53
Gambar 4.28 Grafik kecepatan dan Kalman Filter pada jarak 20 meter
Berikut merupakan grafik dari software Visual Basic saat melakukan pengukuran. Dimana garis kuning merupakan kecepatan tanpa Kalman Filter dan
untuk garis yang berwarna merah muda merupakan kecepatan menggunakan Kalman Filter. Kalman Filter akan selalu berada ditengah.
4.3.2 Pengujian Wireless Kondisi Obstacle
Pada pengujian kali ini dilakukan dalam kondisi ada halangan obstacle yang dilakukan antar rumah. Pada tahap pengambilan data dilakukan 3 kali
pengambilan data dengan jarak yang berbeda yaitu 50 meter, 30 meter dan 20 meter. Tujuan pengujian pada kondisi ini ingin mengetahui apakah pengaruh
terhadap data yang didapat dibandingkan dengan pada saat kondisi loss space. Serta menguji jarak maksimal yang bisa dijangkau oleh alat pengukur kecepatan
angin tersebut dalam kondisi obstacle. Pada pengambilan data pertama dilakukan pada jarak maksimal yaitu 30
meter dalam kondisi obstacle dimana setiap pengukuran akan diambil sebanyak 20 data secara realtime. Pengambilan data tersebut setiap detik, sehingga jika 20
data maka membutuhkan waktu hanya 20 detik setiap pengukuran. Berikut tabel hasil pengukurannya.
54
55
Tabel 4.6 merupakan data pengukuran pertama pada kondisi obstacle pada jarak 20 meter. Dapat dilihat pada tabel bahwa selisih antara data yang dikirim
dan diterima cukup kecil, diketahui juga nilai packet loss pada masing – masing
data. Setelah diperoleh nilai packet loss masing- masing kemudian dihitung nilai rata
– rata packet loss keseluruhan dan diketahu nilai rata – rata packet loss keseluruhan untuk kecepatan tanpa Kalman Filter sebesar 0,005 dan rata
– rata packet loss keseluruhan kecepatan yang menggunakan Kalman Filter sebesar
0,003.
Gambar 4.29 Grafik kecepatan angin dikirim Tx dan diterima Rx
Gambar 4.30 Hasil Kalman Filter dikirim Tx dan diterima Rx
1 2
3 4
5 6
7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 K
e ce
p atan
v
Kecepatan Dikirim Tx Kecepatan Diterima Rx
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 K
e ce
p atan
v
Kecepatan Dikirim Tx Kecepatan Diterima Rx
Waktu s
Waktu s
56
Gambar 4.31 Grafik kecepatan dan Kalman Filter pada jarak 20 meter
Disini Kalman Filter berfungsi untuk mengurangi noise agar tidak mengganggu pengiriman data. Dapat dilihat pada grafik diatas dimana sumbu
yang berwarna kuning merupakan kecepatan tanpa Kalman Filter dan sumbu yang berwarna merah muda merupakan kecepatan menggunakan Kalman Filter.
Apabila terjadi kenaikan atau penurunan nilai kecepatan angin yang drastis nilai Kalman Filter akan mengikuti kenaikan atau penurunannya secara perlahan.
Dengan Kalman Filter ini data yang naik turun tadi dibuat stabil. Contoh pada data nomor 1 dengan kecepatan tanpa Kalman Filter sebesar 2,90 dan kecepatan
dengan Kalman Filter sebesar 2,61, ketika kecepatan tanpa Kalman Filter naik menjadi 4,10 dan nilai kecepatan Kalman Filter 2,61 terbukti bahwa Kalman
Filter tidak akan megikuti kenaikkan yang drastis tersebut. Pada pengambilan data kedua dilakukan pada jarak 30 meter dalam kondisi
obstacle dimana setiap pengukuran akan diambil sebanyak 20 data secara realtime. Pengambilan data tersebut setiap detik, sehingga jika 20 data maka
membutuhkan waktu hanya 20 detik setiap pengukuran.
57
58
Tabel 4.7 merupakan data pengukuran kedua pada kondisi obstacle pada jarak 30 meter. Dapat dilihat pada tabel bahwa selisih antara data yang dikirim
dan diterima cukup kecil, diketahui juga nilai packet loss pada masing – masing
data yang semakin besar dibandingkan dengan pada pengukuran jarak 20 meter. Setelah diperoleh nilai packet loss masing- masing kemudian dihitung nilai rata
– rata packet loss dan diketahu nilai rata
– rata packet loss secara keseluruhan, untuk kecepatan tanpa Kalman Filter sebesar 0,171 dan untuk rata
– rata packet loss keseluruhan kecepatan yang menggunakan Kalman Filter sebesar 0,002.
