Uts Metopel [PDF]

Citation preview

SKRIPSI



ANALISIS PROPAGASI INDOOR LOCALIZATION BERBASIS WIRELESS SENSOR NETWORK MENGGUNAKAN PERANGKAT ZIGBEE



PROPAGATION ANALYSIS OF INDOOR LOCALIZATION BASED ON WIRELESS SENSOR NETWORK USING ZIGBEE DEVICE



Disusun oleh DUWI UTAMI 15101014



PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2018 i



ABSTRAK Dalam realita implementasi Wireless Sensor Network, mengetahui lokasi sensor menjadi penting untuk mengelola dan menganalisis data-data sensor dalam konteks spasial dan temporal. Penggunaan WSN sudah semakin meningkat diberbagai sektor seperti militer, kesehatan, penanggulangan bencana maupun pemetaan lingkungan. Keterbatasan cakupan area menjadi pertimbangan dalam perancangan dan pengintegrasian WSN untuk cakupan area yang cukup luas dan detil serta tuntutan hasil yang presisi dan tepat.Integrasi antara WSN dengan sistem lokalisasi bisa menjadi solusi berkenaan dengan keterbatasan internet dalam menjangkau suatu area. Pemetaan lokasi seperti pada ruang-ruang bawah tanah, gedung bertingkat dan wilayah yang luas dapat diatasi dengan sistem Indoor Localization. Penempatan perangkat XBee sebagai node transmitter kemudian dilakukan pemetaan lokasi terhadap node sembarang lalu diolah sehingga diperoleh jarak sesungguhnya berdasar perhitungan level daya yang diterima. Pada tugas akhir ini akan dilakukan tiga skenario pengujian yaitu dengan menggunakan empat perangkat sebagai sensor node (TX) terhadap perubahan jarak antar node yang berbeda-beda dan tiga lingkungan yang berbeda-beda. Dari penelitian ini diharapkan sistem dapat bekerja dengan baik serta dapat melakukan lokalisasi yang presisisi.



Kata Kunci: Indoor Localization, RSSI, ZigBee, WSN.



DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .............................................................................................. I ABSTRAK ............................................................................................................ II DAFTAR ISI ........................................................................................................ III DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... IV DAFTAR TABEL .................................................................................................V BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6



LATAR BELAKANG .............................................................................. 1 RUMUSAN MASALAH ......................................................................... 2 BATASAN MASALAH........................................................................... 2 TUJUAN .................................................................................................. 3 MANFAAT .............................................................................................. 3 SISTEMATIKA PENULISAN ................................................................ 3



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 5 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6



KAJIAN PUSTAKA ................................................................................ 5 DASAR TEORI ........................................................................................ 5 WIRELESS SENSOR NETWORK ................................................................... 5 LOKALISASI ............................................................................................... 6 RECEIVE SIGNAL STRENGTH INDICATOR (RSSI) ....................................... 8 ZIGBEE (IEEE 802.15.4) ........................................................................... 9 PROPAGASI GELOMBANG ........................................................................ 13 PARAMETER SISTEM ................................................................................ 14



DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 16



iii



DAFTAR GAMBAR



Gambar 2.1 Konsep Wireless Sensor Network ...................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.2 Trilaterasion ......................................................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.3 Nilai Konversi RSSI pada Cisco ......................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4 Layer pada Protocol ZigBee ............................................... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.5 Topologi Jaringan pada ZigBee ......................................... Error! Bookmark not defined.



DAFTAR TABEL



Tabel 2.1 Perbandingan Spesifikasi Antara ZigBee, Wifi dan Bluetooth..10



v



BAB 1 PENDAHULUAN



1.1



LATAR BELAKANG Seiring berkembangnya zaman, teknologi secara umum juga akan terus



