Implementasi Low Power Multi Sensor Node pada Wireless Sensor Network

Transkripsi

1 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer e-issn: X Vol. 2, No. 6, Juni 2018, hlm Implementasi Low Power Multi Sensor Node pada Wireless Sensor Network Muhammad Fatikh Hidayat 1, Barlian Henryranu Prasetio 2, Rizal Maulana 3 Program Studi eknik Informatika, 1 m.fatikh24@gmail.com, 2 barlian@ub.ac.id, 3 rizal_lana@ub.ac.id Abstrak Sumber daya listrik merupakan salah satu masalah penting yang tidak luput untuk diperhatikan dalam pengaplikasian WSN pada lingkup wilayah luas, dengan keterbatasan jarak pengiriman data serta batasan jarak monitoring yang dapat dilakukan oleh modul sensor pada sensor node maka diperlukan jumlah kebutuhan sensor node yang tidak sedikit. erlebih apabila sensor node yang digunakan hanya dapat melakukan monitoring satu jenis kondisi lingkungan saja, sedangkan pada kebutuhan monitoring diperlukan untuk dapat melakukan monitoring lebih dari satu jenis kondisi, dalam studi kasus tersebut diperlukan jumlah sensor node dan sumber daya listrik lebih banyak sesuai dengan jumlah sensor node dan berapa jenis kondisi yang akan di monitoring. Untuk dapat menyelesaikan masalah tersebut penulis mengimplementasikan sensor node yang dilengkapi dengan multi sensor serta dilengkapi dengan mekanisme low power yang berguna untuk menentukan kapankan sensor node akan memasuki mode sleep ataupun mode normal. Sensor node tersebut dirancang dengan menggunakan mikrokontroler Amega328P dengan modul komunikasi wireless NRF24L01, dibekali dengan modul RC sebagai sumber data waktu yang berfungsi sebagai time stamp berjalannya sistem. Dengan mekanisme low power pada sensor node dapat melakukan penghematan konsumsi arus hingga 65,3%, sehingga dapat memperpanjang masa aktif dari sensor node dibandingkan dengan tanpa adanya mekanisme low power. Kata kunci: WSN, Atmega328P, Multi Sensor, RC, Low Power Abstract he power source is one of the important things that have to be noticed at the application of WSN on wide area scope, data transmission and monitoring scope of sensor module that used by sensor node cause high amounts of sensor node required. Especially if the node only use to monitor a type of environmental condition, while the monitoring needs are required to be able to monitor many type of condition, on those case more amounts and also power sources needed according to the area and the type of environmental condition to be monitored by sensor nodes. o be able to solve the problem, the authors implement a sensor node equipped with multi sensors and including a low power mechanism that is useful to determine when the sensor node will activating sleep mode or not. he sensor node is designed using Amega328P as microcontroller with NRF24L01 as wireless communication module, equipped RC module as time data source which use as time stamp of running system. With the low power mechanism inside the sensor nodes reduces current consumption up to 65,3%, so as to extend the active life of the sensor node compared with the absences of the low power mechanism. Keywords: WSN, Amega328P, Multi Sensor, RC, Low Power 1. PENDAHULUAN Wireless Sensor Network merupakan sebuah teknologi nirkabel yang diperlukan untuk keperluan pemantauan kondisi lingkungan sekitar, yang terdiri dari beberapa sensor node yang dapat saling