Gambar 4.32 Grafik kecepatan angin dikirim Tx dan diterima Rx
Gambar 4.33 Hasil Kalman Filter dikirim Tx dan diterima Rx
0.5 1
1.5 2
2.5 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 K
e ce
p atan
v
Kecepatan Dikirim Tx Kecepatan Diterima Rx
2.22 2.23
2.24 2.25
2.26 2.27
2.28 2.29
2.3 2.31
2.32
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920 K
e ce
p atan
v
Kecepatan Dikirim Tx Kecepatan Diterima Rx
Waktu s
Waktu s
59
Gambar 4.34 Grafik kecepatan dan Kalman Filter pada jarak 30 meter
Dapat dilihat pada grafik di atas dimana sumbu yang berwarna kuning merupakan kecepatan tanpa Kalman Filter dan sumbu yang berwarna merah muda
merupakan kecepatan menggunakan Kalman Filter. Apabila terjadi kenaikan atau penurunan nilai kecepatan angin yang drastis nilai Kalman Filter akan mengikuti
kenaikan atau penurunannya secara perlahan. Dengan Kalman Filter ini data yang naik turun tadi dibuat stabil. Contoh pada data nomor 11 sampai dengan 14
dengan kecepatan tanpa Kalman Filter sebesar berkisar 2,6 dan kecepatan dengan Kalman Filter berkisar 2,26, ketika kecepatan tanpa Kalman Filter turun menjadi
1,96 dan nilai kecepatan Kalman Filter 2,5 terbukti bahwa Kalman Filter tidak akan megikuti penurunan secara yang drastis namun hanya 0,1 saja penurunannya,
sedangkan penurunan dari kecepatan tanpa Kalman Filter melebihi 1. Pada pengambilan data ketiga dilakukan pada jarak 50 meter dalam kondisi
obstacle dimana setiap pengukuran akan diambil sebanyak 20 data secara realtime. Pengambilan data tersebut setiap detik, sehingga jika 20 data maka
membutuhkan waktu hanya 20 detik setiap pengukuran.
60
61
Tabel 4.8 merupakan data pengujian wireless pada kondisi obstacle pada jarak 50 meter. Terlihat data yang diterima baik data kecepatan angin yang tanpa
Kalman Filter dan data kecepatan yang menggunakan Kalman Filter bernilai 0. Setelah melakukan pengujian ini dapat disimbulkan bahwa pada kondisi obstacle
alat pengukur kecepatan angin ini mampu mengirimkan data dengan baik hanya sampai jarak 30 meter. Ketika mengambil data pada jarak 50 meter dengan
halangan beberapa ruangan alat ini sudah tidak mampu mengirimkan data dengan baik atau data yang diterima bernilai 0 pada sisi penerima Rx. Sehingga jarak
maksimal pengukuran dalam kondisi obstacle yaitu hanya sampai 30 meter. Karena nilai kecepatan yang diterima bernilai 0 maka pada grafik antara garis
yang menunjukkan kecepatan dan Kalman Filter akan lurus pada nilai 0 seperti pada gambar 4.35.
Gambar 4.35 Grafik kecepatan dan Kalman Filter pada jarak 50 meter
62
Tabel 4.9 Perbandingan Rata-rata Packet Loss Kecepatan Angin dengan Rata-rata Packet Loss Hasil Kalman Filter keseluruhan
Tabel Rata-rata Packet Loss
Kecepatan Angin Rata-rata Packet Loss
Hasil Kalman Filter Tabel 4.1
0,32 0,048
Tabel 4.2 0,12
0,06 Tabel 4.3
0,076 0,015
Tabel 4.4 0,04
0,01 Tabel 4.5
0,001 0,001
Tabel 4.6 0,005
0,003 Tabel 4.7
0,171 0,002
Tabel 4.8 100
100
Gambar 4.36 Grafik Rata-rata Packet Loss Hasil Kalman Filter dan Kecepatan Angin
Pada grafik secara keseluruhan gambar 4.36 di atas, terlihat bahwa untuk data kondisi loss space berada pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.5. Untuk tabel 4.1
sampai dengan tabel 4.5 urut mulai jarak 100 meter 80 meter 60 meter 40 meter dan 20 meter. Terlihat pada grafik terjadi penurunan, yang artinya semakin dekat
jarak pengukuran nilai rata – rata packet loss semakin kecil. Sama halnya dengan
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35 0.4
tabel 4.1
tabel 4.2
tabel 4.3
tabel 4.4
tabel 4.5
tabel 4.6
tabel 4.7
R ata
-r ata
K e
ce p
atan v
Rata-rata Packet Loss Hasil Kalman Filter
Rata-rata Packet Loss Kecepatan Angin
63
kondisi obstacle yaitu pada tabel 4.6 dan tabel 4.7, dimana tabel 4.6 merupakan jarak 20 meter dan tabel 4.7 merupakan jarak 30 meter. Terlihat terjadi kenaikan
pada grafik, yang artinya semakin jauh atau semakin besar jarak saat pengukuran nilai packet loss semakin besar.
