Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Brawijaya
2963
Analisis Performa Protokol 6LoWPAN pada Jaringan Sensor Nirkabel
Menggunakan Cooja
Simulator
Wawan Darmawan1, Sabriansyah Rizqika Akbar2, Mahendra Data3
Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Email: 123.wdarmawan@gmail.com, 2sabrian@ub.ac.id, 3mahendra.data@ub.ac.id
Abstrak
6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks), adalah protokol berbasis IPV6 yang memungkinkan perangkat dengan konsumsi daya kecil seperti sensor tetap dapat terkoneksi dan ikut berpartisipasi dalam IoT (Internet of things) dengan skalabilitas lebih besar. Pada penelitian ini dilakukan simulasi penggunaan protokol 6LoWPAN pada jaringan sensor nirkabel atau wireless sensor network (WSN) menggunakan Cooja simulator. Setelah itu dilakukan analisis menggunakan Wireshark
dengan meninjau parameter QoS (Quality of service) yaitu throughput, delay dan jitter untuk mengetahui performansi 6LoWPAN. Simulator digunakan karena membangun jaringan propagasi yang asli memakan waktu dan biaya yang besar. Dari hasil simulasi menggunakan topologi cluster-based
melibatkan 10 cluster dan routing protocol for low power and lossy network (RPL), perolehan
throughput, delay dan jitter berdasarkan Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) mendapatkan nilai yang bagus yaitu thoughput tertinggi diperoleh cluster 1 dengan 206 bps, delay terendah diperoleh cluster 7 dengan 56 ms dan jitter terendah juga diperoleh cluster 7 dengan 0.003 ms. Dapat disimpulkan performa protokol 6LoWPAN pada jaringan sensor nirkabel sangat baik, karena mendapat nilai throughput yang tinggi dengan nilai delay dan jitter yang rendah.
Kata kunci : Internet of Things, 6LoWPAN, WSN, throughput, delay, jitter, wireshark, Routing Protocol for Low Power and Lossy Network
Abstract
6LoWPAN (IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks), is an IPV6-based protocol that allows devices with small power consumption such as fixed sensors to connect and participate in IoT (Internet of Things) with greater scalability. This research simulate 6LoWPAN protocol on wireless sensor network (WSN) using Cooja simulator. Wireshark then used to analyse QoS (Quality of service) parameters, that is throughput, delay and jitter to know the performance of 6LoWPAN. Simulator is used because building a genuine propagation network takes a lot of time and costs. From the results of simulation that use cluster-based topology involving 10 clusters and routing protocol for low power and lossy network (RPL), the acquisition of throughput, delay and jitter based on Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) showing a good results. the highest throughput is obtained by Cluster 1 with 206 bps, the lowest delay was obtained by cluster 7 with 56 ms and the lowest jitter also obtained by cluster 7 with 0.003 ms. It can be concluded that the 6LoWPAN protocol performance on wireless sensor network is very good, consider the high throughput value with low delay and jitter value
Keywords : Internet of Things, 6LoWPAN, WSN, throughput, delay, jitter, wireshark, Routing Protocol for Low Power and Lossy Network
1. PENDAHULUAN
Internet of Things (IoT) menjadi babak baru bagi ke hidupan manusia seiring dengan semakin berkembangnya infrastruktur Internet. Selain
pengumpulan data realtime menggunakan sensor yang saling berkomunikasi secara nirkabel. Mekanisme ini dikenal dengan
Wireless sensor network (WSN) atau jaringan sensor nirkabel. Sementara itu, sejak awal tahun 1990-an organisasi Internet Enginering Task Force (IETF) mulai menyadari bahwa suatu saat routing protocol IPv4 akan mengalami keterbatasan dalam penyediaan alamat Internet Protocol (IP) dan mulai mencari suatu Internet protokol pengganti yang dapat menyediakan jumlah alamat IP lebih banyak. Hingga pada tahun 1994 IETF memberikan Gambaran yang jelas mengenai peralihan menuju IPV6 (Nizar,2012). Agar WSN yang menggunakan sensor tetap dapat merasakan skalabilitas yang tinggi seperti yang ditawarkan ipv6, diperlukan internet protokol yang didesain khusus bagi sensor dan perangkat sejenis yang memiliki daya kecil, 6LoWPAN kemudian hadir sebagai protokol IPV6 yang memungkinkan perangkat dengan konsumsi daya kecil tetap dapat terkoneksi dan ikut berpartisipasi dalam IoT. Internet protokol ini menerapkan enkapsulasi dan header compression mechanisms yang memungkinkan paket dapat dikirim dan diterima melalui jaringan berbasis IEEE 802.15.4 (Schonwalder,2010).