berkembang memenuhi kebutuhan manusia yang tidak terbatas. Kebutuhan informasi dengan keakuratan yang tinggi menjadi suatu hal yang penting. Teknologi jaringan nirkabel yang mudah tersambung dengan jaringan dimanapun berada menjadi teknologi pilihan yang sangat berkembang pesat saat ini. Aplikasi teknologi nirkabel tidak lagi terbatas pada komunikasi data, dimana pengirim dan penerima bertukar informasi dalam jarak yang jauh namun sudah mulai merambah ke teknologi jaringan sensor. Wireless Sensor Network (WSN) merupakan pengembangan dari teknologi nirkabel yang didukung dengan perangkat mikrokontroler guna memenuhi fungsi WSN yang diharapkan. Banyak kemajuan topik dalam teknologi komunikasi nirkabel dan sistem elektronik yang telah digunakan untuk mengembangkan implementasi WSN, terutama di bidang lokalisasi. Lokalisasi adalah proses memperkirakan lokasi objek yang diterapkan ke node sensor dalam jaringan sensor nirkabel. Lokalisasi dapat diterapkan ke berbagai domain seperti pelacakan manusia dan objek [1]. Pencarian dosen dalam ruang dosen di gedung Institut Teknologi Telkom Purwokerto menjadi suatu masalah bagi mahasiswa karena ketidaktahuan posisi ruang dosen yang tepat. Seiring berkembangnya kampus, jumlah mahasiswapun semakin meningkat sehingga dibutuhkannya teknologi positioning yang akurat. GPS adalah teknologi positioning yang paling banyak digunakan, tetapi akurasi GPS jauh dari yang diperlukan untuk posisi jarak dekat dalam ruangan. Keakuratan GPS bergantung dengan keadaan sekitar lokasi perangkat GPS. Pada saat di tempat terbuka terdapat selisih 11 meter dengan waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan koordinat adalah 3 detik [2]. Keterbatasan ketepatan pemetaan dalam gedung, ruang tertutup dan ruang yang ada dibawah permukaan tanah merupakan masalah yang muncul ketika internet tidak mampu mencakup suatu daerah atau kurang dapat dihandalkan dalam 1



pemetaan tersebut. Sistem Indoor Localization adalah teknologi yang sedang banyak dikembangkan dengan memanfaatkan WSN guna memperbaiki kualitas informasi pemetaan ruangan atau wilayah. Untuk memperkirakan objek secara langsung membutuhkan algoritma estimasi lokasi secara real-time [3]. Ada beberapa jenis pengukuran dalam metode penentuan posisi, tergantung pada perolehan estimasi jarak antara dua node. Metode yang digunakan adalah RSSI (Received Signal Strength Indicators), AOA (Angle of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival) dan TOA (Time of Arrival) [1], [4]. Meskipun TOA dan AOA memiliki estimasi yang lebih akurat dibandingkan dengan metode lain, metode ini membutuhkan perangkat keras berbiaya tinggi yang membuat pengimplementasian sulit di dalam beberapa aplikasi [3]. Metode pemosisian berbasis RSSI digunakan sejauh mereka tidak memerlukan perangkat keras pengukuran kompleks yang diukur berdasarkan daya yang diterima dari antena sinyal radio yang dikirimkan [5]. Dalam tugas akhir ini dilakukan implementasi serta analisis propagasi indoor localization berbasis wireless sensor network menggunakan perangkat Arduino dan modul Xbee yang digunakan sebagai sensor node. Sejumlah sensor ditempatkan pada pojok atau ujung-ujung ruangan yang selanjutnya akan mengirim data sensor pada node yang ingin diketahui posisinya. Untuk menetukan posisi node tersebut digunakan teknik Receive Signal Strength Indicator (RSSI) antara sensor node dengan receiver node.



Data RSSI yang diterima diolah untuk



menentukan jarak dan posisi node tersebut. Hasil sistem indoor localization berupa posisi koordinat receiver node dalam suatu area atau ruangan yang ditampilkan dalam peta koordinat kartesian. 1.2



RUMUSAN MASALAH Rumusan masalah dari penelitian ini adalah: 1) Bagaimana pengaruh jarak antar node pada WSN terhadap hasil lokalisasi serta ketepatan posisi? 2) Bagaimana pengaruh lingkungan baik kepadatan ruangan ataupun devaice-devaice lain terhadap lokalisasi?



1.3



BATASAN MASALAH



Batasan masalah dari penelitian ini adalah: 1) Menggunakan skema 4 sensor node. 2) Mikrokontroler yang digunakan adalah Arduino Uno. 3) ZigBee yang digunakan adalah modul Xbee S2 Pro. 4) ZigBee berfungsi sebagai pengiriman data. 5) Parameter yang digunakan adalah RSSI. 6) Menggunakan topologi star. 7) Sistem diujikan dilingkungan dalam ruangan. 8) Tidak membahas keamanan jaringan.



