasi mekanik, elektrik dan interface antar terminal, seperti besar tegangan, frekuensi, inpedansi koneksi pin dan jenis kabel.
2. Data Link layer
Pada lapisan ini data diubah dalam bentuk paket, singkronisasi paket yang dikirim maupun yang diterima menjadi format yang disebut frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras seperti halnya Media Acces Control (MAC address) dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater dan switch layer 2 beroperasi.
3. Network layer
Lapisan ini menentukan rute pengiriman dan mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing dan switch layer 3 agar data sampai ditempat tujuan dengan benar.
4. Transport layer
data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. 5. Session layer
Lapisan ini menyiapkan saluran komunikasi dan terminal dalam hubungan antar terminal, mengoordinasikan proses pengiriman dan penerimaan serta mengatur pertukaran data.
6. Presentation layer
Pada lapisan ini dilakukan konversi data agar data yang dikirim dapat dimengerti oleh penerima, kompresi teks dan penyendian data.
7. Application layer
Lapisan paling atas ini mengatur interaksi pengguna komputer dengan program aplikasi yang dipakai. Lapisan ini juga mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan pesan kesalahan. Protokol yang berada pada lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.
Ketika data ditranfer melalui jaringan, maka data sebelumnya harus melewati ketujuh dari satu terminal, mulai dari layer aplikasi sampai physical layer, kemudian di sisi penerima data tersebut juga melewati layer physical sampai aplikasi. Pada saat data melewati satu persatu layer dari sisi pengirim, maka akan ditambahkan satu header sedangkan pada sisi penerima header dibuka sesuai dengan layernya.
2.3.2 TCP/IP Protocol Suite
Gambar II.17 TCP/IP Dan OSI Model
Berikut keterangan dari gambar II.17 TCP/IP dan OSI Model: 1. Application layer
Berfungsi menyediakan akses aplikasi terhadap jaringan TCP/IP. Layer ini menangani high-level protocol, masalah representasi data, proses encoding dan dialog control yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan.
2. Transport layer
Berfungsi membuat komunikasi antar dua host. Layer Transport menyediakan layanan pengiriman dari sumber data menuju ke tujuan data dengan cara membuat logical connection di antara keduanya.
3. Internet layer
Berfungsi untuk melakukan routing dan pembuatan paket IP menggunakan teknik encapsulation (header dan data). Internet layer memiliki tugas utama untuk memilih rute dalam sebuah jaringan. Selain itu, layer ini juga bertugas untuk melakukan packet swictching untuk mendukung tugas utama tersebut. 4. Network layer
Berfungsi untuk menyimpan frame-frame data yang akan dikirim ke media jaringan. Layer ini bertugas bertugas mengatur semua hal yang diperlukan sebuah paket IP.
dapat digunakan untuk memahami proses pengiriman dan penerimaan data pada model TCP/IP[2].
Gambar II.18 Proses Encapsulation Pada Model TCP/IP
Pertama datangnya data ditangani oleh layer Application menggunakan aplikasi pada TCP/IP seperti e-mail, FTP, telnet, dan yang lainya. Ketika data dikirim ke layer ini, maka header ditambahkan ke data dan dibentuk paket-paket dengan panjang tertentu yang siap untuk dikirim ke layer host to host transport. Setelah data sampai di layer host to host, protokol menambahkan header pada setiap paket. Contoh header adalah informasi mengenai urutan segmentasi untuk menjaga integritas data dan bit-bit parity untuk keperluan deteksi dan koreksi kesalahan (error detection dan error correction).
Selanjutnya data dikirim ke layer Network dan diberi header yang berisi informasi alamat tujuan, alamat pengirim, dan informasi lain yang dibutuhkan untuk melakukan routing. Sehingga dapat ditentukan network mana (melalui interface tertentu) yang akan dikirim. Pada layer ini juga terjadi segmentasi data, panjang paket yang akan dikirimkan harus sesuai dengan kondisi media komunikasi dari jaringan yang akan dilalui. Protokol dalam lapisan ini menyiapkan data dalam bentuk yang paling sesuai untuk dikirimkan melalui media komunikasi tertentu. Selanjutnya data siap dikirimkan ke layer network interface.
dikirim. Setelah bit-bit sampai ke komputer penerima, proses decapsulatin atau kebalikan dari encapsulation dilakukan. Data dibuka headernya satu persatu, mulai dari layer terbawah hingga layer paling atas. Setelah sampai pada layer Application barulah data yang sebenarnya bisa terbaca oleh aplikasi TCP/IP. 2.4 Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah sebauh alat pengendali berukuran mikro atau sangat kecil yang dikemas dalam bentuk chip. Sebuah mikrokontroler pada dasarnya bekerja seperti sebuah mikroprosesor pada komputer. Keduanya memiliki sebuah CPU yang menjalankan instruksi program, melakukan logika dasar, dan pemindahan data[3].