Dengan hadirnya 6LoWPAN sebagai Internet protokol untuk jaringan sensor nirkabel yang menawarkan skalabilitas dan interoperability yang luas, diperlukan analisis mengenai performa Internet protokol tersebut. Pada penelitian ini akan dilakukan analisis performa dengan mensimulasikan protokol 6LoWPAN pada jaringan sensor nirkabel menggunakan Cooja simulator sementara performa 6LoWPAN akan ditinjau menggunakan indeks QoS (Quality of Services) dengan tiga parameter yaitu throughput, delay dan jitter.
Cooja simulator sendiri adalah aplikasi berbasis Java yang menyediakan tiga fitur utama yaitu, graphical user interface, simulation, dan, extensible framework (Roussel, 2016). Penggunaan simulator jaringan diperlukan karena mereproduksi lingkungan propagasi nirkabel adalah hal yang nyaris mustahil. Begitu pula dengan penggunaan sensor atau perangkat nirkabel nyata dinilai terlalu mahal dan kurang praktis (Garg, 2015).
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Studi Terkait
Berikut adalah penelitian sebelumnya yang menjadi landasan penelitian ini.
Analisis dan simulasi wireless sensor network (WSN) untuk komunikasi data menggunakan protokol zigbee, penelitian ini melakukan analisis dan simulasi komunikasi data antar node pada WSN menggunakan protokol zigbee. Node zigbee pada simulasi ini merepresentasikan node sensor dalam jaringan WSN. Simulasi dilakukan menggunakan
software OPNET Modeler 14.5. Kemudian dilakukan pengamatan terhadap parameter QoS meliputi Data Dropped, Packet Loss, Delay dan
Throughput. Hasil dari penelitian ini menunjukkan topologi cluster tree memiliki nilai performansi yang lebih baik. Sementara itu topologi star memiliki nilai performansi terkecil diantara ketiga topologi yang digunakan. Jumlah
node yang digunakan dalam simulasi ini juga mempengaruhi hasil performansi QoS. Pada penelitian ini terdapat kesamaan yaitu analisis performa protokol low power pada jaringan WSN, parameter yang diuji juga merupakan parameter QoS.
Using Cooja for WSN Simulations: Some New Uses and Limits, penelitian ini berfokus pada eksplorasi penggunaan simulator cooja dalam mensimulasikan jaringan WSN, hasil penelitian ini membuktikan bahwa cooja simulator tidak hanya terbatas simulasi yang berbasis pada sistem dan jaringan Contiki OS
tapi juga dapat mensimulasikan ekperimen dari OS platform lain. Penelitian ini memiliki kesamaan yaitu penggunaan Cooja Simulator untuk mensimulasikan jaringan WSN.
2.2 Dasar Teori
2.2.1 WSN
WSN (Wireless Sensor Network) merupakan sebuah infrastruktur jaringan nirkabel yang terdiri dari beberapa node sensor
yang tersebar di area tertentu. Setiap node memiliki kemampuan pemrosesan, dapat memiliki beberapa jenis memori, memiliki
2.2.2 IEEE 802.51.4 Dan 6LoWPAN
IEEE 802.15.4 adalah standar untuk
physical layer dan MAC (media acces control) layer untuk perangkat berukuran kecil dan menggunakan energi yang sedikit (beberapa menggunakan baterai).
6LoWPAN adalah singkatan dari IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network. ide dasarnya adalah menggunakan IP untuk mengkoneksikan perangkat-perangkat kecil berdaya rendah yang berada pada cakupan jaringan nirkabel. Wireless Personal Area Network (WPAN) sendiri adalah jaringan yang digunakan untuk menghubungkan perangkat-perangkat pada area yang spesifik dimana jaringan tersebut bersifat nirkabel. Ipv6 digunakan untuk meningkatkan interoperabilitas dari protokol ini sehingga dapat menyesuaikan diri dengan revolusi jaringan yang heterogeneous dan IoT (Nurul, 2012).
