Sistem Transmisi Multi Hop Pada Data Buoy Tertambat Menggunakan Wireless Sensor Networks.
SISTEM TRANSMISI MULTI HOP PADA DATA BUOY
TERTAMBAT MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR
NETWORKS
RIZQI RIZALDI HIDAYAT
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Sistem Transmisi Multi
Hop pada Data Buoy Tertambat Menggunakan Wireless Sensor Networks adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Rizqi Rizaldi Hidayat
NIM C552120031
RINGKASAN
RIZQI RIZALDI HIDAYAT. Sistem Transmisi Multi Hop pada Data Buoy
Tertambat Menggunakan Wireless Sensor Networks. Dibimbing oleh INDRA
JAYA dan TOTOK HESTIRIANOTO.
Data yang real time dan kontinu sangatlah penting dalam memantau
perubahan lingkungan sedini mungkin. Agar dapat melakukan pemantauan secara
real time dan kontinu maka tidak hanya dibutuhkan instrumen yang dapat
mengukur secara akurat, tapi juga dibutuhkan suatu sistem telemetri yang baik.
Dalam konteks ini, wireless sensor netwoks (WSN) menawarkan paradigma baru
dalam teknik akuisisi data kelautan. Aplikasi WSN dengan standar ZigBee pada
wireless personal area network (WPAN) yang diperuntukkan pada layanan data
dengan kecepatan rendah dapat diterapkan untuk pengukuran parameter lingkungan
laut menggunakan wahana buoy tertambat.
Penelitian diawali dengan pembuatan wahana buoy tertambat yang mampu
mengapung dalam keadaan stabil. Berdasarkan fungsi dan perannya, instrumen
terbagi menjadi dua: lima buah instrumen sensor dan sebuah instrumen koordinator.
Uji coba dilakukan dengan peletakan instrumen sensor di perairan dengan
kedalaman 2 sampai 5 meter dan sebuah instrumen koordinator terletak di darat
sebagai base station. Masing-masing instrumen sensor mengukur suhu permukaan
laut, menyimpan, dan mentransmisikannya ke sensor lain terdekat dan meneruskan
data yang diterima ke sensor berikutnya agar data sampai pada base station.
Penggunaan skema transmisi multi hop dengan jumlah maksimal lima hop
menunjukkan nilai packet delivery ratio (PDR) sebesar 89.69% hingga 100%. Nilai
PDR yang cukup tinggi menunjukkan bahwa instrumen buoy tertambat WSN
berbasis modul radio protokol ZigBee dengan mekanisme multi hop berpotensi
untuk pengamatan lingkungan perairan pesisir secara real time.
Kata kunci: instrumen, buoy tertambat, ZigBee, WSN, observasi pantai
SUMMARY
RIZQI RIZALDI HIDAYAT. Multi Hop Transmission System for Moored Buoy
Data Using Wireless Sensor Networks. Supervised by INDRA JAYA and TOTOK
HESTIRIANOTO.
Real time and continuous data is important in monitoring the environmental
changes. In order to perform monitoring in real time and continuous then it does
not only needed an instrument that can measure accurately, also good telemetry
system. Wireless sensors networks (WSN) offers a new paradigm in the field of
oceanography. WSN applications with standard ZigBee in wireless personal area
network (WPAN) allocated on a low-speed data services can be applied for the
measurement of the parameters of the marine environment using a buoy moored
rides.
The study begins with the manufacture of a vehicle that is able to float in a
stable condition. Based on the function and role, the instruments are divided into
two: five instrument sensor and an instrument coordinator. The testing is done by
laying the instrument sensors in waters with depths of 2 to 5 meters and a
coordinating instrument is located on the ground as a base station. Each
instrument's sensors measure sea surface temperature, store, and transmit it to
other nearby sensors and forward data which received to the next sensor so that
data to the base station.
The use of multi hop transmission scheme with a maximum number of five
hop show the value of Packet delivery ratio (PDR) of 89.69% to 100%. The higher
PDR value shows that the instrument bouy moored WSN protocol based ZigBee
radio module with multi hop mechanism has the potential for environmental
monitoring coastal waters in real time.
