1.1. Latar Belakang Wireless sensor network (WSN) memiliki peranan yang amat penting dalam berbagai bidang kehidupan.wsn merupakan infrastruktur suatu jaringan yang terdiri dari sekumpulan node sensor yang tersebar pada suatu area sensor. Data yang dikumpulkan bisa berupa suhu, tekanan, pergerakan suatu objek atau kelembaban dan sebagainya. Penelitian tentang WSN dewasa ini difokuskan untuk mengatasi kekurangan energi selama jaringan aktif karena energi secara langsung berpengaruh terhadap masa aktif suatu jaringan.metode yang digunakan adalah dengan memperkirakan penggunaan energi selama mengirim,menerima atau saat sensing.karena energi adalah sesuatu yang sangat terbatas,maka algoritma routing untuk menentukan route yang menggunakan energi yang lebih efisien menjadi prioritas utama dalam mendesain WSN. Berdasarkan pemakaian energi, lifetime sensor dapat ditingkatkan dengan dua cara,yakni menambah suplai energi dan mengurangi konsumsi energi. Metode menambah suplai energi dapat dilakukan dengan menambah kapasitas baterai node sensor.sedangkan metode mengurangi konsumsi energi dapat dilakukan dengan cara modifikasi rangkaian sensor, menggunakan Operating System yang sederhana serta mendesain protokol dan algoritma jaringan yang menggunakan energi lebih sedikit. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah efisiensi energi dalam merancang WSN adalah dengan menggunakan algoritma LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy), yang ditemukan oleh Wendi Heinzelman[1],seorang peneliti di MIT (Massachusetts Institute of Technology) pada tahun 2002.Algoritma LEACH bertujuan untuk mengurangi konsumsi energi pada WSN dengan cara membagi node ke dalam cluster-cluster sehingga data yang dikirim tidak harus menuju ke Base Station,namun cukup melalui clusterhead saja.namun dalam hal QOS,masih belum ada penelitian yang spesifik mengenai algoritma LEACH. 1
Oleh karena itu tugas akhir ini bertujuan untuk mengetahui QOS algoritma LEACH terhadap algoritma Direct pada WSN sehingga dapat diukur performansi QOS-nya dari parameter seperti throughput dan paket retransmisi. 1.2. Tujuan & Manfaat Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis QOS algoritma LEACH terhadap algoritma konvensional Direct Transmission pada WSN sehingga dapat diketahui seberapa besar performansinya mengingat dalam hal efisiensi energi, LEACH jauh lebih baik daripada Direct. 1.3. Perumusan Masalah Dalam Tugas Akhir ini permasalahan pada jaringan sensor nirkabel dapat dirumuskan sebagai berikut: WSN adalah suatu jaringan yang memiliki energi yang terbatas, oleh karena itu perlu digunakan suatu komunikasi protokol yang memiliki disipasi daya seefisien mungkin.algoritma LEACH terbukti meningkatkan efisiensi energi, namun perlu diukur seberapa besar QoS LEACH terhadap Direct. Perlu didefinisikan suatu metrik QoS untuk mengukur algoritma LEACH yang secara signifikan menghemat energi. Untuk dapat menganalisis performansi QoS algoritma LEACH, diperlukan pemodelan sistem dengan bantuan tools Network Simulator2. 1.4. Pembatasan Masalah Batasan batasan masalah yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah: a. Percobaan dilakukan pada jaringan wireless yang statis dengan fixed cluster yang terlebih dahulu didefinisikan. b. Asumsi node sensor homogen dan tidak dapat mengkonversi energi sendiri c. Metode yang digunakan untuk meningkatkan performansi WSN adalah algoritma LEACH single hop.: ANALISA ALGORITMA LEACH PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL 2
d. Performansi yang akan dianalisa adalah throughput dan paket retransmisi jaringan. e. Hanya membahas masalah routing yang berada di layer network (OSI lapis 3) 1.5. Hasil yang diharapkan Diharapkan, penelitian ini akan menghasilkan analisis yang akurat dan hasil simulasi yang signifikan tentang QOS pada WSN menggunakan algoritma LEACH dilihat dari beberapa parameter yang diuji. 1.6. Metodologi Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan metodologi sebagai berikut: 1.6.1. Tahap Studi Literatur Pada tahap ini akan dilakukan pendalaman pemahaman tentang konsep dan teori dari WSN dan permasalahan utama serta algoritma LEACH sebagai solusi atas permasalahan tersebut, dan hal lain yang berkaitan dengan masalah yang diangkat pada tugas akhir, termasuk software NS2 yang nantinya akan digunakan sebagai simulator. 1.6.2. Tahap Simulasi dan Pengumpulan Data Pada tahap ini dilakukan perancangan jaringan dan simulasi dengan menggunakan NS2 serta mengumpulkan data-data yang terkait dengan objek penelitian dari hasil simulasi. Simulasi dimulai dengan mensetting parameter-parameter yang ada di dalam jaringan sensor.parameter yang akan diset berupa jumlah node sensor, energi tiap node, luas area, karakteristik antena,tipe kanal dan sebagainya. Tahap berikutnya adalah merancang topologi dan posisi node sensor serta menentukan jumlah clusterhead (CH) yang diinginkan beserta node-node yang menjadi CH cluster tersebut.setelah CH ditentukan, maka cluster dibentuk yang ditandai dengan konfirmasi penggabungan diri dari node-node di sekitar.: ANALISA ALGORITMA LEACH PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL 3
CH.Setelah semua node masuk ke dalam cluster, aktivitas transmisi dimulai dan data mulai dicapture.penjelasan selengkapnya dapat dilihat pada BAB III. Pemodelan sistem dan analisa simulasi dapat direpresentasikan oleh skema berikut:.: ANALISA ALGORITMA LEACH PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL 4
FLOWCHART SIMULASI Mulai Setting Parameter WSN Simulasi Direct Analisa LEACH per cluster Simulasi LEACH Analisa Direct per cluster Bandingkan QOS LEACH dan Direct per node Bandingkan average QOS LEACH dan Direct Uji pengaruh lokasi CH dlm cluster TIDAK Max QOS dicapai? YA Selesai.: ANALISA ALGORITMA LEACH PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL 5
1.6.3 Tahap Analisa Pada tahap ini akan dilakukan analisis terhadap data-data yang telah diperoleh pada saat tahap penelitian dan pengumpulan data. 1.7. Sistematika Penulisan Bab 1 : Pada bab I ini, dijelaskan mengenai latar belakang, tujuan & manfaat, perumusan masalah, batasan masalah, hasil yang diharapkan dan metoda pelaksanaan penelitian serta sistematika pembahasan laporan. Bab 2 : DASAR TEORI Bab ini merupakan tinjauan pustaka tentang arsitektur wireless sensor network, algoritma LEACH dan Direct Transmission Bab 3 : PERANCANGAN DAN SIMULASI PERANGKAT LUNAK Perancangan dimulai dari deskripsi masalah.metoda simulasi dan interpretasi algoritma dibahas di bab ini. Bab 4 : PENGUJIAN DAN ANALISIS Evaluasi dan analisis hasil dari program yang disimulasikan dibahas disini beserta metrik QoS yang diukur. Bab 5 : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari simulasi yang dilakukan serta saran untuk pengembangan di masa mendatang..: ANALISA ALGORITMA LEACH PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL 6