Dari kedua pengujian wireless yaitu dalam kondisi loss space dan obstacle terlihat perbandingannya bahwa proses pengiriman data pada saat kondisi loss
space alat mampu menjangkau jarak yang lebih jauh yaitu 100 meter dibandingkan dalam kondisi obstacle yaitu hanya mampu sampai 30 meter. Hal
ini berarti adanya penghalang mampu mempengaruhi proses pengiriman data yang dilakukan menggunakan sistem telemetri. Pada dasarnya Kalman Filter adalah
filter sinyal masukkan dari noise yang diakibatkan ke tidak presisian pembacaan pada sensor, sehingga menyebabkan data kadang naik, kadang turun tiba - tiba
dan kadang stabil. Hal inilah yang kadang menyebabkan suatu sistem pemrosesan sinyal kebingungan. Dengan Kalman Filter ini data yang naik turun tadi dibuat
stabil. Jadi ketika data didapat oleh Kalman, data tersebut pasti akan berselisih dengan data aslinya ini karena efek Kalman, namun ketika mendapatkan noise,
Kalman tidak langsung memberi respon, tetapi menunggu beberapa saat sampai data benar- benar menunjukkan nilai beberapa iterasi deretan data yang masuk
ke sistem.
Tabel 4.1 Pengujian wireless pada kondisi loss space jarak 100 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
0,81 0,81
0,38 0,38
2. 0,53
0,53 0,43
0,43 3.
0,96 0,96
0,56 0,56
4. 0,98
0,98 0,64
0,64 5.
0,90 0,90
0,68 0,68
6. 1,32
1,32 0,77
0,77 7.
1,34 1,34
0,84 0,84
8. 1,92
1,92 0,96
0,96 9.
1,03 1,03
0,96 0,96
10. 1,47
1,03 0,29
1,01 0,96
0,04 11.
0,84 1,03
0,22 1,00
0,96 0,04
12. 0,87
1,03 0,18
0,99 0,96
0,03 13.
0,99 1,03
0,04 0,99
0,96 0,03
14. 19,17
0,99 0,94
2,19 0,99
0,54 15.
11,50 11,5
2,76 2,76
16. 12,02
11,5 0,04
3,31 2,76
0,16 17.
3,15 11,5
2,65 3,15
2,76 0,12
18. 3,03
0,68 0,77
3,03 3,03
19. 2,92
0,84 0,71
2,92 2,92
20. 2,82
0,92 0,67
2,82 2,82
Rata – rata packet loss
0,32 Rata
– rata packet loss 0,048
38
Tabel 4.2 Pengujian wireless pada kondisi loss spacejarak 80 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
0,42 0,42
0,55 0,55
2. 0,66
0,66 0,57
0,57 3.
0,60 0,60
0,58 0,58
4. 0,91
0,91 0,63
0,63 5.
0,99 0,99
0,67 0,67
6. 0,80
0,80 0,68
0,68 7.
0,83 0,83
0,70 0,70
8. 1,24
0,83 0,33
0,75 0,70
0,06 9.
1,67 0,83
0,50 0,82
0,70 0,14
10. 1,18
0,83 0,29
0,85 0,70
0,17 11.
2,04 0,83
0,59 0,93
0,70 0,24
12. 2,34
2,34 1,03
1,03 13.
2,73 2,34
0,14 1,13
1,03 0,08
14. 2,83
2,34 0,17
1,23 1,03
0,16 15.
2,36 2,34
0,008 1,35
1,03 0,23
16. 4,25
2,34 0,44
1,50 1,03
0,31 17.
6,91 6,91
1,77 1,77
18. 1,19
1,19 1,74
1,74 19.
0,84 0,84
1,70 1,70
20. 0,68
0,68 1,66
1,66
Rata – rata packet loss
0,12 Rata
– rata packet loss 0,06
42
Tabel 4.3 Pengujian wireless pada kondisi loss space jarak 60 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
3,20 3,20
1,17 1,17
2. 3,32
3,32 1,27
1,27 3.