Keywords: instrument, mooring buoy, WSN, ZigBee, coastal observation
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
SISTEM TRANSMISI MULTI HOP PADA DATA BUOY
TERTAMBAT MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR
NETWORKS
RIZQI RIZALDI HIDAYAT
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Kelautan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Slamet Widodo, STP, M.Sc
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas segala limpahan rahmat,
hidayah yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
Judul yang dipilih dalam tesis ini adalah Sistem Transmisi Multi Hop pada Data
Buoy Tertambat menggunakan Wireless Sensor Networks.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof Dr Ir Indra Jaya MSc
dan Bapak Dr Ir Totok Hestirianoto MSc selaku pembimbing yang telah
memberikan banyak masukan dan bimbingan untuk penyusunan tesis ini. Ucapan
terima kasih kepada Bapak Dr Ir Jonson L Gaol MSi selaku ketua program studi,
Bapak Dr Slamet Widodo STP MSc selaku penguji luar komisi, seluruh staff
Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan dan teman-teman Klub Marine
Instrumentation and Telemetry atas semua dukungan dan saran demi kesempurnaan
tesis ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada seluruh anggota keluarga
atas segala doa, dukungan dan kasih sayangnya. Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada rekan-rekan TEK 2012 atas kebersamaannya.
Penulis memahami sepenuhnya bahwa tesis ini tak luput dari kesalahan. Oleh
karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan. Semoga tesis ini dapat memberikan
inspirasi bagi para pembaca untuk melakukan hal yang lebih baik lagi dan semoga
tesis ini bermanfaat dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa.
Bogor, September 2015
Rizqi Rizaldi Hidayat
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
2
3
3
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
Mooring Buoy
Wireless Sensor Network
3
3
4
3 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Alat dan Bahan
Desain Penelitian
Wahana Buoy
Pembuatan Instrumen
Packet Delivery Ratio
Received Signal Strength Indicator
8
8
10
11
11
12
14
14
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Instrumen
Uji Coba Jaringan
Suhu Permukaan Laut
15
15
21
25
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
26
26
26
DAFTAR PUSTAKA
26
LAMPIRAN
29
RIWAYAT HIDUP
32
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Jenis teknologi nirkabel yang berkembang saat ini
Jangkauan tipe antena pada ruangan tertutup dan ruangan terbuka
Hasil uji single hop
Hasil uji multi hop
6
17
22
23
DAFTAR GAMBAR
1 Buoy tertambat TRITON yang dilengkapi dengan sensor kecepatan dan
arah angin, suhu, kelembaban, tekanan atmosfer, curah hujan dan solar
radiasi
2 Struktur umum dari WSN untuk pemantauan oseanografi
3 Topologi jaringan ZigBee
4 Konfigurasi letak sensor dan koordinator uji coba statis dengan
mekanisme multi hop
5 Peta penempatan sensor dan koordinator uji coba dinamis
6 Diagram Alir Penelitian
7 Desain wahana buoy
8 Rancangan elektronik instrumen sensor
9 Rancangan elektronik instrumen koordinator
10 Perangkat instrumen sensor
11 Pola radiasi dari (a) dipole antena, (b) whip antena, dan (c) Chip antena
pada Xbee Pro
12 Diagram alir perangkat tegar instrumen sensor
13 Perangkat instrumen sensor koordinator
14 Diagram alir perangkat tegar instrumen koordinator
15 Peletakaan sensor dan koordinator uji coba single hop
16 Nilai RSSI terhadap perubahan jarak
17 Persentasi keberhasilan pengiriman data
18 Grafik suhu permukaan laut hasil pengukuran buoy
4
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
19
20
21
22
24
25
25
DAFTAR LAMPIRAN
1 Konfigurasi Arduino Pro Mini
2 Kondisi pengambilan data lapang
30
31
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Luasnya kawasan dan lingkungan laut yang tidak bersahabat menimbulkan
tantangan tersendiri untuk diobservasi. Secara umum, observasi sumber daya laut
melibatkan dua komponen utama, yaitu: penginderaan jarak jauh menggunakan
citra satelit dan observasi in situ. Peran dan manfaat instrumentasi kelautan terus
berkembang sejalan dengan perkembangan teknologi. Instrumentasi kelautan
berperan dalam melakukan observasi sumber daya laut seperti (a) transfer bahang,
udara, dan gas antara laut dan atmosfer; (b) bagaimana pola penyebaran dan
keanekaragaman biologis di laut; (c) asal, penyebab dan dampak dari kejadian
periodik di pesisir seperti algal blooming; (d) kesehatan daerah pesisir
(Ravichandran 2011). Agar dapat berperan secara optimal, maka suatu sistem
instrumentasi kelautan harus dapat memberikan data yang akurat, real time, dan
kontinu.