2.2.3 Cooja Simulator
Cooja simulator merupakan simulator jaringan WSN yang dikembangkan oleh Contiki OS project. Terdapat banyak simulator/emulator
tools yang dapat digunakan diantaranya OpenSim dari OpenWSN atau TOSSIM dari TinyOS, namun cooja adalah tool yang secara luas telah digunakan dalam domain WSN yang juga telah include di dalamnya MSPSim dan Avrora Software untuk melakukan cycle-exact moth emulation (Roussel,2016). Cooja simulator memiliki antar muka seperti pada gambar 2.1.
2.2.4 Wireshark
Wirershark adalah, sebagaimana di jelaskan pada website resminya, merupakan network packet analyzer. Tool ini memungkinkan pengguna untuk menangkap paket pada suatu jaringan dan menampilkannya sedetail mungkin. Dengan mengambil analogi voltmeter yang digunakan untuk mengetahui apa yang terjadi pada jaringan listrik, wireshark akan menampilkan apa saja yang terjadi pada suatu jaringan internet. Pada masa lalu diperlukan alat khusus untuk melakukan hal ini yang tentu saja mahal dan terbatas pada hak milik, namun dewasa ini dengan bantuan wireshark, meneliti performansi jaringan akan menjadi lebih mudah dan murah. Pada web resminya, mereka mengklaim bahwa wireshark adalah packet analyzer berbasis open source (tidak terikat hak cipta) terbaik sekarang ini.
2.2.5 RPL
Routing protokol yang digunakan dalam simulasi adalah RPL (Routing Protocol for Low Power and Lossy Network) yaitu distance vector routing protocol yang berbasis pada DODAG’s (Destination oriented Acylic Graphs). DODAG sendiri adalah bagian dari DAG (Directed Acylic Graph) yang spesial karena hanya terfokus pada satu node tujuan.
Proses terbentuknya suatu DODAG melibatkan Control Messages, control messa- es
tersebut dapat dilihat pada Gambar 1
Gambar 1 Bagan komunikasi motes lama dan motes baru pada DODAG
DODAG Information Object (DIO) : adalah control messages yang dikirimkan oleh root ke semua node dalam DODAG, semua node yang menerimanya juga dalam mem-broadcast pesan ini. Pada pesan ini diberikan informasi mengenai status DODAG tersebut, grounded atau floating, storing atau non-storing. Kurang lebih pesan ini berisikan “jika ada node yang ingin bergabung, tolong kirimkan pesan
balasan”
DODAG Information Solicitation (DIS) : pesan ini dikirimkan oleh node yang belum bergabung dalam DODAG, mencari tahu apakah ada DODAG disekitarnya.
DODAG Advertisement Object (DAO) : adalah pesan yang dikirimkan node sebagai respon dari DIO, meminta bergabung kepada root atau parent-nya.
DAO-ACK : respon terhadap pesan DAO yang isinya pemberian izin untuk bergabung.
2.2.6 QoS (Quality of Services)
Quality of services dalam ranah telekomunikasi dapat dijabarkan sebagai satu set kebutuhan yang disediakan oleh jaringan untuk pengguna. Pengguna akan mengkhususkan performa yang dibutuhkan terhadap suatu jaringan dalam bentuk parameter QoS seperti
menyesuaikan untuk memenuhi permintaan tersebut. Setiap model layanan memiliki parameter QoS yang berbeda (Fabricio, 2009). Pada penelitian ini akan dianalisis 3 parameter QoS yaitu throughput, delay dan jitter.
Throughput adalah jumlah data yang dikirim atau diterima oleh suatu jaringan atau jumlah data yang diproses dalam satuan waktu tertentu. Throughput memiliki satuan khusus yaitu bit per second (bit/s atau bps). Throughput
dapat menjadi lebih rendah daripada input tax
bergantung pada kondisi jaringan (Fabricio, 2009). Rata-rata Throughput dapat dihitung dengan membagikan ukuran file dalam satuan bps dengan waktu dalam satuan detik.
