I Gede Wahyu Wiranata - R2 [PDF]

Citation preview

SKRIPSI COVER



ANALISIS KINERJA LORA PADA WIRELESS SENSOR NETWORK UNTUK MONITORING KELEMBABAN TANAH DAN UDARA PADA PERKEBUNAN JERUK BERBASIS IOT



Oleh : I Gede Wahyu Wiranata NIM. 1715344011



PROGRAM STUDI D4 TEKNIK OTOMASI JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BALI 2021



LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI



ANALISIS KINERJA LORA PADA WIRELESS SENSOR NETWORK UNTUK MONITORING KELEMBABAN TANAH DAN UDARA PADA PERKEBUNAN JERUK BERBASIS IOT



Oleh : I Gede Wahyu Wiranata NIM. 1715344011 Skripsi ini telah melalui Bimbingan dan Pengujian Hasil, disetujui untuk diujikan pada Ujian Skripsi di Program Studi D4 Teknik Otomasi Jurusan Teknik Elektro - Politeknik Negeri Bali Bukit Jimbaran, …………..2021 Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing 1:



Dosen Pembimbing 2:



Ida Bagus Irawan Purnama, ST., M.Sc., Ph.D. NIP. 197602142002121001



I Made Sumerta Yasa, ST., MT. NIP. 196112271988111001



i



LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI



ANALISIS KINERJA LORA PADA WIRELESS SENSOR NETWORK UNTUK MONITORING KELEMBABAN TANAH DAN UDARA PADA PERKEBUNAN JERUK BERBASIS IOT



Oleh : I Gede Wahyu Wiranata NIM. 1715344011 Skripsi ini sudah melalui Ujian Skripsi pada tanggal ………………, dan sudah dilakukan Perbaikan untuk kemudian disahkan sebagai Skripsi di Program Studi D4 Teknik Otomasi Jurusan Teknik Elektro - Politeknik Negeri Bali Bukit Jimbaran, …………..2021 Disetujui Oleh : Tim Penguji :



Dosen Pembimbing :



1. ................. NIP.



1. I.B. Irawan Purnama, ST., M.Sc., Ph.D. NIP. 197602142002121001



2. ................. NIP.



2. I Made Sumerta Yasa, ST., MT. NIP. 196112271988111001



Diketahui Oleh: Ketua Program Studi Teknik Otomasi



Ida Bagus Irawan Purnama, ST., M.Sc., Ph.D. NIP. 197602142002121001 ii



HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI Saya yang bertanda tangan di bawah ini, menyatakan bahwa Skripsi dengan judul: ANALISIS KINERJA LORA PADA WIRELESS SENSOR NETWORK UNTUK MONITORING KELEMBABAN TANAH DAN UDARA PADA PERKEBUNAN JERUK BERBASIS IOT adalah asli hasil karya saya sendiri. Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah Skripsi ini tidak terdapat karya orang lain yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar di suatu perguruan tinggi, dan atau sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah Skripsi ini, dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila saya melakukan hal tersebut di atas, dengan ini saya menyatakan menarik Skripsi yang saya ajukan sebagai hasil karya saya.



Bukit Jimbaran, …………..……… Yang menyatakan Materai 10 ribu



I Gede Wahyu Wiranata NIM. 1715344011



iii



ABSTRAK Salah satu inovasi teknologi untuk bercocok tanam di lahan pertanian adalah pemanfaatan Internet of Things (IoT). Penerapan teknologi smart farming berbasis IoT ini perlu dikolaborasikan dengan teknologi LoRa untuk dapat menjangkau wilayah yang lebih luas dalam hal pengiriman data parameter yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Namun pada penerapannya, perubahan parameter LoRa sangat berpengaruh dalam hal pengiriman data. Penelitian ini melakukan pengujian pengaruh perubahan perameter jarak terhadap nilai Received Signal Strength Indication (RSSI), daya sinyal, dan daya yang dikonsumsi oleh perangkat LoRa pada lingkungan outdoor. Perangkat LoRa yang diuji dan dibandingkan yaitu TTGO ESP32 LoRa dan Heltec Cube Cell. Pengujian dilakukan pada perkebunan jeruk menggunakan 2 skenario yaitu Line of Sight (LOS) dan Non Line of Sight (NLOS) dengan perubahan parameter jarak antara transmitter dan receiver yang bervariasi, serta mencari karakteristik lingkungan dengan menghitung nilai Path Loss Exponent (PLE). Perubahan parameter jarak sangat berpengaruh terhadap nilai RSSI, daya sinyal, dan daya yang dikonsumsi oleh sistem. Semakin jauh jarak antara transmitter dan receiver maka semakin kecil nilai RSSI dan daya sinyal. Sebaliknya, semakin jauh jarak antara transmitter dan receiver maka semakin besar daya yang dikonsumsi oleh perangkat LoRa. Sementara itu dari hasil perbandingan 2 jenis perangkat LoRa, TTGO ESP32 LoRa memiliki nilai RSSI yang lebih baik daripada Heltec Cube Cell, sedangkan dalam hal konsumsi daya Heltec Cube Cell lebih sedikit menghabiskan daya daripada TTGO ESP32 LoRa. Kata Kunci: Smart farming, LoRa, internet of things, ESP32, Heltec



iv



ABSTRACT One of the technological innovations for farming is the application of the Internet of Things (IoT). The application of IoT-based smart farming technology needs to be collaborated with LoRa technology to be able to reach larger area in terms of sending data parameters which is affect the growth of crops. However on its implementation, the change of LoRa parameters are very influential in terms of data transmission. This study performed the testing of distance changes on the value of Received Signal Strength Indication (RSSI), signal power, and power consumption in an outdoor. The LoRa devices that were tested and compared namely TTGO ESP32 LoRa and Heltec Cube Cell. The tests implemented on citrus farm using 2 scenarios namely Line of Sight (LOS) and Non Line of Sight (NLOS) with the variation of distances between transmitter and receiver, and determined for environmental characteristics by calculating the value of Path Loss Exponent (PLE). The distance changes were affect the RSSI value, signal power, and power consumption. The RSSI value and signal power were decreased as the distance gets further. Otherwise, the power consumption were increased as the distance gets further. Meanwhile from result of a comparison 2 types of LoRa devices, TTGO ESP32 LoRa has better RSSI value than Heltec Cube Cell, but Heltec Cube Cell is more efficient because it consumes less power than TTGO ESP32 LoRa. Keywords: Smart farming, LoRa, internet of things, ESP32, Heltec



v



KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya saya dapat menyelesaikan penyusunan Skripsi ini yang berjudul “ANALISIS KINERJA LORA PADA WIRELESS SENSOR NETWORK UNTUK MONITORING KELEMBABAN TANAH DAN UDARA PADA PERKEBUNAN JERUK BERBASIS IOT” dengan tepat pada waktunya. Penyusunan Skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan program pendidikan Sarjana Terapan Pada Program Studi Teknik Otomasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali. Dalam penyusunan Skripsi ini penulis banyak memperoleh bimbingan, dukungan, dan masukan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak I Nyoman Abdi, S.E., M.eCom. selaku Direktur Politeknik Negeri Bali. 2. Bapak Ir. I Wayan Raka Ardana, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali. 3. Bapak Ida Bagus Irawan Purnama, ST., M.Sc., Ph.D. selaku Ketua Program Studi DIV Teknik Otomasi, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bali sekaligus Dosen Pembimbing I dalam penyusunan Skripsi ini. 4. Bapak I Made Sumerta Yasa, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing II dalam penyusunan Skripsi ini. 5. Bapak Dr. Anak Agung Ngurah Gde Sapteka, CIRR sebagai peneliti P3M PNB yang telah menyertakan penulis dalam Penelitian Unggulan Strategis 2021 dan membiayai penelitian ini. 6. Bapak I Ketut Mantel, selaku Pemilik Kebun Jeruk Siam yang telah membantu dan mengijinkan penulis untuk melakukan penelitian di kebun pemilik dalam penyusunan Skripsi ini. 7. Bapak / Ibu Dosen, dan Instruktur Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali yang telah memberikan pengarahan dan dukungan dalam penyusunan Skripsi ini. 8. Seluruh keluarga yang penulis cintai yang senantiasa memberikan doa dan dukungan kepada penulis selama proses penyusunan Skripsi ini.



9. Rekan-rekan mahasiswa Politeknik Negeri Bali dan semua pihak yang telah membantu serta memberikan motivasi kepada penulis dalam menyusun dan menyelesaikan Skripsi ini. Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna menyempurnakan Skripsi ini. Akhir kata penulis berharap laporan Skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis, mahasiswa Politeknik Negeri Bali khusunya dan pembaca pada umumnya.



Bukit Jimbaran,…………………… Penulis



vii



DAFTAR ISI



Halaman COVER................................................................................................................................ LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI................................................................................i LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI.....................................................................ii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI.....................................iii ABSTRAK.......................................................................................................................iv ABSTRACT........................................................................................................................v KATA PENGANTAR......................................................................................................vi DAFTAR ISI..................................................................................................................viii DAFTAR TABEL............................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR......................................................................................................xii DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................................xv BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................1 1.1.



Latar Belakang....................................................................................................1



1.2.



Perumusan Masalah............................................................................................3



1.3.



Batasan Masalah.................................................................................................3



1.4.



Tujuan Penelitian................................................................................................4



1.5.



Manfaat Penelitian..............................................................................................4



1.6.



Sistematika Penulisan.........................................................................................4



BAB II TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................6 2.1.



Penelitian Sebelumnya........................................................................................6



2.2.



Landasan Teori...................................................................................................6



2.2.1. Internet of Things............................................................................................6 2.2.2. LoRaWAN......................................................................................................7 2.2.3. Wireless Sensor Network................................................................................7 viii



2.2.4. TTGO ESP32 LoRa V2.1.6............................................................................8 2.2.5. Heltec Cube Cell HTCC-AB01.......................................................................8 2.2.6. Sensor INA219................................................................................................9 2.2.7. Sensor SHT31...............................................................................................10 2.2.8. Sensor Kelembaban Tanah............................................................................10 2.2.9. Modul TP4056..............................................................................................11 2.2.10. Panel Surya.................................................................................................12 2.2.11. Baterai Lithium 18650..................................................................................12 2.2.12. MySQL – phpMyAdmin..............................................................................13 BAB III METODE PENELITIAN..................................................................................11 3.1.



Gambaran Umum..............................................................................................11



3.1.1. Perancangan Sistem......................................................................................11 3.1.2. Parameter Dominan.......................................................................................13 3.2.



Pembuatan Alat.................................................................................................14



3.2.1. Langkah Pembuatan Alat..............................................................................14 3.2.2. Alat dan Bahan..............................................................................................15 3.2.3. Perancangan Hardware.................................................................................15 3.2.4. Perancangan Software...................................................................................22 3.2.5. Perancangan Prototype..................................................................................35 3.3.



Pengujian Sistem...............................................................................................37



3.3.1. Pengujian Jarak Maksimum dan Daya Sinyal dari 2 Jenis Modul LoRa......37 3.3.2. Pengujian Perbandingan Konsumsi Daya Berdasarkan Jarak.......................37 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................................50 4.1.



Pengujian Halaman Web untuk Monitoring Sistem.........................................50



4.2.



Pengujian Jarak dan Daya Sinyal pada Kondisi LOS.......................................54



4.2.1.



Peralatan yang Digunakan.........................................................................54



4.2.2.



Cara Pengujian...........................................................................................54 ix



4.2.3.



Hasil Pengujian..........................................................................................54



4.2.4.



Analisis Data.............................................................................................58



4.3.



4.4.



Pengujian Jarak dan Daya Sinyal pada Kondisi NLOS....................................60 4.3.1.



Peralatan yang Digunakan.....................................................................60



4.3.2.



Cara Pengujian.......................................................................................60



4.3.3.



Hasil Pengujian......................................................................................60



4.3.4.



Analisis Data..........................................................................................64



Pengujian Perbandingan Konsumsi Daya Berdasarkan Jarak..........................67 4.4.1.



Peralatan yang Digunakan.....................................................................67



4.4.2.



Cara Pengujian.......................................................................................67



4.4.3.



Hasil Pengujian......................................................................................67



4.4.4.



Analisis Data..........................................................................................70



BAB V PENUTUP..........................................................................................................72 5.1.



Kesimpulan.......................................................................................................72



5.2.



Saran.................................................................................................................73



DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................1 LAMPIRAN......................................................................................................................3



x



DAFTAR TABEL



Halaman Tabel 1.1 Perbandingan Media Transmisi Nirkabel..........................................................1 Tabel 3.1. Nilai parameter (n) pada kondisi lingkungan yang berbeda...........................13 Tabel 4.1. Nilai Rata-Rata RSSI dan Daya Sinyal LOS dari Sensor Node ke Data Gateway...........................................................................................................................56 Tabel 4.2. Hasil rata-rata RSSI percobaan LOS Sensor Node 1 pada jarak 10m............58 Tabel 4.3. Hasil perhitungan PLE kondisi LOS..............................................................58 Tabel 4.4. Nilai RSSI dan Daya Sinyal NLOS dari Sensor Node ke Data Gateway......62 Tabel 4.5. Hasil rata-rata RSSI percobaan NLOS Sensor Node 2 pada jarak 10 m........64 Tabel 4.6. Hasil perhitungan PLE kondisi NLOS...........................................................65 Tabel 4.7. Pengukuran Daya Berdasarkan Jarak.............................................................68 Y



xi



DAFTAR GAMBAR



Halaman YGambar 2.1. Sistem Hierarki LoRaWAN Gambar 2.2. Konfigurasi pin TTGO ESP32 LoRa V2.1.6................................................8 Gambar 2.3. Konfigurasi pin Heltec Cube Cell HTCC-AB01..........................................9 Gambar 2.4. Konfigurasi pin Sensor INA219...................................................................9 Gambar 2.5. Sensor SHT31.............................................................................................10 Gambar.2.6. Sensor Kelembaban Tanah.........................................................................11 Gambar 2.7. Modul TP4056............................................................................................11 Gambar 2.8. Panel surya mini.........................................................................................12 Gambar 2.9. Baterai Lithium 18650................................................................................13 Gambar 3.1. Kondisi kebun jeruk untuk penempatan sistem..........................................11 Gambar 3.2. (a) Diagram Blok Sensor Node, (b) Diagram Blok Data Gateway, (c) Diagram Blok Sistem Keseluruhan.................................................................................12 Gambar 3.3. Diagram Alir Pembuatan Sistem................................................................14 Gambar 3.4. Rangkaian skematik sensor node 1 pada software Fritzing........................15 Gambar 3.5. Rangkaian sensor SHT31 dengan TTGO ESP32 LoRa pada software Fritzing............................................................................................................................16 Gambar 3.6. Rangkaian sensor kelembaban tanah dengan TTGO ESp32 LoRa pada software Fritzing..............................................................................................................16 Gambar 3.7. Rangkaian sensor INA219 dengan baterai dan TTGO ESP32 LoRA pada software Fritzing..............................................................................................................17 Gambar 3.7. Rangkaian sensor INA219 dengan panel surya dan TTGO ESP32 LoRA pada software Fritzing.....................................................................................................18 Gambar 3.8. Rangkaian komponen sensor node 2 pada software Fritzing.....................19 Gambar 3.9. Rangkaian sensor SHT31 dengan Heltec Cube Cell pada software Fritzing .........................................................................................................................................19 xii