2.4.1 Arduino Uno
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik, dan tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler. Arduino Uno menggunakan kabel USB untuk menghubungkan ke komputer. Sumber tegangan didapat dari adaptor AC-DC atau dapat juga menggunakan baterai. Pada Gambar II.19 adalah bentuk fisik Arduino Uno.
2.4.2 Arduino Ethernet Shield
Arduino Ethernet Shield menambah kemampuan Arduino board agar terhubung ke jaringan komputer. Ethernet shield berbasiskan chip Ethernet Wiznet W5100. Ethernet library digunakan dalam menulis program agar arduino board dapat terhubung ke jaringan dengan menggunakan arduino ethernet shield. Pada ethernet shield terdapat sebuah slot micro-SD, yang dapat digunakan untuk menyimpan file yang dapat diakses melalui jaringan. Onboard micro-SD card reader diakses dengan menggunakan SD library.
Arduino board berkominikasi dengan W5100 dan SD card mengunakan bus SPI (Serial Peripheral Interface). Komunikasi ini diatur oleh library SPI.h dan Ethernet.h. Bus SPI menggunakan pin digital 11, 12 dan 13 pada Arduino Uno. Pin digital 10 digunakan untuk memilih W5100 dan pin digital 4 digunakan untuk memilih SD card. Pin-pin yang sudah disebutkan sebelumnya tidak dapat digunakan untuk input/output umum ketika menggunakan ethernet shield. Karena W5100 dan SD card berbagi bus SPI, hanya salah satu yang dapat aktif pada satu waktu. Berikut gambar bentuk fisik Arduino Ethernet Shield.
Gambar II.20 Arduino Ethernet Shield
2.4.3 Arduino Xbee Shield
juga menyediakan pin header untuk penggunaan pin digital 2 sampai 7 dan input analog (pin digital 8 sampai 13 tidak terhalang oleh Shield, sehingga dapat menggunakan header di papan itu sendiri).
Xbee Shield memiliki dua jumper (lengan plastik removable kecil yang masing-masing cocok ke dua dari tiga pin berlabel Xbee / USB). Ini menentukan bagaimana komunikasi serial Xbee yang terhubung ke komunikasi serial antara mikrokontroler (ATmega8 atau ATmega168) dan FTDI USB-to-serial chip pada board Arduino.
Dengan jumper di posisi Xbee, pin DOUT modul Xbee terhubung ke pin RX dari mikrokontroler; dan DIN terhubung ke TX. Perhatikan bahwa RX dan TX pin dari mikrokontroler masih terhubung ke TX dan RX pin (masing-masing) dari chip FTDI - data yang dikirim dari mikrokontroler akan dikirim ke komputer melalui USB serta dikirim secara nirkabel dengan modul Xbee. Mikrokontroler, bagaimanapun, hanya akan dapat menerima data dari modul Xbee, tidak lebih dari USB dari komputer.
Dengan jumper pada posisi USB (yaitu pada dua pin terdekat di tepi papan), DOUT pin modul Xbee terhubung ke pin RX chip FTDI, dan DIN pada modul Xbee terhubung ke pin TX chip FTDI. Ini berarti bahwa modul Xbee dapat berkomunikasi langsung dengan komputer. Jika mikrokontroler yang tersisa di papan Arduino, maka akan dapat berkomunikasi dengan komputer biasanya melalui USB, tetapi tidak komputer atau mikrokontroler akan dapat berkomunikasi dengan modul Xbee. Berikut gambar bentuk fisik Arduino Xbee Shield.
2.4.4 Arduino Relay Shield
Arduino Relay Shield V2.1 mampu mengendalikan 4 relay. Memliki daya maksimal DC 90W atau AC 360VA. Hal ini dimungkinkan untuk mengontrol Relay Shield melalui Arduino / DFRduino menggunakan IOS digital dengan eksternal 7 sampai 12V. Dengan dibangun socket Xbee, maka dapat dikontrol secara nirkabel melalui Xbee / bluetooth / WPM. Berikut gambar bentuk fisik Arduino Relay Shield.