1.4



TUJUAN Tujuan penelitian yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah



mengimplementasikan dan menganalisis propagasi indoor localization pada jaringan Wireless Sensor Network menggunakan perangkat ZigBee. 1.5



MANFAAT Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah: 1) Mengetahui pengaruh jarak antar node pada WSN terhadap hasil lokalisasi serta ketepatan posisi. 2) Mengetahui pengaruh lingkungan baik kepadatan ruangan ataupun devaice-devaice lain terhadap lokalisasi.



1.6



SISTEMATIKA PENULISAN Penelitian ini terbagi menjadi beberapa bab. Bab 1 berisi tentang latar



belakang, rumusan masalah, manfaat dan tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. Bab 2 membahas tentang dasar-dasar teori yang akan digunakan untuk membahas permasalahan, serta penjelasan tentang cara kerja sistem dan komponen yang bekerja didalamnya. Langkah-langkah perancangan sistem WSN dalam membuat sistem yang diinginkan dibahas pada bab 3. Bab 4 membahas tentang pengujian dan analisa dari perancangan sistem yang dibuat dalam



suatu kondisi yang telah ditentukan. Kesimpulan dan saran pengembangan tugas akhir untuk kedepannya dideskripsikan pada bab 5.



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA



2.1



KAJIAN PUSTAKA Penelitian [6] pada tahun 2017 yang berjudul ”A Metal Patient Positioning



Management System in Hospital Based on ZigBee” meneliti tentang sistem manajemen posisi pasien gangguan mental berdasarkan jaringan nirkabel ZigBee dan pelaksanaannya di rumah sakit. Dalam penelitian ini dibahas tentang mobile node dan coordinator node yang menghasilkan data RSSI. Hasil dari penelitian, sistem dapat mewujudkan pemosisian real-time dan manajemen pasien gangguan mental yang sangat signifikan untuk manajemen keselamatan dan informatisasi pasien gangguan mental. Selain kelebihan biaya yang rendah, sistem memiliki kelebihan real-time, akurasi posisi tinggi dan rentang pemantauan yang luas. Sedangkan penelitian [7] pada tahun 2014 yang berjudul ”Propagasi Indoor Gelombang Radio Perangkat Xbee di Rumah Sakit Ibu dan Anak Budhi Mulia Pekan Baru ” membahas mengenai pembacaan propagasi frekuensi radio (sinyal RSSI) dalam gedung yang berorientasikan objek dengan menggunakan perangkat



XBee. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah pembacaan



kekuatan sinyal RSSI yang terbesar pada pengiriman data modul Xbee seri 2 di dalam ruangan mampu mencapai



99



-dbm



dengan penghalang



yang



menghalanginya tidak begitu banyak. Sedangkan kekuatan sinyal RSSI yang terkecil di dalam ruangan mampu mencapai 71 -dbm dikarenakan saat pembacaan sinyal ini penghalang yang menghalanginya begitu banyak. Dari pengujian, jika sinyal RSSI lebih kuat atau lebih besar berarti penghalang di sekitar sinyal RSSI nya tidak begitu banyak sedangkan jika pembacaan sinyal lebih rendah atau lebih kecil berarti menandakan penghalang disekitar begitu banyak yang menghalangi. 2.2



DASAR TEORI



2.2.1 Wireless Sensor Network Wireless Sensor Network dapat didefinisikan sebagai jaringan nirkabel tanpa infrastruktur yang dikonfigurasi sendiri untuk memantau kondisi fisik atau



lingkungan seperti suhu, suara, tekanan, getaran, gerak atau polutan dan secara kooperatif memberikan data melalui jaringan ke lokasi utama atau sink dimana data dapat diamati dan dianalisis. Biasanya jaringan sensor nirkabel berisi ratusan ribu sensor node. Sensor node dapat berkomunikasi di antara mereka sendiri menggunakan sinyal radio. Sensor node nirkabel dilengkapi dengan perangkat penginderaan dan komputasi, transceiver radio, dan komponen daya. Kelompokkelompok jaringan sensor bersama-sama membentuk topologi, dalam topologi tersebut data yang diperoleh akan dikumpulkan dan dikirim ke node sink (gateway) [8].