Gambar 3.10. Rangkaian sensor kelembaban tanah dengan Heltec Cube Cell pada software Fritzing..............................................................................................................20 Gambar 3.11. Rangkaian sensor INA219 dengan baterai dan Heltec Cube Cell pada software Fritzing..............................................................................................................20 Gambar 3.12. Rangkaian sensor INA219 dengan baterai dan Heltec Cube Cell pada software Fritzing..............................................................................................................21 Gambar 3.13. Rangkaian skematik data gateway pada software Fritzing.......................22 Gambar 3.14. Flowchart keseluruhan sensor node..........................................................23 Gambar 3.15. Flowchart keseluruhan data gateway........................................................23 Gambar 3.16. Tampak dalam desain Data Gateway.......................................................35 Gambar 3.17. Tampak luar desain Data Gateway...........................................................35 Gambar 3.18. Tampak dalam desain Node 1..................................................................36 Gambar 3.19. Tampak luar desain Node 1......................................................................36 Gambar 3.20. Tampak dalam desain Node 2..................................................................36 Gambar 3.21. Tampak luar desain Node 2......................................................................37 Gambar 4.1. Hasil uji pengiriman data ke database MySQL..........................................50 Gambar 4.2. Tampilan halaman login pada sistem monitoring melalui PC....................51 Gambar 4.3 (a) Tampilan utama web monitoring, (b) Tampilan tabel data sensor node 1, (c) Tampilan tabel data sensor node 2.............................................................................52 Gambar 4.4. Tampilan utama grafik pada web monitoring.............................................53 Gambar 4.5 (a) Tampilan halaman login pada web monitoring melalui smartphone, (b) Tampilan utama web monitoring pada smartphone, (c) Tampilan utama grafik pada web monitoring melalui smartphone.......................................................................................53 Gambar 4.6. Denah Pengujian Kondisi LOS...................................................................54 Gambar 4.7. Posisi Transmitter.......................................................................................55 Gambar 4.8 Posisi Receiver............................................................................................55 Gambar 4.9. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai RSSI (dBm) kondisi LOS.....................................................................................................................56



xiii



Gambar 4.10. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi LOS pada Node 1................................................................................................57 Gambar 4.11. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi LOS pada Node 2.....................................................................................57 Gambar 4.12. Grafik perubahan PLE kondisi LOS pada Node 1..................................59 Gambar 4.13. Grafik perubahan PLE kondisi LOS pada Node 2..................................59 Gambar 4.14. Denah Pengujian Kondisi NLOS..............................................................61 Gambar 4.15. Posisi Transmitter.....................................................................................61 Gambar 4.16. Posisi Receiver.........................................................................................62 Gambar 4.17. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai RSSI (dBm) kondisi NLOS..................................................................................................................63 Gambar 4.18. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi NLOS pada Node 1.............................................................................................64 Gambar 4.19. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi NLOS pada Node 2.............................................................................................64 Gambar 4.20. Grafik perubahan PLE kondisi NLOS pada Node 1................................66 Gambar 4.21. Grafik perubahan PLE kondisi NLOS pada Node 2................................66 Gambar 4.22. Denah Pengujian Konsumsi Daya Terhadap Jarak...................................67 Gambar 4.23. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap daya beban (mW) kondisi LOS pada Node 1................................................................................................68 Gambar 4.24 Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap daya beban (mW) kondisi LOS pada Node 2................................................................................................69 Gambar 4.25. Grafik regresi linier nilai konsumsi daya terhadap jarak pada sensor node 1.......................................................................................................................................70 Gambar 4.26. Grafik regresi linier nilai konsumsi daya terhadap jarak pada sensor node 2.......................................................................................................................................70



xiv



DAFTAR LAMPIRAN



Lampiran 1. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 10 m Lampiran 2. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 20 m Lampiran 3. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 30 m Lampiran 4. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 40 m Lampiran 5. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 50 m Lampiran 6. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 60 m Lampiran 7. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 70 m Lampiran 8. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 80 m Lampiran 9. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 90 m Lampiran 10. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 100 m Lampiran 11. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 110 m Lampiran 12. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 120 m Lampiran 13. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 130 m Lampiran 14. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 140 m xv



Lampiran 15. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 10 m Lampiran 16. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 20 m Lampiran 17. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 30 m Lampiran 18. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 40 m Lampiran 19. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 50 m Lampiran 20. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 60 m Lampiran 21. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 70 m Lampiran 22. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 80 m Lampiran 23. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 90 m Lampiran 24. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 100 m Lampiran 25. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 110 m Lampiran 26. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 120 m Lampiran 27. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 130 m Lampiran 28. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 10 m Lampiran 29. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 20 m Lampiran 30. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 30 m Lampiran 31. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 40 m xvi



Lampiran 32. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 50 m Lampiran 33. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 60 m Lampiran 34. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 70 m Lampiran 35. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 80 m Lampiran 36. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 90 m Lampiran 37. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 100 m Lampiran 38. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 110 m Lampiran 39. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 120 m Lampiran 40. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 130 m Lampiran 41. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 140 m Lampiran 42. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 10 m Lampiran 43. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 20 m Lampiran 44. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 30 m Lampiran 45. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 40 m Lampiran 46. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 50 m Lampiran 47. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 60 m Lampiran 48. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 70 m Lampiran 49. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 80 m Lampiran 50. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 90 m Lampiran 51. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 100 m Lampiran 52. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 110 m Lampiran 53. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 120 m Lampiran 54. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 130 m Lampiran 55. Dokumentasi Penelitian



xvii



BAB I PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang Dewasa ini banyak teknologi yang bisa dimanfaatkan untuk menyokong aktivitas bercocok tanam di lahan perkebunan. Smart Agriculture merupakan suatu sistem yang memakai teknologi tinggi untuk membudidayakan serta mengelola tumbuhan pangan secara berkepanjangan untuk banyak pihak. Pertanian berbasis Internet of Things (IoT) membuat para petani mendapatkan real-time data yang berguna untuk memantau kondisi lingkungan yang mendukung pertumbuhan tanaman. Proses ini akan memangkas segala aktivitas yang memerlukan periode waktu tertentu serta jumlah tenaga kerja yang cukup besar pada skala industri pertanian. Oleh sebab itu, industri pertanian pada masa ini harus sadar akan potensi pasar IoT untuk aplikasi di dunia pertanian. Namun, kebanyakan sistem pertanian berbasis IoT yang sudah diterapkan di Indonesia masih hanya mencakup wilayah lahan kebun yang tidak terlalu luas. Perlu adanya teknologi yang dapat menghubungkan beberapa sensor yang tersebar di beberapa titik lahan kebun secara nirkabel. Teknologi yang dibuat pada penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan beberapa data parameter yang berpengaruh dalam kelangsungan pertumbuhan tanaman seperti temperatur udara, kelembaban udara, dan kelembaban tanah. Bersumber pada kasus tersebut, maka diperlukan media transmisi nirkabel yang mempunyai jarak yang cukup jauh untuk dapat menghubungkan beberapa Sensor Node yang akan disebarkan dalam beberapa titik pada lahan kebun. Berikut ini terdapat beberapa contoh media transmisi nirkabel [1] yang dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Perbandingan Media Transmisi Nirkabel



Bluetooth Blee ZigBee WiFi LoRa



Range



Frequency



Data Rate



30 – 300 ft Up to 10 ft 30 – 1.6 km 100 – 150 ft 2 – 15 km



2.4 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz ISM Band 868,



1 Mbps 1 Mbps 250 kbps 11 – 54 Mbps 0.3 – 50 kbps



Energy Consumption Medium Low Low High Low



Cost Low Low Low High Low



915 MHz



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



1



Dapat dilihat pada Tabel 1.1 bahwa media transmisi nirkabel yang bisa menjangkau jarak yang paling jauh yaitu Long Range Radio (LoRa), dimana LoRa sanggup mengirimkan informasi dengan jarak mencapai 2 – 15 km. Tidak hanya itu, LoRa mempunyai kelebihan dalam hal konsumsi energi yang hemat dan anggaran yang lumayan terjangkau dibandingkan dengan media transmisi nirkabel yang lain, misalnya Bluetooth dan WiFi. LoRa sering diaplikasikan untuk Machine-to-Machine (M2M) serta jaringan IoT. LoRa bisa dioperasikan di Industrial, Scientific and Medical (ISM) pada pita frekuensi 433 MHz, 868 MHz, dan 915 MHz. LoRa digunakan untuk piranti portable yang beroperasi sampai 10 tahun dengan energi baterai saja di penyebaran regional, nasional, ataupun global [2]. Ini membuatnya sangat cocok untuk penyebaran IoT karena memakai sangat sedikit energi dan bisa dijalankan tahunan tanpa perawatan. Beberapa riset taraf internasional mengenai LoRa menyimpulkan bahwa jangkauan LoRa sangat dipengaruhi oleh kondisi zona. Zona perkotaan, pinggiran kota, serta pedesaan mempunyai jangkauan LoRa yang berbeda, sehingga hal ini mempengaruhi Received Signal Strength Indication (RSSI) [3]. Salah satu penelitian mengenai studi performansi jarak jangkauan LoRa dalam mendukung infrastruktur konektivitas nirkabel IoT berhasil melakukan pengukuran jangkauan LoRa hingga radius 400 m. Namun jarak jangkauan ini masih belum sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan, yaitu sampai dengan radius 15 km [4]. Beberapa aspek menjanjikan dari teknologi LoRa ini mendorong dilakukannya penelitian ini untuk pengujian performansi jarak jangkauan LoRa di kawasan perkebunan di Bali. Analisis dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak transmisi terhadap nilai RSSI yang berperan sebagai indikator kekuatan sinyal terima untuk wilayah pedesaan khususnya daerah perkebunan. Selain masalah tentang jangkauan performansi LoRa, konsumsi daya pada perangkat ini juga perlu diperhatikan. Modul LoRa berfungsi untuk melakukan pengukuran yang dilakukan secara tanpa henti (continuous). Hal ini menyebabkan diperlukannya manajemen penggunaan daya pada modul LoRa, agar dapat menghasilkan sebuah sistem yang hemat akan penggunaan energi. Dalam menciptakan sebuah sistem yang hemat energi dapat diciptakan dengan cara mengatur mode manajemen daya pada modul LoRa. Agar sistem manajemen daya efektif, diperlukan pengukuran penggunaan daya yang dikonsumsi oleh modul LoRa secara akurat [5]. Dalam implementasi baterai sebagai supply pada modul LoRa,



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



2



diperlukan sebuah pengujian penggunaan daya untuk mengetahui konsumsi daya berdasarkan mode manajemen daya pada modul LoRa. Simulasi ini bertujuan untuk mengetahui dan memberikan edukasi mengenai penggunaan energi yang dibutuhkan sistem. Penelitian ini mengkolaborasikan 2 modul LoRa populer yang tersedia di pasaran, yaitu TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 dan Heltec Cube Cell HTCC-AB01 dengan pemilihan frekuensi 915 MHz untuk menguji kehandalan dan efisiensinya sebagai media komunikasi data dalam hal monitoring parameter-parameter yang berpengaruh pada tanaman jeruk seperti temperatur udara, kelembaban udara, dan kelembaban tanah. Sistem ini diaplikasikan pada tanaman jeruk karena tanaman jeruk merupakan salah satu tanaman yang membutuhkan kondisi khusus untuk dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Temperatur optimal yang dibutuhkan antara 25-30 C dengan kelembaban optimum sekitar 70-80% [6]. Maka dari itu diperlukan beberapa sensor yang dapat memantau nilai dari parameter tersebut agar para petani jeruk dapat mengetahui kondisi lingkungan yang mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman mereka secara real-time. 1.2. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan dalam penelitian ini yaitu: a. Bagaimanakah implementasi sistem IoT untuk memonitoring temperatur udara, kelembaban udara, dan kelembaban tanah pada kebun jeruk secara nirkabel? b. Bagaimanakah perbandingan jarak transfer data dan daya yang dipancarkan antara TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 dengan Heltec Cube Cell HTCC-AB01? c. Bagaimanakah pengaruh jarak terhadap konsumsi daya antara TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 dengan Heltec Cube Cell HTCC-AB01? 1.3. Batasan Masalah Dalam penelitian ini, ruang lingkup penelitian hanya akan dibatasi pada: a. Transmisi LoRa menggunakan topologi star. b. Kondisi LOS (Line of Sight) dan NLOS (Non Line of Sight) pada lingkungan outdoor. c. LoRa yang digunakan menggunakan frekuensi 915 MHz. d. Parameter yang dimonitoring ialah temperatur udara, kelembaban udara, dan kelembaban tanah. Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



3



e. Pada pengujian jarak, penelitian hanya berfokus pada pengaruh jarak dan halangan terhadap nilai RSSI. 1.4. Tujuan Penelitian Berdasarkan uraian latar belakang dan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini yaitu: a. Dapat membuat sistem monitoring temperatur udara, kelembaban udara, dan kelembaban tanah pada kebun jeruk secara nirkabel. b. Dapat mengetahui perbandingan jarak maksimum transfer data dan daya yang dipancarkan antara TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 dengan Heltec Cube Cell HTCC-AB01. c. Dapat mengetahui pengaruh jarak terhadap konsumsi daya antara TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 dengan Heltec Cube Cell HTCC-AB01. 1.5. Manfaat Penelitian Berikut manfaat dari dilaksanakannya penelitian ini adalah: a. Meningkatkan efisiensi penanaman tanaman jeruk. b. Membantu petani dalam meningkatkan peluang bisnis budidaya tanaman jeruk. c. Mengetahui karakteristik lokasi yang digunakan untuk lokalisasi node pada jaringan sensor nirkabel. d. Membantu mewujudkan Smart Agriculture 4.0. 1.6. Sistematika Penulisan Penelitian skripsi ini terdiri dari 5 bab, antara lain : a. Bab I Pendahuluan Menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan. b. Bab II Tinjauan Pustaka Menguraikan tentang penelitian sebelumnya dan landasan teori yang berisi definisi Internet of Things, LoRaWAN, Wireless Sensor Network, serta komponen-komponen yang akan digunakan pada sistem yang dibangun. c. Bab III Metodologi Menguraikan tentang perancangan sistem, parameter yang dominan, pembuatan sistem, prosedur pengujian sistem, dan hasil yang diharapkan.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



4



d. Bab IV Hasil dan Pembahasan Menguraikan dan menganalisis data-data yang didapatkan dari pengujian sistem. e. Bab V Penutup Menjelaskan tentang kesimpulan akhir penelitian serta saran-saran yang direkomendasikan berdasarkan pengalaman di lapangan guna perbaikan proses penelitian selanjutnya.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



5



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1. Penelitian Sebelumnya Penelitian sebelumnya [7] melakukan pengujian pengaruh perubahan parameter LoRa pada lingkungan indoor dengan menggunakan 2 skenario yaitu LOS (Line of Sight) dan NLOS (Non Line of Sight). Pengujian tersebut menggunakan komponen Arduino Nano serta modul LoRa sebagai perangkat transmitter dan receiver. Namun penelitian tersebut menguji performansi LoRa pada lingkungan indoor saja, perlu juga dilakukan pengujian pada lingkungan outdoor sehingga hasilnya dapat diaplikasikan untuk memudahkan aktivitas masyarakat luas terutama untuk sektor pertanian lahan terbuka. Penelitian sebelumnya [8] juga mengevaluasi beberapa modul LoRa berbiaya rendah yang tersedia di pasar dan kesesuaiannya, efisiensi energi dan kinerja selama operasi. Dua transceiver LoRa murah dari Semtech Industries, SX1272 dan SX1278 diuji untuk konsumsi daya dan jangkauan transmisi maksimum. Perlu adanya pengujian modul LoRa lain yang diproduksi oleh perusahaan yang berbeda untuk mendapatkan perbandingan yang lebih bervariasi untuk menentukan modul LoRa yang cocok untuk diterapkan di sektor pertanian. Penelitian ini diharapkan agar sistem yang dibuat memiliki cakupan lahan pertanian yang lebih luas, dan dapat mengoptimalkan kinerja LoRa dalam sektor pertanian. Penelitian ini mengambil beberapa bagian sistem yang telah ada pada penelitian sebelumnya. Perbedaan penelitian ini terletak pada sistem komunikasi, modul yang digunakan, dan sistem antarmuka. Sistem komunikasi pada penelitian ini menggunakan modul Wi-Fi pada data gateway dan menggunakan komunikasi LoRa pada sensor node. Modul LoRa yang diuji dalam penelitian ini adalah TTGO ESP32 LoRa dan Heltec Cube Cell. Sistem antarmuka dirancang menggunakan Visual Studio Code dan dimonitoring melalui halaman web. 2.2. Landasan Teori 2.2.1. Internet of Things Internet of Things (IoT) adalah sebuah istilah yang muncul dengan pengertian sebuah akses perangkat elektronik melalui media internet. Akses perangkat tersebut terjadi akibat hubungan manusia dengan perangkat atau perangkat dengan perangkat Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



6



dengan memanfaatkan jaringan internet. Akses perangkat tersebut terjadi karena keinginan untuk berbagi data, berbagi akses dan juga mempertimbangkan keamanan dalam aksesnya [9]. Dengan kata lain IoT merupakan sebuah sistem yang menghubungkan suatau perangkat dengan perangkat lain dengan memanfaatkan internet. 2.2.2. LoRaWAN LoRaWAN adalah protokol jaringan area luas berdaya rendah berdasarkan Teknologi LoRa. Dirancang untuk komunikasi IoT, perangkat LoRa dan protokol LoRaWAN memungkinkan koneksi antara perangkat penggunaan jarak jauh (LPWAN) untuk pengiriman ke aplikasi [10].