berkomunikasi dan memproses informasi satu sama lain (Nikolic, 2014). Berdasarkan pada kondisi tersebut tentu kebutuhan akan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya 2007 sumber daya akan semakin besar berbanding lurus dengan jumlah sensor node, disisi lain Birra (2016) menuliskan bahwa 75 persen sumber listrik berasal dari batu bara, minyak bumi, dan gas sedangkan bahan cadangan energi tersebut khususnya di Indonesia akan habis pada tahun Pada beberapa tahun terakhir telah dilakukan berbagai penelitian untuk menemukan teknologi penghematan energi

2 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2008 dalam bidang WSN (Wireless Sensor Network), seperti yang dilakukan oleh Nikolic (2014) yang menganalisa penggunaan teknik power saving dengan melakukan simulasi pada MALAB, dan oleh Sonavane (2009) yang merancang sensor node dengan low power home network menggunakan algoritma Adaptive Power Control. Pada penelitian sebelumnya dengan melakukan penghematan daya menggunakan mekanisme sleep mode dengan hasil penghematan hingga 6.83 mah dan 1.16 watt (Nureselandis, 2017). Namun pada penelitian tersebut masih terdapat kekurangan yakni kurang efektifnya penggunaan hanya satu modul sensor pada sebuah sensor node. Di sisi lain kebutuhan dalam pengaplikasian WSN (Wireless Sensor Network) pada suatu wilayah tidak cukup hanya dengan menggunakan satu buah modul sensor pada sebuah sensor node karena pengaplikasian sistem low power sensor node tersebut dapat menyebabkan tingginya kebutuhan sumber daya. Apabila dilakukan penerapan sistem pada coverage area yang luas, maka dibutuhkan lebih dari satu sensor node untuk dapat memenuhi coverage area tersebut. Dan apabila data sensing yang akan diambil lebih dari satu jenis data maka dibutuhkan jumlah sensor node dikalikan dengan jumlah jenis data sensing yang diperlukan, tentunya sumber daya yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut juga semakin tinggi. Berdasarkan latar belakang tersebut pada penelitian kali ini dilakukan implementasi sistem low power sensor node dengan menggunakan mikrokontroler Amega328P dengan modul wireless nrf24l01 sebagai komunikasi datanya. Pada penerapan perancangan transmitter sensor node yang mana sensor node tersebut dilengkapi dengan multi sensor yang terdiri dari sensor suhu DH11, sensor intensitas cahaya LDR (Light Dependent Resistor), dan sensor kelembaban tanah Soil Moisture. Kemudian satu sensor node yang lain menggunakan mikrokontroler Amega328P dan dilengkapi modul wireless nrf24l01 sebagai receiver sensor node yang di hubungkan dengan PC (Personal Computer). Multi sensor merupakan salah satu poin utama yang menjadi alasan mendasar dilakukannya penelitian, yakni merupakan bagian dimana pada transmitter sensor node akan dilengkapi dengan lebih dari satu modul sensor. Kebutuhan multi sensor tersebut tidak lain adalah bertujuan untuk memenuhi kebutuhan akuisisi multi data hanya dengan menggunakan satu node saja. Selain itu dengan diaplikasikannya lebih dari satu modul sensor akan dapat mengatasi masalah pembengkakan biaya ketika sistem ini di terapkan pada lingkungan dengan coverage area yang cukup luas. Metode penghematan daya yang akan diterapkan adalah dengan menggunakan mekanisme low power yang mana mekanisme tersebut berisikan pengkondisian sleep mode pada mikrokontroler AMega328p. Mekanisme