Gambar 2.1 Konsep Wireless Sensor Network [8]. Perangkat dengan sensor node tersebar ke setiap lokasi di mana diperlukan penginderaan. Sensor node yang tersebar juga memiliki unit komunikasi radio kecil built-in, yang dapat mengirimkan data yang diperoleh dari sensor melalui komunikasi nirkabel. Komunikasi tersebut tidak hanya terjadi antara gateway dan sensor node tetapi juga antara sensor node dan sensor node lainnya. Fitur dari jaringan sensor nirkabel dapat mewujudkan fungsi yang sama seperti internet melalui komunikasi nirkabel tanpa menggunakan kabel. Mengulangi relay data, sensor node dengan aman dapat mengirim data ke gateway. Gateway pada gilirannya dapat mengirim data ke server atau cloud. Server atau cloud menganalisis data sehingga dapat digunakan dengan nyaman [8]. 2.2.2 Lokalisasi Lokalisasi yaitu perkiraan melalui komunikasi antara node local dan unlocalized node untuk menentukan geometris penempatan atau posisi mereka. Lokalisasi ditentukan dengan jarak dan sudut antara node. Ada beberapa konsep yang digunakan dalam lokalisasi, diantaranya adalah [9]:



1.



Literasion, terjadi ketika jarak antara node diukur untuk memperkirakan lokasi.



2.



Angulation, terjadi ketika sudut antar node diukur untuk memperkirakan lokasi.



3.



Trilaterasion, lokasi node diperkirakan melalui pengukuran jarak dari tiga node. Dalam konsep ini, persimpangan 3 lingkaran akan dihitung lalu diperoleh satu titik yaitu posisi unlocalized node.



Gambar 2.2 Trilaterasion [9]. 4.



Multilaterasion, dalam konsep ini lebih dari tiga node digunakan dalam perkiraan lokasi.



5.



Triangulasi, dalam mekanisme ini setidaknya dua sudut unlocalized node dari dua node local diukur untuk memperkirakan posisinya. Hukum trigonometri, hukum sinus dan cosinus digunakan untuk memperkirakan posisi node [10]. Skema lokalisasi diklasifikasikan dalam beberapa skema yaitu anchor base



atau anchor free, terpusat atau terdistribusikan, berbasis GPS atau tanpa GPS, stasioner atau mobile node berbasis jangkauan atau tidak [9]. 1. Anchor free dan Anchor base. Dalam mekanisme anchor base, posisi beberapa node diketahui, unlocalized node dilokalisasi oleh posisi node yang telah diketahui. Akurasi sangat tergantung pada jumlah anchor node. Algoritma Anchor free memperkirakan posisi relative dari node, bukan komputasi posisi mutlak. 2. GPS Based dan Tanpa GPS, skema dengan GPS akan berakibat banyak mengeluarkan biaya karena mengharuskan adanya perangkat GPS disetiap



node. Skema ini mempunyai akurasi yang tinggi. Sedangkan skema tanpa GPS melakukan perhitungan berdasarkan jarak atau node. 3. Range free, skema ini menggunakan konektivitas radio antar node untuk berbagi informasi lokasi mereka. Beberapa metode para range free yaitu, 9 distance vector (DV) hop, hop terrain, centroid system, APIT dan algoritma gradien. 4. Range based, skema ini terdiri dari perkiraan jarak dan perkiraan sudut. Beberapa metode yang ada pada skema range based adalah received signal strength indicator (RSSI), Angle of Arrival (AOA), time difference of arrival (TDOA) dan time of arrival (TOA). 2.2.3 Receive Signal Strength Indicator (RSSI) Standar IEEE 802.11 menetapkan mekanisme pengukuran energi frekuensi radio pada perangkat pada perangkat wireless dengan nilai numerik berupa integer dengan rentang 0-255 dalam byte [11]. Nilai RSSI biasanya tidak terlihat pada sisi penerima baik user maupun sebuah perangkat. Semakin besar nilai RSSI yang diterima berarti sinyal yang diterima perangkat semakin kuat.