Gambar 2.1. Sistem Hierarki LoRaWAN (Sumber: )



2.2.3. Wireless Sensor Network Wireless Sensor Network (WSN) adalah suatu jaringan nirkabel yang terdiri dari kumpulan node sensor dengan kemampuan sensing, komputasi, dan komunikasi yang



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



7



tersebar pada suatu tempat. Setiap sensor akan mengumpulkan data dari area yang dideteksi seperti suhu, suara, getaran, tekanan, gerakan, kelembaban udara, dan deteksi lainnya tergantung kemampuan sensor tersebut. Data yang diterima ini kemudian akan diteruskan ke base station untuk diolah sehingga memberikan suatu informasi [11]. 2.2.4. TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 TTGO adalah modul jarak jauh LoRa yang menggunakan chip LoRa SX1276 dengan tambahan modul WiFi ESP32. Memiliki frekuensi 868/915MHz, keandalan tinggi, flash 128 MBit onboard, antena Wi-Fi, sirkuit dan antarmuka pengisian baterai lithium, CP2102 USB ke chip serial, dukungan sempurna untuk pengembangan Arduino [12].



Gambar 2.2. Konfigurasi pin TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 (Sumber: )



Spesifikasi TTGO LoRa V1 antara lain : a. Tegangan operasi : 3.3V hingga 7V. b. Kisaran suhu pengoperasian : -40 °C hingga + 90 °C. c. Mendukung mode Sniffer, Station, softAP dan Wi-Fi Direct. d. Sensitivitas penerima hingga - 140 dBm. e. UDP continues mencapai kecepatan 135 Mbps. 2.2.5. Heltec Cube Cell HTCC-AB01



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



8



Seri Cube Cell ini sudah terintegrasi dengan



mikrokontroler PSoC 4000



(Prosesor ARM Cortex M0 + Core) dan chip LoRa SX1262 dengan frekuensi 868/915MHz. Modul ini sudah dapat terhubung dengan Arduino IDE dan dapat dengan mudah menghubungkan baterai lithium dan panel surya [13].



Gambar 2.3. Konfigurasi pin Heltec Cube Cell HTCC-AB01 (Sumber: )



Spesifikasi Heltec Cube Cell HTCC-01 antara lain : a. Konsumsi daya sangat rendah, 3,5uA dalam deep sleep mode. b. Sistem manajemen energi surya on board, dapat langsung terhubung dengan panel surya 5,5 ~ 7V. c. Antarmuka baterai SH1.25-2 on board, sistem manajemen baterai lithium terintegrasi. d. Sensitivitas penerima hingga - 148 dBm. e. CP2102 USB terintegrasi ke chip port serial. 2.2.6. Sensor INA219 Sensor INA219 merupakan modul sensor yang dapat membaca nilai arus dan tegangan pada suatu rangkaian elektronika. Sensor INA219 didukung dengan interface I2C atau SMBUS-COMPATIBLE yang dapat membaca nilai tegangan shunt dan suplai tegangan bus, dengan konversi program times dan filtering.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



9



Gambar 2.4. Konfigurasi pin Sensor INA219 [14]



Pin IN+ dan IN– merupakan pin positif dan negatif input dari tegangan shunt dimana pin positif dihubungkan dengan hambatan shunt, sedangkan pin negatif dihubungkan dengan ground. Pin SCL dan SDA merupakan pin serial bus clock line dan serial bus data line, sedangkan pin A0 dan A1 merupakan alamat dari pin analog input. Spesifikasi Sensor INA219 antara lain : a. Amplifier input maksimum ±320mV, sehingga dapat mengukur nilai arus mencapai ±3,2A. b. Internal data 12 bit ADC, resolusi pada kisaran 3.2A adalah 0,8 mA. c. Dapat mengidentifikasi tegangan shunt pada bus 0–26V [14]. 2.2.7. Sensor SHT31 Sensor SHT31 adalah suatu sensor dari keluarga Sensirion yang digunakan untuk melakukan pengukuran suhu dan kelembaban. Sensor SHT31 juga merupakan sebuah single chip sensor suhu dan kelembaban relatif dengan multi-modul sensor yang keluarannya telah dikalibrasi secara digital. Dibagian dalam sensor terdapat kapasitas polimer sebagai elemen untuk sensor kelembaban relatif dan sebuah pita regangan yang digunakan untuk sensor temperatur [15].



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



10



Gambar 2.5. Sensor SHT31 (Sumber: )



2.2.8. Sensor Kelembaban Tanah Sensor kelembaban tanah yang digunakan adalah Soil Moisture sensor FC-28 tipe YL-100. Sensor ini memiliki spesifikasi tegangan input sebesar 3.3V-5V, tegangan output sebesar 0V-4.2V, arus sebesar 35mA, dan rentang nilai ADC sebesar 1024 bit yaitu antara 0-1023 bit.



Gambar.2.6. Sensor Kelembaban Tanah (Sumber: )



Sensor ini terdapat dua probe yang digunakan untuk mengalirkan arus ke tanah kemudian menghitung resistansinya agar mendapatkan nilai kelembaban tanah [16]. 2.2.9. Modul TP4056 TP4056 merupakan modul untuk pengisian ulang baterai Lithium (Li-Ion rechargeable battery). Modul ini terdapat 2 lampu indikator, yaitu LED merah Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



11



menunjukkan status sedang mengisi ulang dan LED biru menunjukkan status baterai sudah terisi penuh. Modul ini menggunakan IC TP4056 yang merupakan IC pengisi ulang linear untuk baterai Li-Ion sel tunggal dengan tegangan dan arus yang konstan serta dilengkapi dengan thermal regulation.



Gambar 2.7. Modul TP4056 (Sumber: )



Tegangan pada saat pengisian adalah konstan di 4,2V (akurasi 1,5%), ideal untuk pengisian ulang baterai yang bertegangan 3V-3,7V. IC ini juga memiliki fitur pemantau arus, pengunci tegangan kurang (under-voltage lockout), pengisi ulang otomatis dan 2 status pin yang terhubung dengan LED indikator. Modul ini juga dapat mengisi ulang beberapa baterai Li-Ion yang disusun secara paralel [17]. 2.2.10. Panel Surya Sel surya merupakan elemen semikonduktor yang dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik dengan prinsip photovoltaic. Modul surya adalah kumpulan dari beberapa sel surya, dan panel surya adalah kumpulan beberapa modul surya.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



12



Gambar 2.8. Panel surya mini (Sumber: )



Arus dan tegangan listrik yang dihasilkan oleh sel surya dipengaruhi oleh 2 variabel fisis, yaitu intensitas cahaya matahari dan temperatur lingkungan. Intensitas cahaya matahari yang diterima oleh sel surya sebanding dengan arus dan tegangan listrik yang dihasilkan oleh sel surya, sedangkan dengan intensitas radiasi cahaya matahari yang tetap, namun apabila suhu lingkungan semakin tinggi maka tegangan sel surya akan berkurang dan arus listrik yang dihasilkan akan bertambah [18]. 2.2.11. Baterai Lithium 18650 Baterai Lithium 18650 adalah tipe baterai yang dapat dilakukan pengisian ulang (rechargeable). Nama 18650 merujuk pada ukuran dimensinya yang berbentuk tabung. Angka 18 berasal dari diameter baterai yang berukuran 18 milimeter dan angka 650 untuk ukuran tinggi baterai yaitu 65,0 milimeter. Angka “0” dibelakang koma merujuk pada toleransi tinggi total baterai berdasarkan jenis produk baterai 18650 tersebut. [19].



Gambar 2.9. Baterai Lithium 18650 (Sumber: )



Tegangan nominal baterai lithium 18650 yaitu 3.6V-3.7V dengan tegangan maksimal ketika full adalah 4,2 V Baterai yang digunakan pada sistem ini adalah baterai lithium 18650 KDEST dengan kapasitas 2400mAh untuk satu baterai kemudian baterai disusun secara paralel sebanyak 4 buah. 2.2.12. MySQL – phpMyAdmin



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



13



MySQL merupakan suatu aplikasi sistem manajemen basis data SQL atau DBMS (Data Base Management System) yang multi-thread serta multi-user. MySQL merupakan turunan salah satu konsep utama dalam database sejak lama, yaitu SQL (Structured Query Language). SQL merupakan suatu konsep pengoperasian database, terutama untuk pemilihan/seleksi dan input data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan mudah secara otomatis. PhpMyAdmin merupakan suatu aplikasi bebas (opensource) yang ditulis dalam bahasa pemrograman PHP yang digunakan untuk mengatasi administrasi database MySQL lewat jaringan lokal ataupun internet. phpMyAdmin menunjang berbagai operasi MySQL, antara lain (mengelola basis data, tabel- tabel, bidang (fields), relasi (relations), indeks, pengguna (users), perijinan (permissions), dan lain-lain. Perbedaan phpMyAdmin dengan MySQL terletak pada fungsinya, phpMyAdmin merupakan alat untuk mempermudah dalam mengoperasikan database MySQL, sedangkan MySQL merupakan database tempat penyimpanan data. PhpMyAdmin sendiri digunakan sebagai alat untuk mengolah atau mengatur data pada MySQL [20].



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



14



BAB III METODE PENELITIAN



3.1. Gambaran Umum Penelitian ini dilakukan di sebuah kebun jeruk jenis Jeruk Siam (Citrus nobilis) seluas 4.229 m2 di Banjar Pilan, Desa Margatengah, Payangan, Gianyar, Bali. Pada penelitian ini terdapat satu buah data gateway dan 2 buah sensor node, sehingga data sensor yang masuk akan dikirim ke database oleh data gateway menggunakan koneksi internet. Kondisi kebun dapat dilihat pada Gambar 3.1.



Gambar 3.1. Kondisi kebun jeruk untuk penempatan sistem



3.1.1. Perancangan Sistem



(a)



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



11



(b)



(c) Gambar 3.2. (a) Diagram Blok Sensor Node, (b) Diagram Blok Data Gateway, (c) Diagram Blok Sistem Keseluruhan



Gambar 3.2 (c) menampilkan blok diagram sistem monitoring kelembaban tanah dan udara yang terhubung secara wireless (Wireless Sensor Network) berbasis LoRa dan IoT. Pada sistem WSN tersebut terdapat dua bagian penting yaitu sensor node dan juga data gateway yang terhubung dengan menggunakan topologi star. Kedua sensor node memiliki 3 sensor yang sama yaitu yaitu sensor kelembaban tanah, sensor SHT31, sensor INA219. Sensor kelembaban tanah berfungsi untuk membaca nilai kelembaban tanah pada tanaman jeruk, sedangkan sensor SHT31 berfungsi untuk membaca nilai temperatur dan kelembaban udara di wilayah sekitar sensor. Masing-masing sensor node juga terdapat sensor INA219 untuk mendapatkan nilai konsumsi daya baterai yang menjadi sumber daya utama dari sensor node tersebut. Kemudian data yang diperoleh dari masing-masing sensor node tersebut akan dikirim ke data gateway. Pada data gateway terdapat TTGO ESP32 LoRa yang digunakan untuk menerima data dari sensor node sekaligus melakukan upload data ke database MySQL. Data yang disimpan dalam database kemudian ditampilkan pada halaman web berupa Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



12



dashboard. Data yang sudah diupload dapat dilihat oleh user via internet dengan menggunakan web browser lewat laptop maupun smartphone. Kedua sensor node terdapat panel surya untuk keperluan pengisian daya baterai. Baterai yang digunakan adalah jenis Li-ion 18650 dengan kapasitas 9600 mAh, sedangkan kapasitas panel surya yang digunakan adalah 2 WP. Spesifikasi tersebut digunakan dengan perkiraan baterai masih dapat memberikan daya meskipun kondisi tidak ada matahari selama 3 hari. 3.1.2. Parameter Dominan Parameter yang dominan pada rancangan sistem ini ada tiga, antara lain RSSI (dBm), PLE (n), daya sinyal (Pout), dan konsumsi daya baterai (W) dari masing-masing sensor node. RSSI (Received Signal Strength Indication) merupakan indikator penanda kekuatan sinyal yang dapat diterima oleh receiver. Baik tidaknya suatu RSSI dinilai dari seberapa jauh RSSI yang diterima dari nilai 0. Apabila semakin mendekati 0 maka RSSI dapat dikatakan baik. Nilai RSSI yang baik berkisar -1 dBm hingga -99 dBm, sedangkan nilai RSSI yang buruk berada di bawah -100 dBm [8]. Rata-rata RSSI dapat ditentukan melalui: Rata−Rata RSSI =



Jumlah RSSI Paket Diterima



(3.1)



Dari nilai RSSI yang didapatkan, maka dapat diperoleh nilai daya sinyal. Daya sinyal merupakan daya pancar pada Tx (transmitter) dan Rx (receiver) yang dapat dihitung dengan rumus : Pout ( mW )=1000 x 10



RSSI 10



(3.2)



Karakteristik lingkungan juga mempengaruhi keadaan transmisi khususnya di area outdoor. Karakteristik lingkungan dapat dilihat dari nilai PLE (Path Loss Exponent). Contoh PLE di berbagai kondisi ditunjukkan pada Tabel 3.1. Tabel 3.1. Nilai parameter (n) pada kondisi lingkungan yang berbeda Free Space Urban Area Shadowed urban Area In-building LOS Obstructed in-building



2 2,7 – 3,5 3–5 1,6 – 1,8 4-6



PLE dapat diukur dari nilai RSSI dengan menggunakan rumus : Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



13



n=10



Po− RSSIij dij 10 log10



(3.3)



Keterangan: P0



: Nilai RSSI terkuat



RSSIij : Kekuatan sinyal yang diterima dij



: Jarak pengukuran



3.2. Pembuatan Alat 3.2.1. Langkah Pembuatan Alat



Gambar 3.3. Diagram Alir Pembuatan Sistem



Pembuatan sistem dimulai dari pembelian alat dan bahan yang diperlukan untuk pembuatan sistem. Setelah disiapkan, kemudian komponen dirangkai sesuai dengan blok diagram pada Gambar 3.2 (a). dan 3.2 (b). masing-masing pada sensor node maupun data gateway. Selanjutnya yakni melakukan pemograman pada masing-masing modul



untuk



mengintegrasikan



sensor-sensor



yang



terhubung



sekaligus



menghubungkan antara sensor node maupun data gateway agar dapat berkomunikasi dengan baik. Saat program sudah dapat berjalan dengan baik, maka dilanjutkan dengan



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



14



pembuatan dashboard web untuk keperluan monitoring dengan menggunakan aplikasi Visual Studio Code. 3.2.2. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yaitu: a. Perangkat keras (hardware) : TTGO ESP32 LoRa V2.1.6, Heltec Cube Cell HTCC-AB01, Sensor SHT30, Sensor Kelembaban Tanah, Sensor INA219, Baterai Li-Ion 9600mAh, Panel Surya 2W, dan Kabel Penghubung. b. Perangkat lunak (software) : Arduino IDE, Visual Studio Code, database MySQL, dan phpMyAdmin. 3.2.3. Perancangan Hardware Pada tahap ini akan diuraikan bagaimana cara merancang perangkat keras sistem dan diuraikan komponen apa saja yang bertugas sebagai perangkat masukan (input), perangkar pengolah data (process), dan perangkat keluaran (output) yang digunakan dan cara kerja alatnya. a. Rangkaian Skematik pada Sensor Node 1



Gambar 3.4. Rangkaian skematik sensor node 1 pada software Fritzing



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



15



Pada Gambar 3.4 merupakan rangkaian sensor node 1 yang berisi sensor SHT31, sensor kelembaban tanah, dan 2 buah sensor INA219. Sensor SHT31 digunakan untuk membaca nilai temperatur dan kelembaban udara, sedangkan sensor kelembaban tanah digunakan untuk mambaca nilai kelembaban tanah. Sensor INA219 digunakan 2 buah untuk membaca nilai arus dan tegangan yang dihasilkan oleh sistem, serta membaca nilai arus dan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya. Semua data yang dihasilkan oleh sensor dikirim ke data gateway oleh board TTGO ESP32 LoRa V2.1.6 yang memiliki chip LoRa.