Gambar II.22 Arduino Relay Shield
2.4.5 Bahasa Perograman C Untuk Mikrokontroler
Bahasa pemrograman yang dapat digunakan untuk memrogram mikrokontroler sudah banyak yang mendukung diantaranya bahasa C, Basic Stamp, BASCOM, Assembler, dan masih banyak bahasa yang telah mendukung untuk melakukan pemrograman mikrokontroler. Digunakan Bahasa Pemrograman C karena bahasa C lebih dikenal dibandingkan dengan bahasa pemrograman yang lain. Pada dasarnya bahasa pemrograman C untuk mikrokontroler sama dengan bahasa pemrograman C untuk PC, akan tetapi ada sedikit perbedaan pada proses pengaksesan register dan memori yang digunakan di dalam pemrograman mikrokontroler[5].
2.5 Protokol Zigbee
lama. ZigBee memungkinkan untuk dibentuk ke dalam sebuah jaringan dan di mana semua perangkat yang mampu berkomunikasi dan dikendalikan oleh satu unit. Beberapa aplikasi dari Zigbee yaitu Home Automation, Zigbee Smart Energy, Telecommunication Application, dan Personal Home. Hubungan antara IEEE 802.15.4 dan ZigBee adalah serupa dengan antara IEEE 802.11 dan Wi-Fi Alliance. Untuk tujuan non-komersial, spesifikasi ZigBee tersedia gratis untuk masyarakat umum.
ZigBee adalah salah satu standar protokol komunikasi global yang dirumuskan oleh IEEE 802.15 seri keempat. Standar lain seperti Bluetooth dan IrDA alamat tinggi aplikasi data tingkat seperti suara, video dan komunikasi LAN. Jangkauan maksimum yang ditentukan operasi untuk perangkat ZigBee adalah 250 kaki (76m), secara substansial lebih jauh dari itu digunakan oleh perangkat Bluetooth.
2.5.1 Karekteristik Zigbee
Fokus aplikasi jaringan di bawah standar IEEE 802.15.4/ZigBee mencakup fitur konsumsi daya yang rendah, dibutuhkan hanya dua mode utama (Tx / Rx atau Sleep) densitas tinggi dari node per jaringan, biaya rendah dan implementasi sederhana. Fitur-fitur tersebt diaktifkan oleh karakteristik sebagai berikut:
1. 2.4GHz dan 868/915 MHz dual mode PHY. Tiga lisensi pita frekuensi bebas biaya yaitu 2,4-2,4835 GHz, 868-870 MHz dan 902-928 MHz. Jumlah saluran yang dialokasikan untuk masing-masing pita frekuensi tetap pada enam belas. Frekuensi tinggi berlaku di seluruh dunia, dan band yang lebih rendah di wilayah Amerika Utara, Eropa, Australia dan Selandia Baru.
3. Kecepatan data maksimal yang diperbolehkan untuk masing-masing band frekuensi ini tetap 250 kbps pada 2,4 GHz, 40 kbps pada 915 MHz, dan 20 kbps pada 868 MHz.
4. Akses channel menggunakan Carrier Sense Multiple Access dengan Collision Avoidance (CSMA - CA).
5. Ruang pengalamatan hingga 64 bit IEEE perangkat alamat, 65.535 jaringan. 6. Sepenuhnya dapat diandalkan "hand-shaked" transfer data protokol.
2.5.2 Arsitektur Zigbee
ZigBee Alliance, sebuah kelompok kerja industri mengembangkan perangkat lunak aplikasi standar di atas IEEE 802.15.4 standar nirkabel. Berikut pada gambar II.24 arsitektur Zigbee stack.
Gambar II.23 Arsitektur Zigbee Stack
2.5.3 Jenis Perangkat
Jaringan Zigbee menggunakan 3 jenis perangkat yaitu: 1. Network Coordinator
Koordinator Jaringan memberikan pengetahuan jaringan secara keseluruhan. Perangkat tersebut yang paling canggih dari tiga jenis perangkat yang lain, dan membutuhkan memori yang besar dan daya komputasi.
2. Full function device(FFD)
Mendukung semua 802.15.4 fungsi dan fitur yang ditetapkan oleh standar. Hal ini dapat berfungsi sebagai koordinator jaringan. Memori tambahan dan daya komputasi membuatnya ideal untuk fungsi router jaringan biasa disebut Zigbee Router.
