Modul 2 PENGUKURAN JARAK ANTAR NODE MENGGUNAKAN X-Bee. RSSI 10x

Transkripsi

1 Modul ENGUKURAN JARAK ANTAR NODE MENGGUNAKAN X-Bee. TUJUAN a. Memperkiraka jarak atar ode berdasarka model komuikasi irkabel b. Megukur kuat siyal terima dari modul komuikasi X Bee c. Medapatka karakteristik ligkuga berdasarka hasil estimasi jarak. DASAR TEORI Terkadag atara dua ode atau lebih yag sedag berkomuikasi perlu diketahui jarak atar keduaya utuk kepetiga peetua posisi ode tersebut. Selai itu karakteristik sebuah ruaga bisa ditetuka berdasarka kuat siyal yag diterima oleh salah satu ode... Received Sigal Stregth Idicator (RSSI) Received Sigal Stregth Idicator (RSSI) merupaka idikator seberapa besar kuat siyal yag diterima terhadap peerimaa siyal di titik referesi tertetu. RSSI diyataka sebagai sebuah rasio atara siyal terima sebuah ode di titik tertetu, terhadap siyal terima di titik referesi, yag bisa dituliska sebagai: RSSI 0x () Re ff Dimaa adalah daya terima pada receiver (watt), Reff daya terima pada titik referesi (watt) da RSSI tidak puya satua. Jika da Reff diketahui dalam dbm, maka: RSSI dbm Re ff dbm () Daya terima di suatu titik di permukaa bumi bisa diaggap berasal dari pemacar yag memiliki arah pacar ke segala arah (omidirectioal), sehigga posisi dari pemacar da peerima bisa diasumsika sebagai sebuah bola dega pusat adalah titik peerima, sedagka pemacarya berada di permukaa bola. Sehigga persamaa yag bisa diberika utuk pemacar berdasarka asumsi bola tersebut adalah: TxxGTxxGx 4 d (3) Dega: G Tx Tx = Daya yag diterima pada receiver (watt) = Daya yag dikirim oleh trasmitter (watt) = Gai trasmitter (watt) G = Gai receiver (watt) λ = pajag gelombag (meter) d = Jarak trasmitter da receiver (meter) = path loss expoet Substitusika persamaa () da (3) utuk da Reff, sehigga didapatka betuk logaritmik dari perbadiga kedua persamaa di atas: RSSI TxxGTxxGx 4 d 0x log xg Tx TxxG0x 4 d0 (4) olitekik Elektroika Negeri Surabaya - ENS

2 Jika G Tx da G maupu G 0 diaggap =, maka persamaa (4) dapat disederhaaka mejadi: d0 d RSSI 0x log 0 x log d (5) d0 Dimaa d 0 adalah jarak dari pemacar ke titik referesi. Tabel adalah acua dari varia espoe path loss () di beberapa tempat berbeda, sebagaimaa ditulis oleh Rappaport, dalam bukuya Wireless Commuicatios:riciple ad ractice. Tabel. ath loss Expoet utuk berbagai ligkuga Eviromet ath Loss Expoet, Free space Urba area celluler radio.7 to 3.5 Shadowed urba celluler radio 3 to 5 I buildig Lie-of-sight.6 to.8 Obstructed i buildig 4 to 6 Obstructed i factories to 3.. emodela Kaal Log ormal Shadowig ada perhituga dega RSSI, kuat siyal merupaka hal yag sagat petig dalam meetuka estimasi jarak atar ode. Namu keyataaya bayak faktor yag dapat mempegaruhi kuat siyal yag diterima, atara lai multipath fadig, shadowig, efek atea, da efek peralata trasmisi itu sediri. Oleh karea itu dibutuhka suatu model kaal utuk meguragi kerugia propagasi. Log distace path loss model adalah model geerik da pegembaga dari Friis Free space model. Hal ii diguaka utuk memprediksi kerugia propagasi utuk berbagai ligkuga. Sedagka, Friis Free space model dibatasi utuk area yag jelas terdapat peghalag atara pemacar & peerima. Ilustrasi pemodela kaal log ormal Shadowig ditujukka pada gambar. Gambar. emodela Kaal Log Normal Shadowig Di wilayah yag jauh dari pemacar ( ), jika L adalah ilai path loss dalam db pada jarak d 0 dari trasmitter, kemudia path loss (ilai loss dari sigal power dalam db ketika berpidah dari jarak d 0 ke d) pada jarak tertetu memiliki persamaa: olitekik Elektroika Negeri Surabaya - ENS