Gambar 2.3 Nilai Konversi RSSI pada Cisco [11].



Pada perhitungaan lokalisasi metode RSSI, jarak antar pengirim dan penerima diperkirakan dengan mengukur kuat sinyal pada penerima. Loss propagasi juga diperhitungkan dalam estimasi tersebut. Perubahan jarak antar pengirim dan penerima sangat berpengaruh pada kuat sinyal yang diperoleh nantinya. RSSI dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut [11],



Keterangan : Pt = daya pengirim Gt = gain pengirim Gr = gain penerima λ



= panjang sinyal (m)



atau dapat pula menggunakan rumus berikut,



Keterangan : P(d) = daya terima receiver P(d0) = daya terima pada jarak yang menjadi referensi (dBm) nP = komponen path loss d



= jarak receiver ke transmitter



d0



= jarak referensi ( 1 meter)



2.2.4



ZigBee (IEEE 802.15.4) Protokol komunikasi wireless yang digunakan dalam sistem indoor



localization ini adalah ZigBee. ZigBee adalah protokol komunikasi wireless yang dibuatuntuk memenuhi standar IEEE 802.15.4. Protokol ini beroperasi pada pita frekuensi 2,4 GHz ISM dan antar pin yang kompatibel satu sama lain. ZigBee didesain dengan komsumsi daya yang rendah dan bekerja untuk jaringan personal tingakat rendah. Teknologi dari ZigBee sendiri dimaksudkan untuk penggunaan pengiriman data secara wireless yang membutuhkan transmisi data dan konsumsi daya yang rendah dibandingkan dengan protokol komunikasi wireless lainnya seperti bluetooth dan wifi. Tabel 2.1 memperlihatkan perbandingan spesifikasi antara ZigBee, Wifi, dan Bluetooth [12].



Tabel 2.1 Perbandingan Spesifikasi Antara ZigBee, Wifi dan Bluetooth [12].



2.2.4.1 Lapisan Protocol ZigBee Pada protokol Zigbee terdapat empat layer komunikasi, diantaranya adalah lapisan fisik, media akses control, lapisan jaringan, dan lapisan aplikasi. Gambar 2.4 memperlihatkan susunan dari lapisan protokol Zigbee dan penjelasan lebih rinci dijelaskan sebagai berikut : 1. Lapisan Fisik (Physical Layer) IEEE 802.15.4 mendefinisikan dua representasi dari lapisan fisik yang memiliki 3 lebar frekuensi yaitu 2,4 Ghz dengan 16 saluran, 902 – 928 Mhz dengan 10 saluran, dan 868 – 870 Mhz dengan 1 saluran dengan kecepatan data masing – masing 250 Kbps, 40 Kbps, dan 20 Kbps. 2. Lapisan MAC (Media Access Control Layer) Lapisan ini mempunyai tugas untuk pengaksesan saluran. Tugas lain dari lapisan ini adalah untuk mendukung jaringan dimana memiliki alamat 64 bit dan setiap node memiliki alamat yang unik, jumlah node bisa mencapai 254 untuk sebuah koordinator (untuk teknik Master-Slave), sedangkan



jumlah node bisa mencapai 65.532 jika menggunakan topologi jaringan peer to peer (mesh). 3. Lapisan Jaringan (Network Layer) Secara umum layanan manajemen jaringan dalam Zigbee meliputi konfigurasi perangkat, penetapan jaringan yang baru, keanggotaan jaringan, pengalamatan jaringan, pemilihan jenis keamanan jaringan, sinkronisasi, jaminan slot waktu, portabilitas, koordinator backup, resolusi pemilihan



konflik pengidentifikasi pada personal area network (PAN), saluran



secara



dinamis



dan



menghubungkan



serta



menggabungkan jaringan. 4. Lapisan Aplikasi (Application Layer) Lapisan aplikasi pada arsitektur Zigbee terdiri dari sublayer aplikasi (APS), Zigbee End Device dan definisi pembuat objek aplikasi. Tanggung jawab dari sublayer APS meliputi kemampuan untuk mencocokan dua perangkat secara bersama – sama yang didasarkan pada



layanan



kebutuhan pengguna, dan penyampaian pesan antara



perangkat yang terkait.