Gambar 3.5. Rangkaian sensor SHT31 dengan TTGO ESP32 LoRa pada software Fritzing



Keterangan port pada Gambar 3.5: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada TTGO ESP32 LoRa 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 5V pada TTGO ESP32 LoRa 3. Pin SDA pada sensor terhubung dengan pin 21 pada TTGO ESP32 LoRa 4. Pin SCL pada sensor terhubung dengan pin 22 pada TTGO ESP32 LoRa



Gambar 3.6. Rangkaian sensor kelembaban tanah dengan TTGO ESp32 LoRa pada software Fritzing Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



16



Keterangan port pada Gambar 3.6.: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada TTGO ESP32 LoRa 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 3V3 pada TTGO ESP32 LoRa 3. Pin A0 pada sensor terhubung dengan pin 02 pada TTGO ESP32 LoRa



Gambar 3.7. Rangkaian sensor INA219 dengan baterai dan TTGO ESP32 LoRA pada software Fritzing



Keterangan port pada Gambar 3.7: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada TTGO ESP32 LoRa 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 5V pada TTGO ESP32 LoRa 3. Pin SDA pada sensor terhubung dengan pin 21 pada TTGO ESP32 LoRa 4. Pin SCL pada sensor terhubung dengan pin 22 pada TTGO ESP32 LoRa 5. Terminal Vin+ pada sensor terhubung dengan pin GND pada TTGO ESP32



LoRa 6. Terminal Vin- pada sensor terhubung dengan kutub - baterai



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



17



Gambar 3.7. Rangkaian sensor INA219 dengan panel surya dan TTGO ESP32 LoRA pada software Fritzing



Keterangan port pada Gambar 3.7: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada TTGO ESP32 LoRa 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 5V pada TTGO ESP32 LoRa 3. Pin SDA pada sensor terhubung dengan pin 21 pada TTGO ESP32 LoRa 4. Pin SCL pada sensor terhubung dengan pin 22 pada TTGO ESP32 LoRa 5. Terminal Vin+ pada sensor terhubung dengan terminal + pada TTGO ESP32



LoRa 6. Terminal Vin- pada sensor terhubung dengan terminal + pada soket baterai pada



TTGO ESP32 LoRa



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



18



b. Rangkaian Skematik pada Sensor Node 2



Gambar 3.8. Rangkaian komponen sensor node 2 pada software Fritzing



Pada Gambar 3.8 merupakan rangkaian sensor node 2 yang berisi sensor SHT31, sensor kelembaban tanah, dan 2 buah sensor INA219. Sensor SHT31 digunakan untuk membaca nilai temperatur dan kelembaban udara, sedangkan sensor kelembaban tanah digunakan untuk mambaca nilai kelembaban tanah. Sensor INA219 digunakan 2 buah untuk membaca nilai arus dan tegangan yang dihasilkan oleh sistem, serta membaca nilai arus dan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya. Semua data yang dihasilkan oleh sensor dikirim ke data gateway oleh board Heltec Cube Cell HTCC-AB01 yang memiliki chip LoRa.



Gambar 3.9. Rangkaian sensor SHT31 dengan Heltec Cube Cell pada software Fritzing



Keterangan port pada Gambar 3.9: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada Heltec Cube Cell 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 3V3 pada Heltec Cube Cell Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



19



3. Pin SDA pada sensor terhubung dengan pin SDA pada Heltec Cube Cell 4. Pin SCL pada sensor terhubung dengan pin SCL pada Heltec Cube Cell



Gambar 3.10. Rangkaian sensor kelembaban tanah dengan Heltec Cube Cell pada software Fritzing



Keterangan port pada Gambar 3.10.: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada Heltec Cube Cell 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 3V3 pada Heltec Cube Cell 3. Pin A0 pada sensor terhubung dengan pin ADC pada Heltec Cube Cell



Gambar 3.11. Rangkaian sensor INA219 dengan baterai dan Heltec Cube Cell pada software Fritzing



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



20



Keterangan port pada Gambar 3.11: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada Heltec Cube Cell 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 3V3 pada Heltec Cube Cell 3. Pin SDA pada sensor terhubung dengan pin SDA pada Heltec Cube Cell



4. Pin SCL pada sensor terhubung dengan pin SCL pada Heltec Cube Cell 5. Terminal Vin+ pada sensor terhubung dengan pin GND pada Heltec Cube Cell 6. Terminal Vin- pada sensor terhubung dengan kutub - baterai



Gambar 3.12. Rangkaian sensor INA219 dengan baterai dan Heltec Cube Cell pada software Fritzing



Keterangan port pada Gambar 3.12: 1. Pin GND pada sensor terhubung dengan pin GND pada Heltec Cube Cell 2. Pin VCC pada sensor terhubung dengan pin 3V3 pada Heltec Cube Cell 3. Pin SDA pada sensor terhubung dengan pin SDA pada Heltec Cube Cell



4. Pin SCL pada sensor terhubung dengan pin SCL pada Heltec Cube Cell 5. Terminal Vin+ pada sensor terhubung dengan terminal + pada Heltec Cube Cell 6. Terminal Vin- pada sensor terhubung dengan pin VS pada Heltec Cube Cell



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



21



c. Rangkaian Skematik pada Data Gateway



Gambar 3.13. Rangkaian skematik data gateway pada software Fritzing



3.2.4. Perancangan Software a. Algoritma Sistem pada Sensor Node Pada Gambar 3.14. dapat dijelaskan bagaimana sistem sensor node bekerja. Sensor SHT31 membaca nilai temperatur dan kelembaban udara, sensor kelembaban tanah membaca nilai kelembaban tanah, dan sensor INA219 membaca nilai arus dan tegangan yang ada pada sistem. Data-data tersebut akan diolah di board Heltec Cube Cell untuk kemudian dikirim ke data gateway menggunakan chip LoRa. Pengiriman data menggunakan konektivitas LoRa dengan frekuensi 915 MHz.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



22



Gambar 3.14. Flowchart keseluruhan sensor node



b. Algoritma Sistem pada Data Gateway



Gambar 3.15. Flowchart keseluruhan data gateway



Pada algoritma ini program data gateway berjalan melalui deklarasi variable data yang akan diterima. LED pada data gateway akan menyala sebagai Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



23



tanda terima data dari sensor node serta menampilkan data dan RSSI pada serial monitor dan OLED display. Data yang diterima selanjutnya akan dikirim ke database melalui koneksi internet. Data yang sudah tersimpan pada database akan dipanggil dan ditampilkan pada halaman web sehingga dapat dilihat oleh pengguna. c. Pemrograman Arduino IDE pada Sensor Node 1 1. LoRa (Long Range) Untuk mendeklarasikan chip komponen LoRa pada board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include #include #include #define SCK



5



// GPIO5



-- SX1278's SCK



#define MISO



19



// GPIO19 -- SX1278's MISnO



#define MOSI



27



// GPIO27 -- SX1278's MOSI



#define SS



18



// GPIO18 -- SX1278's CS



#define RST



14



// GPIO14 -- SX1278's RESET



#define DI0



26



// GPIO26 -- SX1278's IRQ(Interrupt



Request)



Setelah pendeklarasian LoRa, maka langkah selanjutnya adalah menentukan frekuensi dari LoRa yang akan digunakan. #define BAND



915E6



Setelah menentukan frekuensi LoRa, maka langkah selanjutnya adalah mendeklarasikan parameter dari LoRa yang akan digunakan. String rssi = ""; String packSize = "--"; String packet ;



Langkah selanjutnya yaitu membuat script pada void setup() untuk mengaktifkan chip LoRa dan menampilkan status kerjanya pada serial monitor. uint32_t currentFrequency; while (!Serial); Serial.println(); Serial.println("LoRa Sender Test"); SPI.begin(SCK,MISO,MOSI,SS); LoRa.setPins(SS,RST,DI0); Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



24



if (!LoRa.begin(915E6)) { Serial.println("Starting LoRa failed!"); while (1); }



Langkah terakhir yaitu membuat script pada void loop() untuk menentukan data-data apa saja yang akan dikirim dalam sebuah packet menggunakan konektivitas LoRa. // send packet LoRa.beginPacket(); LoRa.print(t); LoRa.print("-"); LoRa.print(h); LoRa.print("-"); LoRa.print(value); LoRa.print("-"); LoRa.print(loadvoltage); LoRa.print("-"); LoRa.print(loadvoltage2); LoRa.print("-"); LoRa.print(current_mA); LoRa.print("-"); LoRa.print(current_mA2); LoRa.print("-"); LoRa.print(counter); LoRa.endPacket(); counter++;



2. Sensor Adafruit SHT31 Untuk mendeklarasikan sensor Adafruit SHT31 pada board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include "Adafruit_SHT31.h" Adafruit_SHT31 sht31 = Adafruit_SHT31();



Setelah pendeklarasian sensor, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void loop() untuk memastikan alamat I2C keberadaan sensor dan mendeklarasikan parameter temperatur dan kelembaban. if (!sht31.begin(0x44)) { Serial.println("Couldn't find SHT31"); delay(1000); } float t = sht31.readTemperature(); Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



25



float h = sht31.readHumidity();



3. Sensor Adafruit INA219 Untuk mendeklarasikan sensor Adafruit SHT31 pada board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include "Adafruit_INA219.h" Adafruit_INA219 ina219 = Adafruit_INA219(); Adafruit_INA219 ina219b = Adafruit_INA219(0x41);



Setelah pendeklarasian sensor, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void setup() untuk memastikan alamat I2C keberadaan sensor.. if (!ina219.begin()) { Serial.println("Failed to find INA219 chip"); while (1) { delay(10); } } if (!ina219b.begin()) { Serial.println("Failed to find INA219 chip"); while (1) { delay(10); } }



Langkah terakhir yaitu membuat script pada void loop() untuk mendeklarasikan parameter arus, tegangan, dan daya. float solarshuntvoltage = 0; float solarbusvoltage = 0; float solarcurrent_mA = 0; float solarloadvoltage = 0; float solarpower_mW = 0; float batteryshuntvoltage = 0; float batterybusvoltage = 0; float batterycurrent_mA = 0; float batteryloadvoltage = 0; float batterypower_mW = 0; solarshuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV(); solarbusvoltage = ina219.getBusVoltage_V(); solarcurrent_mA = ina219.getCurrent_mA(); solarpower_mW = ina219.getPower_mW(); solarloadvoltage = solarbusvoltage + (solarshuntvoltage / 1000);



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



26



batteryshuntvoltage = ina219b.getShuntVoltage_mV(); batterybusvoltage = ina219b.getBusVoltage_V(); batterycurrent_mA = ina219b.getCurrent_mA(); batterypower_mW = ina219b.getPower_mW(); batteryloadvoltage = batterybusvoltage + (batteryshuntvoltage / 1000);



4. Sensor Kelembaban Tanah Untuk mendeklarasikan pin sensor kelembaban tanah pada board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: int sensor_pin = 15; int value ;



Setelah pendeklarasian sensor, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void loop() untuk mendeklarasikan parameter kelembaban tanah. value = analogRead(sensor_pin); value = map(value,4095,0,0,100);



5. LED (Light Emitting Diode) Indikator Untuk mendeklarasikan pin LED pada board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: pinMode(16,OUTPUT); pinMode(25,OUTPUT);



Setelah pendeklarasian pin, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void loop() untuk mengatur LED menyala di setiap board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 mengirim packet . digitalWrite(25, HIGH); delay(10); digitalWrite(25, LOW); delay(1000);



d. Pemrograman Arduino IDE pada Sensor Node 2 1. LoRa (Long Range) Untuk mendeklarasikan chip komponen LoRa pada board Heltec Cube Cell HTCC-AB01 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include "LoRaWan_APP.h" #include #include



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



27



Setelah menentukan frekuensi LoRa, maka langkah selanjutnya adalah menentukan frekuensi dan mendeklarasikan parameter dari LoRa yang akan digunakan. #define RF_FREQUENCY



915000000 // Hz



#define TX_OUTPUT_POWER



14



// dBm



#define LORA_BANDWIDTH



0



// [0: 125 kHz, //



1: 250 kHz,



//



2: 500 kHz,



//



3: Reserved]



#define LORA_SPREADING_FACTOR



7



// [SF7..SF12]



#define LORA_CODINGRATE



1



// [1: 4/5, //



2: 4/6,



//



3: 4/7,



//



4: 4/8]



#define LORA_PREAMBLE_LENGTH



8



// Same for Tx and Rx



#define LORA_SYMBOL_TIMEOUT



0



// Symbols



#define LORA_FIX_LENGTH_PAYLOAD_ON



false



#define LORA_IQ_INVERSION_ON



false



#define RX_TIMEOUT_VALUE



1000



#define BUFFER_SIZE



300 // Define the



payload size here char txpacket[BUFFER_SIZE]; char rxpacket[BUFFER_SIZE]; static RadioEvents_t RadioEvents; txNumber = 0;



Langkah selanjutnya yaitu membuat script pada void setup() untuk mengaktifkan chip LoRa. boardInitMcu( ); RadioEvents.TxDone = OnTxDone; RadioEvents.TxTimeout = OnTxTimeout; RadioEvents.RxDone = OnRxDone; Radio.Init( &RadioEvents ); Radio.SetChannel( RF_FREQUENCY ); Radio.SetTxConfig( MODEM_LORA, TX_OUTPUT_POWER, 0, LORA_BANDWIDTH, LORA_SPREADING_FACTOR, LORA_CODINGRATE,



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



28



LORA_PREAMBLE_LENGTH, LORA_FIX_LENGTH_PAYLOAD_ON, true, 0, 0, LORA_IQ_INVERSION_ON, 3000 ); Radio.SetRxConfig( MODEM_LORA, LORA_BANDWIDTH, LORA_SPREADING_FACTOR, LORA_CODINGRATE, 0, LORA_PREAMBLE_LENGTH, LORA_SYMBOL_TIMEOUT, LORA_FIX_LENGTH_PAYLOAD_ON, 0, true, 0, 0, LORA_IQ_INVERSION_ON, true ); state=TX;



Langkah terakhir yaitu membuat script pada void loop() untuk menentukan data-data apa saja yang akan dikirim dalam sebuah packet menggunakan konektivitas LoRa. String data = String(t); sprintf(txpacket, "%s", f2s(t,2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", f2s(h, 2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", f2s(value, 2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", f2s(solarloadvoltage, 2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); Sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", f2s(batteryloadvoltage, 2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", f2s(solarcurrent_mA, 2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", f2s(batterycurrent_mA, 2)); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%s", ";"); sprintf(txpacket+strlen(txpacket), "%d", txNumber); txNumber++; Radio.Send( (uint8_t *)txpacket, strlen(txpacket) );



2. Sensor Adafruit SHT31 Untuk mendeklarasikan sensor Adafruit SHT31 pada board Heltec Cube Cell HTCC-AB01 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include "Adafruit_SHT31.h" Adafruit_SHT31 sht31 = Adafruit_SHT31();



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



29



Setelah pendeklarasian sensor, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void loop() untuk memastikan alamat I2C keberadaan sensor dan mendeklarasikan parameter temperatur dan kelembaban. if (!sht31.begin(0x44)) { Serial.println("Couldn't find SHT31"); delay(1000); } float t = sht31.readTemperature(); float h = sht31.readHumidity();



3. Sensor Adafruit INA219 Untuk mendeklarasikan sensor Adafruit SHT31 pada board Heltec Cube Cell HTCC-AB01 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include "Adafruit_INA219.h" Adafruit_INA219 ina219 = Adafruit_INA219(); Adafruit_INA219 ina219b = Adafruit_INA219(0x41);



Setelah pendeklarasian sensor, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void setup() untuk memastikan alamat I2C keberadaan sensor.. if (!ina219.begin()) { Serial.println("Failed to find INA219 chip"); while (1) { delay(10); } } if (!ina219b.begin()) { Serial.println("Failed to find INA219 chip"); while (1) { delay(10); } }



Langkah terakhir yaitu membuat script pada void loop() untuk mendeklarasikan parameter arus, tegangan, dan daya. float solarshuntvoltage = 0; float solarbusvoltage = 0; float solarcurrent_mA = 0; float solarloadvoltage = 0; float solarpower_mW = 0; float batteryshuntvoltage = 0; float batterybusvoltage = 0; float batterycurrent_mA = 0; float batteryloadvoltage = 0;



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



30



float batterypower_mW = 0; solarshuntvoltage = ina219.getShuntVoltage_mV(); solarbusvoltage = ina219.getBusVoltage_V(); solarcurrent_mA = ina219.getCurrent_mA(); solarpower_mW = ina219.getPower_mW(); solarloadvoltage = solarbusvoltage + (solarshuntvoltage / 1000); batteryshuntvoltage = ina219b.getShuntVoltage_mV(); batterybusvoltage = ina219b.getBusVoltage_V(); batterycurrent_mA = ina219b.getCurrent_mA(); batterypower_mW = ina219b.getPower_mW(); batteryloadvoltage = batterybusvoltage + (batteryshuntvoltage / 1000);



4. Sensor Kelembaban Tanah Untuk mendeklarasikan pin sensor kelembaban tanah pada board Heltec Cube Cell HTCC-AB01 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: int sensor_pin = 15; int value; long map(long x, long in_min, long in_max, long out_min, long out_max) { return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max in_min) + out_min; }



