Home » Artikel, S2 JTETI UGM » Dari Sebuah Topik untuk Sebuah Judul (1)

Tulisan ini saya tulis setelah mengikuti pertemuan rutin yang membahas sebuah kajian yang dijadikan payung penelitian di institusi tempat Saya melanjutkan studi S2, Teknik Elektro dan Teknologi Informasi  UGM Yogyakarta.

Seperti yang telah Saya tulis pada postingan sebelumnya, pervasive computing merupakan sebuah mata kuliah yang menarik untuk diikuti. Kajian perkuliahan lebih banyak membahas tentang protokol dan arsitektur untuk jaringan sensor nirkabel (Wireless Sensor Network / WSNs). Sesuai dengan judul buku wajib perkuliahan, Protocol and Architecture for Wireless Sensor Network, karangan Holger Karl dan Andreas Willig terbitan John Wiley and Sons, Ltd. Buku ini dapat ditemukan disebuah perpustakaan dijital : http://library.nu.

Secara garis besar, mata kuliah ini memang membahas tentang Arsitektur sebuah jaringan WSNs dan Protokol-protokol yang digunakan. Jaringan WSNs berkomunikasi secara Ad-hoc. Komunikasi terjalin setelah terjadi hubungan antara 2 atau lebih perangkat tanpa melibatkan sebuah server yang mengontrol. Ketidakadaan server di dalam komunikasi ini mengakibatkan peran client menjadi dinamis. Pada saat tertentu berprilaku sebagai server dan pada saat-saat lainnya akan bertindak sebagai client. Komunikasi jenis ini menghasilkan informasi yang bersifat distributif. Komunikasi adhoc ini biasanya digunakan untuk tujuan-tujuan tertentu, seperti komunikasi untuk data sharing 2 buah perangkat. Salah satu contoh penerapan jaringan adhoc terlihat pada komunikasi antara 2 buah laptop. Komunikasi ini bisa dilakukan dengan menggunakan menggunakan kabel atau tanpa kabel sama sekali.

Jaringan ad-hoc bekerja tanpa adanya server yang mengorganisir kegiatan-kegiatan dari client. Keadaan ini menuntut client untuk mengontrol diri mereka sendiri (self organization). Jaringan adhoc merupakan jaringan dengan area jangkauan yang tidak terlalu luas. WSNs mengenal penggunaan node di dalam jaringannya. Node diartikan sebagai perangkat yang terdiri dari sensor,  wireless, mikrokontroler. Node memiliki energi sendiri untuk menjalankan fungsinya. Energi ini bisa didapat dengan menggunakan baterai atau mengkonversi keadaan lingkungannya untuk dijadikan energi (Energy Harvester). Node bekerja secara ad-hoc dengan node yang lainnya. Selain node, WSNs juga memiliki sebuah perangkat yang dinamakan dengan Sink. Sink digunakan sebagai perangkat yang mensinkronisasikan data yang didapat oleh node dan selanjutnya dikirimkan ke server. Perlu digaris bawahi, server dalam kajian ini sudah tidak termasuk ke dalam jaringan WSNs.

Komunikasi WSNs merupakan komunikasi antar node 1 dengan node yang lainnya yang kemudian dilanjutkan dengan  komunikasi node tersebut dengan sink-nya. Komunikasi ini bisa dibentuk tergantung pada  pola deploy (penempatan) node dan jenis algoritma yang digunakan. (kajian ini tidak dibahas di sini)

Jaringan WSNs akan sulit bekerja jika jarak node satu dengan node yang lainnya  saling berjauhan (jika lingkungannya meminta keadaan yang demikian), atau berada di garis batas range node (border line).  Pola jangkauan node tidaklah statis. Pola jangakauan akan berubah seiring dengan perubahan yang terjadi dilingkungan tempat node itu berada. Keadaan ini akan sangat sulit menentukan batasan atau range mutlak sebuah node jika ditempatkan di area tertentu. Area yang dianggap sedikit jauh dari posisi Sinknya. Sehingga dibutukan sebuah solusi untuk menangani masalah area jangkauan yang terbatas ini.

Solusinya. Komunikasi antara sebuah node dengan sebuah sink dapat dikatakan sebagai komunikasi Single Hop. Komunikasi single hop memiliki keterbatasan. Terutama keterbatasan jangkauan area. Keterbatasan ini dapat dihindari dengan menggunakan teknik multiple hop.  Teknik ini memungkinkan sejumlah node saling berkomunikasi dan saling mengirimkan data. Komunikasi ini dilanjutkan dengan pengiriman data kepada Sink. Sehingga akan terbentuk sebuah pola komunikasi yang menyerupai jaring. Komunikasi yang disesuaikan dengan fungsi dan aplikasinya di lapangan.