tersebut merupakan pengkondisian sensor node agar dapat berada pada kondisi aktif dan sleep secara bergantian sesuai dengan hasil sensing dari setiap sensor. Ketika sedang berada pada kondisi sleep mode, mikrokontroler akan berada pada mode power down serta memutuskan tegangan pada ADC (Analog Digital Converter) dan juga mematikan BoD (Brown-out Detection) sehingga dapat meringankan beban konsumsi arus pada sensor node. Dalam penerapannya, sensor node dilengkapi dengan modul RC (Real ime Clock) yang berfungsi sebagai time stamp dari hasil sensing dan ketika sensor node mulai memasuki kondisi sleep mode maupun ketika mengirimkan data. Berdasarkan latar belakang tersebut diharapkan terwujudnya sebuah node multi sensor dengan mengaplikasikan mekanisme low power yang mampu menentukan mikrokontroler untuk memasuki mode sleep dan mode normal sesuai dengan

3 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2009 kondisi hasil sensing-nya. Diharapkan node multi sensor ini dapat lebih hemat apabila dibandingkan dengan node single sensor sehingga dapat berkontribusi dalam upaya penghematan energi khususnya dalam bidang wireless sensor network. 2. LANDASAN KEPUSAKAAN Pada penelitian digunakan beberapa pustaka sebagai landasan dilakukannya penelitian, diantara pustaka tersebut adalah sebagai berikut. network. Pada jurnal tersebut peneliti mendesain sensor node menggunakan kontroller exas Instrument MSP430 dan komunikasi wireless-nya menggunakan RF. Sebagai metode low power-nya menggunakan algoritma Adaptive Power Control menghasilkan hasil perhitungan life time dari sensor node hingga 4, tahun. (Sonavane,2009) 3. PERANCANGAN DAN IMPLEMENASI 2.1 Rancang Bangun Low Power Sensor Node dengan Amega328P berbasis NRF24L01 Skripsi yang berisi tentang rancang bangun sensor node dengan mikrokontroler Amega328P berbasis modul wireless nrf24l01 yang dapat bekerja secara low power. Sensor node tersebut berguna untuk monitoring suhu dan dapat berjalan dengan daya rendah. Sensor node di desain agar dapat mengaktifkan sleep mode pada Amega328P. Node juga dibekali dengan modul RC (Real ime Clock) yang berfungsi untuk memberikan data waktu untuk diproses oleh mikrokontroler guna menentukan waktu untuk mengaktifkan sleep mode sehingga sensor node tersebut dapat bertahan lama meskipun dengan sumber daya yang terbatas. Menghasilkan nilai rata-rata konsumsi arus serta daya masing-masing sebesar 60,45182mA dan 5,44 watt. (Nuresalandis, E., 2017) 2.2. Wireless Sensor Node with Low Power Sensing Sebuah jurnal internasional dengan judul Wireless Sensor Node with Low Power Sensing oleh Goran Nikolic pada tahun 2014, berisi tentang analisa penggunaan teknik power saving dengan dua cara yaitu duty-cycle dan power-gating. Pada jurnal tersebut peneliti melakukan percobaan dengan mengaplikasikan dua teknik power saving dengan melakukan simulasi pada MALAB. (Nicolic, 2014) 2.3. MSP430 and nrf24l01 based Wireless Sensor Network with Adaptive Power Control Sebuah jurnal internasional berisi tentang rancangan sensor node dengan low Power home Gambar 1. Diagram Blok Sitem Pada tahap perancangan ini menjelaskan terkait tahapan perancangan sensor node meliputi perancangan perangkat keras dan perancangan perangkat lunak agar sistem tersebut dapat bekerja dengan tepat. Perancangan sistem terdiri dari dua bagian, yaitu transmitter sensor