Data yang real time dan kontinu sangatlah penting bukan hanya untuk
kegiatan penelitian, tetapi juga untuk mendukung aktivitas nelayan-nelayan
masyarakat pesisir. Informasi mengenai kondisi perairan secara real time dan
kontinu sangat dibutuhkan untuk memantau perubahan lingkungan perairan sedini
mungkin. Agar dapat melakukan pemantauan secara real time dan kontinu maka
tidak hanya dibutuhkan instrumen yang dapat mengukur secara akurat, tapi juga
dibutuhkan suatu sistem telemetri yang baik. Sistem telemetri dapat menggunakan
kabel maupun tanpa menggunakan kabel (nirkabel). Sistem telemetri nirkabel
menggunakan gelombang elektromagnetik telah banyak berkembang dan
digunakan untuk pengiriman data. Dalam konteks ini, wireless sensor netwoks
(WSN) menawarkan paradigma baru dalam bidang observasi laut. Standar ZigBee
yang dikembangkan oleh ZigBee Alliance merupakan standar yang dibangun
berdasarkan standar IEEE 802.15.4. Implementasi ZigBee pada wireless personal
area network (WPAN) dapat diaplikasikan pada WSN. Aplikasi WSN dengan
standar ZigBee pada WPAN tersebut terutama diperuntukkan pada layanan data
dengan kecepatan rendah (Sheinbaum 2003). Keuntungan dari penerapan WSN
adalah pengukuran dapat diakses dan direkam melalui base station yang berada
jauh dari lokasi pengukuran. Namun desain dan implementasi WSN di laut
memiliki tantangan baru dari pada penerapannya di darat seperti kondisi cuaca yang
kurang bersahabat dan sifat korosi yang dapat ditimbulkan dari air laut.
Pada dasarnya buoy merupakan suatu wahana apung yang dapat dilengkapi
berbagai macam sensor sehingga mampu menghasilkan data beberapa parameter
kelautan. Parameter lingkungan laut yang dipantau melalui buoy meliputi suhu
permukaan laut, tinggi dan periode gelombang, arah dan kecepatan arus,
konduktivitas air, oksigen terlarut, kadar keasaman air, kelembaban, dan atenuasi
(Purwanta 2001). Dari sudut aplikasi, klasifikasi data buoy berdasarkan validitasnya
dapat dikategorikan menjadi keperluan jangka pendek (real time) dan keperluan
jangka panjang (historical). Data yang diperoleh dari sensor-sensor buoy dianalisis
menggunakan perhitungan secara manual ataupun perangkat lunak terintegrasi
sehingga dapat diaplikasikan dalam bidang navigasi, prakiraan cuaca, pemantauan
kualitas lingkungan, budidaya dan penangkapan ikan, tumpahan dan sebaran
2
minyak, serta pertahanan dan keamanan maritim. Data yang dihasilkan buoy juga
bisa mendukung konservasi berbagai biota laut. Dengan adanya data historis maka
kita akan dapat menganalisis dan mengidentifikasi sedini mungkin kerusakan pada
suatu ekosistem. Di samping itu dengan parameter historical yang kita dapatkan
akan dapat digunakan untuk berbagai kajian seperti kajian perubahan iklim global
dan kajian-kajian lain yang memerlukan data time series.