Setelah pendeklarasian sensor, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void loop() untuk mendeklarasikan parameter kelembaban tanah. value = analogRead(sensor_pin); value = map(value,4095,0,0,100);



5. LED (Light Emitting Diode) Indikator Untuk mendeklarasikan pin LED pada board Heltec Cube Cell HTCCAB01 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: /* * set LoraWan_RGB to 1,the RGB active * RGB red means sending; * RGB green means received done; */



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



31



#ifndef LoraWan_RGB #define LoraWan_RGB 0 #endif pinMode(Vext, OUTPUT); digitalWrite(Vext, LOW);



Setelah pendeklarasian pin, maka langkah selanjutnya adalah membuat script pada void loop() untuk mengatur LED menyala di setiap board Heltec Cube Cell HTCC-AB01 mengirim packet . digitalWrite(Vext, LOW); delay(50); digitalWrite(Vext, HIGH); turnOnRGB(0x100000,0);



e. Pemrograman Arduino IDE pada Data Gateway 1. LoRa (Long Range) Untuk mendeklarasikan chip komponen LoRa pada board TTGO ESP32 LoRa V1.2.6 maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include #include #include #include "SSD1306.h" #define SCK



5



// GPIO5



-- SX1278's SCK



#define MISO



19



// GPIO19 -- SX1278's MISnO



#define MOSI



27



// GPIO27 -- SX1278's MOSI



#define SS



18



// GPIO18 -- SX1278's CS



#define RST



14



// GPIO14 -- SX1278's RESET



#define DI0



26



// GPIO26 -- SX1278's IRQ(Interrupt



Request)



Setelah pendeklarasian LoRa, maka langkah selanjutnya adalah menentukan frekuensi dari LoRa yang akan digunakan. #define BAND



915E6



Setelah menentukan frekuensi LoRa, maka langkah selanjutnya adalah mendeklarasikan parameter dari LoRa yang akan digunakan. String rssi = ""; String packSize = "--"; String packet ; String readingID;



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



32



Langkah selanjutnya yaitu membuat script pada void setup() untuk mengaktifkan chip LoRa dan menampilkan status kerjanya pada serial monitor. while (!Serial); Serial.println(); Serial.println("LoRa Receiver Callback"); SPI.begin(SCK,MISO,MOSI,SS); LoRa.setPins(SS,RST,DI0); if (!LoRa.begin(915E6)) { Serial.println("Starting LoRa failed!"); while (1); } LoRa.receive(); Serial.println("init ok");



Langkah selanjutnya yaitu membuat script pada void loop() untuk menjalankan fungsi untuk menerima data dari sensor node menggunakan konektivitas LoRa dan mengirim data ke database MySQL. kirim_data(); delay(60000);



Langkah terakhir yaitu membagi paket data yang telah diterima serta mendeklarasikannya dalam beberapa parameter yang akan dikirim ke database. int id = 0; id++; int packetSize = LoRa.parsePacket(); if (packetSize) { cbk(packetSize); Serial.println(packet); digitalWrite(25, HIGH); } else {digitalWrite(25, LOW);} float temperature1 = getValue(packet,45,0).toFloat(); float humidity1 = getValue(packet,45,1).toFloat(); float soil1 = getValue(packet, 59,2).toFloat(); float solarvoltage1 = getValue(packet,45,3).toFloat(); float loadvoltage1 = getValue(packet,45,4).toFloat(); float solarcurrent1 = getValue(packet,45,5).toFloat(); float loadcurrent1 = getValue(packet,45,6).toFloat();



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



33



float temperature2 = getValue(packet,59,0).toFloat(); float humidity2 = getValue(packet, 59,1).toFloat(); float soil2 = getValue(packet, 59,2).toFloat(); float solarvoltage2 = getValue(packet, 59,3).toFloat(); float loadvoltage2 = getValue(packet, 59,4).toFloat(); float solarcurrent2 = getValue(packet, 59,5).toFloat(); float loadcurrent2 = getValue(packet, 59,6).toFloat();



2. HTTP Request Untuk mendeklarasikan library dan konektivitas internet yang akan digunakan maka digunakan syntax seperti di bawah ini: #include const char *ssid = "BALI SMART ISLAND";



//Nama Wifi



const char *password = ""; // pass wifi



Langkah selanjutnya yaitu membuat script pada void setup() untuk mengaktifkan fungsi WiFi dan HTTP Client dan menampilkan status kerjanya pada serial monitor. WiFi.mode(WIFI_OFF); delay(1000); WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid, password); Serial.println(""); Serial.print("Connecting"); // Wait for connection while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.print("Connected to "); Serial.println(ssid); Serial.print("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP());



Langkah selanjutnya yaitu membuat script pada void kirimdata() untuk dapat mengirim data ke database MySQL menggunakan koneksi WiFi String postData = (String)"id=" + id + "&temperature1="+ temperature1 + "&humidity1=" + humidity1 + "&soil1=" + soil1



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



34



+ "&solarcurrent1=" + solarcurrent1 + "&solarvoltage1=" + solarvoltage1 + "&loadcurrent1=" + loadcurrent1 + "&loadvoltage1=" + loadvoltage1 + "&temperature2=" + temperature2 + "&humidity2=" + humidity2 + "&soil2=" + soil2 + "&solarcurrent2=" + solarcurrent2 + "&solarvoltage2=" + solarvoltage2 + "&loadcurrent2=" + loadcurrent2 + "&loadvoltage2=" + loadvoltage2 + "&rssi=" + rssi; HTTPClient http; http.begin("http://sapteka.net/project02/api.php"); http.addHeader("Content-Type", "application/x-www-formurlencoded"); auto httpCode = http.POST(postData); String payload = http.getString(); Serial.println(postData); Serial.println(payload); http.end();



3.2.5. Perancangan Prototype Rangkaian yang telah dibuat ditempatkan pada sebuah duradus junction box yang telah dibuatkan 3 lubang untuk peletakan kabel dari panel surya, sensor kelembaban tanah, dan antena LoRa. Desain dari prototype yang akan digunakan untuk tiap node dapat dilihat pada Gambar 3.16. sampai Gambar 3.21.



Gambar 3.16. Tampak dalam desain Data Gateway



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



35



Gambar 3.17. Tampak luar desain Data Gateway



Gambar 3.18. Tampak dalam desain Node 1



Gambar 3.19. Tampak luar desain Node 1



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



36



Gambar 3.20. Tampak dalam desain Node 2



Gambar 3.21. Tampak luar desain Node 2



3.3. Pengujian Sistem 3.3.1. Pengujian Jarak Maksimum dan Daya Sinyal dari 2 Jenis Modul LoRa Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan dan mengetahui pengaruh perubahan parameter jarak terhadap nilai RSSI oleh modul TTGO ESP32 LoRa dan Heltec Cube Cell. Pengujian ini berfokus pada pengambilan data berupa nilai RSSI yang dilakukan dengan beberapa skenario percobaan yang dilakukan yaitu: a. Kondisi LOS (Line of Sight) Pada skenario ini dilakukan pengukuran pada kondisi area yang benarbenar tanpa halangan (obstacle) dengan tinggi antena 1 meter. Diukur pada saat sensor node terhubung dengan data gateway dengan jarak pengukuran bervariasi hingga mencapai batas panjang kebun jeruk (140m). Data yang diambil sejumlah 10 data di masing-masing jarak pengukuran. Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



37



b. Kondisi NLOS (Non Line of Sight) Pada skenario ini dilakukan pengukuran pada kondisi area yang memiliki beberapa halangan (obstacle) dengan tinggi antena 1 meter. Diukur pada saat sensor node terhubung dengan data gateway dengan jarak pengukuran hingga mencapai batas panjang kebun jeruk (140m). Data yang diambil sejumlah 10 data di masing-masing jarak pengukuran. 3.3.2. Pengujian Perbandingan Konsumsi Daya Berdasarkan Jarak Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan konsumsi daya modul LoRa berdasarkan perubahan nilai parameter jarak. Pengujian dilakukan dengan menggunakan dua unit sensor node. Pengujian ini berfokus pada pengambilan data berupa nilai arus dan tegangan yang dibaca oleh sensor INA219 pada masing-masing sensor node yang dilakukan dengan skenario pengukuran dengan jarak pengukuran yang bervariasi. Data yang diambil sejumlah 10 data di masing-masing jarak pengukuran.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



38



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil dan pembahasan yang dilakukan oleh penulis akan dijelaskan pada bab ini. Tujuan dari bab ini adalah untuk mengetahui tingkat keberhasilan terhadap perancangan sistem yang telah diajukan dan dikerjakan. Tahapan pengujian yang dilakukan meliputi pengujian halaman web untuk monitoring sistem, pengujian jarak dan daya sinyal dari 2 jenis modul LoRa, serta pengujian perbandingan konsumsi daya berdasarkan parameter jarak. 4.1. Pengujian Halaman Web untuk Monitoring Sistem Dalam pengujian ini dapat dilihat bahwa board TTGO ESP32 LoRa yang terdapat pada data gateway sudah berhasil menerima data dari kedua sensor node dan dikirim ke database MySQL seperti gambar di bawah ini :



Gambar 4.1. Hasil uji pengiriman data ke database MySQL



Pada Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa data yang dikirim oleh data gateway sudah tersimpan di MySQL yaitu di dalam tabel “datagateway” pada database sapteka_research. Data-data ini terkirim dan disimpan dalam database setiap 1 menit yang diatur dalam pemrograman Arduino pada board TTGO ESP32 LoRa. Data-data



yang



sudah



tersimpan



pada



database



kemudian



dipanggil



menggunakan bahasa pemrograman PHP dan ditampilkan melalui halaman web dengan alamat http://sapteka.net/project02/index.php. Halaman web dapat diakses oleh pengguna melalui PC maupun smartphone. Namun sebelum masuk ke alamat tersebut, sistem akan otomatis mengarahkan pengguna ke halaman login terlebih dahulu. Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



50



Gambar 4.2. Tampilan halaman login pada sistem monitoring melalui PC



Pengguna dapat login menggunakan username dan password yang telah terdaftar di database sebelumnya. Setelah login, maka sistem otomatis mengarahkan pengguna ke halaman monitoring berupa tabel yang berisi data-data yang diterima oleh sensor seperti pada Gambar 4.3 (a), (b), dan (c).



(a)



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



51



(b)



(c) Gambar 4.3 (a) Tampilan utama web monitoring, (b) Tampilan tabel data sensor node 1, (c) Tampilan tabel data sensor node 2



Data yang ditampilkan pada tabel merupakan 10 data terbaru pada masingmasing sensor node. Data tersebut akan otomatis diperbarui setiap 1 menit. Pengguna juga dapat melihat tampilan grafik dari data-data tersebut dengan cara memilih tombol “LIHAT GRAFIK” pada pojok kiri atas tabel data sensor node 1.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



52



Gambar 4.4. Tampilan utama grafik pada web monitoring



Halaman web tersebut juga dapat diakses oleh pengguna melalui smartphone dengan prosedur yang sama. Tampilan halaman web pada smartphone dapat dilihat pada Gambar 4.5 (a), (b), dan (c).



(a)



(b)



(c)



Gambar 4.5 (a) Tampilan halaman login pada web monitoring melalui smartphone, (b) Tampilan utama web monitoring pada smartphone, (c) Tampilan utama grafik pada web monitoring melalui smartphone Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



53



Pengguna dapat keluar dari halaman web monitoring dengan cara memilih tombol “LOGOUT” yang berada pada pojok kiri atas tabel data sensor node 1. Setelah memilih tombol “LOGOUT”, maka sistem langsung mengarahkan pengguna ke halaman login kembali. 4.2. Pengujian Jarak dan Daya Sinyal pada Kondisi LOS 4.2.1. Peralatan yang Digunakan 1. Dua buah sensor node berisi rangkaian sensor dan modul LoRa. 2. Data gateway berisi rangkaian modul LoRa. 3. Laptop berisi software Tera Term. 4.2.2. Cara Pengujian 1. Menyambungkan laptop dengan data gateway yang berfungsi sebagai receiver. 2. Menyalakan dua buah sensor node yang berfungsi sebagai transmitter. 3. Merekam data yang diterima berupa data RSSI oleh receiver menggunakan software Tera Term pada laptop. 4. Mengatur perubahan parameter jarak antara transmitter dan receiver. 4.2.3. Hasil Pengujian Skenario pengujian pada kondisi LOS (Line of Sight) menggunakan panjang jalan di pinggir kebun jeruk di wilayah Kebun Raya Gianyar sesuai pada Gambar 4.6.



Gambar 4.6. Denah Pengujian Kondisi LOS



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



54



Gambar 4.7. Posisi Transmitter



Gambar 4.8 Posisi Receiver



Pengujian dilakukan dengan menempatkan antara transmitter dan receiver seperti pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8, selanjutnya transmitter dipindahkan menjauh dari receiver untuk mengatur parameter jarak sesuai dengan skenario pengujian. Pengujian dilakukan dengan cara bergantian antara sensor node 1 dan sensor node 2 dengan perubahan parameter yang sama agar data yang terekap akurat. Maka dapat dilihat data tabel Nilai Rata-Rata RSSI dan Daya Sinyal pada Kondisi LOS pada Tabel 4.1 dan data lengkap perhitungan rata-rata RSSI dan daya sinyal pada kondisi LOS dapat dilihat pada Lampiran 1 sampai Lampiran 14.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



55



Tabel 4.1. Nilai Rata-Rata RSSI dan Daya Sinyal LOS dari Sensor Node ke Data Gateway Jarak (m) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140



Rata-rata RSSI (dBm) TTGO ESP32 Heltec Cube LoRa Cell -69,3 -82,7 -75,1 -87,1 -73,5 -93,3 -69,8 -90,9 -78,0 -100,7 -77,5 -98,6 -84,6 -101,3 -85,8 -104,1 -91,2 -108,3 -91,3 -106,9 -90,5 -106,9 -90,4 -110,8 -89,3 -111,0 -86,6 -107,9



Daya Sinyal (mW) TTGO ESP32 Heltec Cube LoRa Cell -6 117.490 x 10 5.370 x 10-6 30.903 x 10-6 1.950 x 10-6 44.668 x 10-6 0.468 x 10-6 104.713 x 10-6 0.813 x 10-6 15.849 x 10-6 0.085 x 10-6 17.783 x 10-6 0.138 x 10-6 3.467 x 10-6 0.074 x 10-6 2.630 x 10-6 0.039 x 10-6 0.759 x 10-6 0.015 x 10-6 0.741 x 10-6 0.020 x 10-6 0.891 x 10-6 0.020 x 10-6 0.912 x 10-6 0.008 x 10-6 1.175 x 10-6 0.008 x 10-6 2.188 x 10-6 0.016 x 10-6



Nilai Rata-Rata RSSI kondisi LOS



RSSI (dBm)



Node 1



Node 2



-65 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m -69.3 -69.8 -70 -73.5 -75 -75.1 -78 -77.5 -80 -82.7 -84.6 -85.8 -85 -86.6 -87.1 -89.3 -90 -90.4 -90.5 -90.9 -91.2 -91.3 -93.3 -95 -98.6 -100 -100.7 -101.3 -104.1 -105 -106.9-106.9 -107.9 -108.3 -110 -110.8 -111 Jarak (m)



Gambar 4.9. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai RSSI (dBm) kondisi LOS



Berdasarkan Tabel 4.1 dan Gambar 4.9, hasil pengukuran RSSI terhadap perubahan parameter jarak sangat berpengaruh pada penurunan nilai RSSI. Dimana



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



56



pada sensor node 1 nilai berkisar -69,3 dBm hingga -91,3 dBm, sedangkan pada sensor node 2 nilai berkisar -82,7 dBm hingga -111 dBm.