node dan receiver sensor node. Sedangkan untuk alur kerja sistem secara garis besar disajikan dalam bentuk diagram blok sistem yang terdiri dari tiga bagian, yakni blok input, proses, dan output seperti pada Gambar Perancangan dan Implementasi ransmitter Sensor Node Pada perancangan transmitter sensor node terdiri dari beberapa modul yang dirangkai menjadi satu agar sistem dapat berjalan sesuai dengan tujuan.. Perancangan, implementasi rangkaian dan flowchart diagram perangkat lunak pada tahap ini dapat dilihat pada Gambar

4 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer , Gambar 3., dan Gambar 4. Gambar 2. Skematik Diagram ransmitter Sensor Node Pada rangkaian transmitter sensor node terdapat beberapa komponen diantaranya adalah mikrokontroler Amega328P, modul USB to L FDI Break-out, modul NRF24L01, modul sensor DH11, modul sensor LDR, modul sensor Soil Moisture, modul RC 16MHz crystal, 1 buah capasitor 0,1µf,1 buah capasitor 10µf, 2 buah capasitor 22pf, dan 2 buah resistor 10k Ω. Gambar 3. Implementasi Rangkaian ransmitter Sensor Node Implememtasi sistem pada transmitter sensor node dilakukan sesuai dengan perancangan pada skematik diagram sistem, yang mana rangkaian tersebut terdiri dari mikrokontroler Atmega328P, modul USB-to- L FDI Break-out, modul komunikasi nirkabel NRF24L01, modul RC sebagai penyedia data waktu dan penanggalan, modul sensor DH11, modul sensor LDR, dan modul sensor soil moisture. Gambar 4. Flowchart Diagram ransmitter Sensor Node Sedangkan dalam implementasi sistem pada bagian perangkat lunak, diperlukan Arduino IDE yang mendukung bahasa pemrograman C, selain itu juga dibutuhkan beberapa library yang menunjang berjalannya setiap fungsi modul pada sensor node. Library tersebut adalah Arduino Mirf Library+SPI.h untuk menunjang penggunaan modul NRF24L01, Arduino RClib+Wire.h untuk menunjang penggunaan modul RC, Arduino DHlib untuk menunjang penggunaan sensor modul DH11, dan Arduino Lightweight Low Power untuk menunjang pengaplikasian mekanisme low power pada sistem Perancangan dan Implementasi Receiver Sensor Node Pada perancangan receiver sensor node

5 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2011 terdiri dari beberapa modul yang dirangkai menjadi satu agar sistem dapat berjalan sesuai dengan tujuan.. Perancangan, implementasi rangkaian dan flowchart diagram perangkat lunak pada tahap ini dapat dilihat pada Gambar 5., Gambar 6., dan Gambar 7. sebagai media komunikasi serial antara personal computer dengan sensor node, sehingga aktifitas penerimaan data dapat dipantau melalui serial monitor. Perangkat keras pada receiver sensor node lebih sedikit jika dibandingkan dengan transmitter sensor node, hal tersebut disebabkan fungsi utama sensor node hanya untuk menerima dan menampilkan data. Gambar 5. Skematik Diagram Receiver Sensor Node Secara garis besar dalam perancangan receiver sensor node tidak jauh beda dengan transmitter sensor node, perbedaannya terletak pada modul RC dan modul sensor yang mana pada transmitter sensor node dilengkapi dengan modul RC dan juga tiga buah modul sensor, sedangkan pada receiver sensor node ini tidak. Gambar 6. Implementasi Rangkaian Receiver Sensor Node Implementasi sistem pada receiver sensor node dilakukan sesuai dengan perancangan skematik diagram sistem, yang mana perangkat keras yang digunakan hanya mikrokontroler