3,57 3,57
1,37 1,37
4. 3,64
3,64 1,47
1,47 5.
3,42 3,42
1,55 1,55
6. 3,39
3,42 0,008
1,62 1,55
0,04 7.
2,34 3,42
0,46 1,65
1,55 0,06
8. 2,54
3,42 0,34
1,69 1,55
0,08 9.
2,65 3,42
0,29 1,72
1,55 0,09
10. 2,52
2,52 1,75
1,75 11.
3,32 3,32
1,80 1,8
12. 2,72
2,72 1,83
1,83 13.
2,18 2,72
0,24 1,84
1,83 0,005
14. 3,38
2,72 0,19
1,89 1,83
0,03 15.
2,50 2,5
1,90 1,9
16. 3,13
3,13 1,94
1,94 17.
3,42 3,42
1,98 1,98
18. 2,39
2,39 1,99
1,99 19.
3,16 3,16
2,02 2,02
20. 3,18
3,18 2,05
2,05
Rata – rata packet loss
0,076 Rata
– rata packet loss 0,015
45
Tabel 4.4 Pengujian wireless pada kondisi loss space jarak 40 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
3,73 3,73
1,75 1,75
2. 3,22
3,73 0,15
2,22 1,75
0,17 3.
3,89 3,89
2,62 2,62
4. 3,57
3,57 2,81
2,81 5.
3,91 3,91
2,99 2,99
6. 3,83
3,83 3,10
3,1 7.
3,53 3,53
3,16 3,16
8. 3,66
3,66 3,21
3,21 9.
3,66 3,66
3,26 3,26
10. 4,91
3,66 0,25
3,40 3,26
0,04 11.
3,46 3,66
0,05 3,41
3,26 0,04
12. 3,69
3,66 0,008
3,43 3,26
0,04 13.
3,29 3,66
0,11 3,42
3,26 0,04
14. 3,82
3,82 3,45
3,45 15.
3,24 3,24
3,43 3,43
16. 3,65
3,24 0,11
3,45 3,43
0,005 17.
2,79 3,24
0,16 3,41
3,43 0,005
18. 3,35
3,35 3,41
3,41 19.
2,98 2,98
3,39 3,39
20. 3,37
3,37 3,39
3,39
Rata – rata packet loss
0,04 Rata
– rata packet loss 0,01
48
Tabel 4.5 Pengujian wireless pada kondisi loss space jarak 20 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
2.82 2.82
1.76 1.76
2. 3.57
3.55 0.005602
2.2 2.18
0.009 3.
5.14 5.14
2.77 2.77
4. 3.85
3.85 2.95
2.95 5.
3.57 3.57
3.03 3.03
6. 5.11
5.11 3.29
3.29 7.
3.43 3.43
3.3 3.3
8. 2.97
2.97 3.27
3.27 9.
2.42 2.42
3.19 3.19
10. 2.72
2.7 0.007353
3.16 3.15
0.003 11.
3.05 3.05
3.15 3.15
12. 3.14
3.11 0.009554
3.15 3.13
0.006 13.
2.9 2.9
3.13 3.13
14. 3.51
3.51 3.15
3.15 15.
38.39 38.35
0.001042 5.21
5.21 16.
4.29 4.29
17. 4.67
4.67 18.
14.91 14.89
0.001341 6.67
6.67 19.
18.69 18.69
7.23 7.2
0.004 20.
9.22 9.22
7.32 7.3
0.002
Rata – rata packet loss
0,001 Rata
– rata packet loss 0,001
51
Tabel 4.6 Pengujian wireless pada kondisi obstacle jarak20 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
2,90 2,90
2,61 2,61
2. 4,10
4,10 2,97
2,97 3.
4,06 3,90
0,03 3,18
3,13 0,01
4. 3,99
3,99 3,31
3,31 5.
3,81 3,80
0,002 3,38
3,35 0,008
6. 3,96
3,96 3,45
3,45 7.
3,61 3,61
3,47 3,47
8. 4,42
4,41 0,002
3,57 3,55
0,005 9.
3,98 3,98
3,60 3,60
10. 3,23
3,23 3,57
3,57 11.
3,07 3,01
0,01 3,53
3,48 0,01
12. 2,91
2,91 3,49
3,49 13.
3,39 3,39
3,48 3,48
14. 3,10
3,04 0,01
3,46 3,45
0,002 15.
2,71 2,71
3,42 3,42
16. 3,29
3,29 3,41
3,41 17.
2,99 2,96
0,01 3,39
3,36 0,008
18. 2,61
2,61 3,35
3,35 19.
