KONSEP WSN TOPOLOGI JARINGAN

KONSEP WSN TOPOLOGI JARINGAN

Disusun Guna Mempenuhi Tugas Mata Kuliah Jaringan Nirkabel Dosen Pengampu : Haris Supriatna, S.T., M.Kom

Disusun Oleh :

Siti Rofika Khoiriyah (222101035)

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK INFORMATIKA

UNIVERSITAS DHARMA NEGARA

2023

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat-Nya dan karunia- Nya saya dapat menyelesaikan makalah singkat tepat pada waktunya. Adapun judul dari makalah ini adalah “KONSEP WSN TOPOLOGI JARINGAN”

Pada kesempatan kali ini, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Haris Supriatna, S.T., M.Kom yang telah membimbing saya untuk menyelesaikan makalah ini. Selain itu, saya juga ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak- pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini.

Penulis menyadari bahwa dalam menulis makalah singkat ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun diharapkan dapat membuat makalah singkat ini menjadi lebih baik serta bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Bandung,November 2023

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR……….……….i

DAFTAR ISI...ii

BAB 1...3

PENDAHULUAN... 3

BAB II...4

PEMBAHASAN...4

2.

WSN Topologi Jaringan...

4

2.1 Cara Kerja WSN...7

2.3

Elemen WSN...7

2.4 Arsitektur jaringan...7

BAB III...8

PENUTUP...8

3.1 Kesimpulan...8

BAB I PENDAHULUAN

Bangunan, jembatan, dan waduk merupakan contoh dari infrastruktur teknik

sipil yang kompleks. Ketika terjadi kerusakan atau kondisi abnormal, maka

infrastruktur tersebut tidak mudah untuk diantisipasi. Dampak dari kerusakan

tersebut yang perlu diwaspadai adalah Jurnal Ilmu Komputer dan timbulnya

korban jiwa. Terdapat beberapa peristiwa kerusakan infrastruktur jembatan yang

menimbulkan korban diantaranya adalah peristiwa yang terjadi di Nepal pada

tanggal 25 Desember 2007. Pada hari itu, jembatan gantung Chhinchu Suspension

Bridge yang panjangnya mencapai 187 meter mengalami kelebihan beban

sehingga mengakibatkan 13 orang tewas dan 32 orang terluka [1]. Sedangkan

pada tanggal 26 November 2011 di Indonesia, Jembatan Kutai Kertanegara yang

panjangnya 710 meter terputus dan mengakibatkan 24 orang tewas, 39 orang

terluka serta 12 orang lainnya hilang [2]. Kerusakan jembatan seperti contoh di

atas dapat diantisipasi. Teknologi yang menjadi solusi pemantauan kerusakan ini

muncul dengan nama teknologi Pemantauan Kesehatan Struktural atau biasa

disebut Structural Health Monitoring (SHM). Berdasarkan komunikasinya, SHM

pada jembatan dibedakan menjadi dua jenis yaitu teknologi SHM berbasis kabel

dan nirkabel. Teknologi berbasis kabel ini memiliki keunggulan yaitu data yang

dikirimkan oleh sensor sangat akurat dan tidak membutuhkan energi listrik

tambahan saat sensor bekerja karena energi listrik telah disuplai dari pusat

kontrol. Namun, teknologi berbasis kabel juga memiliki kekurangan yaitu

dibutuhkan adanya instalasi kabel dimana instalasi merupakan pekerjaan yang

dianggap rumit [4]. Untuk mengurangi biaya dari instalasi kabel dan banyaknya

komponen yang digunakan, solusi yang paling tepat adalah menggunakan

Wireless Sensor Network (WSN) dalam sistem SHM [5]. Wireless sensor network

(WSN) atau Jaringan Sensor Nirkabel adalah suatu jaringan nirkabel yang terdiri

dari beberapa sensor (sensor node) yang diletakkan ditempat-tempat yang berbeda

untuk memantau kondisi suatu lingkungan. Sensor node – sensor node akan saling

berkomunikasi dan bekerja sama untuk mengumpulkan data dari lingkungan

sekitar, misalnya suhu, tekanan udara, kelembapan udara dan beberapa parameter

lingkungan lainnya. Untuk keperluan ini suatu sensor node dilengkapi dengan

peralatan sensor yang digunakan untuk mendeteksi lingkungan sekitar seperti

peralatan sensing, pemrosesan data, penyimpanan data sementara atau memori

dan perlatan komunikasi yang digunakan untuk berkomunikasi dengan sensor

node yang lain dan sink atau node pengumpul. Sensor node juga dilengkapi

dengan power supply atau baterai sebagai sumber energi. Namun, WSN memiliki

kekurangan yaitu terdapat kendala dalam kapasitas dan kecilnya sumber energi

listrik.