Delay adalah parameter yang intrinsic pada suatu jaringan, mengingat end-point dari suatu jaringan pasti berjarak dan informasi akan membutuhkan waktu untuk sampai ke ujung lain dari sebuah jaringan. Delay juga biasa disebut latency. Waktu delay dapat meningkat jika mengalami antrian yang panjang dalam jaringan (congestion), atau harus melewati rute yang lebih jauh untuk menghindari congestion. Delay
dapat dihitung secara langsung (waktu total dari saat paket dikirim sampai paket diterima) atau round-trip (waktu yang dibutuhkan dari asal paket sampai ke tujuan lalu kembali ke asal lagi) (Fabricio,2009). Delay didapatkan dengan mengurangkan waktu tiba satu paket dengan waktu tiba paket sebelumnya.
Jitter adalah bentuk variasi dari delay yang erat kaitannya dengan kedatangan paket. Jitter
disebabkan oleh panjang queue dalam satu pengolahan data dan reassemble data di akhir pengiriman. Semakin besar beban trafik akibat variasi delay akan membuat peluang terjadinya tumbukan antar paket juga tinggi sehingga nilai
jitter akan makin besar dan nilai QoS menurun (Fabricio, 2009). Jitter didapatkan dengan membagikan total variansi delay (total selisih delay) dengan jumlah paket.
3. METODE PENELITIAN
Metodologi menjelaskan tahapan yang digunakan dalam penelitian. Tahapan penelitian digambarkan dalam bentuk diagram alir pada Gambar 2.
Gambar 2 Metodologi Penelitian
3.1 Studi Literatur
Studi literatur dilakukan untuk mendalami konsep yang terkait dengan simulasi protokol 6LoWPAN, penggunaannya dalam jaringan sensor nirkabel, WSN itu sendiri dan performansinya. Studi literatur yang dilakukan adalah mengenai karakteristik, parameter, serta teori pendukung lain yang menunjang dalam penulisan skripsi ini. Teori-teori pendukung tersebut ialah:
1. Wireless Sensor Network
2. Protokol 6LoWPAN 3. Cooja simulator
4. Routing Protocol for Low Power and Lossy Network
5. Quality of Service a. Troughput b. Delay c. Jitter
3.2 Perancangan
Perancangan sistem dilakukan dengan menerapkan protokol 6LoWPAN pada simulasi jaringan WSN dengan topologi berbasis cluster menggunakan simulator Cooja.
3.2.1 Analisis Kebutuhan
Analisis kebutuhan membahas bagaimana sistem dapat menyelesaikan masalah pada sistem yang akan dibangun yang dalam hal ini simulasi jaringan sensor nirkabel dengan protokol 6LoWPAN pada cooja simulator. Pada sub bab ini akan dijelaskan cara penggunaan cooja untuk membangun lingkungan simulasi jaringan sensor nirkabel, rancangan topologi serta skenario pengujian. Kesemuanya menjadi analisis akan kebutuhan untuk menjawab rumusan permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini.
3.2.2 Topologi Berbasis cluster
Simulasi jaringan WSN untuk mengetahui performansi protokol 6lowpan dilakukan menggunakan cooja simulator. Simulasi jaringan ini menggunakan topologi yang melibatkan 10 cluster dengan masing-masing 3 nodes dan satu cluster head, menggunakan 2 coordinator serta satu sink. Konstruksi topologi ini akan focus pada Routing Protocol for Low Power and Lossy Network yang digunakan serta sesuai untuk monitoring skema salah satu QoS yaitu Delay (Malisa,2014). Topologi yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2
Gambar 3 Topologi Berbasis Cluster
3.2.3 Konfigurasi Jaringan WSN
Konfigurasi jaringan WSN terhadap topologi berbasis cluster pada gambar 3 dapat dilihat pada Tabel 1.