Gambar 2.4 Layer pada Protocol ZigBee [13]. 2.2.4.2 Topologi Jaringan ZigBee Terdapat empat jenis topologi jaringan yang merupakan struktur jaringan dalam komunikasi antar node. Gambar 2.5 menjelaskan pola komunikasi dari topologi jaringan Zigbee. Masing – masing topologi dijelaskan sebagai berikut:



1. Pair Topologi jaringan pair merupakan topologi yang paling sederhana karena hanya hanya menggunakan 2 buah perangkat radio, atau node. Salah satu node dikonfigurasi sebagai coordinator dan node yang lainya dikonfigurasi sebagai end device. 2. Star Topologi ini menggunakan 1 buah node yang dikonfigurasi menjadi coordinator dan node lainya dikonfigurasi sebagai end device. Penempatan node – node tersebut dibuat seperti bintang dimana coordinator ditempatkan pada posisi yang dijangkau oleh seluruh end device. 3. Mesh Topologi ini menggunakan 1 buah node yang dikonfigurasi menjadi coordinator dan node lainya dikonfigurasi menjadi router dan end device. Perbedaan dengan topologi star yaitu end device tidak harus terkoneksi secara langsung pada coordinator, tetapi dapat melewati router yang akan meneruskan data. 4. Cluster Tree Konfigurasi topologi ini hampir sama dengan topologi mesh, perbedaanya topologi ini lebih tersusun dalam penempatanya karena diibaratkan seperti sebuah pohon yang memiliki batang dan ranting. Batang diibaratkan sebagai coordinator yang merupakan pusat jaringan, dan ranting diibaratkan sebagai router dan daunya merupakan end device.



Gambar 2.5 Topologi Jaringan pada ZigBee [13] 2.2.4.3 Jenis Node ZigBee Terdapat tiga kategori node dalam jaringan X-Bee, yaitu coordinator, router, end device. Berikut merupakan penjelasan dari masing – masing node [13]. 1. Coordinator Node ini berfungsi untuk membentuk suatu root dalam jaringan. Dalam jaringan Zigbee, hanya satu node yang berfungsi sebagai coordinator yang bertanggung jawab selama inisialisasi jaringan dan memilih berbagai parameter jaringan. 2. Router Node ini berfungsi sebagai perantara data antar node.



Router dapat



terhubung dengan jaringan yang sudah ada, menerima koneksi dari perangkat yang lain, serta sebagai repeater dalam suatu jaringan. 3. End Device Fungsi node ini untuk melakukan komunikasi terhadap parent (dapat berupa coordinator ataupun router) dan tidak dapat meneruskan data dari perangkat lain. 2.2.5



Propagasi Gelombang Gelombang radio dipropagasikan melalui beberapa mekanisme baik dalam



lingkungan outdoor maupun lingkungan indoor antara lain [13] :



1. Line of sight Pada propagasi line of sight, gelombang dirambatkan secara langsung dari pengirim ke penerima tanpa halangan atau hanya melalui satu medium (udara). 2. Refleksi Refleksi terjadi ketika gelombang mengenai benda yang solid (luas permukaannya relatif lebih besar daripada panjang gelombang). Pada kondisi ini, sebagian besar gelombang akan terpantul. 3. Refraksi Refraksi terjadi apabila pada propagasinya, gelombang mengalami pergantian medium dengan karakteristik (permeabilitas dan permitivitas) yang berbeda sehingga lintasan gelombang dapat berubah. 4. Difraksi Apabila gelombang mengenai suatu benda melalui celahnya sehingga gelombang mengalami pelebaran berkas. 5. Hamburan Ketika gelombang mengenai suatu benda yang ukurannya relatif lebih kecil dibandingkan panjang gelombang, gelombang akan mengalami hamburan. Hamburan yang dimaksud adalah berkas akan tersebar menjadi beberapa path yang relatif tidak beraturan. Dari berbagai macam model propagasi gelombang diatas, pada komunikasi nirkabel dapat terjadi fenomena yang dinamakan multipath fading. Multipath fading adalah dimana sinyal radio dari transmitter menuju receiver melewati dua atau lebih path (jalur). Akibat dari multipath fading bisa bersifat konstruktif atau sebaliknya yaitu destruktif yang nantinya akan mempengaruhi kualitas komunikasi. 2.2.6