WSNs merupakan sebuah jaringan yang digunakan untuk berbagai tujuan. Buku Protocol and Architecture for Wireless Sensor Network menjelaskan beberapa skenario yang memanfaatkan teknologi WSNs ini. Skenario-skenario kejadian tersebut adalah sebagai berikut.

  1. Aplikasi pendeteksian atau operasi bencana. Contoh sederhananya adalah pendeteksian kebakaran di suatu wilayah tertentu, apakah ruangan, hutan dan lain sebagainya.
  2. Kontrol lingkungan dan pemetaan keanekaragamn hayati. Contoh pemanfaatannya adalah pemetaan kehidupan binatang-binatang, dan observasi kawanan satwa tertentu yang dijadikan objek penelitian.
  3. Intelligent Building (Bangunan Cerdas). Bangunan cerdas bisa diartikan dengan bangunan yang aware dengan kenyamanan penghuninya. Penerapan sistem ini dijadikan sebagai isu dalam mengurangi penggunaan daya listrik sebuah bangunan. Sehingga penghematan listrik sangat mungkin dilakukan dengan menerapkan bangunan cerdas ini. Selain itu konsep bangunan cerdas juga dapat diterapkan untuk jembatan-jembatan layang. Pemanfaaan WSNs ini memonitor stress sebuah jembatan setalah terjadinya bencana alam. Selain bencana alam, WSNs juga dapat digunakan untuk memonitor konstruksi sebuah bangunan jika bangunan itu telah termakan usia. Hasil monitor ini dijadikan masukan kepada pihat terkait untuk melakukan tindakan terhadap bangunan itu.
  4. Memanajemeni fasilitas. WSNs dimanfaatkan untuk memonitor sebuah pabrik kimia dalam memonitor kebocoran-kebcoran bahan-bahan kimia pada pabrik tersebut.
  5. Pengawasan dan Pemeliharaan Mesin/Peralatan. WSNs dipasang pada sebuah mesin tertentu dan digunakan untuk memantau pola yang terjadi pada mesin tersebut. Pola ini dapat berupa getaran, tekanan angin dan lain sebagainya. Hasil pantauan ini memberikan gambaran kepada pengguna atau teknisi tentang gambaran keadaan bagian sebuah mesin. Teknik ini memudahkan teknisi dalam mendeteksi kerusakan atau kesalahan karena WSNs bekerja tanpa kabel.
  6. Precision Agriculture (Presisi pertanian). WSNs juga dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian. Bagian-bagian yang dibahas dapat berupa monitoring irigasi, monitoring kesuburan tanah, dan monitoring pestisida di sebuah areal pertanian.
  7. dan lain-lain.

Dengan demikian, WSNs merupakan sebuah teknologi yang sudah diterapkan untuk berbagai keperluan. Keperluan yang disesuaikan dengan skenario yang diinginkan oleh perancang sistemnya. WSNs menggunakan metode komunikasi sendiri dan bekerja tanpa kabel. Meskipun demikian, masih banyak tantangan yang harus dihadapi dalam merealisasikan sebuah sistem yang menggunakan teknologi WSNs. Sebagian kecil tantangan tersebut telah disebutkan secara ringkas pada alinia-alinia sebelumnya. Dari segi lingkungan, banyak bagian yang bisa dijadikan lingkungan untuk membuat  sistem yang berbasis WSNs ini.

Sementara inilah pemahaman awal Saya. Pemahaman awal ini telah membuka pikiran saya untuk terlibat dalam payung penelitian yang dikomandoi oleh Bapak Lukito EN, dan Bapak Widyawan. InsyaAllah. Silahkan koreksinya…

To be Continued…

Share :
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Google Buzz
  • RSS
  • Technorati
  • Add to favorites
  • email
  • MySpace
  • Plurk

Tentang Isaninside - Muhammad Ihsan Zul

Isaninside - Muhammad Ihsan Zul, Seorang suami dari Rizka Irma Septiani dan bekerja sabagai Dosen di Politeknik Caltex Riau (PCR). Lulusan Pendidikan Teknik Elektronika FT UNP [Padang] tahun 2009 dan menyelesaikan pendidikan Pasca Sarjana di UGM tahun 2012. Ilmu untuk dibagi bukan dipamerkan. Let's Share!
Bookmark and Share Subscribe

One Response to “Dari Sebuah Topik untuk Sebuah Judul (1)”

  1. Terimakasih atas informasi diatas, sangat bermanfaat. Kunjungi balik yaa di Pusat Elektronika

    Reply

Tinggalkan komentar