3.2.4 Skenario Pengujian
Perancangan skenario pengujian dilakukan untuk menentukan urutan serta implementasi pengujian sehingga data yang didapatkan untuk dianalisa akan maksimal. Pada penelitian ini pengujian dilakukan dengan melibatkan 40 node yang tersebar menjadi 10 cluster serta 2 coordinator untuk menjembatani tiap cluster menuju ke satu sink. Simulasi akan dijalankan selama 50 menit dalam kondisi tiap node dalam satu cluster akan 100% berada dalam jangkauan radio environment cluster head nya masing-masing, cluster head akan 100% berada dalam jangkauan coordinator, dan coordinator juga akan 100% berada pada jangkauan sink node. Transfer rate dan receive rate dalam simulasi ini adakah 100%. Hasil simulasi kemudian akan di tangkap menjadi file.pcap untuk kemudian dianalisa menggunakan wireshark untuk mengetahui parameter QoS yang dianalisa yaitu
delay, jitter dan Throughput untuk setiap paket yang dikirim oleh masing-masing cluster kepada sink, dan tiap paket yang dikirim para node kepada cluster head nya masing-masing.
Tabel 1 Konfigurasi Topologi
Cluster N nodes IP Address
sink 1 ::212:7401:1:101
coordinator 2 ::212:7402:2:202
coordinator 3 ::212:7403:3:303
cluster head ke 1 20 ::212:7414:14:1414
1 38 ::212:7426:26:2626
cluster head ke 3 24 ::212:7418:18:1818
3 35 ::212:7423:23:2323
6 29 ::212:741d:1d:1d1d
6 30 ::212:741e:1e:1e1e
6 31 ::212:741f:1f:1f1f
cluster head ke 7 5 ::212:7405:5:0505
7 13 ::212:740d:d:0d0d
7 14 ::212:740e:e:0e0e
7 15 ::212:740f:f:0f0f
cluster head ke 8 22 ::212:7416:16:1616
8 41 ::212:7429:29:2929
8 42 ::212:742b:2b:2b2b
8 43 ::212:742a:2a:2a2a
cluster head ke 9 25 ::212:7419:19:1919
9 32 ::212:7420:20:2020
9 33 ::212:7421:21:2121
9 34 ::212:7422:22:2822
cluster head ke 10 21 ::212:7415:15:1515
10 26 ::212:741a:1a:1a1a
10 27 ::212:741b:1b:1b1b
10 28 ::212:741c:1c:1c1c
3.3 Simulasi dan Pengujian
Pelaksanaan simulasi dilakukan dengan mengacu pada perancangan sistem. yang meliputi:
Konfigurasi cooja simulator
Perancangan jaringan WSN pada cooja simulator
Menjalankan simulasi motes dengan protokol 6LoWPAN pada jaringan WSN menggunakan cooja simulator
Menganalisis performansi jaringan dengan wireshark
3.4 Analisis QoS
Analisis dilakukan setelah semua pengujian dilakukan secara menyeluruh, dengan membandingkan hasil yang diperoleh kedalam bentuk grafik atau Tabel. Setiap grafik dan Tabel akan merepresentasikan hasil pengujian secara menyeluruh yang mencakup dua parameter yang diuji yaitu Throughput, jitter dan delay.
3.5 Pengambilan Keputusan
Analisis dilakukan setelah semua pengujian dilakukan secara menyeluruh, dengan membandingkan hasil yang diperoleh kedalam bentuk grafik atau Tabel. Setiap grafik dan Tabel akan merepresentasikan hasil pengujian secara menyeluruh yang mencakup dua parameter yang diuji yaitu Throughput, jitter dan delay.
4. HASIL DAN PENGUJIAN
4.1 Implementasi Lingkungan pengujian
Implementasi dilakukan sesuai dengan rancangan yang telah dibuat pada bab sebelumnya. Implementasi lingkungan pengujian merupakan penerapan terhadap seluruh lingkungan pengujian yang dibutuhkan sesuai dengan rancangan. Beberapa hal yang diperlukan untuk menerapkan sistem adalah mempersiapkan perangkat keras dan instalasi perangkat lunak.
4.2 Hasil Pengujian
4.2.1 Throughput
Pada sub bab ini ditampilkan hasil pengujian terhadap parameter Throughput. Pengujian dilakukan selama 50 menit melibatkan 10 cluster dengan masing-masing 3 node dan 1 cluster head. Selama pengujian berlangsung radio messages tools akan melakukan packet capture yang mengasilkan file.pcap untuk kemudian di analisa menggunakan wireshark. Hasil pengujian parameter Throughput untuk tiap cluster dapat dilihat pada Tabel 2. pembahasan akan dilakukan pada bab berikutnya.
