Penelitian yang dilakukan adalah implementasi pengukuran jarak dengan menggunakan nilai RSSI dari titik acuan gelombang radio sebagai nilai jarak pada sistem lokalisasi trilaterasi. Pada penelitian yang dilakukan oleh Ahmad Deny Andika dan kawan-kawan yaitu “Perancangan Sistem Pengukur Jarak Antara 2 Titik Wireless Xbee Pro Berbasis Nilai RSSI”, sistem pengukuran jarak antara dua titik menggunakan nilai RSSI melalui persamaan atau model bayangan. dengan perangkat nirkabel Xbee Pro ZB, nilai RSSI akan diproses dengan ATMega328P kemudian dikirim ke Visual Basic di PC (Andika, dkk., 2013). Penelitian ini menggunakan tiga metode untuk menentukan nilai jarak dari nilai RSSI, yaitu metode ITU, model kehilangan jalur pantulan dua sinar di lapangan, dan EDR (Türkoral, et al., 2017).
Penelitian yang dilakukan oleh Oguejiofor O.S dan kawan-kawan adalah “Algoritma Lokalisasi Berbasis Trilaterasi untuk Jaringan Sensor Nirkabel”, suatu sistem lokalisasi yang menggunakan sistem trilaterasi dengan 4 perangkat nirkabel Zigbee CC2420, tiga berbentuk jangkar atau node yang koordinatnya tetap dan satu di berupa node buta atau node yang koordinatnya terlacak (S., dkk., 2013). Merujuk pada jurnal berjudul “Localization Techniques in Wireless Sensor Networks” (Alrajeh, et al., 2013), lokalisasi diperkirakan melalui komunikasi antara titik-titik yang lokasinya diketahui dan titik-titik yang lokasinya tidak diketahui atau tidak diketahui. Merujuk pada jurnal berjudul “Penggunaan nilai RSSI untuk estimasi jarak pada jaringan sensor nirkabel berbasis ZigBee” (Benkič, et al., 2008), RSSI merupakan singkatan dari indikator kekuatan sinyal yang diterima.
Merujuk pada jurnal berjudul “Desain dan Implementasi Sistem Lokalisasi Dalam Ruangan Berbasis Jaringan Sensor Nirkabel Menggunakan Perangkat Zigbee” (Swara, dkk., 2016), standar IEEE 802.11 menetapkan mekanisme pengukuran energi frekuensi radio pada perangkat nirkabel dengan nilai numerik berupa bilangan bulat pada rentang 0-255 dalam byte. Metode Entity Relation Diagram (EDR) merupakan metode analisis data berdasarkan nilai terukur dan nilai sebenarnya (Türkoral, et al., 2017). Berdasarkan Gambar 2.3, nilai sebenarnya adalah nilai jarak dalam meter dan nilai RSSI atau kekuatan sinyal dalam dBm adalah nilai pengukuran.
Mengacu pada buku berjudul “Perancangan Sistem Pengukuran Jarak Antara 2 Titik Nirkabel Xbee Pro Berdasarkan Nilai RSSI” (Andika, dkk., 2011), Radio Frekuensi Transciever ini berfungsi untuk komunikasi nirkabel.
METODOLOGI TUGAS AKHIR
Spesifikasi Sistem
Perancangan Sistem
- Konfigurasi Zigbee S2C
- Sistem Pengukuran Jarak
- Sistem Trilateration
Arduino dan Zigbee dihubungkan bersama dalam komunikasi UART melalui software serial dengan pin digital 2 sebagai RX dan pin digital 3 sebagai TX pada pin di Arduino. Pada sistem perangkat gelombang radio, Zigbee S2C harus dikonfigurasi dan konfigurasi ini dapat dilakukan menggunakan aplikasi XCTU. Aplikasi XCTU merupakan aplikasi yang dirancang bagi pengguna untuk berkomunikasi dengan modul Digi RF, termasuk Zigbee S2C.