3. Reduced funtion device(RFD)
Fungsi terbatas (seperti yang ditetapkan oleh standar) fungsionalitas untuk biaya yang lebih rendah dan kompleksitas. Perangkat ini hanya membutuhkan memori yang sangat kecil yang memiliki fungsi untuk menyampaikan data pada parent node (Coordinator atau Router). Perangkat ini umumnya ditemukan di perangkat tepi jaringan. Atau sering disebut Zigbee End Device.
2.5.4 Xbee
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari pembahasan dan pengujian yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan terhadap membangun jaringan smart home menggunakan media wireless berbasis Zigbee IEEE 802.15.4 sebagaimana berikut:
1. Dari hasil pengujian pengontrolan peralatan listrik menggunakan antarmuka berbasis web, dengan menggunakan standar terbuka Zigbee IEEE 802.15.4 untuk implementasi jaringan smarthome, telah berfungsi dengan baik.
2. Dari hasil pengujian parameter fisik, yaitu jarak jangkauan terhadap kecepatan pengiriman data adalah semakin jauh jarak antara modul pengirim dan penerima, waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman data akan semakin besar. Untuk pengaruh interferensi tidak mempengaruhi pengiriman data. Sedangkan apabila daya pada baterai dibawah 40% maka tidak dapat melakukan pengiriman data.
5.2 Saran
Saran-saran yang diajukan agar menjadi masukan dalam kekurangan untuk pengembangan berikutnya adalah sebagai berikut:
1. Untuk pengembangan selanjutnya dapat dicoba untuk menggunakan modul Xbee lebih dari dua buah. dengan mengimplementasikan topologi star, tree, atau mesh.
Nama : Raden Muhammad Prima Yahya Nama Panggilan : Prima
Tempat Tanggal Lahir : Serang, 28 November 1991
Agama : Islam
Alamat : Komplek Griya Bandung Indah Blok C 10 No 8 Bandung
No Telepon : 085974651154
Email : primayahya91@gmail.com Riwayat Pendidikan :
(1997-2003) SD Negeri Margahayu Raya (2003-2006) SMP Negeri 48 Bandung (2006-2010) SMK Negeri 4 Bandung
HOME MENGGUNAKAN MEDIA
WIRELESS
BERBASIS
ZIGBEE IEEE 802.15.4
TUGAS AKHIR
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Pada
Program Studi Strata Satu Sistem Komputer di Jurusan Teknik Komputer
Oleh
Raden Muhammad Prima Yahya 10210147
Pembimbing
Susmini Indriani Lestariningati, M.T
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
iv
ABSTRAK...i
ABSTRACT...ii
KATA PENGANTAR...iii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Maksud dan Tujuan...2
1.3 Batasan Masalah... 2
1.4 Metodologi Penelitian...2
1.5 Sistematika Penulisan... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA...5
2.1 Komunikasi Data...5
2.1.1 Arah Pertukaran Data...6
2.1.2 Mode Transmisi... 7
2.1.3 Media Transmisi... 8
2.2 Jaringan Komputer...14
2.2.1 Jenis Koneksi... 14
2.2.2 Berdasarkan Area...15
2.2.3 Berdasarkan Media Penghantar... 16
2.3 Protokol Jaringan Komputer... 16
2.3.1 Model Referensi OSI... 17
2.3.2 TCP/IP Protocol Suite...19
2.4 Mikrokontroler...21
2.4.1 Arduino Uno... 21
2.4.2 Arduino Ethernet Shield...22
2.4.3 Arduino Xbee Shield...23
2.4.4 Arduino Relay Shield...24
2.4.5 Bahasa Perograman C Untuk Mikrokontroler... 25
2.5 Protokol Zigbee...25
2.5.1 Karekteristik Zigbee...26
2.5.2 Arsitektur Zigbee... 26
v
3.1 Komponen Sistem...30
3.1.1 Perangkat Keras... 30
3.1.2 Perangkat Lunak... 32
3.2 Instalasi Sistem... 33
3.2.1 Instalasi Arduino IDE 1.0.6.1... 33
3.2.2 Konfigurasi Arduino Uno... 34
3.2.3 Konfigurasi Arduino Ethernet Shield... 35
3.2.4 Instalasi X-CTU... 35
3.2.5 Konfigurasi Modul Zigbee...36
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA...40
4.1 Pengujian Kontrol Alat... 40
4.2 Pengujian Zigbee Terhadap Jangkauan Transmisi...41
4.3 Pengujian Zigbee Terhadap Interferensi...43
4.4 Pengujian Level Baterai Terhadap Zigbee...44
4.5 Analisa... 44
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...45
5.1 Kesimpulan... 45
1 [1] Mateusz Grabowski, Grzegorz Dziwoki, The IEEE Wireless Standards as an Infrastructure of Smart Home Network Computer Networks, Communications in Computer and Information Science Volume 39, 2009, pp 302-30, 2009.