3,32 3,32
3,35 3,35
20. 5,76
5,72 0,006
3,46 3,44
0,005
Rata – rata packet loss
0,005 Rata
– rata packet loss 0,003
54
Tabel 4.7 Pengujian wireless pada kondisi obstacle jarak 30 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
2,41 2,41
2,31 2,31
2. 1,71
2,41 0,40
2,30 2,31
0,004 3.
1,61 1,61
2,28 2,28
4. 1,29
1,29 2,27
2,27 5.
2,16 1,29
0,40 2,26
2,27 0,004
6. 2,38
1,29 0,45
2,27 2,27
7. 1,89
1,29 0,31
2,26 2,27
0,004 8.
2,10 1,29
0,38 2,26
2,27 0,004
9. 2,39
2,39 2,26
2,26 10.
1,91 2,39
0,25 2,25
2,26 0,004
11. 2,62
2,39 0,08
2,26 2,26
12. 2,01
2,39 0,18
2,26 2,26
13. 2,49
2,39 0,04
2,26 2,26
14. 2,23
2,39 0,07
2,26 2,26
15. 1,96
2,39 0,21
2,25 2,26
0,004 16.
2,50 2,5
2,26 2,26
17. 1,97
2,5 0,26
2,25 2,26
0,004 18.
2,34 2,5
0,06 2,25
2,26 0,004
19. 1,93
2,5 0,29
2,25 2,26
0,004 20.
2,39 2,5
0,04 2,25
2,26 0,004
Rata – rata packet loss
0,171 Rata
– rata packet loss 0,002
57
Tabel 4.8 Pengujian wireless pada kondisi obstacle jarak 50 meter
No Kecepatan Angin
Packet Loss
Hasil Kalman Packet Loss
Dikirim Tx Diterima Rx
Dikirim Tx Diterima Rx 1.
5,73 100
2,68 100
2. 6,93
100 4,04
100 3.
6,53 100
4,64 100
4. 9,53
100 5,59
100 5.
2,21 100
5,04 100
6. 5,74
100 5,10
100 7.
5,55 100
7,03 100
8. 9,03
100 7,25
100 9.
2,18 100
6,75 100
10. 5,41
100 6,63
100 11.
2,22 100
6,27 100
12. 6,41
100 6,28
100 13.
2,13 100
5,99 100
14. 4,69
100 5,90
100 15.
2,78 100
5,71 100
16. 2,84
100 5,54
100 17.
2,23 100
5,36 100
18. 5,57
100 5,37
100 19.
2,91 100
5,25 100
20. 3,15
100 5,15
100
Rata – rata packet loss
100 Rata
– rata packet loss 100
60
64
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan perencanaan dan pembuatan sistem kemudian dilakukan pengujian dan analisa, dari hasil tersebut dapat diambil beberapa kesimpulan
sebagai berikut: 1. Perancangan Kalman Filter yang telah diterapkan pada alat pengukur
kecepatan angin dapat dikatakan masih belum dapat bekerja dengan maksimal dalam proses pengiriman data, karena nilai hasil Kalman Filter
yang diperoleh belum bisa dijadikan sebagai nilai yang mendekati dengan kecepatan angin yang asli atau tanpa Kalman Filter terbukti pada data
tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.7, padahal jika sesuai dengan teori bahwa seharusnya nilai kecepatan yang telah dilakukan Kalman Filter harus
mendekati dengan nilai kecepatan angin yang asli atau yang tersimpan di data logger, sehingga jika dibandingkan antara nilai kecepatan yang telah
dilakukan Kalman Filter dan nilai kecepatan angin yang asli nilai packet loss akan besar. Kalman Filter akan bekerja secara maksimal apabila data
offline. 2. Analisa packet loss dari kedua kondisi saat pengujian sangat berbeda. Pada
saat kondisi loss space alat mampu menjangkau jarak hingga 100 meter, sedangkan untuk kondisi obstacle alat hanya mampu menjangkau 30 meter
saja. Untuk kondisi loss space dilakukan lima kali pengukuran dengan jarak yang berbeda-beda, dimana pada kondisi loss space pada jarak 20
meter memiliki nilai rata-rata packet loss yang paling kecil yaitu sebesar 0,001 tabel 4.5, halaman 51 untuk kecepatan tanpa Kalman Filter, dan
0,001 tabel 4.5, halaman 51 untuk kecepatan setelah dilakukan Kalman Filter. Dapat disimpulkan bahwa semakin dekat jaraknya maka nilai
packet loss akan semakin kecil. Begitu pula untuk kondisi obstacle.