BAB II PEMBAHASAN

2. WSN Topologi Jaringan

Wireless Sensor Network (WSN) adalah jaringan nirkabel yang terdiri dari banyak node sensor yang terhubung tanpa kabel fisik. Setiap node sensor biasanya terdiri dari sebuah sensor, sebuah mikrokontroler, dan sebuah transceiver nirkabel. Sensor mengumpulkan data dari lingkungan sekitar dan mengirimkan data tersebut ke node pengumpul data melalui transceiver nirkabel. Node pengumpul data kemudian memproses data dan mengirimkannya ke pengguna akhir.

WSN digunakan untuk memantau lingkungan sekitar secara terus menerus dalam berbagai aplikasi seperti pemantauan lingkungan, pemantauan kesehatan, pengawasan infrastruktur, dan sebagainya. WSN sangat berguna dalam aplikasi di mana kabel fisik sulit atau tidak mungkin dipasang.

Namun, WSN memiliki beberapa tantangan, seperti penghematan energi, manajemen sumber daya, keamanan, dan efisiensi jaringan. Dalam WSN, node sensor sering kali memiliki sumber daya yang terbatas, seperti daya baterai yang terbatas, sehingga penghematan energi menjadi kunci penting dalam merancang WSN. Selain itu, manajemen sumber daya juga sangat penting untuk memastikan kinerja jaringan yang optimal.

Keamanan juga menjadi tantangan penting dalam WSN. Karena data yang dikirimkan melalui jaringan dapat sangat sensitif dan mudah diakses oleh pihak yang tidak berwenang, perlu ada mekanisme keamanan yang tepat untuk melindungi data tersebut.

Efisiensi jaringan juga menjadi masalah penting dalam WSN, karena banyaknya node sensor yang terlibat dalam jaringan dapat menyebabkan tumpang tindih dan interferensi yang mengurangi kinerja jaringan secara keseluruhan.

Dalam kesimpulannya, WSN memiliki banyak potensi aplikasi yang berguna dalam berbagai bidang, tetapi juga memiliki tantangan dan kendala yang perlu diatasi dalam merancang dan mengoperasikan jaringan. Dalam menghadapi tantangan ini, pengembang harus mempertimbangkan berbagai aspek, seperti penghematan energi, manajemen sumber daya, keamanan, dan efisiensi jaringan, untuk memastikan kinerja jaringan yang optimal.

Untuk mengatasi tantangan tersebut, beberapa strategi dan teknik telah diusulkan dan dikembangkan dalam literatur WSN. Salah satu strategi yang paling umum digunakan adalah pengelolaan daya, di mana node sensor diatur untuk meminimalkan penggunaan daya saat memantau lingkungan. Hal ini dilakukan dengan cara menyesuaikan frekuensi pengambilan sampel data, pengaturan tingkat transmisi, dan mengatur mode tidur pada node sensor. Selain itu, beberapa teknik routing juga telah dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi jaringan dan mengurangi tumpang tindih.

Penting untuk dicatat bahwa WSN memiliki beberapa perbedaan dengan jaringan nirkabel tradisional. Salah satunya adalah adanya batasan sumber daya yang lebih ketat pada node sensor, seperti kapasitas baterai yang terbatas dan daya komputasi yang rendah. Oleh karena itu, pengembang WSN perlu memperhitungkan keterbatasan ini saat merancang dan mengoptimalkan jaringan.

Kesimpulannya, WSN adalah teknologi yang menjanjikan dalam memantau lingkungan sekitar secara terus menerus. Namun, pengembang harus memperhatikan banyak aspek dalam merancang dan mengoperasikan jaringan, seperti penghematan energi, manajemen sumber daya, keamanan, dan efisiensi jaringan. Dengan mengatasi tantangan ini dan menerapkan strategi dan teknik yang tepat, WSN dapat digunakan secara efektif dalam berbagai aplikasi yang berbeda.

