Perancangan Jaringan Sensor Nirkabel Dengan Sink Node Bergerak Untuk Precision Agriculture

AHMED REZA R, Dr. Tri Kuntoro Priyambodo, M.Sc; Bakhtiar Alldino A.S., S.Si, M.Cs.

2017 | Skripsi | S1 ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI

Proses monitoring atau pengukuran keragaman pada precision agriculture merupakan proses utama yang harus dilakukan guna mendapatkan informasi lahan yang spesifik terhadap wilayahnya. Proses pengukuran keragaman tersebut dapat diwujudkan dengan jaringan sensor nirkabel. Pada penelitian ini, telah berhasil dibuat sistem jaringan sensor nirkabel dengan sink node bergerak untuk precision agriculture. Adapun keragaman lingkungan yang diukur pada penelitian ini adalah suhu udara, kelembapan udara, dan soil moisture. Sistem ini terdiri atas dua komponen utama, yakni static node dan mobile sink node. Static node merupakan node dengan sensor dan modul komunikasi ESP8266 yang disebar di areal pertanian. Sedangkan, mobile sink node berperan sebagai pengumpul data dan antarmuka pengguna. Sink node berupa Raspberry Pi 3 model B dipasang pada UAV dan memancarkan sinyal akses poin. Static node dilengkapi sensor suhu, sensor kelembapan, dan soil moisture sensor. Static node akan mengirim data yang tersimpan di penyimpanan lokal secara otomatis ke sink node apabila static node berada dalam jangkauan sink node. Protokol yang digunakan dalam proses pengiriman data ialah TCP. Antarmuka pengguna mobile sink node menggunakan web server. Output dari sistem ini adalah informasi berupa peta node, trend chart, dan notifikasi yang didapatkan dari static node. Pengujian dilakukan dengan formasi static node segitiga sama sisi. Pada pengujian, sink node mampu menjangkau static node tanpa packet loss secara vertikal pada ketinggian rata-rata hingga 96,67 meter. Pengiriman data dapat dilakukan optimal sebanyak 3 buah paket data dalam satu kali proses pengiriman. Pengiriman 100 buah data dari static node ke sink node membutuhkan waktu rata-rata 31 detik.

Monitoring or measuring variability process in precision agriculture is the first main process to get information from place-specific field. Measuring variability process can be made by using wireless sensor networks with mobile sink node. In this paper, wireless sensor networks with mobile sink node for precision agriculture has been successfully created. Temperature, humidity, and soil moisture are variability that are measured. This system has two main components. First component is static node. Each static node is equipped with sensors, local storage, and ESP8266 communication module. Static nodes are placed on the field. Second component is mobile sink node. Mobile sink node acted as a data collector and user interface server. Mobile sink node used Raspberry Pi to transmit WiFi signal and to process data collected from static nodes. Mobile sink node used UAV as aerial vehicle. Everytime a static node within signal coverage of a mobile sink node, static node will automatically deliver saved data to mobile sink node. Otherwise, it will ignore and skip the data delivery process. Output of this system is information that are in the form of nodes map, trend chart, and notification. The system used web server as user interface. Performance test was done by placing static nodes on equilateral formation. According to test, static nodes were able to reach mobile sink node signal coverage until 96,67 metres vertically without any packet loss. Static nodes were able to send 3 data packets for each delivery process. The delivery of 100 datas from static nodes took about 31 seconds long.

Kata Kunci : jaringan sensor nirkabel, wireless sensor networks, mobile sink node, precision agriculture, ESP8266, Raspberry Pi