[2] Sopandi, D. (2008).Instalasi Dan Konfigurasi Jaringan Komputer Bandung: Informatika Bandung.
[3] Sofana, I. (2008). Membangun Jaringan Komputer. Bandung: INFORMATIKA.
[4] Artanto, Dian. 2009. Merakit PLC dengan Mikrokontroler +CD. PT Elex Media Komputindo
[5] Forouzan, Behrouz A.Data Communication and networking. S.l. : Mc Graw-Hill, 2007. 4thEdition.
[6] Jusak. (2013).Teknologi Komunikasi Data Modern. Yogyakarta: Andi.
[7] Bejo, & Agus C, AVR Rahasia Kemudahan Bahasa C Dalam Mikrokontroler ATMega8535. Graha Ilmu. Yogyakarta: 2008.
[8] S.S.Riaz Ahmed (2005), The Role Of Zigbee Technology In Future Data Communication System,Sthak Institute of Technologi.
1Raden Muham m ad Prima2SusminiIndrianiYahya,Lestariningati
Universitas Komputer Indonesia Jl. Dipati Ukur No.112-116 Bandung 40132 Email: primayahya91@gmail.com, lestariningati@email.unikom.ac.id
Abstrak
Isu mengenai sistem manajemen untuk lingkungan rumah atau smart home kini menjadi semakin populer saat ini. Dikarenakan sistem tersebut membantu pemilik rumah, lansia dan orang cacat, hingga mendukung penghematan energi. Sistem smart home dapat diimplementasikan menggunakan media kabel juga media wireless. Jaringan smart home dapat menggunakan standar spesifik ataupun standar terbuka seperti standar IEEE. Pemilihan standar terbuka lebih digemari dikarenakan dari efisiensi dari sisi biaya. Pemilihan media wireless dipilih karena tidak membutuhkan rekonstruksi terhadap bangunan yang sudah jadi. Zigbee merupakan salah satu dari standar terbuka dari IEEE 802.15.4, termasuk kedalam Wireless Personal Area Network (WPAN). Kelebihan Zigbee adalah konsumsi daya yang rendah serta biaya yang murah. Penelitian ini memfokuskan implementasi jaringan smart home dengan menggunakan Zigbee 802.15.4, yaitu pada kinerja jaringan di layer fisik. Karakteristik yang dianalisis adalah parameter utama dari layer fisik seperti jangkauan transmisi, interferensi, konsumsi energi dan pengaruhnya terhadap kecepatan pengiriman data. Dari hasil pengujian yang dilakukan dengan melakukan pengontrolan terhadap peralatan listrik menggunakan antar muka berbasis web, bahwa semakin jauh jarak antara pengirim dan penerima akan semakin besar waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman data. Namun pada pengujian gangguan interferensi serta konsumsi energi berpengaruh terhadap keberhasilan transmisi data. Dapat disimpulkan bahwa implementasi standar terbuka menggunakan Zigbee telah berjalan dengan baik.
Keywords: Zigbee IEEE 802.15.4, Wireless, Smarthome, Transmisi, Interferensi
1. ENDAHULUANP
Sistem manajemen pada lingkungan rumah atau yang lebih dikenal sebagai sistemsmart home, menjadi sebuah isu yang semakin populer saat ini. Kelebihan dari sistem tersebut adalah membantu pemilik rumah sendiri dan juga dapat membantu orang lanjut usia (Lansia) serta orang cacat. Selain itu sistem ini juga dapat melakukan penghematan energi sehingga mengurangi emisi polusi. Sistem yang ada pasaran, cenderung membutuhkan harga yang mahal dan membutuhkan instalasi yang cukup rumit, sehingga untuk instalasi smart home perlu mengubah atau merekonstruksi kembali rumah yang akan dipasangkan smarthome tersebut. Definisi dari smart home dapat bervariasi, tergantung dari akar permasalahannya. Menurut Intertek, definisismart home adalah sebuah tempat tinggal atau kediaman yang menghubungkan jaringan komunikasi dengan peralatan listrik untuk memungkinkan dikontrol, dimonitor atau diakses dari jarak jauh [1].
