Analisis Pengaruh Protokol Komunikasi OPC-UA, FBDK/IP dan MQTT Terhadap Nilai Latency dan Jitter Pada Sistem Berbasis IEC 61499

RICO DHANIKA ARYANDARU, Dr.-Ing. Awang N. I. Wardana, S.T., M.T., M.Sc. ; Ir. Agus Arif, M.T

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK FISIKA

Cyber-Physical Production System (CPPS) mengubah konsep automation pyramid menjadi automation cloud. Perubahan tersebut menyebabkan paradigma pemrograman untuk lebih mengarah ke konsep desentralisasi. IEC 61499 merupakan konsep pemrograman yang memungkinkan untuk dijadikan sebagai basis perancangan CPPS. Di lain sisi, automation cloud juga menuntut penggunaan protokol komunikasi yang dapat dijalankan pada berbagai macam platform. Beberapa protokol yang menunjang hal tersebut adalah OPC-UA, FBDK/IP, dan MQTT. Penelitian dilakukan dengan menganalisis pengaruh ketiga protokol komunikasi tersebut terhadap parameter latency dan jitter dalam sistem berbasis IEC 61499. Tujuan dari analisis adalah mengetahui gambaran performa dari sistem dan mengetahui signifikansi pengaruh dari perbedaan protokol komunikasi. Metode analisis parameter latency dalam penelitian adalah uji ANOVA dan uji Tukey dengan taraf signifikansi sebesar 0.01. Hasil uji ANOVA latency menghasilkan P value kurang dari 0.01 yang mana nilai tersebut lebih kecil dari taraf signifikansi sehingga dapat disimpulkan bahwa perbedaan protokol komunikasi memberikan pengaruh terhadap nilai latency sistem. Selanjutnya hasil uji Tukey menyimpulkan bahwa MQTT merupakan protokol komunikasi dengan nilai latency yang paling kontras dibandingkan lainnya. Untuk analisis jitter, nilai jitter diperoleh dari standar deviasi data latency masing-masing protokol komunikasi. Hasil analisis statistik deksriptif menunjukkan nilai jitter untuk OPC-UA, FBDK/IP dan MQTT secara berturut-turut adalah 0.72 detik, 0.35 detik dan 0.64 detik. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa FBDK/IP merupakan protokol komunikasi dengan nilai jitter yang paling kontras dibandingkan lainnya.

Cyber-Physical Production System (CPPS) changed the concept of automation pyramid to automation cloud. Such change causes the programming paradigm to further lead to the concept of decentralization. IEC 61499 is a programming concept that makes it possible to serve as a CPPS design basis. On the other hand, Automation Cloud also requires the use of communication protocols that can run on a variety of platforms. Some protocols that support it are OPC-UA, FBDK / IP, and MQTT. This research was conducted by analyzing the influence of these protocols on latency and jitter parameters in IEC 61499 based system. The purpose of the analysis is to evaluate the performance of the system and know the effect of different communication protocols. Method of analysis in latency parameters were ANOVA and Tukey test with significance level of 0.01. Result of ANOVA latency test yields P value less than 0.01 which is smaller than significance level, thus it can be concluded that communication protocol difference gives influence to system latency value. Furthermore, Tukey test result conclude that MQTT is the communication protocol with the most contrasting latency value than others. For jitter analysis, it is derived from standard deviation of latency of each communication protocol. The results informing the jitter values for OPC-UA, FBDK/IP and MQTT are 0.72 seconds, 0.35 seconds and 0.64 seconds respectively. It is FBDK/IP who has the most contrasting jitter value compared to others.

Kata Kunci : Cyber-Physical Production System, Konsep Pemrograman, Protokol Komunikasi, Latency, Jitter