DESIGN SISTEM KOMUNIKASI PADA SWARM
ROBOT BERBASIS XBEE DENGAN
TOPOLOGI JARINGAN MESH
OLEH:
MUHAMMAD MAULANA ADITYA
061340351488
PROGRAM STUDI SARJANA TERAPAN TEKNIK
TELEKOMUNIKASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Ketika menentukan sebuah pilihan ikuti – lah kata hatimu dan jalani dengan
ikhlas, karena hatimu lebih mengetahui kebaikan atau keburukan dari
pilihanmu. ”
Tugas akhir ini aku persembahkan untuk :
•
Kedua orang tuaku tercinta
•
Saudara-saudariku tersayang
•
Dosen Pembimbing
•
Sahabat dan temanku
vi
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadiran Allah SWT, karena atas limpahan dan hidayah-Nya lah penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan
tepat pada waktunya, yang merupakan salah satu syarat didalam menyelesaikan Progaram DIV pada Politeknik Negeri Sriwijaya. Penulis rangkum dalam sebuah Tugas Akhir yang diberi judul “DESIGN SISTEM KOMUNIKASI PADA SWARM ROBOT BERBASIS XBEE DENGAN TOPOLOGI JARINGAN
MESH”.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis mengalami berbagai macam kendala, namun berkat karunia-Nya dan bantuan serta dorongan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan karena masih terbatasnya pengetahuan yang penulis miliki, maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dan memotivasi dari pembaca demi kesempuranaan Tugas Akhir ini.
Dengan terselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT atas karunia-Nya.
2. Bapak DR. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. Selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
3. Bapak Carlos RS, S.T., M.T. Selaku Pembantu Direktur I Politeknik Negeri
Sriwijaya.
4. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
5. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
vii
7. Ibu Ade Silvia Handayani, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing, mensupport dana dan mengarahkan penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Ibu RA. Halimatussa’diyah, S.T., M.Kom. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
9. Kepada Ayahanda, Ibunda, Kakak-kakak dan adik tercinta yang telah memberikan semangat, doa restu serta dukungan baik secara moril maupun materil.
10. Teman kelompok yang selalu mendukung satu sama lainnya yaitu Team Ibu Ade, Abdullah Bani Insani, Diah Liani, Jefri Alkausar dan Rekan–Rekan D III.
11. Teman-teman Telekomunikasi DIV A, AIESEC IN UNSRI, Cyborg IT Center dan Apriliani Delizia yang selalu memberikan masukan, dukungan dan semangatnya dalam menyelesaikan laporan ini.
12. Semua pihak yang turut membantu dalam menyelesaikan Laporan Akhir ini.
Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat kedepannya bagi rekan-rekan untuk dijadikan referensi. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kesalahan dan kekurangan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan laporan ini.
Palembang, Juli 2017
v ABSTRAK
DESIGN SISTEM KOMUNIKASI PADA SWARM ROBOT
BERBASIS XBEE DENGAN TOPOLOGI JARINGAN MESH
( 2017 : v + 47 halaman + 27 gambar + 4 tabel + 8 lampiran)
MUHAMMAD MAULANA ADITYA
061340351488
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI SARJANA TERAPAN TEKNIK TELEKOMUNIKASI
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
Pada Penelitian Design Sistem komunikasi Pada Swarm Robot. Sistem komunikasi merupakan hal yang penting dalam swarm robot, karena perlunya koordinasi antar robot untuk berinteraksi dengan lingkungan. Koordinasi antar robot dalam menyelesaikan tugas yang diberikan dengan bertukar informasi. Pertukaran informasi dalam penelitian ini adalah informasi jarak antar robot dan jarak
penghalang, serta arah gerak tujuan. Komunikasi antar robot ini menggunakan modul Zigbee dengan perangkat XBee. Pada pengujian ini topologi yang digunakan
dalam sistem komunikasi adalah topologi jaringan mesh. Topologi jaringan mesh ini terdiri dari coordinator, router dan end device. Server bertindak sebagai coordinator untuk mengatur pertukaran informasi, serta robot sebagai router dan end device. Hasil pengujian ini didapatkan bahwa sistem komunikasi pada robot ini menghasilkan nilai RSSI (Receiver Strength Signal Indicator) semakin jauh jarak robot dengan koordinator maka semakin kecil nilai RSSI yang didapatkan dan berbanding terbalik ketika semakin dekat dengan robot maka semakin besar nilai RSSI yang didapat.
v ABSTRACT
DESIGN ON THE SWARM ROBOT COMMUNICATIONS SYSTEM
XBee-BASED NETWORK TOPOLOGY WITH MESH
(2017: v + 45 pages + 23 pictures + 4 tables + attachment)
MUHAMMAD MAULANA ADITYA
061340351488
ELECTRICAL ENGINEERING MAJOR
GRADUATE STUDIES PROGRAM TECHNIQUE APPLIED
TELECOMMUNICATIONS
STATE POLYTECHNIC SRIWIJAYA
In this study focused on the communication system that occur between the robot by moving freely. Selection of the type of robot is looking at its function is to work together to accomplish a task and see the election of its functions fall to swarm robots. In the communication system is used XBee swarm robots as the exchange
of information and data, the data communication and movement commands. Application of the communication system that occurred between this robot is drilled
into every robot and an XBee server that is connected to the computer. XBee usefulness of this server is as a user interface between the robot and pengunanya. Methods mesh network topology used in this communication with the purpose robots can communicate as freely as possible between the robot in the completion of the task. The farther the robot, the smaller the RSSI value is in getting and inversely when getting close to the robot then semakin large RSSI values obtained. The magnitude of the largest RSSI value on the third robot is 85 dBm while the amount of the smallest RSSI value on the third robot which is 10 dBm.
