Uji Komparatif Komunikasi Data Sensor Suhu DHT22, DS18B20, dan BME280 pada Sistem Internet of Things (IoT) Berbasis MQTT

Aguela Helen De Nelga, Ir. Unan Yusmaniar Oktiawati, S.T., M.Sc., Ph.D., IPU.

2026 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI JARINGAN

Sensor merupakan komponen penting dalam sistem Internet of Things (IoT) karena data hasil pengukuran perlu diakuisisi dan dikirim menuju sistem penerima. Perbedaan mekanisme akuisisi, antarmuka komunikasi, dan jumlah parameter pengukuran menjadi dasar perlunya perbandingan kinerja komunikasi data antarsensor dalam konfigurasi sistem yang sama. Penelitian ini bertujuan membandingkan kinerja komunikasi data sensor DHT22, DS18B20, dan BME280 pada sistem IoT berbasis MQTT serta mengevaluasi kesesuaian hasil pembacaannya terhadap pengukuran referensi. Sistem pengujian menggunakan satu ESP32 DevKit V1 sebagai node sensor, broker Mosquitto lokal, dan subscriber Python dengan MQTT QoS 0 pada jaringan Wi-Fi lokal. Kinerja komunikasi dianalisis berdasarkan Acquisition Latency, Delivery Latency, jitter, dan persentase kehilangan pesan pada tiga skenario interval pengiriman. Analisis statistik menggunakan uji Kruskal-Wallis dan Mann-Whitney U. Hasil menunjukkan perbedaan signifikan pada Acquisition Latency, dengan BME280 memiliki nilai paling rendah dan DS18B20 paling tinggi pada konfigurasi pengujian yang digunakan. Sementara itu, Delivery Latency dan jitter tidak menunjukkan perbedaan signifikan antarsensor. Persentase kehilangan pesan menunjukkan nilai yang sama pada ketiga sensor dalam setiap skenario, dengan rentang 0–0,28%. Pada evaluasi kesesuaian pembacaan, DS18B20 memiliki selisih absolut rata-rata suhu paling kecil terhadap referensi, sedangkan DHT22 memiliki selisih absolut rata-rata kelembapan lebih kecil dibandingkan BME280. Secara keseluruhan, perbedaan antarsensor lebih terlihat pada tahap akuisisi dibandingkan tahap pengiriman data dalam konfigurasi sistem yang digunakan.

Sensors are important components in an Internet of Things (IoT) system because measurement data must be acquired and transmitted to the receiving system. Differences in acquisition mechanisms, communication interfaces, and the number of measured parameters provide the basis for comparing data communication performance among sensors under the same system configuration. This study aims to compare the data communication performance of DHT22, DS18B20, and BME280 sensors in an MQTT-based IoT system and to evaluate the agreement of their readings with reference measurements. The test system used a single ESP32 DevKit V1 as the sensor node, a local Mosquitto broker, and a Python subscriber using MQTT QoS 0 over a local Wi-Fi network. Communication performance was evaluated based on Acquisition Latency, Delivery Latency, jitter, and message loss percentage under three transmission-interval scenarios. Statistical analysis used the Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests. The results showed a significant difference in Acquisition Latency, with BME280 having the lowest value and DS18B20 the highest under the tested configuration. In contrast, Delivery Latency and jitter showed no significant differences among the sensors. Message loss percentage was the same for all three sensors within each scenario, ranging from 0 to 0.28%. For reading agreement, DS18B20 showed the smallest mean absolute temperature difference from the reference, while DHT22 showed a smaller mean absolute humidity difference than BME280. Overall, differences among the sensors were more apparent at the data acquisition stage than at the data delivery stage under the tested system configuration.

Kata Kunci : IoT, MQTT, ESP32, Acquisition Latency, Delivery Latency, jitter