Daya Sinyal (x 10-6 mW) Node 1 117.490 104.713



100.700 80.700 60.700



44.668



40.700



30.903 20.700



15.84917.783



3.467 2.630 0.759 0.741 0.891 0.912 1.175 2.188 0.700 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m



Gambar 4.10. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi LOS pada Node 1



Daya Sinyal (x 10-6 mW) Node 2 5.370 5.000



4.000



3.000



2.000



1.950



1.000



0.813 0.468



0.085 0.138 0.074 0.039 0.015 0.020 0.020 0.008 0.008 0.016 0.000 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m



Gambar 4.11. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi LOS pada Node 2



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



57



4.2.4. Analisis Data Tabel 4.2. Hasil rata-rata RSSI percobaan LOS Sensor Node 1 pada jarak 10m Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 Data 7 Data 8 Data 9 Data 10 Rata-rata



-70 -69 -70 -70 -68 -68 -68 -68 -68 -74 -69.3



P0 RSSIij



Pada Tabel 4.2 ditemukan bahwa P 0 = -68 dBm karena nilai maksimal dari RSSI pada percobaan jarak 10 meter. Kemudian -68 dBm digunakan sebagai P0 dan RSSIij = -69,3 dBm dengan dij = 10 m. Maka didapatkan: −68−(−69,3 ) 10 10 log10



n=10



1,3



n=10 100 n=1,030 Hasil perhitungan PLE kondisi LOS dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan data lengkap perhitungan PLE pada kondisi LOS dapat dilihat pada Lampiran 28 sampai Lampiran 41. Tabel 4.3. Hasil perhitungan PLE kondisi LOS Jarak



PLE (n) Sensor Node 1



PLE (n) Sensor Node 2



(m) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120



1.030 1.060 1.059 1.005 1.042 1.006 1.022 1.002 1.019 1.003 1.012 1.003



1.040 1.001 1.058 1.011 1.031 1.006 1.011 1.006 1.019 1.004 1.010 1.003



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



58



130 140



1.002 1.001



1.002 1.001



PLE kondisi LOS



PLE (n)



Node 1 1.060 1.059 1.060 1.055 1.050 1.045 1.042 1.040 1.035 1.030 1.030 1.025 1.022 1.020 1.019 1.015 1.012 1.010 1.006 1.005 1.005 1.003 1.003 1.002 1.001 1.002 1.000 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m Jarak (m)



Gambar 4.12. Grafik perubahan PLE kondisi LOS pada Node 1



PLE kondisi LOS



PLE (n)



Node 2 1.060 1.058 1.055 1.050 1.045 1.040 1.040 1.035 1.031 1.030 1.025 1.020 1.019 1.015 1.011 1.011 1.010 1.010 1.006 1.006 1.005 1.004 1.003 1.002 1.001 1.001 1.000 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m Jarak (m)



Gambar 4.13. Grafik perubahan PLE kondisi LOS pada Node 2



Hasil pengujian nilai PLE (n) kondisi LOS pada sensor node 1 adalah sebesar 1,019, sedangkan untuk kondisi LOS pada sensor node 2 adalah sebesar 1,015. Pengujian nilai PLE dilihat dari pengukuran nilai RSSI terhadap perubahan parameter jarak antara transmitter dengan receiver. Pengujian ini perlu dilakukan berulang kali untuk mendapatkan nilai linier RSSI terhadap parameter jarak, yaitu semakin jauh jarak



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



59



maka semakin rendah nilai RSSI. Sehingga hasil perhitungan PLE ditentukan oleh hasil pengukuran RSSI dimana perubahan RSSI yang didapatkan tergantung dari lingkungan pada saat pengukuran. 4.3. Pengujian Jarak dan Daya Sinyal pada Kondisi NLOS 4.3.1. Peralatan yang Digunakan 1. Dua buah sensor node berisi rangkaian sensor dan modul LoRa. 2. Data gateway berisi rangkaian modul LoRa. 3. Laptop berisi software Tera Term. 4.3.2. Cara Pengujian 1. Menyambungkan laptop dengan data gateway yang berfungsi sebagai receiver. 2. Menyalakan dua buah sensor node yang berfungsi sebagai transmitter. 3. Merekam data yang diterima berupa data RSSI (Received Signal Strength Indicator) oleh receiver menggunakan software Tera Term pada laptop. 4. Mengatur perubahan parameter jarak antara transmitter dan receiver. 4.3.3. Hasil Pengujian Skenario pengujian pada kondisi NLOS (Non Line of Sight) menggunakan wilayah kebun jeruk di wilayah Kebun Raya Gianyar sesuai pada Gambar 4.14.



Gambar 4.14. Denah Pengujian Kondisi NLOS



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



60



Gambar 4.15. Posisi Transmitter



Gambar 4.16. Posisi Receiver



Pengujian dilakukan dengan menempatkan antara transmitter dan receiver seperti pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 Pengujian kondisi NLOS menggunakan beberapa pohon jeruk dengan tinggi rata-rata 3 meter yang tumbuh di kebun sebagai halangan (obstacle), selanjutnya transmitter dipindahkan menjauh dari receiver untuk mengatur parameter jarak sesuai dengan skenario pengujian. Pengujian dilakukan dengan cara bergantian antara sensor node 1 dan sensor node 2 dengan perubahan parameter yang sama agar data yang terekap akurat. Maka dapat dilihat data tabel Nilai Rata-Rata RSSI dan Daya Sinyal pada Kondisi NLOS pada Tabel 4.4 dan data lengkap perhitungan rata-rata RSSI dan daya sinyal pada kondisi NLOS dapat dilihat pada Lampiran 15 sampai Lampiran 27. Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



61



Tabel 4.4. Nilai RSSI dan Daya Sinyal NLOS dari Sensor Node ke Data Gateway Jarak (m) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130



RSSI (dBm) TTGO ESP32 Heltec Cube LoRa Cell -70,6 -103,7 -69,2 -95,0 -71,1 -94,2 -78,7 -102,3 -89,4 -104,4 -108,8 -109,7 -114,0 -115,4 -114,7 -116,0 -116,0 -117,7 -116,7



Daya Sinyal (mW) TTGO ESP32 Heltec Cube LoRa Cell 87.096 x 10-6 0.043 x 10-6 120.226 x 10-6 0.316 x 10-6 77.625 x 10-6 0.380 x 10-6 13.490 x 10-6 0.059 x 10-6 1.148 x 10-6 0.036 x 10-6 0.013 x 10-6 0.011 x 10-6 0.004 x 10-6 0.003 x 10-6 0.003 x 10-6 0.003 x 10-6 0.003 x 10-6 0.002 x 10-6 0.002 x 10-6



Nilai RSSI kondisi NLOS Node 1



Node 2



-65 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m -69.2 -70 -70.6 -71.1 -75 -78.7



RSSI (dBm)



-80 -85



-89.4



-90 -95 -100 -103.7 -105 -110 -115



-95



-94.2 -102.3



-104.4 -108.8 -109.7 -114



-115.4 -114.7 -116 -116



-117.7 -116.7



Jarak (m)



Gambar 4.17. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai RSSI (dBm) kondisi NLOS



Berdasarkan Tabel 4.4 dan Gambar 4.17, hasil pengukuran RSSI terhadap perubahan parameter jarak sangat berpengaruh pada penurunan nilai RSSI. Dimana



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



62



pada sensor node 1 nilai berkisar -70,6 dBm hingga -108,8 dBm, sedangkan pada sensor node 2 nilai berkisar -94,2 dBm hingga -117,7 dBm.



Daya Sinyal (x 10-6 mW) Node 1 120.000



120.226



100.000 87.096 80.000



77.625



60.000 40.000 20.000 0.000 10m



13.490 20m



30m



40m



1.148 0.013 50m 60m 70m



80m



90m 100m 110m 120m 130m



Gambar 4.18. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi NLOS pada Node 1



Daya Sinyal (x 10-6 mW) Node 2 0.380 0.351 0.316



0.301 0.251 0.201 0.151 0.101



0.059



0.051 0.043 0.001



1



2



3



4



0.036 5



0.011 0.004 0.003 0.003 0.003 0.003 0.002 0.002 6 7 8 9 10 11 12 13



Gambar 4.19. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap nilai daya sinyal (mW) kondisi NLOS pada Node 2



4.3.4. Analisis Data



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



63



Tabel 4.5. Hasil rata-rata RSSI percobaan NLOS Sensor Node 2 pada jarak 10 m Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Data 6 Data 7 Data 8 Data 9 Data 10 Rata-rata



-99 -102 -104 -105 -110 -112 -106 -100 -100 -99 -103.7



P0



RSSIij



Pada Tabel 4.5 ditemukan bahwa P 0 = -99 dBm karena nilai maksimal dari RSSI pada percobaan jarak 10 meter. Kemudian -99 dBm digunakan sebagai P0 dan RSSIij = -103,7 dBm dengan dij = 10 m. Maka didapatkan: −99−(−103,7) 10 10 log 10



n=10



4,7



n=10 100 n=1,114 Hasil perhitungan PLE kondisi NLOS dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan data lengkap perhitungan PLE pada kondisi NLOS dapat dilihat pada Lampiran 42 sampai Lampiran 54. Tabel 4.6. Hasil perhitungan PLE kondisi NLOS Jarak



PLE (n) Sensor Node 1



PLE (n) Sensor Node 2



(m) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130



1.038 1.038 1.016 1.027 1.083 1.113        -



1.114 1.047 1.049 1.008 1.011 1.007 1.010 1.001 1.004 1.002 1.006 1.001 1.001



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



64



PLE kondisi NLOS Node 1



PLE (n)



1.113



1.110 1.100 1.090 1.083 1.080 1.070 1.060 1.050 1.040 1.038 1.038 1.030 1.027 1.020 1.016 1.010 1.000 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m Jarak (m)



Gambar 4.20. Grafik perubahan PLE kondisi NLOS pada Node 1



PLE (n)



PLE kondisi NLOS Node 2 1.114 1.110 1.100 1.090 1.080 1.070 1.060 1.050 1.047 1.049 1.040 1.030 1.020 1.010 1.008 1.011 1.007 1.010 1.006 1.001 1.001 1.001 1.004 1.002 1.000 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m Jarak (m)



Gambar 4.21. Grafik perubahan PLE kondisi NLOS pada Node 2



Hasil perhitungan nilai PLE (n) kondisi NLOS pada sensor node 1 adalah sebesar 1,052, sedangkan untuk kondisi NLOS pada sensor node 2 adalah sebesar 1,020. Pengujian nilai PLE dilihat dari pengukuran nilai RSSI terhadap perubahan parameter jarak antara transmitter dengan receiver. Pengujian ini perlu dilakukan berulang kali untuk mendapatkan nilai linier RSSI terhadap parameter jarak, yaitu semakin jauh jarak maka semakin rendah nilai RSSI. Sehingga hasil perhitungan PLE ditentukan oleh hasil pengukuran RSSI dimana perubahan RSSI yang didapatkan tergantung dari lingkungan pada saat pengukuran. Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



65



4.4. Pengujian Perbandingan Konsumsi Daya Berdasarkan Jarak 4.4.1. Peralatan yang Digunakan 1. Dua buah sensor node berisi rangkaian sensor dan modul LoRa. 2. Data gateway berisi rangkaian modul LoRa. 3. Laptop berisi software Tera Term. 4.4.2. Cara Pengujian 1. Menyambungkan laptop dengan data gateway yang berfungsi sebagai receiver. 2. Menyalakan dua buah sensor node yang berfungsi sebagai transmitter. 3. Merekam data yang diterima berupa nilai arus dan tegangan oleh receiver menggunakan software Tera Term pada laptop. 4. Mengatur perubahan parameter jarak antara transmitter dan receiver. 4.4.3. Hasil Pengujian Skenario pengujian pada mode normal menggunakan wilayah kebun jeruk di wilayah Kebun Raya Gianyar sesuai pada Gambar 4.22.



Gambar 4.22. Denah Pengujian Konsumsi Daya Terhadap Jarak



Pengujian dilakukan dengan mensejajarkan antara transmitter dan receiver seperti pada Gambar 4.22 selanjutnya transmitter dipindahkan menjauh dari receiver untuk mengatur parameter jarak sesuai dengan skenario pengujian. Pengujian dilakukan dengan cara bergantian antara sensor node 1 dan sensor node 2 dengan perubahan parameter yang sama agar data yang terekap akurat. Tabel 4.7. Pengukuran Daya Berdasarkan Jarak Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



66



Jarak (m) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140



TTGO ESP32 LoRa Arus Tegangan Daya (mA) (V) (mW)  70.85 3.80 269.23 73.20 3.81 278.67 74.12 3.80 281.43 71.68 3.81 273.10 74.04 3.80 281.20 74.00 3.83 283.05 73.83 3.81 281.44 73.51 3.86 283.75 73.51 3.83 281.54 74.26 3.85 285.53 73.74 3.82 281.47 74.87 3.83 286.38 73.97 3.83 283.23 74.68 3.81 284.83



Heltec Cube Cell Arus Tegangan Daya (mA) (V) (mW)  5.47 3.73 20.40 8.42 3.75 31.53 8.32 3.74 31.15 11.83 3.76 44.50 9.10 3.75 34.11 13.07 3.77 49.25 11.67 3.76 43.88 13.19 3.77 49.73 11.13 3.76 41.80 22.31 3.81 85.07 22.65 3.81 86.39 24.23 3.82 92.58 26.00 3.83 99.58 22.08 3.81 84.12



Daya Beban (mW) Node 1 286.00



285.53



284.00 282.00



283.05 281.43



281.20



286.38



283.75



281.44



281.54



284.83 283.23



281.47



Daya (mW)



280.00 278.00



278.67



276.00 274.00



273.10



272.00 270.00 269.23 268.00 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m Jarak (m)



Gambar 4.23. Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap daya beban (mW) kondisi LOS pada Node 1



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



67



Daya Beban (mW) Node 2 100.00



99.58 92.58



90.00



85.07 86.39



84.12



Daya (mW)



80.00 70.00 60.00 50.00



43.88



40.00 30.00



49.73



49.25 44.50 31.53 31.15



41.80



34.11



20.40 20.00 10m 20m 30m 40m 50m 60m 70m 80m 90m 100m 110m 120m 130m 140m Jarak (m)



Gambar 4.24 Pengaruh perubahan parameter jarak (m) terhadap daya beban (mW) kondisi LOS pada Node 2



Berdasarkan Tabel 4.7, Gambar 4.23 ,dan Gambar 4.24



hasil pengukuran



konsumsi daya terhadap perubahan parameter jarak sangat berpengaruh pada kenaikan nilai konsumsi daya. Dimana pada sensor node 1 nilai berkisar 269,3 mW hingga 286,38 mW, sedangkan pada sensor node 2 nilai berkisar 20,40 mW hingga 99,58 mW.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



68



4.4.4. Analisis Data



Regresi Linier Nilai Konsumsi Daya Terhadap Jarak pada Node 1 Node 1



Linear (Node 1)



290.00



Nilai Konsumsi Daya (mW)



285.00



f(x) = 0.08 x + 274.87 R² = 0.54



280.00 275.00 270.00 265.00 260.00



0



20



40



60



80



100



120



140



160



Jarak (m)



Gambar 4.25. Grafik regresi linier nilai konsumsi daya terhadap jarak pada sensor node 1



Regresi Linier Nilai Konsumsi Daya Terhadap Jarak pada Node 2 Node 2



Linear (Node 2)



120.00



Nilai Konsumsi Daya (mW)



100.00 f(x) = 0.58 x + 12.85 R² = 0.84



80.00 60.00 40.00 20.00 0.00



0



20



40



60



80



100



120



140



160



Jarak (m)



Gambar 4.26. Grafik regresi linier nilai konsumsi daya terhadap jarak pada sensor node 2



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



69



Hasil regresi linier antara nilai konsumsi daya (mW) dengan parameter jarak (m) pada sensor node 1 yaitu y = 0.0825x + 274.87 sedangkan pada sensor node 2 yaitu y = 0.5849x + 12.854. Nilai x merupakan nilai parameter jarak dan y adalah nilai konsumsi daya, sedangkan angka 274.87 menyatakan nilai konsumsi daya awal node 1 saat nilai parameter jarak mendekati nol, dan angka 12.854 menyatakan nilai konsumsi daya awal sensor node 2 saat nilai parameter jarak mendekati nol. Tanda positif (+) menyatakan bahwa nilai konsumsi daya mengalami kenaikan dengan peningkatan nilai parameter jarak. Hasil derajat kolerasi linear grafik pada sensor node 1 diperoleh sebesar R² = 0.5376 sedangkan derajat kolerasi linear grafik pada sensor node 1 diperoleh sebesar R² = 0.8353. Nilai ini sudah menunjukkan bahwa hubungan antara parameter jarak dengan nilai konsumsi daya pada sistem adalah linier.



BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang sudah dilakukan, maka hasil dari penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Sistem kerja pada alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu memanfaatkan konektivitas LoRa, dimana sensor node 1 dan sensor node 2 mengirim data sensor ke data gateway secara nirkabel dengan LoRa pada frekuensi 915Mhz. Dari data gateway, data diproses lalu dikirim ke database MySQL setiap satu menit yang kemudian ditampilkan ke halaman web sebagai halaman monitoring. Data disajikan dalam bentuk tabel dan grafik serta dapat diakses oleh pengguna melalui PC maupun smartphone. 2. Kekuatan sinyal yang diterima (RSSI) dengan LoRa pada sistem Wireless Sensor Network ini dipengaruhi oleh parameter jarak komunikasi antara sensor node dan data gateway. Semakin jauh jarak antara sensor node dengan data gateway maka semakin kecil nilai RSSI dan daya sinyal yang diterima. Selain itu kondisi lingkungan juga sangat mempengaruhi performansi LoRa dalam pengiriman data, dimana pada kondisi LOS nilai RSSI dan daya sinyal yang diterima lebih baik dari pada kondisi NLOS. Bahkan pada jarak pengukuran 70 m, sensor node 1 sudah tidak dapat lagi mengirim data kepada data gateway (packet loss). Hal ini membuktikan bahwa adanya halangan antar node sangat berpengaruh terhadap nilai kekuatan sinyal yang diterima (RSSI). Pemilihan device LoRa yang digunakan juga Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



70



mempengaruhi performansi LoRa dalam pengiriman data, dimana board TTGO ESP32 LoRa (sensor node 1) memiliki nilai RSSI yang lebih baik dibandingkan board Heltec Cube Cell (sensor node 2). 3. Hasil dari penelitian diketahui bahwa perubahan nilai parameter jarak berpengaruh pada nilai konsumsi daya dari masing-masing sensor node. Semakin jauh jarak antara sensor node dengan data gateway maka semakin besar daya yang dikeluarkan oleh sensor node. Hal ini dibuktikan dengan perhitungan regresi linier dari masing-masing sensor node yang diuji. Selain itu pemilihan device LoRa yang digunakan juga mempengaruhi nilai konsumsi daya yang dikeluarkan, dimana board TTGO ESP32 LoRa (sensor node 1) memiliki nilai konsumsi daya yang jauh lebih tinggi dibandingkan board Heltec Cube Cell (sensor node 2). Hal ini membuktikan bahwa board Heltec Cube Cell lebih baik dalam hal penghematan daya baterai. 5.2.



Saran Dalam pengembangan penelitian selanjutnya, penulis menyampaikan beberapa



saran, antara lain: 1. Sistem monitoring perlu diintegrasikan dengan smartphone dalam bentuk aplikasi mobile sehingga lebih portable dan dapat dijangkau oleh masyarakat luas. 2. Pengujian dapat dilakukan tambahan parameter seperti jenis antena, variasi tinggi antena, dan jenis device yang bervariasi sehingga dapat dikembangkan agar dapat diimplementasikan di kebun yang lebih luas lagi. 3. Melakukan maintenance komponen-komponen yang digunakan secara rutin agar sistem bekerja lebih lama secara optimal.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



71



DAFTAR PUSTAKA [1] O. Dieng, B. Diop, O. Thiare, and C. Pham, “A study on IoT solutions for preventing cattle rustling in African context,” ACM Int. Conf. Proceeding Ser., no. January 2019, 2017, doi: 10.1145/3018896.3036396. [2] A. Rahman and M. Suryanegara, "The development of IoT LoRa: A performance evaluation on LoS and Non-LoS environment at 915 MHz ISM frequency," in 2017 International Conference on Signals and Systems (ICSigSys), 2017, pp. 163-167. [3] T. Petrić, M. Goessens, L. Nuaymi, L. Toutain, and A. Pelov, “Measurements, performance and analysis of LoRa FABIAN, a real-world implementation of LPWAN,” IEEE Int. Symp. Pers. Indoor Mob. Radio Commun. PIMRC, 2016, doi: 10.1109/PIMRC.2016.7794569.Tan, Z. A., M. T. A. Rahman, A. Rahman, A. F. A. Hamid, N. A. M. Amin, H. A. Munir, and M. M. M. Zabidi. "Analysis on LoRa RSSI in Urban, Suburban, and Rural Area for Handover Signal Strength-Based Algorithm." In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 705, no. 1, p. 012012. IOP Publishing, 2019. [4] E. Murdyantoro, I. Rosyadi, and H. Septian, “Studi Performansi Jarak Jangkauan Lora-Dragino Sebagai Infrastruktur Konektifitas Nirkabel Pada WP-LAN,” Din. Rekayasa, vol. 15, no. 1, p. 47, 2019, doi: 10.20884/1.dr.2019.15.1.239. [5] D. Hackenberg, “Power measurement techniques on standard compute nodes:A quantitative comparison”. International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software (ISPASS) (2013). [6] Ir.Sri Puji Rahayu, MM. 2019. Pengaruh Iklim pada Kualitas Jeruk. Kementerian Pertanian, Cybetext. http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/.[29 Maret 2021]. [7] Ivan Perdana Setiawan, “Analisis Parameter LoRa pada Lingkungan Outdoor,” Repos. Univ. Din., pp. 1–52, 2020, [Online]. Available: repository.dinamika.ac.id. [8] S. Daud, T. S. Yang, M. A. Romli, Z. A. Ahmad, N. Mahrom, and R. A. A. Raof, “Performance Evaluation of Low Cost LoRa Modules in IoT Applications,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 318, no. 1, 2018, doi: 10.1088/1757899X/318/1/012053. [9] Wasista, Sigit, Delima Ayu Saraswati Setiawardhana, and Eko Susanto. "Aplikasi Internet Of Things (Iot) dengan Arduino dan Android." Penerbit Deepublish. Diakses Tanggal 12 (2019). [10] “What is LoRa? | Semtech LoRa Technology | Semtech,” What is LoRa? 2020, [Online]. Available: https://www.semtech.com/lora/what-is-lora %0Ahttp://files/112/what-is-lora.html. [11] Jonathan Alva, “Development of Data Transfer Application in WSN”. Universitas Katolik Parahyangan. 2019. [12] LILYGO Factory. TTGO LoRa Series. Available: http://www.lilygo.cn/ [13] Heltec Automation. Cubecell-Dev-Board. Available: https://heltec.org/project/htccab01/ [14] H. T. Monda, F. Feriyonika, and P. S. Rudati, “Sistem Pengukuran Daya pada Sensor Node Wireless Sensor Network,” Pros. Ind. Res. Work. Natl. Semin., vol. 9, pp. 28–31, 2018. [15] L. . F. A. Caesar Pats Yahwe, Isnawaty, “Rancang Bangun Prototype System Monitoring Kelembaban Tanah Melalui Sms Berdasarkan Hasil Penyiraman Tanaman System Monitoring Kelembaban Tanah Melalui Sms Berdasarkan Hasil



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Penyiraman Tanaman,” semanTIK, vol. 2, no. 1, pp. 97–110, 2016, doi: doi: 10.1016/j.ccr.2005.01.030. [16] R. Pi, M. Dona, A. C. Louk, and J. L. Tanesib, “Otomatisasi Sistem Buka-Tutup Atap Rumah Teleskop,” J. Fis., vol. 3, no. 3, 2018. [17] Romadhon, I., “LKP: Rancang Bangun Penambahan Fungsi Indikator Baterai pada Alat Pengukur Suhu Ruangan Laboratorium di Balai Riset dan Standardisasi Industri Surabaya,” 2021. (Doctoral dissertation, Universitas Dinamika). [18] D. Suryana, “Pengaruh Temperatur/Suhu Terhadap Tegangan Yang Dihasilkan Panel Surya Jenis Monokristalin (Studi Kasus: Baristand Industri Surabaya),” J. Teknol. Proses dan Inov. Ind., vol. 1, no. 2, pp. 5–8, 2016, doi: 10.36048/jtpii.v1i2.1791. [19] Irawan, E.S., Aswarni, P. and Amelia, A, “Prototype Sistem Pendeteksi Jalan Berlubang dan Deselerasi Kecepatan Otomatis Berbasis Arduino Mega,” Jurnal Ilmiah Tenaga Listrik, vol. 01, no. 1, pp. 18–24, 2020. [20] R. E. Standsyah and I. S. Restu, “Implementasi Phpmyadmin Pada Rancangan Sistem Pengadministrasian,” J. UJMC, Vol. 3, Nomor 2, Hal. 38 - 44, vol. 3, pp. 38–44, 2017, [Online]. Available: http://ejurnal.unisda.ac.id/index.php/ujmc/article/download/467/251/.



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



LAMPIRAN



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 1. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 10 m Tabel L.1. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 10 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 10 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -70 -81 -69 -83 -70 -84 -70 -83 -68 -83 -68 -83 -68 -83 -68 -83 -68 -82 -74 -82 -693 -827



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−693 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−69,3 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−827 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−82,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−69,3 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−6,93 Pout ( mW ) Node 1=117,490 x 10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−82,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−8,27 Pout ( mW ) Node 2=5,370 ×10−6 Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 2. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 20 m



Tabel L.2. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 20 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 20 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -70 -87 -70 -87 -77 -87 -76 -87 -77 -87 -75 -87 -75 -87 -77 -87 -78 -87 -76 -88 -751 -871



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−751 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−75,1 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−871 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−87,1 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−75,1 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,51 Pout ( mW ) Node 1=30,903 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−87,1 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−8,71 Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Pout ( mW ) Node 2=1,950 ×10−6



Lampiran 3. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 30 m



Tabel L.3. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 30 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 30 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -77 -87 -75 -86 -78 -89 -76 -90 -79 -95 -81 -94 -66 -96 -68 -100 -67 -105 -68 -91 -735 -933



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−735 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−73,5 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−933 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−93,3 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−73,5 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,35 Pout ( mW ) Node 1=44,668 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−93,3 10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−9,33 Pout ( mW ) Node 2=0,468× 10−6



Lampiran 4. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 40 m



Tabel L.4. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 40 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 40 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -69 -89 -70 -89 -70 -90 -70 -90 -70 -91 -70 -91 -70 -89 -70 -91 -70 -93 -69 -96 -698 -909



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−698 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−69,8 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−909 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−90,9 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−69,8 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−6,98 Pout ( mW ) Node 1=104,713 ×10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−90,9 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−9,09 Pout ( mW ) Node 2=0,813× 10−6



Lampiran 5. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 50 m



Tabel L.5. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 50 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 50 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -70 -101 -70 -104 -69 -109 -75 -105 -86 -104 -82 -105 -81 -95 -83 -95 -81 -94 -83 -95 -780 -1007



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−780 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−78 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1007 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−100,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−78 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,8 Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Pout ( mW ) Node 1=15,849 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−100,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10.07 Pout ( mW ) Node 2=0,085× 10−6



Lampiran 6. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 60 m



Tabel L.6. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 60 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 60 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -76 -99 -78 -101 -77 -99 -78 -98 -78 -97 -79 -97 -78 -99 -77 -99 -77 -99 -77 -98 -775 -986



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−775 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−77,5 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−986 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−98,6 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−77,5 10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,75 Pout ( mW ) Node 1=17,783 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−98,6 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−9,86 Pout ( mW ) Node 2=0,138× 10−6



Lampiran 7. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 70 m



Tabel L.7. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 70 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 70 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -78 -98 -78 -99 -84 -99 -81 -98 -88 -99 -85 -98 -87 -99 -87 -102 -89 -108 -89 -113 -846 -1013



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−846 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−84,6 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1013 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−101,3 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut :



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−84,6 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−8,46 Pout ( mW ) Node 1=3,467 × 10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−101,3 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,13 Pout ( mW ) Node 2=0,074 ×10−6



Lampiran 8. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 80 m



Tabel L.8. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 80 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 80 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -86 -104 -87 -104 -86 -106 -86 -104 -86 -105 -86 -104 -85 -104 -85 -105 -85 -103 -86 -102 -858 -1041



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−858 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−85,8 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1041 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−104,1



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−85,8 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−8,58 Pout ( mW ) Node 1=2,630 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−104,1 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10.41 Pout ( mW ) Node 2=0,039× 10−6



Lampiran 9. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 90 m



Tabel L.9. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 90 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 90 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -95 -105 -93 -104 -95 -105 -93 -101 -96 -111 -99 -111 -84 -110 -85 -112 -86 -111 -86 -113 -912 -1083



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−912 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−91,2 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1083 10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Rata−Rata RSSI Node 2=−108,3 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−91,2 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−9,12 Pout ( mW ) Node 1=0,759× 10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−108,3 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,83 Pout ( mW ) Node 2=0,015× 10−6



Lampiran 10. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 100 m



Tabel L.10. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 100 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 100 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -90 -107 -91 -107 -92 -107 -92 -106 -92 -107 -91 -107 -91 -108 -92 -109 -91 -106 -91 -105 -913 -1069



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−913 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−91,3



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1069 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−106,9 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−91,3 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−9,13 Pout ( mW ) Node 1=0,741×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−106,9 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,69 Pout ( mW ) Node 2=0,020× 10−6



Lampiran 11. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 110 m



Tabel L.11. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 110 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 110 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -87 -102 -86 -108 -87 -106 -88 -107 -88 -108 -85 -109 -85 -109 -98 -105 -101 -107 -100 -108 -905 -1069



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−905 10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Rata−Rata RSSI Node 1=−90,5 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1069 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−106,9 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−90,5 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−9,05 Pout ( mW ) Node 1=0,891×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−106,9 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,69 −6



Pout ( mW ) Node 2=0,020× 10



Lampiran 12. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 120 m



Tabel L.12. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 120 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 120 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -91 -109 -92 -114 -91 -111 -91 -110 -92 -111 -90 -111 -89 -111 -89 -110 -89 -111 -90 -110 -904 -1108



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut :



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−904 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−90,4 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1108 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−110,8 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−90,4 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−9,04 Pout ( mW ) Node 1=0,912×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−110,8 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,08 Pout ( mW ) Node 2=0,008× 10−6



Lampiran 13. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 130 m



Tabel L.13. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 130 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 130 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -91 -111 -91 -111 -89 -110 -89 -110 -89 -111 -89 -110 -88 -110 -89 -112 -89 -113 -89 -112 -893 -1110



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−893 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−89,3 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1110 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−111 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−89,3 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−8,93 −6



Pout ( mW ) Node 1=1,175 ×10 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−111 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,1 Pout ( mW ) Node 2=0,008× 10−6



Lampiran 14. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi LOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 140 m



Tabel L.14. Nilai RSSI LOS dari sensor node ke data gateway jarak 140 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 140 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -88 -109 -87 -107 -86 -109 -86 -107 -86 -107 -86 -108 -87 -109 -87 -109 -87 -107 -86 -107 -866 -1079



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−866 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−86,6 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1079 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−107,9 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−86,6 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−8,66 Pout ( mW ) Node 1=2,188 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−107,9 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,79 Pout ( mW ) Node 2=0,016× 10−6 Lampiran 15. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 10 m



Tabel L.15. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 10 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



Jarak 10 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -69 -99 -70 -102 -71 -104 -70 -105 -69 -110 -72 -112 -71 -106 -71 -100 -72 -100 -71 -99



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Jumlah



-706



-1037



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−706 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−70,6 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1037 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−103,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−70,6 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,06 Pout ( mW ) Node 1=87,096× 10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−103,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,37 Pout ( mW ) Node 2=0,043× 10−6 Lampiran 16. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 20 m



Tabel L.16. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 20 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9



Jarak 20 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -72 -98 -71 -99 -66 -98 -68 -98 -69 -96 -69 -91 -69 -91 -71 -93 -67 -93



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



10 Jumlah



-70 -692



-93 -950



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−692 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−69,2 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−950 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−95 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−69,2 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−6,92 Pout ( mW ) Node 1=120,226 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−95 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−9,5 Pout ( mW ) Node 2=0,316× 10−6 Lampiran 17. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 30 m



Tabel L.17. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 30 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8



Jarak 30 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -71 -92 -72 -92 -71 -92 -72 -92 -71 -92 -71 -88 -69 -89 -71 -97



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



9 10 Jumlah



-72 -71 -711



-104 -104 -942



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−711 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−71,1 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−942 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−94,2 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−71,1 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,11 Pout ( mW ) Node 1=77,625 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−94,2 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−9,42 Pout ( mW ) Node 2=0,380× 10−6 Lampiran 18. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 40 m



Tabel L.18. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 40 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7



Jarak 40 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -74 -101 -74 -101 -77 -103 -82 -102 -84 -103 -80 -103 -80 -102



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



8 9 10 Jumlah



-79 -79 -78 787



-103 -103 -102 -1023



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−787 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−78,7 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1023 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−102,3 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−78,7 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−7,87 Pout ( mW ) Node 1=13,490 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−102,3 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,23 Pout ( mW ) Node 2=0,059× 10−6 Lampiran 19. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 50 m



Tabel L.19. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 50 m



Data ke1 2 3 4 5 6



Jarak 50 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -76 -104 -72 -104 -94 -103 -94 -104 -93 -107 -85 -106