Dalam membangun jaringansmart homedapat menggunakan media kabel atau media tanpa kabel (wireless). Didalam implementasi smart home
dapat menggunakan standard spesifik yang sudah ada untuk aplikasi rumah seperti standar KNX atau standar X10, atau dapat juga diimplementasikan dengan menggunakan standar terbuka (open
standard) seperti standard IEEE. Pemilihan standar terbuka merupakan pilihan yang lebih populer serta jika dilihat dari sisi biaya lebih efisien, serta jika menggunakan media kabel akan lebih sulit diimplementasikan pada bangunan yang sudah jadi, sehingga pemilihan tanpa kabel (wireless) lebih dipilih dikarenakan tidak harus merubah/merekonstruksi kembali bangunan tersebut. Implementasi smart home menggunakan Zigbee IEEE 802.15.4, merupakan standar terbuka yang digunakan untuk Wireless Personal Area Network (WPAN). Zigbee IEEE 802.15.4 merupakan teknologi yang memfokuskan data rate rendah, konsumsi daya rendah, biaya rendah, yang dapat bekerja dengan hanya menggunakan sebuah baterai saja yang dapat bertahan hingga satu tahun. Pada penelitian ini akan dianalisis secara fungsional jaringan smart home menggunakan standar wireless IEEE khususnya Zigbee 802.15.4.
memperhatikan arsitertur standar yang dibuat lembaga standar industri dunia. Standar jaringan yang saat ini diakui dunia adalahThe Open System Connectionatau OSI yang dibuat oleh lembaga ISO (International Standar Organization), Amerika Serikat. Seluruh fungsi kerja jaringan komputer dan komunikasi antar entitas diatur dalam standar ini[2].
OSI adalah suatu standar komunikasi antar entitas yang terdiriatas 7 lapisan. Ketujuh lapisan tersebut mempunyai peran dan fungsi yang berbeda satu terhadap yang lain. Setiap layer bertanggung jawab secara khusus pada proses komunikasi data. Tujuan utama penggunaan model OSI adalah untuk membantu desainer jaringan memahami fungsi dari tiap-tiap layer yang berhubungan dengan aliran komunikasi data, termasuk jenis-jenis protokol jaringan dan metode transmisi. Model OSI dibagi menjadi 7 layer, dengan karakteristik dan fungsinya masing-masing. Berikut adalah layer pada model OSI.
Gambar 2.1 Layer Pada Model OSI
2.2. Protokol Zigbee ZigBee adalah salah satu standar protokol komunikasi global yang dirumuskan oleh IEEE 802.15 seri yang keempat. WPAN low rate atau disebut ZigBee adalah teknologi terbaru dan memberikan spesifikasi untuk perangkat yang memiliki kecepatan data rendah, konsumsi daya yang sangat rendah dan karena itu ditandai dengan baterai yang tahan lama. Beberapa aplikasi dari Zigbee yaitu Home Automation, Zigbee Smart Energy, Telecommunication Application, dan Personal Home[3]. Hubungan antara IEEE 802.15.4 dan ZigBee adalah serupa dengan antara IEEE 802.11 dan Wi-Fi Alliance. Untuk tujuan non-komersial, spesifikasi ZigBee tersedia gratis untuk masyarakat umum.
2.3. Modul Xbee
pada spesifikasi IEEE 802.15.4 radio fisik dan beroperasi pada band berlisensi termasuk 2.4 GHz, 900 MHz dan 868 MHz. Basis XBee berasal dari modul MaxStream dan Digi, modul ini memungkinkan komunikasi wireless dalam jangkauan hingga 30 meter (dalam ruangan) atau 100 meter (luar ruangan). XBee dapat digunakan sebagai pengganti kabel serial, dapat juga digunakan sebagai mode perintah untuk suatu
broadcast, dan pilihan menghubungkan suatu jaringan.
Gambar 2.2. Modul Xbee
2.4.Arduino Xbee Shield Xbee Shield memungkinkan Arduino untuk berkomunikasi secara nirkabel menggunakan Zigbee. Modul ini dapat berkomunikasi hingga 100 meter di dalam ruangan atau 300 kaki di luar ruangan (dengan line-of-sight). Hal ini dapat digunakan sebagai pengganti serial / USB atau dapat memasukkannya ke dalam mode perintah dan mengkonfigurasi untuk berbagai pilihan jaringan
broadcast dan mesh. Xbee Shield juga menyediakan pin header untuk penggunaan pin digital 2 sampai 7 dan input analog (pin digital 8 sampai 13 tidak terhalang oleh Shield, sehingga dapat menggunakan header di papan itu sendiri).