Amega328P, modul komunikasi nirkabel NRF24L01, dan modul USB-to-L FDI Break-out. Pada transmitter sensor node modul FDI hanya digunakan sebagai penyalur sumber daya bagi sensor node, sedangkan pada receiver sensor node selain digunakan sebagai penyalur sumber daya, modul FDI juga digunakan Gambar 7. Flowchart Diagram Receiver Sensor Node 3.3. Perancangan dan Implementasi Mekanisme Low Power Perancangan mekanisme low power bertujuan untuk mengaplikasikan sleep mode serta meminimalisir beban kerja dan panjang durasi aktif sensor node. Cara kerja mekanisme low power yakni dengan membandingkan hasil sensing terbaru dengan hasil sensing sebelumnya, yang kemudian menghasilkan keputusan apakah sensor node akan memasuki sleep mode atau akan mengirimkan data. Mikrokontroler berada pada sleep mode dengan durasi satu menit sejak mekanisme low power menghasilkan keputusan agar sensor node memasuki sleep mode. Untuk dapat menerapkan mekanisme low power, dibutuhkan Arduino Lightweight Low Power library yang diaplikasikan ke dalam program agar sensor node dapat menjalankan sleep mode. Program yang telah berisi mekanisme low power beserta library-nya diupload pada transmitter sensor node. Agar dapat diaktifkan maka didalam program yang di-upload diperlukan fungsi untuk

6 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2012 membandingkan hasil sensing dari masing masing sensor node, menginisialisasi penggunaan library yang dibutuhkan, dan memanggil fungsi LowPower dengan pilihan mode powedown yang dijalankan selama 4 detik dengan menonaktifkan ADC (Analog to Digital Converter) dan BOD (Brown-out Detection) sehingga ketika fungsi tersebut diulang selama 15 kali, maka akan menempatkan mikrokontroler pada mode power down dengan ADC dan BOD yang dinonaktifkan selama satu menit. ahapan implementasi mekanisme low power diterapkan kedalam implementasi perangkat lunak pada transmitter sensor node. 4. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS Pengujian pada penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: 1. Pengujian hasil sensing. 2. Pengujian kesesuaian mode. 3. Pengujian konsumsi arus dengan mengaplikasikan mekanisme low power. 4. Pengujian performa sinkronisasi waktu pengiriman data Pengujian Hasil Sensing Pengujian ini untuk mengetahui hasil sensing dari setiap modul sensor berdasarkan beberapa kondisi, apakah modul sensor yang digunakan dapat mendukung berjalannya sistem ataukah tidak. Hasil pengujian sensing suhu, intensitas cahaya, dan persentase kelembaban tanah dapat dilihat pada abel 1., abel 2., dan abel 3. abel 1. Hasil pengujian sensing suhu Percobaan ke - DH11 ( 0 C) hermometer Ruangan ( 0 C) Akurasi (%) ,7 89, ,7 93, ,8 96, ,8 93, ,8 96, ,8 89, ,7 97, ,8 96, ,7 89, ,7 93,4 Rata-rata Akurasi (%) 93,59 Persentase akurasi hasil sensing dapat dihitung dengan menggunakan rumus pada Persamaan (1). % = 100 ( hermometer DH11 X 100) (1) hermometer Setelah dilakukan perhitungan akurasi hasil sensing suhu, didapatkan hasil rata-rata persentase akurasi sebesar 93,59%. abel 2. Hasil sensing intensitas cahaya Percobaan ke - erang (lx) Sedang (lx) Gelap (lx) Rata-rata Berdasarkan pengujian hasil sensing intensitas cahaya dengan menggunakan modul sensor LDR (Light Dependent Resistor) didapatkan hasil rata-rata pada kondisi terang (luar ruangan siang hari) sebesar 912lx, pada kondisi sedang (dalam ruangan siang hari) sebesar 305lx, dan kondisi gelap (dalam ruangan dengan lampu kamar 15 watt) sebesar 24lx. abel 3. Hasil sensing kelembaban tanah Percobaan ke - Kering Lembab Basah (%) (%) (%) Rata-rata Berdasarkan hasil pengujian hasil sensing persentase kelembaban tanah dengan menggunakan modul sensor soil moisture didapatkan hasil rata-rata pada media tanah kering (tidak disiram air + 3 hari) sebesar 19%, pada media tanah lembab (tidak disiram air + 1 hari) sebesar 33%, pada media tanah basah (baru saja disiram air + 1 jam) sebesar 95% Pengujian Kesesuaian Mode Pengujian ini berfungsi untuk mengetahui apakah mekanisme low power dapat berjalan dengan baik yang ditandai dengan perbedaan nilai arus yang dikonsumsi transmitter sensor node ketika sedang berada pada mode normal dan mode sleep yang disesuaikan dengan kondisi hasil sensing. Hasil pengujian kesesuaian mode dapat dilihat pada abel 4. abel 4. Pengujian Kesesuaian Mode Waktu Besar arus Keterangan (WIB) (ma) (mode) 15:01: Normal mode

7 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer :02: Sleep mode 15:03: Sleep mode 15:04: Normal mode 15:05: Sleep mode 15:06: Sleep mode 15:07: Sleep mode 15:08: Sleep mode 15:09: Sleep mode 15:10: Sleep mode 15:11: Sleep mode 15:12: Normal mode 15:13: Normal mode 15:14: Sleep mode 15:15: Normal mode 15:16: Sleep mode 15:17: Normal mode 15:18: Sleep mode 15:19: Sleep mode 15:20: Sleep mode 15:21: Normal mode 15:22: Sleep mode 15:23: Normal mode 15:24: Sleep mode 15:25: Sleep mode 15:26: Normal mode 15:27: Sleep mode 15:28: Sleep mode 15:29: Normal mode 15:30: Sleep mode 15:31: Normal mode 15:32: Sleep mode 15:33: Sleep mode 15:34: Normal mode 15:35: Sleep mode 15:36: Normal mode 15:37: Sleep mode 15:38: Sleep mode 15:39: Sleep mode 15:40: Sleep mode 15:41: Normal mode 15:42: Sleep mode 15:43: Normal mode 15:44: Sleep mode 15:45: Normal mode 15:46: Sleep mode 15:47: Normal mode 15:48: Sleep mode 15:49: Normal mode 15:50: Sleep mode 15:51: Normal mode 15:52: Sleep mode 15:53: Normal mode 15:54: Sleep mode 15:56: Normal mode 15:57: Sleep mode 15:58: Sleep mode 15:59: Normal mode 16:00: Normal mode Berdasarkan hasil pengujian kesesuaian mode dapat dilihat bahwa selama satu jam didapatkan hasil bahwa transmitter sensor node 24 kali memasuki mode normal dan 36 kali memasuki mode sleep, setiap perubahan mode sesuai dengan hasil pengolahan pada mekanisme low power Pengujian Konsumsi Arus Pengujian ini untuk dapat mengetahui besaran nilai konsumsi arus pada transmitter node multi sensor, transmitter node single sensor, dan efektifitas mekanisme low power dalam upaya penghematan daya. Hasil pengukuran konsumsi arus pada transmitter node multi sensor dapat dilihat pada abel 5. abel 5. Hasil Pengukuran Konsumsi Arus pada ransmitter Node Multi Sensor Percobaan ke- Low Power Non-Low Power (ma) (ma) 1 21,2 59,7 2 21,1 60,4 3 21,1 58,9 4 21,0 59,6 5 21,1 61,5 6 21,0 59,9 7 21,2 61,2 8 20,9 58,7 9 21,1 59, ,9 63, ,9 59, ,0 62, ,1 61, ,9 61, ,1 62, ,1 61, ,0 59, ,9 59, ,9 59, ,0 61,1 Rata Rata 21,025 60,54 Pada hasil pengukuran konsumsi arus pada transmitter node multi sensor didapatkan nilai rata-rata arus dengan mekanisme low power sebesar 21,025 ma, dan tanpa mekanisme low power sebesar 60,54 ma. Sedangkan hasil pengukuran konsumsi arus pada transmitter node single sensor dapat dilihat pada abel 6.