Selain itu, WSN juga dapat digunakan untuk mendukung berbagai aplikasi kecerdasan buatan (Artificial Intelligence/AI), seperti pembelajaran mesin (machine learning) dan analisis data. Dalam pembelajaran mesin, WSN dapat digunakan untuk mengumpulkan data yang diperlukan untuk melatih model pembelajaran mesin. Sedangkan dalam analisis data, WSN dapat menghasilkan data yang dapat digunakan untuk memprediksi tren atau memantau kondisi tertentu.

Selain itu, WSN juga dapat digunakan dalam bidang kesehatan untuk memantau pasien secara real-time. Dalam aplikasi kesehatan ini, WSN dapat digunakan untuk mengumpulkan data vitalitas pasien, seperti tekanan darah, denyut nadi, dan tingkat glukosa dalam darah. Data ini kemudian dapat dikirim ke dokter atau sistem kesehatan untuk evaluasi dan diagnosis.

Namun, penggunaan WSN dalam aplikasi kecerdasan buatan dan kesehatan juga memiliki tantangan dan kendala tersendiri. Salah satu tantangan tersebut adalah keamanan data dan privasi pasien, di mana data pasien yang sensitif harus dilindungi dengan baik. Selain itu, pengumpulan dan analisis data yang besar dari WSN juga dapat menimbulkan masalah terkait kapasitas penyimpanan dan pengolahan data.

Dalam kesimpulannya, WSN adalah teknologi yang sangat berpotensi dalam mendukung berbagai aplikasi, termasuk dalam bidang kecerdasan buatan dan kesehatan. Namun, penggunaan WSN juga memiliki tantangan dan kendala yang perlu diatasi dalam merancang dan mengoperasikan jaringan. Oleh karena itu, pengembang dan peneliti perlu terus melakukan penelitian dan inovasi untuk mengoptimalkan penggunaan WSN dalam berbagai aplikasi.

Selain aplikasi di bidang lingkungan, kecerdasan buatan, dan kesehatan, WSN juga memiliki potensi aplikasi di bidang pertanian dan perkebunan. Dalam aplikasi pertanian, WSN dapat digunakan untuk memantau kondisi tanaman, seperti kelembaban tanah, suhu, dan kepadatan tanah. Data ini kemudian dapat digunakan untuk mengoptimalkan penggunaan air dan pupuk, meningkatkan efisiensi pertanian, dan memperbaiki hasil panen.

Dalam perkebunan, WSN dapat digunakan untuk memantau kualitas tanah, kadar air, dan cuaca sekitar. Hal ini dapat membantu petani untuk mengoptimalkan penggunaan air dan pupuk, mengurangi kerusakan tanaman, dan meningkatkan produktivitas perkebunan.

Namun, seperti halnya aplikasi WSN lainnya, aplikasi di bidang pertanian dan perkebunan juga memiliki tantangan dan kendala. Salah satu tantangan yang dihadapi adalah biaya implementasi dan perawatan jaringan, terutama di area yang luas atau sulit dijangkau. Selain itu, integrasi teknologi WSN ke dalam sistem pertanian atau perkebunan yang sudah ada juga dapat menjadi tantangan tersendiri.

Dalam kesimpulannya, WSN adalah teknologi yang menjanjikan untuk digunakan di bidang pertanian dan perkebunan. Namun, penggunaan WSN di bidang ini juga memiliki tantangan dan kendala, seperti biaya dan integrasi teknologi yang perlu diperhatikan.

Dalam pengembangan aplikasi WSN untuk pertanian dan perkebunan, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor tersebut dan melakukan penelitian dan inovasi yang tepat.

Selain aplikasi di bidang lingkungan, kecerdasan buatan, kesehatan, pertanian, dan perkebunan, WSN juga memiliki potensi untuk digunakan di bidang transportasi. Dalam aplikasi transportasi, WSN dapat digunakan untuk memantau dan mengontrol lalu lintas jalan raya, parkir, dan transportasi umum. Data yang dikumpulkan dari WSN dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi transportasi, mengurangi kemacetan, dan memperbaiki keselamatan lalu lintas.

Selain itu, WSN juga dapat digunakan untuk memantau dan mengelola kualitas udara di sekitar jalan raya, terutama pada daerah-daerah dengan tingkat polusi yang tinggi. Data

yang dikumpulkan dari WSN dapat digunakan untuk mengidentifikasi sumber polusi dan mengambil tindakan yang diperlukan untuk mengurangi polusi udara.