Parameter Sistem



1. Localization Error Locaization error adalah perbandingan antara perbedaan koordinat antara node acuan dan hasil estimasi lokalisasi dengan range. Range komunikasi adalah jangkauan sinyal yang dipancarkan suatu node agar dapat berkomunikasi dengan node lain. Range komunikasi komunikasi pada penelitian ini terbatas pada ruangan pengujian saja. Perbedaan koordinat



antara node acuan dengan hasil estimasi serta range komunikasi dinyatakan dalam satuan meter. Berikut adalah persamaannya,



Keterangan : (X1,Y1) : Koordinat acuan (m) (X2,Y2) : Koordinat hasil lokalisasi (m) R : Range komunikasi (m) 2. Komsumsi Daya Besar daya yang digunakan untuk melakukan suatu proses dalam satuan waktu tertentu.



DAFTAR PUSTAKA



[1] Rafina Destriani, Prima Kristalina, dan Amang Sudarsono, “Mobile Cooperative Tracking with RSSI Ranging in EKF Algorithm for Indoor Wireless Sensor Nerwork”, 5th KCIC, 2016. [2] Surya, R, A., Ariyanto, E., & Prabowo, S., “Smart Alarm for Motocycle Using GPS and Arduino Mega 2560”. Telkom University, Bandung, 2016. [3] Sandy Mahfouz, Farah Mourad-Chehade, Paul Honeine, Joumana Farah, dan Hichem Snoussi, “Target tracking using machine learning and Kalman filter in wireless sensor networks”, IEEE Sensors Journal, vol.14, issue:10, pp:37153725, October 2014. [4] Rafiullah Khan, Sarmad Ullah Khan Shahid Khan, dan M. Usman Ali Khan, “Localization Performance Evaluation of Extended Kalman Filter in Wireless Sensors Network”, ANT International Conference Procedia computer science, pp:117-124, 2014. [5] Rafina Destriani, Prima Kristalina, dan Amang Sudarsono, “Modified Iterated Extended Kalman Filter for Mobile Cooperative Tracking System” ASEIT International Journal, vol.7, 2017. [6] Gong Jiangtao, Tan Chuanwu, Liu Lijun, “A Mental Patient Positioning Management System in Hospital Based on ZigBee” International Conference on Robots & Intelligent System, 2017. [7] Fadhli Palaha dan Zaini, “Propagasi Indoor Gelombang Radio Perangkat Xbee Di Rumah Sakit Ibu Dan Anak Budhi Mulia Pekanbaru”, vol.03 No.2 September 2014. [8] Kazem Sohraby, Daniel Minoli, Taieb Znati, “WIRELESS SENSOR NETWORKS Technology, Protocols, and Applications” New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. 2007. [9] Alrajeh, Nabil Ali., Bashir, Maryam., Shams, Bilal, “ Localization Technique in Wireless Sensor Network”, 2013.



[10] A. Youssef dan M. Youssef, “Ataxonomy of localization schemesfor wireless sensor networks,” in Proceedings of the International Conference on Wireless Networks (ICWN ’07), pp. 444–450, Las Vegas, Nev, USA, 2007. [11] Bardwell, J., “Converting Signal Strength Percentage to dBm Values”. 2002. [12] Robby W.M, Herryyawan P, dan Muntaqo A.L, “Analisis Performansi Transmisi Data Protokol Zigbee (Ieee 802.15.4) Terhadap Penambahan Jumlah Client Pada Wireless Sensor Network “, ISSN 2085-4218, 2018. [13] J.



B.



Nainggolan, A. Rizal, dan S.



Hadiyoso, “Sistem Monitoring



Elektrokardiogram Menggunakan Jaringan Mesh Berbasis Zigbee,” Telkom Univ. Ba, pp. 1–7.