Setelah dikonfigurasi melalui aplikasi XCTU, Zigbee terhubung ke PC dan aplikasi Arduino mencoba mengambil alamat setiap jangkar dengan kode rx16.getRemoteAddress16(). 20; 𝑓 = 𝑓𝑟𝑒𝑘𝑢𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜𝑤𝑎𝑣𝑒 (3.1) Nilai RSSI akan dianalisis untuk mendapatkan persamaan dengan menggunakan metode EDR. FSPL-EDR melalui metode EDR. Berdasarkan Gambar 3.4, jangkar dan suar mempunyai standar dengan tinggi 0,75 m, Jangkar akan bekerja secara portable karena jangkar menggunakan baterai portable 12 V, dan suar dihubungkan dengan PC karena perhitungan dan monitoring pada nya diproses. oleh komputer. suar.
Anchor hanya berperan sebagai pengirim paket data atau sebagai sumber sinyal gelombang radio untuk memperoleh nilai RSSI setiap 0,5 detik. Beacon merupakan node yang melakukan perhitungan dan penghitungan untuk mendapatkan nilai jarak berdasarkan nilai RSSI. Berdasarkan Gambar 3.6, beacon akan menerima paket data dari salah satu jangkar. Setelah menerima paket data dari jangkar, beacon akan memperoleh alamat 16-bit dan menerima nilai RSSI. Nilai RSSI akan diproses untuk mendapatkan nilai jarak dengan perhitungan dari EDR, FSPL dan FSPL-EDR.
Sistem trilaterasi terdiri dari 3 buah jangkar yang diketahui letaknya dan tidak bergerak serta 1 buah suar yang tidak diketahui letaknya. Berdasarkan Gambar 3.1, jangkar memiliki 16-bit alamat, lokasi, dan jarak antara jangkar dan setiap suar. Jarak ini didapat dari nilai RSSI setiap paket data yang dikirim dari jangkar ke beacon.
Berdasarkan Gambar 3.8, beacon akan menerima nilai RSSI dari masing-masing jangkar berdasarkan paket data yang dikirimkan oleh jangkar. Beacon akan menghitung dan menghitung nilai RSSI untuk mendapatkan nilai jarak antara beacon dan jangkar mana pun melalui persamaan EDR atau FSPL-EDR. Melalui nilai jarak yang diterima, beacon akan menghitung dan menghitung nilai jarak untuk memperkirakan lokasi beacon menggunakan persamaan (2.13) dan persamaan (2.14).
Implementasi Sistem
- Pengujian Nilai RSSI dan Nilai Jarak
- Pengujian Trilateration
- Pengujian Ketahanan Baterai
Berdasarkan Gambar 3.10, pengujian dilakukan dari jarak 1 meter hingga 16 meter, lebih panjang dari panjang diagonal lapangan bulutangkis yaitu sekitar 14,7231 meter. Dengan menggunakan metode EDR, data nilai rata-rata RSSI yang diperoleh per meter akan mewakili jarak sebenarnya setiap meter dan akan diperoleh grafik serta persamaan yang mewakili hasil grafik tersebut. Proses ini juga dilakukan terhadap nilai jarak yang diperoleh dari persamaan FSPL sehingga diperoleh grafik dan persamaan nilai rata-rata jarak yang diperoleh.
Nilai rata-rata RSSI dan nilai jarak melalui persamaan FSPL diperoleh dari data monitoring setiap 2,5 detik atau dari maksimal 5 data yang diterima. Pengujian kedua bertujuan untuk mendapatkan nilai error dari dua persamaan yaitu persamaan EDR yang diperoleh dari nilai RSSI per meter dan persamaan FSPL-EDR yang diperoleh dari metode EDR dari nilai jarak yang diperoleh dari persamaan FSPL. Persamaan dengan nilai error terkecil dari persamaan EDR dan persamaan FSPL-EDR akan digunakan pada algoritma pada uji trilaterasi untuk mendapatkan nilai jarak dan dari nilai jarak tersebut akan diperkirakan letak beacon.
Berdasarkan Gambar 3.10, pengujian pertama mempunyai panjang X 5 meter dan Y 6 meter pada pengujian trilaterasi dengan luas 30 m2. Lokasi beacon adalah lokasi sebenarnya dan dibandingkan dengan perkiraan lokasi sistem. Kotak hijau menunjukkan lapangan bulu tangkis, kotak biru menunjukkan mercusuar, kotak biru kehijauan menunjukkan jangkar, dan kotak merah menunjukkan dinding.