8 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2014 abel 6. Hasil Pengukuran Konsumsi Arus pada ransmitter Node Single Sensor Low Power (ma) Non-Low Power (ma) Percobaan ke- DH 11 LDR Soil Moisture otal DH 11 LDR Soil Moisture otal 1 13,0 14,6 18,9 46,5 43,2 42,1 53,9 139,2 2 12,9 14,5 19,0 46,4 43,3 42,6 54,2 140,1 3 13,4 14,6 19,2 47,2 43,8 43,2 54,6 141,6 4 13,2 14,7 19,4 47,3 44,0 44,0 54,1 142,1 5 13,5 14,5 19,1 47,1 43,2 43,7 54,8 141,7 6 13,2 14,7 19,4 47,3 43,5 42,1 53,9 139,5 7 13,8 14,9 19,1 47,8 43,2 42,7 53,8 139,7 8 14,1 14,2 19, ,7 42,6 54,2 140,5 9 14,0 14,5 19,6 48,1 44,1 43,3 53,8 141, ,5 14,6 19, ,8 43,7 54,6 142, ,0 14,5 20,1 48,6 43,4 43,5 54, ,7 14,4 18,7 46,8 43,6 44,0 54,8 142, ,9 14,6 19,0 47,5 43,5 42,9 55,2 141, ,2 14,7 19, ,7 43,2 54, ,9 14,5 19,0 46,4 43,3 42,7 54,7 140, ,4 14,8 18, ,5 43,6 54,6 141, ,6 14,6 19,4 47,6 43,3 44,1 54,1 141, ,1 14,4 19,1 46,6 43,1 43,2 54,0 140, ,4 14,6 19,4 47,4 43,3 42,9 54,9 141, ,8 14,6 19, ,0 42,6 53,8 139,4 Rata-Rata 13,48 14,57 19,27 47,33 43,47 43,13 54,31 140,92 Untuk mengetahui persentase perbedaan nilai konsumsi arus antara transmitter node multi sensor dan transmitter node single sensor, dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus pada Persamaan (2) baik dalam mode low power ataupun tidak. % = x y y 100 (2) % adalah persentase perbedaan konsumsi arus x adalah rata-rata konsumsi arus transmitter node single sensor, diukur dalam milliampere y adalah rata-rata konsumsi arus transmitter node multi sensor, diukur dalam milliampere Untuk mengetahui persentase penghematan konsumsi arus pada transmitter node multi sensor antara penggunaan mekanisme low power dan tanpa mekanisme low power, dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus pada Persamaan (3). % = x y x 100 (3) % adalah persentase penghematan konsumsi arus x adalah rata-rata konsumsi arus Low Power, diukur dalam milliampere y adalah rata-rata konsumsi arus Non- Low Power, diukur dalam milliampere Berdasarkan data hasil pengujian dan dengan menggunakan rumus pada Persamaan (2), didapakan hasil bahwa transmitter node single sensor mengalami pemborosan konsumsi arus sebesar 125,1% dengan mekanisme low power, dan 132,7% tanpa menggunakan mekanisme low power apabila dibandingkan dengan nilai konsumsi arus transmitter node multi sensor. Sedangkan persentase penghematan arus dihitung dengan Persamaan(3), transmitter node multi sensor dengan menggunakan mekanisme low power mendapatkan hasil persentase penghematan arus hingga 65,3% Pengujian Performa Sinkronisasi Waktu Pengiriman Data Pengujian ini untuk mengetahui performa sinkronisasi waktu pengiriman data berdasarkan pada jarak tertentu pada pengiriman data. Pengujian ini dilakukan dengan memanfaatkan millis pada receiver sensor node, terkait hasil pengujian dapat dilihat pada abel 7.