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



7 8 9 10 Jumlah



-93 -93 -98 -96 -894



-107 -104 -103 -102 -1044



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−894 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−89,4 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1044 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−104,4 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−89,4 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−8,94 Pout ( mW ) Node 1=1,148 ×10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−104,4 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,44 Pout ( mW ) Node 2=0,036× 10−6 Lampiran 20. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 60 m



Tabel L.20. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 60 m



Data ke1 2 3 4 5



Jarak 60 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -81 -108 -108 -109 -107 -109 -114 -109 -112 -109



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



6 7 8 9 10 Jumlah



-114 -112 -112 -114 -114 -1088



-109 -110 -112 -111 -111 -1097



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 1=



−1088 10



Rata−Rata RSSI Node 1=−108,8 b. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1097 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−109,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10



−108,8 10



Pout ( mW ) Node 1=1000 ×10−10,88 Pout ( mW ) Node 1=0,013× 10−6 b. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−109,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−10,97 Pout ( mW ) Node 2=0,011× 10−6 Lampiran 21. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 70 m



Tabel L.21. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 70 m



Data ke1 2 3 4



Jarak 70 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -111 -112 -114 -113



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



5 6 7 8 9 10 Jumlah



-



-111 -116 -118 -117 -117 -111 -1140



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1140 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−114 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−114 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,4 Pout ( mW ) Node 2=0,004 ×10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 22. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 80 m



Tabel L.22. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 80 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 80 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -116 -116 -115 -116 -115 -115 -115 -116 -115 -115 -1154



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1154 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−115,4 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−115,4 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,54 Pout ( mW ) Node 2=0,003× 10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 23. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 90 m



Tabel L.23. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 90 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 90 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -114 -115 -115 -113 -116 -116 -114 -114 -115 -115 -1147



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1147 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−114,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−114,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,47 Pout ( mW ) Node 2=0,003× 10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 24. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 100 m



Tabel L.24. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 100 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 100 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -115 -115 -116 -116 -116 -117 -116 -116 -117 -116 -1160



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1160 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−116 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−116 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,6 Pout ( mW ) Node 2=0,003× 10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 25. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 110 m



Tabel L.25. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 110 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 110 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -116 -116 -116 -116 -113 -117 -119 -115 -115 -117 -1160



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1160 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−116 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−116 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,6 Pout ( mW ) Node 2=0,003× 10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 26. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 120 m



Tabel L.26. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 120 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 120 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -117 -117 -118 -117 -119 -118 -118 -117 -118 -118 -1177



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1177 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−117,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−117,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,77 Pout ( mW ) Node 2=0,002×10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 27. Data Pengukuran Nilai RSSI Kondisi NLOS beserta Perhitungan Daya Sinyal yang Diterima pada Jarak 130 m



Tabel L.27. Nilai RSSI NLOS dari sensor node ke data gateway jarak 130 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jumlah



Jarak 130 m Nilai RSSI (dBm) TTGO ESP32 LoRa Heltec Cube Cell -117 -116 -116 -117 -116 -116 -117 -117 -117 -118 -1167



Dengan menggunakan rumus (3.1) maka dapat dihitung nilai rata-rata RSSI sebagai berikut : a. Rata−Rata RSSI Node 2=



−1167 10



Rata−Rata RSSI Node 2=−116,7 Dengan menggunakan rumus (3.2) maka dapat dihitung nilai daya sinyal yang diterima oleh data gateway sebagai berikut : a. Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10



−116,7 10



Pout ( mW ) Node 2=1000 ×10−11,67 Pout ( mW ) Node 2=0,002×10−6



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 28. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 10 m



Tabel L.28. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 10 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 10 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -70 -69 -70 -70 -68 P0 -68 -68 -68 -68 -74 -69,3 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -81 -83 -84 -83 -83 -83 -83 -83 -82 -82 RSSIij -82,7



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −68−(−69,3) 10 10 log10



a. n node1=10



1,3 100



n node1=10 n node1=1,030 b. n node2 =10



−81−(−82,7 ) 10 10 log10 1,7



n node2 =10 100 n node2 =1,040



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 29. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 20 m



Tabel L.29. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 20 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 20 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -70 P0 -70 -77 -76 -77 -75 -75 -77 -78 -76 -75,1 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -87 -87 -87 -87 -87 -87 -87 -87 -87 -88 RSSIij -87,1



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −70−(−75,1) 20 10 log 10



a. n node1=10



5,1 200



n node1=10 n node1=1,060 b. n node2 =10



−87−(−87,1 ) 20 10 log10 0,1



n node2 =10 200 n node2 =1,001



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 30. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 30 m



Tabel L.30. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 30 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 30 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -77 -75 -78 -76 -79 -81 -66 P0 -68 -67 -68 -73,5 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -87 P0 -86 -89 -90 -95 -94 -96 -100 -105 -91 RSSIij -93,3



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −66−(−73,5) 30 10 log10



a. n node1=10



7,5 300



n node1=10 n node1=1,059 b. n node2 =10



−86−(−93,3) 30 10 log10 7,3



n node2 =10 300 n node2 =1,058



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 31. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 40 m



Tabel L.31. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 40 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 40 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -69 P0 -70 -70 -70 -70 -70 -70 -70 -70 -69 -69,8 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -89 -89 -90 -90 -91 -91 -89 -91 -93 -96 RSSIij -90,9



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −69−(−69,8) 40 10log 10



a. n node1=10



0,8 400



n node1=10 n node1=1,005 b. n node2 =10



−89−(−90,9 ) 40 10 log10 1,9



n node2 =10 400 n node2 =1,011



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 32. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 50 m



Tabel L.32. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 50 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 50 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -70 -70 -69 P0 -75 -86 -82 -81 -83 -81 -83 -78 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -101 -104 -109 -105 -104 -105 -95 -95 P0 -94 -95 RSSIij -100,7



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −69−(−73) 50 10 log10



a. n node1=10



9 500



n node1=10 n node1=1,042 b. n node2 =10



−94−(−100,7) 50 10 log 10 6,7



n node2 =10 500 n node2 =1,031



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 33. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 60 m



Tabel L.33. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 60 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 60 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -76 P0 -78 -77 -78 -78 -79 -78 -77 -77 -77 -77,5 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -99 -101 -99 -98 P0 -97 -97 -99 -99 -99 -98 RSSIij -98,6



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −76−(−77,5) 60 10log 10



a. n node1=10



1,5 600



n node1=10 n node1=1,006 b. n node2 =10



−97−(−98,6) 60 10 log10 1,6



n node2 =10 600 n node2 =1,006



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 34. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 70 m



Tabel L.34. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 70 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 70 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -78 P0 -78 -84 -81 -88 -85 -87 -87 -89 -89 -84,6 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -98 -99 -99 -98 -99 -98 -99 -102 -108 -113 RSSIij -101,3



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −78−(−84,6 ) 70 10 log10



a. n node1=10



6,6 700



n node1=10 n node1=1,022 b. n node2 =10



−98−(−101,3) 70 10 log10 3,3



n node2 =10 700 n node2 =1,011



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 35. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 80 m



Tabel L.35. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 80 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 80 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -86 -87 -86 -86 -86 -86 -85 P0 -85 -85 -86 -85,8 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -104 -104 -106 -104 -105 -104 -104 -105 -103 P0 -102 RSSIij -104,1



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −85−(−85,8 ) 80 10 log10



a. n node1=10



0,8 800



n node1=10 n node1=1,002 b. n node2 =10



−102−(−104,1) 80 10 log 10 2,1



n node2 =10 800 n node2 =1,006



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 36. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 90 m



Tabel L.36. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 90 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 90 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -95 -93 -95 -93 -96 -99 -84 P0 -85 -86 -86 -91,2 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -105 -104 -105 P0 -101 -111 -111 -110 -112 -111 -113 RSSIij -108,3



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −84−(−91,2) 90 10 log10



a. n node1=10



7,2 900



n node1=10 n node1=1,019 b. n node2 =10



−101−(−108,3) 90 10 log 10 7,3



n node2 =10 900 n node2 =1,019



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 37. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 100 m



Tabel L.37. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 100 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 100 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -90 P0 -91 -92 -92 -92 -91 -91 -92 -91 -91 -91,3 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -107 -107 -107 -106 -107 -107 -108 -109 -106 P0 -105 RSSIij -106,9



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −90−(−91,3 ) 100 10 log 10



a. n node1=10



1,3



n node1=10 1000 n node1=1,003 b. n node2 =10



−105−(−106,9) 100 10 log10 1,9



n node2 =10 1000 n node2 =1,004



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 38. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 110 m



Tabel L.38. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 110 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 110 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -87 -86 -87 -88 -88 -85 P0 -85 -98 -101 -100 -90,5 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -102 -108 -106 -107 -108 -109 -109 -105 -107 -108 RSSIij -106,9



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −85−(−90,5 ) 110 10 log 10



a. n node1=10



5,5



n node1=10 1100 n node1=1,012 b. n node2 =10



−102−(−106,9) 110 10 log10 4,9



n node2 =10 1100 n node2 =1,010



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 39. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 120 m



Tabel L.39. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 120 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 120 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -91 -92 -91 -91 -92 -90 -89 P0 -89 -89 -90 -90,4 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -109 -114 -111 -110 -111 -111 -111 -110 -111 -110 RSSIij -110,8



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −89−(−90,4 ) 120 10 log 10



a. n node1=10



1,4



n node1=10 1200 n node1=1,003 b. n node2 =10



−109−(−110,8) 120 10 log10 1,8



n node2 =10 1200 n node2 =1,003



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 40. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 130 m



Tabel L.40. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 130 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 130 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -91 -91 -89 -89 -89 -89 -88 P0 -89 -89 -89 -89,3 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -111 -111 P0 -110 -110 -111 -110 -110 -112 -113 -112 RSSIij -111



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −88−(−89,3 ) 130 10 log 10



a. n node1=10



1,3



n node1=10 1300 n node1=1,002 b. n node2 =10



−110−(−111) 130 10 log10 1 1300



n node2 =10 n node2 =1,002



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 41. Data Perhitungan PLE Kondisi LOS pada Jarak 140 m



Tabel L.41. Hasil rata-rata RSSI kondosi LOS pada jarak 140 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 140 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -88 -87 -86 P0 -86 -86 -86 -87 -87 -87 -86 -86,6 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -109 P0 -107 -109 -107 -107 -108 -109 -109 -107 -107 RSSIij -107,9



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −86−(−86,6 ) 140 10 log 10



a. n node1=10



0,6 1400



n node1=10 n node1=1,001 b. n node2 =10



−107−(−107,9) 140 10 log10 0,9 1400



n node2 =10 n node2 =1,001



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 42. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 10 m



Tabel L.42. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 10 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 10 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -69 -70 -71 -70 -69 -72 -71 -71 -72 -71 -70,6 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -99 -102 -104 -105 -110 -112 -106 -100 -100 -99 -103,7



RSSIij



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −69−(−70,6) 10 10 log10



a. n node1=10



1,6 100



n node1=10 n node1=1,038 b. n node2 =10



−99−(−103,7) 10 10 log10 4,7



n node2 =10 100 n node2 =1,114



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 43. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 20 m



Tabel L.43. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 20 m



Data ke-



Jarak 20 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



-72 -71 -66 -68 -69 -69 -69 -71 -67 -70 -69,2



P0



RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -98 -99 -98 -98 -96 P0 -91 -91 -93 -93 -93 -95



RSSIij



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −66−(−69,2) 20 10log 10



a. n node1=10



3,2



n node1=10 200 n node1=1,038 b. n node2 =10



−91−(−95) 20 10 log10 4



n node2 =10 200 n node2 =1,047



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 44. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 30 m



Tabel L.44. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 30 m



Data ke-



Jarak 30 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



-71 -72 -71 -72 -71 -71 -69 -71 -72 -71 -71,1



P0



RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -92 -92 -92 -92 -92 P0 -88 -89 -97 -104 -104 -94,2



RSSIij



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −69−(−71,1) 30 10 log 10



a. n node1=10



2,1



n node1=10 300 n node1=1,016 b. n node2 =10



−88−(−94,2 ) 30 10 log10 6,2



n node2 =10 300 n node2 =1,049



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 45. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 40 m



Tabel L.45. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 40 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 40 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -74 -74 -77 -82 -84 -80 -80 -79 -79 -78 78,7 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -101 -101 -103 -102 -103 -103 -102 -103 -103 -102 RSSIij -102,3



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −74−(−78,7 ) 40 10 log10



a. n node1=10



4,7



n node1=10 400 n node1=1,027 b. n node2 =10



−101−(−102,3) 40 10 log 10 1,3 400



n node2 =10 n node2 =1,008 Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 46. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 50 m



Tabel L.46. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 50 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 50 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -76 P0 -72 -94 -94 -93 -85 -93 -93 -98 -96 -89,4 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -104 -104 -103 -104 -107 -106 -107 -104 -103 P0 -102 RSSIij -104,4



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −72−(−89,4 ) 50 10 log10



a. n node1=10



17,4



n node1=10 500 n node1=1,083 b. n node2 =10



−102−(−104,4) 50 10 log 10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



2,4



n node2 =10 500 n node2 =1,011



Lampiran 47. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 60 m



Tabel L.47. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 60 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 60 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -81 -108 -107 -114 -112 -114 -112 -112 -114 -114 -108,8 RSSIij



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -108 -109 -109 -109 -109 -109 -110 -112 -111 -111 -109,7



RSSIij



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −81−(−108,8) 60 10 log10



a. n node1=10



27,8 600



n node1=10 n node1=1,113



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



−108−(−109,7) 60 10 log 10



b. n node2 =10



1,7



n node2 =10 600 n node2 =1,007



Lampiran 48. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 70 m



Tabel L.48. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 70 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 70 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -111 -112 -114 -113 -111 -116 -118 -117 -117 -111 -114



RSSIij



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −111−(−114 ) 70 10 log 10



a. n node2 =10 n node2 =10



3 700



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



n node2 =1,010



Lampiran 49. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 80 m



Tabel L.49. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 80 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 80 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -116 -116 P0 -115 -116 -115 -115 -115 -116 -115 -115 RSSIij -115,4



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : a. n node2 =10



−115−(−115,4) 80 10 log10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



0,4



n node2 =10 800 n node2 =1,001



Lampiran 50. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 90 m



Tabel L.50. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 90 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 90 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -114 -115 -115 P0 -113 -116 -116 -114 -114 -115 -115 RSSIij -114,7



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



a. n node2 =10



−113−(−114,7) 90 10 log10 1,7



n node2 =10 900 n node2 =1,004



Lampiran 51. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 100 m



Tabel L.51. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 100 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 100 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -115 -115 -116 -116 -116 -117 -116 -116 -117 -116 RSSIij -116



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



a. n node2 =10



−115−(−116) 100 10 log10 1



n node2 =10 1000 n node2 =1,002



Lampiran 52. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 110 m



Tabel L.52. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 110 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 110 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -116 -116 -116 -116 P0 -113 -117 -119 -115 -115 -117 RSSIij -116



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : a. n node2 =10



−113−(−116) 110 10 log 10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



3



n node2 =10 1100 n node2 =1,006



Lampiran 53. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 120 m



Tabel L.53. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 120 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 120 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) P0 -117 -117 -118 -117 -119 -118 -118 -117 -118 -118 RSSIij -117,7



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −117−(−117,7) 120 10 log10



a. n node2 =10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



0,7



n node2 =10 1200 n node2 =1,001



Lampiran 54. Data Perhitungan PLE Kondisi NLOS pada Jarak 130 m



Tabel L.54. Hasil rata-rata RSSI kondosi NLOS pada jarak 130 m



Data ke1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rata-rata



Jarak 130 m TTGO ESP32 LoRa Keterangan Nilai RSSI (dBm) -



Heltec Cube Cell Keterangan Nilai RSSI (dBm) -117 P0 -116 -116 -117 -116 -116 -117 -117 -117 -118 -116,7



RSSIij



Dengan menggunakan rumus (3.3) maka dapat dihitung nilai PLE sebagai berikut : −116−(−116,7) 130 10 log10



a. n node2 =10



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



0,7



n node2 =10 1300 n node2 =1,001



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Lampiran 55. Dokumentasi Penelitian



Gambar L.1. Proses pemasangan sistem



Gambar L.2. Proses pengambilan data dengan mengubah parameter jarak antara transmitter dengan receiver Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Gambar L.3. Proses pembuatan video



Gambar L.4. Penulis bersama pemilik kebun Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021



Gambar L.5. Penulis bersama pemilik kebun beserta tim peneliti Penelitian Unggulan Strategis P3M PNB 2021



Skripsi dan Naskah Skripsi – PS Teknik Otomasi – Teknik Elektro – PNB – 2021