Gambar 2.3. Arduino Xbee Shield
mengendalikan 4 relay. Memliki daya maksimal DC 90W atau AC 360VA. Hal ini dimungkinkan untuk mengontrol perisai Relay melalui Arduino / DFRduino menggunakan IOS digital dengan eksternal 7 sampai 12V. Dengan dibangun soket xbee, maka dapat dikontrol secara nirkabel melalui Xbee / bluetooth / WPM. Hal ini membuat solusi ideal untuk otomatisasi dan robotika. Berikut gambar bentuk fisik Arduino Relay Shield.
Gambar 2.4. Arduino Relay Shield
2.6.ArduinoEthernet Shield Arduino Ethernet Shield menambah kemampuan arduino board agar terhubung ke jaringan komputer. Ethernet shield berbasiskan cip ethernet Wiznet W5100. Ethernet library digunakan dalam menulis program agar arduino board dapat terhubung ke jaringan dengan menggunakan arduino ethernet shield. Pada ethernet shield terdapat sebuah slot micro-SD, yang dapat digunakan untuk menyimpan file yang dapat diakses melalui jaringan. Onboard micro-SD card reader diakses dengan menggunakan SD library. Berikut adalah gambar dari Arduino Ethernet Shield
Gambar 2.5. Arduino Ethernet Shield
2.7.Arduino Uno
Arduino Uno adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input
analog, 16 MHzosilatorkristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor
Gambar 2.6 Arduino UNO
3.ETODE PENELITIANM
Metode penelitian yang akan digunakan adalah sebagaimana berikut:
1. Studi Pustaka, merupakan pengumpulan informasi yang akan dibutuhkan pada perancangan dengan cara mencari referensi, membaca dan mempelajari buku, jurnal ilmiah artikel yang berkaitan dengan penelitian. 2. Perancangan, merupakan rancangan kebutuhan
sistem yang dibutuhkan.
3. Implementasi, merupakan pembuatan sistem, menerapkan hasil rancangan.
4. Pengujian dan Analisa, merupakan pengujian dari implementasi yang telah dikerjakan. Pengujian akan dilakukan pada gedung Unikom untuk pengujian jarak terhadap kecepatan pengiriman informasi. Pengambilan data dibagi dua yaitu didalam gedung serta di luar gedung. Untuk pengambilan data pengaruh interferensi dan konsumsi energi akan dilaksanakan di ruang Laboratorium Komunikasi Data. Analisa diambil setelah melaksanakan pengujian.
5. Kesimpulan, penarikan kesimpulan dari hasil analisa pengujian alat.
4.ASIL DAN PEMH BAHASAN
4.1. Perancangan Sistem Sistem yang dibangun digambarkan pada gambar 4.1 berikut ini.
Gambar 4.1. Blok Diagram Sistem
dari antar muka.
Gambar 4.2. Tampilan Antar Muka
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Pengontrolan Smarthome Menggunakan Antar Muka Berbasis
Web
No PeralatanJenis Relay PeralatanStatus 1 Lampu 1 Aktif 2 Lampu 2 Aktif 3 Lampu 3 Aktif 4 Kipas Angin 4 Aktif
Dari hasil pengujian antar muka bahwa semua fungsi yang ada telah berfungsi dengan baik.
4.3. Pengujian Jarak Jangkauan terhadap Kecepatan DataPengiriman
Untuk melihat pengaruh jarak terhadap kecepatan pengiriman informasi/data, dilakukan 2 skema pengujian, yaitu pengujian dilakukan dengan kondisi bebas halang (outdoor) serta kondisi banyak halangan (indoor). Kondisi bebas halang hanya didapat pada kondisi diluar gedung Unikom. Berikut adalah hasil pengujian jarak jangkauan serta pengaruh terhadap kecepatan pengiriman data.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Jarak Jangkauan diluar Gedung serta pengaruh terhadap Kecepatan
Pengiriman Data
Pada kondisi indoor dilakukan pengujian dengan cara menempatan modul transmitter di ruang Laboratorium Digital, serta memindahkan
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Jarak Jangkauan didalam Gedung serta pengaruh terhadap
Kecepatan Pengiriman Data
No Ruang (meter)Jarak Keberhasilan PengirimanKecepatan Data (detik)
Dari hasil pengujian jarak jangkauan terhadap kecepatan pengiriman data, semakin jauh jarak antara pengirim dan penerima, waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman data semakin besar.