Tabel 2 Pengujian Parameter Throughput
4.2.2 Delay
Tabel 3 Pengujian Parameter Delay
4.2.3 Jitter
Pada sub bab ini ditampilkan hasil pengujian terhadap parameter jitter. Pengujian dilakukan selama 50 menit melibatkan 10 cluster dengan masing-masing 3 node dan 1 cluster head. Selama pengujian berlangsung radio messages tools akan melakukan packet capture yang mengasilkan file.pcap untuk kemudian di analisa menggunakan wireshark. Hasil pengujian parameter jitter untuk tiap cluster dapat dilihat pada Tabel 4. pembahasan akan dilakukan pada bab berikutnya.
Tabel 4 Pengujian Parameter Jitter
5. PEMBAHASAN
5.1 Analisis
5.1.1 Analisis Parameter Throughput
Berdasarkan Tabel 2 rata-rata Throughput
cluster 1 adalah yang paling tinggi dengan 206 bits/s, disusul oleh cluster 8 dengan 184 bits/s, lalu secara berurutan cluster 6 dengan 152 bits/s, cluster 10 dengan 149 bits/s, cluster 3 dengan 137 bits/s, cluster 2 dengan 113 bits/s, cluster 9 dengan 110 bits/s, cluster 7 103 bits/s, cluster 4 97 bits/s, dan yang terakhir cluster 5 dengan 88 bits/s.
Gambar 4 Perbandingan Rata-rata Throughput Tiap Cluster
Dapat dilihat pada gambar 4 Secara rata-rata Throughput yang diperoleh tiap cluster adalah berkisar pada 100 bits/s dengan satu cluster yaitu cluster 1 yang mencapai 206 bits/s dan 2 cluster yang berada dibawah yaitu cluster 4 dan 5 dengan Throughput kurang dari 100 bits/s. pada Tabel 2 dapat dilihat perbandingan time span dalam detik antara cluster 1, 4 dan 5 tidak jauh berbeda yaitu berada di sekitar 2700 detik tapi pada kolom berikutnya, rata-rata paket per detik cluster 1 adalah 0.3 paket sementara cluster 4 dan 5 hanya 0.1 paket. Dengan asumsi bahwa semua paket diterima oleh tujuan paket, maka hal ini akan menentukan perolehan
Throughput dimana paket yang diterima merupakan parameter penentu.
5.1.2 Analisis Parameter Delay
Berdasarkan taber 3 rata-rata delay terendah diperoleh cluster 7 dengan 56 ms, disusul cluster 9 dengan 68 ms lalu secara berurutan cluster 10 dengan 72 ms, cluster 1 dengan 86 ms, cluster 6 dengan 93 ms, cluster 3 dengan 108 ms, cluster 109 ms, cluster 4 dengan 125 ms, cluster 2 dengan 127 ms dan yang terakhir cluster 5 dengan 162 ms.
Gambar 5 Perbandingan rata-rata delay tiap cluster
delay diatas 150 ms yaitu 162 ms. Hal ini disebabkan oleh jarak dan reassembly time dari ack paket sebelumnya, ketika node 17 ingin mengirim paket pertama ke sink, terlebih dahulu node 17 harus menunggu reassembly ack dari paket sebelumnya, setelah itu node pertama yang dituju adalah cluster head yaitu node 7 yang berjarak 49.85 meter jarak yang relatif jauh jika dibandingkan node lain yang juga harus melewati node 7 yaitu node 18 yang hanya berjarak 45.6 meter atau node 23 yang hanya berjarak 42.5 meter.
5.1.3 Analisis Parameter Jitter
Berdasarkan Tabel 4 cluster dengan jitter
terendah adalah cluster 7 dengan hanya 0.003 ms, berikutnya cluster 8, 6, dan 9 berturut-turut dengan nilai yang berbeda tidak jauh yaitu 0.35 ms, 0.4 ms dan 0.5 ms, selanjutnya cluster 5 dengan 0.71 ms, cluster 1 dengan 2.45 ms, cluster 4 dengan 5.87 ms, cluster 10 dengan 9.12 ms, cluster 3 dengan 9.31 ms dan yang terakhir cluster 2 dengan 11 ms.