PENJELASAN PEMILIHAN TOPIK PENELITIAN



Teknologi secara umum akan terus berkembang sesuai zaman untuk memenuhi kebutuhan manusia yang tidak terbatas. Teknologi Informasi dan Komunikasi, adalah payung besar terminologi yang mencakup seluruh peralatan teknis untuk memproses dan menyampaikan informasi. TIK mencakup dua aspek yaitu teknologi informasi dan teknologi komunikasi. Teknologi informasi meliputi segala hal yang berkaitan dengan proses, penggunaan sebagai alat bantu, manipulasi, dan pengelolaan informasi. Sedangkan teknologi komunikasi adalah segala sesuatu yang berkaitan dengan penggunaan alat bantu untuk memproses dan mentransfer data dari perangkat yang satu ke lainnya. Pada saat ini kebutuhan informasi dengan keakuratan yang tinggi menjadi suatu hal yang penting. Teknologi jaringan nirkabel yang mudah tersambung dengan jaringan dimanapun berada menjadi teknologi pilihan yang sangat berkembang pesat saat ini. Aplikasi teknologi nirkabel tidak lagi terbatas pada komunikasi data, dimana pengirim dan penerima bertukar informasi dalam jarak yang jauh namun sudah mulai merambah ke teknologi jaringan sensor. Wireless Sensor Network (WSN) merupakan pengembangan dari teknologi nirkabel yang didukung dengan perangkat mikrokontroler guna memenuhi fungsi WSN yang diharapkan. Banyak kemajuan topik dalam teknologi komunikasi nirkabel dan sistem elektronik yang telah digunakan untuk mengembangkan implementasi WSN, terutama di bidang lokalisasi. Lokalisasi adalah proses memperkirakan lokasi objek yang diterapkan ke node sensor dalam jaringan sensor nirkabel. Lokalisasi dapat diterapkan ke berbagai domain seperti pelacakan manusia dan objek. Keterbatasan ketepatan pemetaan dalam gedung, ruang tertutup dan ruang yang ada dibawah permukaan tanah merupakan masalah yang muncul ketika internet tidak mampu mencakup suatu daerah atau kurang dapat dihandalkan dalam pemetaan tersebut. Sistem Indoor Localization adalah teknologi yang sedang banyak dikembangkan dengan memanfaatkan WSN guna memperbaiki kualitas informasi pemetaan ruangan atau wilayah untuk memperkirakan objek secara langsung dan estimasi lokasi secara real-time. Dari hal tersebut dan berdasarkan



referensi yang sudah penulis baca maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian tentang Indoor Localization.



HASIL REVIEW



Berdasarkan Studi Literatur yang ada, integrasi antara WSN dengan sistem lokalisasi bisa menjadi solusi berkenaan dengan keterbatasan internet dalam menjangkau suatu area. Pemetaan lokasi seperti pada ruang-ruang bawah tanah, gedung bertingkat dan wilayah yang luas dapat diatasi dengan sistem Indoor Localization. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah RSSI (Receiver Signal Strength Indicator) dengan algoritma Trilaterasi. Penempatan perangkat XBee sebagai node transmitter kemudian dilakukan pemetaan lokasi terhadap node sembarang lalu diolah sehingga diperoleh jarak sesungguhnya berdasar perhitungan level daya yang diterima. Sehingga diharapkan sistem dapat bekerja dengan baik serta dapat melakukan lokalisasi yang presisisi.



LITERATUR MAP



INDOOR LOCALIZATION



METODE



PENGETAHUAN



STUDI KASUS



GPS



Algoritma -



Rafina Destriani, Prima Kristalina, dan Amang Sudarsono, 2016



-



-



Sandy Mahfouz, Farah Mourad-Chehade, Paul Honeine, Joumana Farah, dan Hichem Snoussi, 2014 A. Youssef dan M. Youssef, 2007



-



-



Gong Jiangtao, Tan Chuanwu, Liu Lijun, 2017 Fadhli Palaha dan Zaini, 2014



-



Surya, R, A., Ariyanto, E., & Prabowo, S, 2016 WSN



-



Kazem Sohraby, Daniel Minoli, Taieb Znati, 2007



Lokalisasi -



Rafina Destriani, Prima Kristalina, dan Amang Sudarsono, 2016



-



Alrajeh, Nabil Ali., Bashir, Maryam., Shams, Bilal, 2013 RSSI -



Bardwell, J, 2002



Zigbee -



Robby W.M, Herryyawan P, dan Muntaqo A.L, 2018 J. B. Nainggolan, A. Rizal, dan S. Hadiyoso, Univ. Ba, pp. 1–7