9 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2015 abel 7. Hasil Pengujian Performa Aplikasi Jarak Pengiriman Data Ruang Bebas Ada Penghalang Percobaan ke - (m) (m) Rata-Rata Waktu 1 1,2 2,2 9,2 20,6 59,25 1 3,4 6,6 19,2 84,3 98 Prosentase Keberhasilan (%) Dari hasil pengujian pengiriman data yang dilakukan dengan melakukan 5 kali pengiriman dengan jarak tertentu pada ruang bebas didapatkan hasil jarak optimal pengiriman datanya adalah + 20m dengan ratarata waktu pengiriman 20,6ms, dan pada jarak + 25m pengiriman data masih dapat dilakukan namun persentase keberhasilan pengiriman datanya hanya 80%. Sedangkan pada ruang dengan adanya halangan berupa dinding didapatkan hasil jarak optimal pengiriman data yakni + 15m dengan rata-rata waktu pengiriman 19,2ms, dan pada jarak mulai + 20m persentase keberhasilan pengiriman datanya mulai turun hingga 60%. 5. KESIMPULAN Berdasarkan rumusan masalah yang ada, hasil perancangan, implementasi dan pengujian yang dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Berdasarkan pada pengujian akurasi hasil sensing, mendapatkan hasil akurasi sensing suhu hingga 93,59%, untuk hasil sensing nilai intensitas cahaya dengan nilai pada kondisi pencahayaan terang adalah 912lx, pada kondisi pencahayaan sedang adalah 305lx, dan pada kondisi pencahayaan gelap adalah 24lx, sedangkan hasil sensing nilai persentase kelembaban tanah pada tanah kering adalah 19%, pada tanah lembab adalah 33%, dan pada tanah basar adalah 95%. 2. Berdasarkan pengujian mode yang dilakukan selama satu jam dengan frekuensi pengamatan sebanyak 60 kali didapatkan hasil bahwa transmitter sensor node dapat berada pada mode normal sebanyak 24 kali, dan memasuki mode sleep sebanyak 36 kali serta setiap mode yg dijalankan telah sesuai dengan kondisi hasil sensing. 3. Berdasarkan pada pengujian konsumsi arus didapatkan hasil yang dapat disimpulkan bahwa penggunaan transmitter node single sensor lebih boros konsumsi arus sebesar 125,1% ketika menggunakan mekanisme low power, dan 132,7% tanpa mekanisme low power. Serta dengan menggunakan rumus perhitungan persentase penghematan konsumsi arus pada transmitter node multi sensor didapatkan nilai penghematan hingga 65,3%. 4. Berdasarkan pada hasil pengujian sinkronisasi waktu pengiriman data dari transmitter sensor node menuju receiver sensor node didapatkan hasil jarak optimal pengiriman datanya adalah + 20m dengan rata-rata waktu pengiriman 20,6ms pada ruang bebas, dan pada ruang dengan hambatan berupa dinding jarak optimal pengiriman datanya + 15m dengan rata-rata waktu pengiriman 19,2ms. DAFAR PUSAKA ASA, Nordic Semiconductor, nrf24l01 Product Specification V ersedia di: download_resource/8041/1/ [Diakses l 18 April 2017] Atmel, Datasheet atmega328p ersedia di : bit-AVR-Microcontroller- Amega P_Datasheet.pdf [diakses 27 April 2017] Birra, F.A., , Indonesia Krisis

10 Jurnal Pengembangan eknologi Informasi dan Ilmu Komputer 2016 Energi Listrik. ersedia di : /2040-indonesia-krisis-energi-listrik [Diakses l 15 April 2017] D-Robotics, DH11 Humidity & emperature Sensor datasheet ersedia di: [diakses 1 Mei 2017] Elec Freaks, 2.4G Wireless Nrf24l01p. ersedia di : index.php?title=2.4g_wireless_nrf24l01 [diakses 8 Mei 2017] Maxim, Integrated DS1307 datasheet ersedia di : ds/ds1307.pdf [diakses 22 April 2017] Nikolic, G., Stojcev,M., Stamenkovic,z Wireless Sensor node With Low-Power Sensing. Electronics and Energetics Vol. 27, pp Nuresalandis, E., Rancang Bangun Low- Power Sensor Node dengan AMEGA328P berbasis NRF24L01. Skripsi. FILKOM, eknik Informatika, Universitas Brawijaya. Rocket Scream, Lightweight Low Power Arduino Library ersedia di : 7/04/lightweight-low-power-arduinolibrary/ [diakses 11 Mei 2017] Sonavane, S. S., Kumar.V., Patil B. P. Patil., MSP430 and nrf24l01 based Wireless Sensor Network Design with Adaptive power control. Computer Networks and Internet Research Journal, pp Sunrom, Light Dependent Resistor Datasheet ersedia di : [diakses 1 Mei 2017]