Perancangan Protokol Komunikasi Pairing Pada Jaringan Sensor Nirkabel Dalam Kasus Sistem Temperature Logger Dan Pemantauan Cold Chain

WAFIYYAH AMALYRIS, Nur Rohman Rosyid, S.T., M.T., D.Eng.

2022 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI REKAYASA INTERNET

Dalam distribusi udang digunakan metode cold chain untuk menjaga suhu udang dengan menggunakan fiber cool box yang berisi lapisan es dan air. Sekali pengiriman dapat mengangkut hingga 42 fiber cool box. Lamanya proses pengiriman dapat membuat es mencair dan memungkinkan udang menjadi rusak. Untuk mencegah hal tersebut PT. Atnic Ekotekno Wicaksana memiliki proyek membangun sistem temperature logger berbasis jaringan sensor nirkabel (JSN) untuk pemeliharaan cold chain dan pemantauan cold chain secara real-time. Sistem terdiri dari banyak sensor node yang masing-masing berfungsi untuk mengukur suhu di dalam fiber cool box dan satu gateway yang berfungsi mengumpulkan dan menyimpan data suhu dari seluruh sensor node. Sebelum mengumpulkan data suhu gateway perlu mengenali siapa yang akan melakukan pertukaran data dengannya, sedangkan pada sistem dapat terdiri dari banyak sensor node. Pada penelitian ini berhasil dirancang sebuah protokol pairing untuk memberikan kemudahan penggunaan perangkat secara massal dengan otomatisasi membangun koneksi dan pengenalan gateway dengan sensor nodes (pairing). Protokol ini juga membantu mengoptimalkan gateway mengumpulkan data suhu (collecting data) dari seluruh sensor node. Pada penelitian dilakukan pengujian kecepatan total pairing empat sensor node dan tingkat keberhasilan collecting data pada kondisi free space dan adanya obstacle. Hasil dari penelitian adalah 3 meter merupakan jarak jangkauan terbaik antara gateway dan sensor node untuk pairing dan collecting data dalam keadaan free space dengan kecepatan waktu rata-rata total pairing 29,2 detik saat sensor node dinyalakan bersamaan, kecepatan waktu rata-rata total pairing 41,4 detik saat sensor node dinyalakan bergantian, dan tingkat keberhasilan collecting data 100%. Dalam kondisi adanya halangan (obstacle) hingga jarak 5 meter pairing dapat berjalan dengan baik, sedangkan jarak jangkauan terbaik untuk collecting data adalah 1 meter dengan tingkat keberhasilan 100%.

In th shrimp distribution, the cold chain method is used to maintain the temperature of the shrimp by using a fiber cool box containing layers of ice and water. One delivery can transport up to 42 fiber cool boxes. The length of the shipping process can make the ice melt and cause the shrimp to spoil. Thus, PT. Atnic Ekotekno Wicaksana has a project to build a temperature logger system based on the Wireless Sensor Network (WSN) which functions to determine the real time temperature conditions of each transported fiber cool box to plan maintenance or preventive actions on time. The system consists of multiple sensor nodes that each of which to measure the temperature in the fiber cool box and a gateway that collects and stores temperature data from all sensor node Before collecting temperature data, the gateway needs to identify who will exchange data with it, whereas the system may consist of many sensor nodes. In this study, a pairing protocol was successfully designed to provide ease of mass use of the device by automatically establishing connections and introducing gateways with nodes (pairing) without the need for humans assistance. This protocol also helps optimize the gateway to collect temperature data from all sensor nodes. In this study, the total speed of pairing of four sensor nodes and the success rate of collecting data were carried out in the condition of free space and the presence of obastacles. The result of the study shows that 3 meters is the best distance between the gateway and sensor nodes for pairing and collecting data in free space condition with an average total pairing time29.2 seconds when the sensor nodes are turned on simultaneously, the total pairing average time speed is 41 ,4 seconds when the sensor nodes are switched on alternately, and the success rate of data collection is 100%. The pairing can work well in the condition with the obstacles' presence up to 5 meters, while the best range for data collection is 1 meter with 100% success rate.

Kata Kunci : Wireless Sensor Network, Internet of Things, Cold Chain, Protokol Komunikasi, Temperature Logger