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul... i
Lembar Pengesahan ... ii
Lembar Persetujuan... iii
Lembar Pernyataan ... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR... vi
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR GAMBAR... x
DAFTAR TABEL... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 3
1.4 Manfaat Penelitian ... 3
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ... 3
1.6 Metode Penulisan... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Media Telekomunikasi ... 5
2.2 Jaringan Wireless... 5
2.2.1 Pembagian Berdasarkan Jangkauannya... 6
2.2.2 Standarisasi teknologi wireless ... 6
2.3 ZigBee... 7
2.3.1 Karakteristik ZigBee... 8
2.3.2 Jenis–Jenis ZigBee ... 9
2.3.3 Cara Pertukaran data pada ZigBee ... 10
2.3.4 Sistem Keamanan ZigBee ... 11
2.4 Komunikasi Xbee ... 11
2.4.1 Jenis–Jenis Xbee ... 12
2.5 Robot ... 13
2.5.1 Jenis–Jenis Robot ... 13
2.5.2 Karakteristik Robot ... 15
2.6 Swarm Robot ... 15
2.7 Metodologi Topologi Jaringan ... 16
2.7.1 Topologi STAR ... 16
2.7.2 Topologi BUS ... 17
2.7.3 Topologi RING ... 17
2.7.4 Topologi TREE ... 17
2.7.5 Topologi MESH ... 17
ix
BAB III METODELOGI PENELITIAN
3.1 Kerangka Penelitian ... 20
3.2 Perancangan Perangkat ... 20
3.2.1 Perancangan Perangkat Keras (Hardware) ... 22
3.2.2 Perancangan Perangkat Lunak ( Software) ... 23
3.2.3 Perancangan Sistem Komunikasi Dengan Menggunakan XBee... 24
3.3 Persiapan Data ... 25
3.4 Pengembangan Metoda ... 25
3.5 Tes Kinerja Sistem ... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Rancangan Robot... 27
4.1.1 Hasil Perancangan Perangkat Keras (Hardware)... 27
4.1.2 Hasil Perancangan Perangkat Lunak (Software) ... 31
4.1.3 Hasil Sistem Komunikasi antara Robot ... 38
4.2 Hasil Pengujian ... 40
4.2.1 Hasil Percobaan Pada Robot ... 41
4.2.2 Hasil Data Yang Didapatkan Dari Robot ... 42
4.3 Analisa dari Penelitian ... 43
BAB V KESIMPULA DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 47
5.2 Saran ... 47
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Prinsip kerja Xbee ... 12
Gambar 2.2 Xbee Series 1... 12
Gambar 2.3 Xbee Series 2... 13
Gambar 2.4 Swarm Robot... 16
Gambar 3.1 Tahapan Penelitian Secara keseluruhan ... 21
Gambar 3.2 Blog Diagram Perangkat Keras (Hardware)... 22
Gambar 3.3 Blok Diagram Perangkat Lunak (Software) ... 23
Gambar 3.4 Diagram Perancangan Sistem Komunikasi ... 24
Gambar 4.1 Letak Arduino, Shield XBee dan XBee Pada Robot ... 27
Gambar 4.2 Letak LCD 16x2 Compas HMCL5883L, GPS ... 28
Gambar 4.3 Driver Motor ... 28
Gambar 4.4 Tampilan Depan Robot ... 29
Gambar 4.5 Tampilan Kiri Robot ... 29
Gambar 4.6 Tampilan Kanan Robot ... 30
Gambar 4.7 Tampilan Belakang Robot ... 30
Gambar 4.8 Source Coding Awal Robot ... 32
Gambar 4.9 Source Coding Database Robot ... 32
Gambar 4.10 Source Coding Untuk Menjalankan Robot ... 33
Gambar 4.11 Source Coding Nilai RSSI dan XBee ... 34
Gambar 4.12 Source Coding Pada Visual Studio Setelah Dibuka ... 35
Gambar 4.13 Topologi jaringan Mesh pada Zigbee ... 36
Gambar 4.14 Zigbee Coordinator ... 36
Gambar 4.15 Zigbee Router ... 37
Gambar 4.16 Zigbee End Device ... 37
Gambar 4.17 Interface Visual Studio... 38
Gambar 4.18 Interface Pengambilan Data ... 39
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Perbandingan Koneksi Wireless ... 8
Tabel 2.2 Perbandingan Topologi Jaringan ... 17
Tabel 4.1 Hasil Percobaan Robot... 41