4.4. PengujianInterferensi terhadap Kecepatan PengirimanData
Berikut adalah hasil pengujian interfernsi terhadap kecepatan pengiriman data. Interferensi dari gangguan yang diberikan dijelaskan pada tabel 4.4, dimana jenis gangguan yang diberikan adalah memberikan peralatan lain yang menggunakan wireless yang didekatkan pada modul Xbee.
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Interferensi terhadap Kecepatan Pengiriman Data
Dari hasil pengujian yang dilakukan bahwa memberikan gangguan berupa sinyal frekuensi lain pada modul Xbee, tidak memberikan pengaruh terhadap kecepatan pengiriman data.
4.5. Pengujian DayaKonsumsiterhadap Kecepatan DataPengiriman
Berikut adalah hasil pengujian konsumsi daya Xbee. Level baterai yang diberikan adalah mulai dari kondisi baterai penuh hingga menurun ke 10% untuk melihat pengaruhnya terhadap pengiriman data.
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Konsumsi Baterai terhadap Keberhasilan Pengiriman Data
No Level PenggunaanBaterai (%) PengirimanData No (meter)Jarak Keberhasilan PengirimanKecepatan
Dari hasil pengujian yang dilakukan dapat dianalisis bahwa level baterai memberikan pengaruh terhadap keberhasilan pengiriman data.
5.ESIMPULANK
Dari hasil pengujian yang dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagaimana berikut:
1. Dari hasil pengujian jarak jangkauan terhadap kecepatan pengiriman data adalah semakin jauh jarak antara modul pengirim dan penerima, waktu yang dibutuhkan untuk pengiriman data akan semakin besar. Untuk pengaruh interferensi tidak mempengaruhi pengiriman data. Sedangkan apabila daya pada baterai dibawah 40% maka tidak dapat melakukan pengiriman data.
2. Dari hasil pengujian penggunaan Zigbee dapat digunakan untuk pada jaringan smarthome, dikarenakan menggunakan standar terbuka, seperti standar IEEE, telah berfungsi dengan baik. Bahkan kelebihan dari Zigbee dapat dirancang untuk membuat jaingan yang lebih luas lagi sehingga dapat diimplementasikan pada bangunan yang memiliki jumlah lantai yang banyak.
6. EFERENSIR
[1] Mateusz Grabowski, Grzegorz Dziwoki, The IEEE Wireless Standards as an Infrastructure of Smart Home Network Computer Networks, Communications in Computer and Information Science Volume 39, 2009, pp 302-30, 2009. [2] Behrouz A. Fororuzan, TCP/IP Protocol Suite,
Mc Graw Hill, Fourth Edition, 2006. [3] www.zigbee.org
iii
Untaian puji serta syukur diiringi sujud kehadirat Allah SWT. atas segala limpahan karunia, inayah dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini. Shalawat serta salam, semoga senantiasa tercurah kepada sang pemimpin tauladan Rasulullah Muhammad SAW, juga kepada keluarga, para sahabat, serta para pengikutnya yang meniti jalan perjuangannya hingga hari akhir. Selama melaksanakan tugas akhir dan penyusunan laporan akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, baik material maupun spiritual. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya selama melaksanakan studi dan menyelesaikan Tugas Akhir ini kepada:
1. Kedua Orang Tua, dan keluarga besar tercinta yang senantiasa tidak henti-hentinya berdoa mencurahkan cinta, kasih sayang, perhatian, nasihat, serta motivasi sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Ibu Susmini Indriani Lestariningati, M.T selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, saran, nasihat, motivasi dan bimbingan kepada Penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Ibu Sri Supatmi, M.T selaku Dosen Wali atas segala dukungannya baik akademik maupun non akademik.
4. Bapak Dr. Wendi Zarman, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.
5. Seluruh staff dosen dan karyawan di Jurusan Teknik Komputer.
6. Teman-teman seluruh angkatan, khususnya kelas 10 TK-4 dan lab komunikasi data yang telah banyak membantu selama studi maupun selama proses pengerjaan Tugas Akhir.
Akhir kata dengan segala kerendahan hati penulis meminta maaf apabila dalam penyusunan karya tulis ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan. Dengan mengharap Ridho Allah SWT. mudah-mudahan karya tulis ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan juga pembaca pada umumnya.
Bandung, Februari 2016
