Rancang Bangun Sistem Komunikasi Data Nirkabel Berbasis Protokol LoRa (Long Range) pada Sistem Telemonitoring Cuaca di Gunung Merapi

GIGIH DWI ANANTA S, Prof. Ir. Sunarno, M.Eng., Ph.D., IPU; Ir. Rony Wijaya, S.T., M.Eng., IPM.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Cuaca merupakan fenomena alam yang penting untuk diamati khususnya cuaca di Gunung Merapi sebagai early warning system. Salah satu cara untuk mengamati cuaca adalah dengan cara telemonitoring. Telah banyak penelitian mengenai telemonitoring cuaca berbasis protokol LoRa dengan hasil jarak maksimum 1500 meter dan packet loss ratio (PLR) 47%. Hasil ini tergolong kurang baik, maka dibutuhkan rancang bangun alat komunikasi data menggunakan protokol LoRa dengan real-time dan PLR maksimum 20%. Metode penelitian yang diterapkan adalah metode eksperimen ex-situ. Penelitian ini dimulai dari studi literatur mengenai perancangan komunikasi data wireless menggunakan protokol LoRa, proses pengiriman paket data, pengolahan data. Sistem dirancang mampu digunakan untuk kebutuhan telemonitoring secara andal. Performa sistem diuji berdasarkan parameter pemantauan real-time dan PLR. Pada penelitian ini telah berhasil dirancang bangun dan sistem mampu mengirim data dengan keberhasilan pengiriman paket data 100% (PLR 0%) dalam jarak 0 hingga 1000 meter dan memiliki PLR maksimum 20% pada jarak 6000 meter. Selain itu sistem juga mampu bekerja secara real-time pada jarak 0 hingga 6000 meter dengan rata-rata waktu pengiriman kurang dari 1,63 detik.

Weather is a crucial natural phenomenon to study, particularly the weather atop Mount Merapi, which serves as an early warning system. Telemonitoring is one method of weather observation. Many researches have been conducted on weather telemetry using the LoRa protocol, which has a maximum range of 1500 meters and a packet loss ratio (PLR) of 47%. Because these findings are poor, a data transmission device employing the LoRa protocol with real-time and a maximum PLR of 20% is required. The ex-situ experimental method was used in this study. This study begins with a review of the literature on the design of wireless data communication utilizing the LoRa protocol, data packet transmission, and data processing. The technology is intended for use in reliable telemonitoring applications. Real-time monitoring parameters and PLR are used to evaluate system performance. The system has been successfully designed and is capable of transferring data packets with a success rate of 100% (PLR 0%) within a distance of 0 to 1000 meters and a maximum PLR of 20% at a distance of 6000 meters in this study. Furthermore, the system can work in real-time at distances ranging from 0 to 6000 meters, with an average delivery time of less than 1.63 seconds.

Kata Kunci : Cuaca, telemonitoring, LoRa E32, Real-time, Packet loss ratio