Namun, penggunaan WSN di bidang transportasi juga memiliki tantangan dan kendala, seperti biaya implementasi dan perawatan jaringan, dan pengelolaan data yang besar.

Selain itu, integrasi teknologi WSN ke dalam sistem transportasi yang sudah ada juga dapat menjadi tantangan tersendiri.

Dalam kesimpulannya, WSN memiliki potensi untuk digunakan di bidang transportasi untuk meningkatkan efisiensi dan keselamatan lalu lintas, serta memperbaiki kualitas udara di sekitar jalan raya. Namun, penggunaan WSN di bidang ini juga memiliki tantangan dan kendala yang perlu diperhatikan. Oleh karena itu, pengembang dan peneliti perlu terus melakukan penelitian dan inovasi untuk mengoptimalkan penggunaan WSN dalam bidang transportasi.

2.1 Cara Kerja WSN

Server memproses data dari gateway untuk ditampilkan. Bila sensor melaporkan parameter yang melewati batasan yang ditentukan, server memberi perintah pada kontroler. Kontroler mengendalikan switch untuk menaikkan atau menurunkan kinerja peralatan listrik.

2.2 Node Sensor

Node Sensor di WSN terdiri dari empat komponen dasar . Mereka:



Sumber Daya listrik



Sensor



Unit Pengolahan



Sistem komunikasi

2.3 Elemen WSN

Jaringan sensor nirkabel pada umumnya dapat dibagi menjadi dua elemen. Mereka:



Node Sensor



Arsitektur jaringan

2.4 Arsitektur jaringan

Ketika sejumlah besar node sensor ditempatkan di area yang luas untuk

memantau lingkungan fisik secara kooperatif, jaringan node sensor ini juga sama

pentingnya. Node sensor pada WSN tidak hanya berkomunikasi dengan node

sensor lain tetapi juga dengan Base Station (BS) menggunakan komunikasi

nirkabel.

BAB II PENUTUP

1.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisis kinerja protokol yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan bahwa protokol DYMO lebih baik daripada protokol CBRP untuk diterapkan pada MANET dengan skenario variasi jumlah node, variasi luas area, dan variasi ukuran paket data. Keunggulan protokol DYMO dapat dilihat dari parameter uji di setiap skenario yang digunakan, meskipun parameter uji average throughput protokol CBRP pada skenario variasi luas area dan variasi ukuran paket data lebih tinggi. Perlu diketahui bahwa perbandingan nilai parameter Quality of Service protokol DYMO dan CBRP pada skenario variasi luas area dan variasi ukuran paket data tidak terlalu besar.

Pada proses pembentukan jalur routing maupun perubahan jalur routing, rata-rata waktu konvergensi protokol CBRP lebih cepat dibandingkan dengan protokol DYMO, tetapi jalur routing protokol DYMO lebih stabil karena tidak mengalami banyak perubahan. Pengaruh skenario variasi jumlah node mengakibatkan penumpukan node pada titik tertentu sehingga kinerja protokol DYMO pada parameter average throughput dan average jitter mengalami penurunan, sementara parameter average end to end delay dan packet loss mengalami peningkatan. Sedangkan kinerja protokol CBRP pada parameter average throughput mengalami peningkatan, sementara parameter average end to end delay, average jitter, dan packet loss mengalami penurunan. Pengaruh skenario variasi luas area menyebabkan jarak jangkauan wireless pada node yang semula pendek menjadi lebih jauh dan dapat mengakibatkan terputusnya jalur, sehingga mengakibatkan kinerja protokol DYMO pada Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 3572 Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya parameter average throughput mengalami penurunan, sementara parameter average end to end delay, average jitter, dan packet loss mengalami peningkatan. Sedangkan kinerja protokol CBRP pada parameter average throughput, average end to end delay, average jitter, dan packet loss mengalami peningkatan. Pengaruh skenario variasi ukuran paket data menyebabkan beban lalu lintas jaringan meningkat, sehingga mengakibatkan kinerja protokol DYMO pada parameter average throughput mengalami penurunan, sementara parameter average end to end delay, average jitter, dan packet loss mengalami peningkatan. Sedangkan pengaruh skenario ukuran paket data yang terjadi pada protokol CBRP identik dengan pengaruh yang terjadi pada protokol DYMO.