Berdasarkan Gambar 3.11, pengujian pertama mempunyai panjang X 5 meter dan Y 13 meter pada pengujian trilaterasi dengan luas 65 m2. Pengujian ketahanan baterai bertujuan untuk memprediksi berapa lama baterai dapat memberikan daya pada setiap sistem jangkar berdasarkan nilai kapasitas baterai dan nilai tegangan yang direkomendasikan pada Arduino UNO dan pada Zigbee S2C. Daya tahan baterai diprediksi berdasarkan perubahan tegangan baterai selama satu jam setelah baterai memberikan daya ke sistem jangkar yang beroperasi pada tegangan minimum yang direkomendasikan kerja Arduino ONU yaitu 7 Volt dan berdasarkan arus masuk yang diukur dari baterai ke jangkar. sistem pada kapasitas baterai.
HASIL DAN ANALISIS
- Pengujian Nilai RSSI Permeter Dan Nilai Meter Dari Persamaan FSPL Pengujian nilai RSSI setiap meternya bertujuan unutk memperoleh
- Pengujian Nilai Error Pengukuran Jarak
- Pengujian Trilateration
- Pengujian Ketahanan Baterai
Berdasarkan kurva pada gambar 4.2 dan persamaan (4.2), nilai meter berdasarkan nilai RSSI mempunyai ciri persamaan daya. Berdasarkan kurva pada gambar 4.4 dan persamaan (4.4), nilai meter berdasarkan nilai RSSI mempunyai ciri persamaan daya. Berdasarkan kurva pada gambar 4.6 dan persamaan (4.6), nilai meter berdasarkan nilai RSSI mempunyai ciri persamaan daya.
Pengujian nilai error nilai jarak yang dihitung dari persamaan pada pengujian nilai RSSI dan nilai jarak persamaan FSPL bertujuan untuk menentukan persamaan yang akan digunakan pada percobaan trilaterasi. Nilai error terkecil diperoleh pada persamaan FSPL yang diolah dari metode EDR atau persamaan (4.2) sehingga persamaan (4.2) akan digunakan pada uji trilaterasi. Nilai error terkecil diperoleh pada persamaan FSPL yang diolah dari metode EDR atau persamaan (4.4) sehingga persamaan (4.4) akan digunakan pada uji trilaterasi.
Nilai error terkecil diperoleh pada persamaan FSPL yang diolah dari metode EDR atau persamaan (4.6) sehingga persamaan (4.6) akan digunakan pada uji trilaterasi. Pengujian trilaterasi bertujuan untuk mengetahui nilai error kurang lebih 1 meter yang diperoleh dari sistem yang dirancang. Berdasarkan Tabel 4.7, pada lokasi dengan luas 30 m2, sistem trilaterasi yang dirancang mempunyai nilai error rata-rata sebesar 1,5833 meter.
Berdasarkan Tabel 4.8, pada lokasi dengan luas 65 m2, sistem trilaterasi yang dirancang mempunyai nilai kesalahan rata-rata sebesar 2,3894 meter. Pengaruh lain yang mempengaruhi nilai error pada sistem trilaterasi adalah nilai error yang diperoleh dengan menghitung jarak dari masing-masing jangkar. Nilai error tersebut dihitung atau dihitung pada persamaan (2.13) dan persamaan (2.14). Pengaruh nilai error akibat error jarak ditunjukkan pada data DA atau data jarak jangkar dengan 16-bit alamat 4658 untuk beacon, jarak terukur 4,5468 meter, sedangkan jarak sebenarnya 5,6568 meter, jadi error jarak 1 , 11 meter.
Pengaruh ketiga terlihat pada Gambar 4.7 yaitu jarak masing-masing jangkar ke beacon yaitu DA jangkar 4658, DB jangkar 4659 dan DC jangkar 4660. Hal ini menunjukkan bahwa nilai RSSI yang diterima beacon lebih besar dari nilai jarak yang diuji. terhadap nilai jarak sebenarnya.