3 L Tx (6) Dega cara yag sama, L (d 0 ) pada jarak d 0 dapat dicari megguaka persamaa (6) dega Tx yag sama, da 0, yaitu daya siyal terima pada jarak d 0, yaitu: (7) L0 Tx o Substitusika persamaa (6) da (7) melalui Tx, da persamaa () sehigga didapatka: L L 0 0 (8) RSSI L0 Jika diketahui dari persamaa (5) bahwa RSSI 0 x log d maka: d0 d L L0 0xlog X (9) d0 Dega X adalah varias oise yag meyertai pegukura da ilai oise ii dapat diukur sebelumya. ersamaa (9) dapat diyataka dalam betuk daya siyal terima, da daya siyal terma pada titik referesi, 0 sebagai berikut: d 0 0xlog X (0) d0 ersamaa (0) ii haya berlaku jika Tx =mw atau 0 dbm (bisa dilihat di datasheet modul komuikasi), amu apabila tidak berilai tersebut, maka L adalah Tx. Begitu juga utuk L0. Dari persamaa (0) dapat dicari path loss expoet () dari sebuah bidag observasi sebagai berikut: X 0 () 0x log dd0 3. eralata yag Diguaka modul FTDI modul XBee ro S laptop Kabel serial (USB to mii USB) Software XCTU Metera / peggaris 4. Lagkah ercobaa 4.. Megukur daya terima da jarak pada titik referesi a. ersiapa. Siapka peralata yag diguaka. Settig XBee ro S utuk mode kofigurasi UNICAST. Berika pegalamata AN ID da settig DL da SL utuk peer topeer.. Tetapka maa peragkat yag aka diguaka sebagai Trasmitter da maa yag diguaka sebagai Receiver. 3. Tetapka bidag observasi yag aka diamati. b. egukura. Letakka peragkat trasmitter di atas bagku atau meja dega jarak miimal 30 cm di atas latai. Taruh di sembarag lokasi pada bidag observasi olitekik Elektroika Negeri Surabaya - ENS 3

4 . Dega peggaris, ambil jarak meter dari trasmitter. Letakka receiver pada titik tersebut. Jarak meter adalah d0. 3. Dari receiver (pada mode Termial di XCTU), kirim karakter ke Trasmitter. Selajutya ketik ATDB. 4. Tuggu higga ada respose ilai berupa digit Hexadecimal. Nilai tersebut adalah. 5. Ulagi pegukura s/d 4 sebayak 5 kali. Catat pada Tabel XL atau secara maual. 6. Bergeraklah pada lokasi lai di dalam bidag observasi. Lakuka hal yag sama seperti pegukura s/d 5. Jaga lupa memberika idetitas di setiap lokasi yag diukur. Catat seluruh hasil pegukura pada Tabel XL seperti cotoh Tabel. 7. Lakuka sebayak 3 lokasi berbeda. 8. Carilah ilai rata rata total utuk R0 dari hasil pegukura ii. 9. Carilah ilai X yag merupaka selisih dari R0 rata rata terhadap R0 rata rata masig masig lokasi. Tabel. ecatata Hasil egukura No. Lokasi Lokasi Lokasi 3 5 Rata rata Gambar. Skeario egukura daya terima pada titik referesi 4.. Megukur daya terima da RSSI a. egukura. ada bidag observasi yag sama, letakka peragkat trasmitter di salah satu pojok dari ruaga tersebut.. Ambil jarak meter dari Tx tersebut. Letakka peragkat Receiver. Ukur kuat siyal terima ( ) pada titik tersebut dalam dbm (seperti lagkah a.3 da a.4). Lakuka 3 kali pegukura. 3. idahka Receiver mejauh dari Trasmitter dega jarak 4 meter. Ulagi lagkah. erhatika, Trasmitter jaga dipidah dari tempatya semula. Lakuka 3x pegukura di titik tersebut. Isi Tabel 3 dega hasil pegukura ada. olitekik Elektroika Negeri Surabaya - ENS 4

5 4. Ulagi lagkah 3 utuk jarak 6, 8, 0 dst sampai jarak maksimal yag bisa dicapai oleh peragkat Receiver atau jarak maksimal bidag observasi. 5. Carilah rata rata ilai RX di masig masig titik observasi tadi. m m m m m m m m emacar (Tx) eerima () Tabel 3. ecatata Hasil egukura Gambar 3. Skeario egukura daya terima di titik tertetu No. m 4 m 6 m 8 m N meter 3 Rata 4.3. Meetuka ilai path loss expoet da estimasi jarak atar Tx. Di salah satu titik pegukura, ambillah rata rataya, kemudia dega 0 da X carilah path loss expoet () megguaka persamaa ().. Kemudia dega ilai yag didapat pada lagkah di atas, carilah estimasi jarak utuk masig masig titik pegukura. Carilah harga mutlak selisih dari jarak sesugguhya terhadap jarak estimasiya. Isilah seperti pada Tabel 4. No. m 4 m 6 m 8 m N meter No. d est Selisisih d est Seli sih d est Seli sih d est Seli sih d est Seli sih d est Seli 3 Rata TUGAS:. Gambarlah grafik grafik jarak (meter) terhadap rata rata utuk masigmasig titik berjarak sesuai hasil pegamata pada Tabel 3.. Gambarlah grafik jarak sesugguhya (meter) terhadap seluruh data jarak terestimasi (meter) pada jarak tersebut. 3. Berapa rata rata selisih atara jarak sesugguhya terhadap jarak terestimasiya? olitekik Elektroika Negeri Surabaya - ENS 5