Gambar 6 Perbandingan jitter tiap cluster
Dapat dilihat pada Gambar 6 perolehan
jitter masing-masing cluster dapat dikategorikan baik karena masih jauh dibawah 75ms. Dapat dilihat bahwa cluster dengan variasi delay yang relatif sama juga memiliki jitter yang tidak jauh berbeda seperti pada cluster 8, 6 dan 9 dengan
jitter 0.35 ms, 0.4 ms dan 0.5 ms dan variasi
delay berada di kisaran 200 ms. Jitter terbesar diperoleh cluster 2 dengan 11 ms yang pada perhitungan delay juga mendapatkan rata-rata
delay cukup tinggi yaitu 127 ms. Total variasi
delay cluster 2 juga yang terbesar yaitu 4999 ms. Cluster 5 yang pada perhitungan rata-rata delay
memperoleh delay tertinggi yaitu 162 ms ternyata memiliki jitter yang rendah yaitu 0.71 ms, hal ini disebabkan oleh total variasi delay
cluster 5 yang kecil yaitu 225 ms. Total variasi
delay dapat berbeda dengan rata-rata delay
karena variasi delay diperoleh dari selisih delay
pada cluster tertentu, sementara rata-rata delay
diperoleh dari total delay yang di rata-rata kan.
6. KESIMPULAN
1. Lingkungan simulasi WSN dapat dibangun menggunakan cooja simulator dengan cara melakukan konfigurasi pada topologi dengan mengintegrasikan routing protocol for low power and lossy netrwork (RPL). 2. Topologi jaringan berbasis cluster dapat
dibangun menggunakan routing protocol for low power and lossy netrwork (RPL) dengan cara menentukan node yang akan menjadi sink dengan terlebih dahulu melakukan konfigurasi pada cooja simulator. Cluster akan terbentuk berdasarkan kedekatan dengan node sink yang akan menentukan sebuah node berada di level berapa dan akan menjadi cluster head (CH) atau anggota cluster.
3. Parameter Quality of Service (QoS) jitter,
delay, dan Throughput untuk setiap cluster dapat dihitung dengan melakukan pengujian sesuai skenario untuk mendapatkan file.pcap, file ini dapat dianalisa menggunakan wireshark untuk memperoleh data throughput,delay dan
jitter.
4. Perolehan throughput, delay dan jitter
berdasarkan Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) mendapatkan nilai yang bagus yaitu thoughput tertinggi diperoleh cluster 1 dengan 206 bps, delay
terendah diperoleh cluster 7 dengan 56 ms dan jitter terendah juga diperoleh cluster 7 dengan 0.003 ms. Dapat disimpulkan performa protokol 6LoWPAN pada jaringan sensor nirkabel sangat baik, karena mendapat nilai throughput yang tinggi dengan nilai delay dan jitter yang rendah. Penggunaan topologi berbasis cluster terlihat memiliki pengaruh terhadap parameter delay dikarenakan jarak antar anggota cluster yang berbeda-beda terhadap
cluster head masing-masing cluster, begitu pula dengan jarak masing-masing cluster dengan node sink yang bervariasi.
DAFTAR PUSTAKA
Menggunakan Protokol Zigbee, Bandung: Telkom University
Fabricio Carvalho, Thomas Magedanz. 2009. Telecommunication Systems and Technologies – VOL II- Quality of Service in Telecommunication Networks. Encyclopedia of Life Support Systems
(EOLSS)
JP Vasseur, Navneet Agarwal, Jonathan Hui, Zach Shelby, Paul Bertrand, Cedric Chauvenet. 2011. RPL: The IP routing protocol designed for low power and lossy networks. Internet Protocol for Smart Objects (IPSO) Alliance
Kevin Roussel, Ye-Qiong Song, Olivier Zendra. 2016. Using Cooja for WSN Simulations: Some New Uses and Limits. HAL
Lewis, F.L. 2004. Wireless Sensor Network. University of Texas.
Malisa Vucinic, Gabrielle Romaniello. 2014. Topology Construction in RPL Networks over Beacon-Enabled 802.15.4. Grenoble Alps University
Moch Harun Arrosyid, Anang Tjahjono, Epyk Sunarno. 2009. Implementasi Wireless Sensor Network Untuk Monitoring Parameter Energi Listrik Sebagai Peningkatan Layanan Bagi Penyedia Energi Listrik. Institut Teknologi Sepuluh November