Ekosistem pesisir yang terdiri estuaria, hutan mangrove, padang lamun dan
terumbu karang merupakan ekosistem dengan produktivitas tinggi dan memiliki
beragam fungsi (Pigawati 2005; Bengen 2009). Tekanan yang tinggi akibat
aktivitas manusia menjadikan ekosistem ini sangat rentan terhadap kerusakan
(Rositasari et al. 2011). Kebijakan pengelolaan ekosistem pesisir secara terpadu
yang melibatkan berbagai pemangku kepentingan merupakan mekanisme terbaik
dalam mengelola ekosistem pesisir. Namun, pengawasan aspek bio-fisik kunci dari
perairan keempat ekosistem ini belum banyak dilibatkan dalam pengambilan suatu
kebijakan (Bengen 2009). Hal ini disebabkan pengamatan kualitas suatu perairan
memerlukan biaya yang tinggi. Metode observasi menggunakan satelit memiliki
keterbatasan resolusi spasial dan temporal (Bromage et al. 2007). Kebutuhan data
yang akurat dengan resolusi spasial maupun temporal yang tinggi akan membantu
para pemangku kepentingan untuk bereaksi cepat dan akurat dalam memutuskan
sebuah kebijakan. Penggunaan buoy tertambat di lingkungan pesisir dan lepas
pantai diharapkan melengkapi pemantauan parameter kunci yang penting bagi
lingkungan laut.
Perumusan Masalah
Observasi laut atau pengukuran in situ biasanya menggunakan tenaga
manusia untuk mengambil sampel dan mengukur parameter lingkungan laut di
lokasi yang diinginkan. Pengambilan sampel dengan teknik ini memerlukan waktu
yang lama dan biaya yang tinggi (Voigt et al. 2007). Seiring dengan perkembangan
teknologi, telah dikembangkan sistem observasi laut yang mampu melakukan
pengukuran dan transmisi data secara otomatis. Salah satu wahana yang
dikembangkan adalah menggunakan mooring buoy atau buoy tertambat. Buoy
tertambat merupakan wahana yang menggunakan metode eularian, yaitu
pengukuran parameter dilakukan di lokasi yang permanen. Menurut Ravichandran
(2011) kelebihan sistem buoy tertambat antara lain: resolusi horisontal bisa diatur
sesuai kebutuhan, dapat dipasang di daerah terpencil, informasi kolom perairan
dapat diperoleh melalui sistem sensor mooring, sampling time cepat, kuat, dan
relatif murah.
Penelitian ini mencoba melakukan perancangan instrumen sistem buoy
menggunakan WSN protokol Zigbee di perairan pesisir. Penggunaan sensor dan
sistem transmisi data diharapkan mampu memberikan hasil pengukuran data yang
akurat serta dapat menampilkan data secara real time.
3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang sistem transmisi data pada
buoy tertambat serta menguji kinerja wireless sensor networks (WSN) berbasis
modul radio protokol ZigBee untuk pengamatan lingkungan perairan pesisir secara
real time.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam memberikan sumber
informasi bagi para pengguna yang membutuhkannya. Rancang bangun instrumen
yang dihasilkan diharapkan dapat menjadi sebuah wahana yang dapat memantau
kondisi perairan di wilayah pesisir.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada perancangan instrumen dan sistem transmisi
data buoy tertambat dengan mengaplikasikan WSN berbasis modul radio protokol
ZigBee untuk pengamatan lingkungan pesisir secara real time. Buoy tertambat yang
digunakan merupakan desain penelitian Withamana (2013). Hasil pengukuran
berupa data suhu permukaan laut dibeberapa lokasi ditampilkan secara real time
pada base station.
2 TINJAUAN PUSTAKA
Mooring Buoy
Wahana mooring buoy atau buoy tertambat merupakan salah satu opsi untuk
observasi laut (Gambar 1). Umumnya, buoy tertambat terdiri dari dua bagian utama,
di atas dan di bawah permukaan air. Bagian atas yang mengapung di permukaan
berfungsi mengambil pengukuran, mengirimkan data dan informasi yang
dikumpulkan, dan tempat meletakkan solar panel sebagai sumber daya. Di bawah
permukaan buoy terdapat rantai yang mengarah ke jangkar di dasar perairan.
Beberapa sensor juga dapat dipasang di sepanjang rantai jangkar, yang
memungkinkan pengukuran di kolom perairan. Sensor yang terpasang pada buoy
dapat disesuaikan berdasarkan kebutuhan parameter yang akan diukur. Dengan
bentuk seperti pelampung buoy dapat memberikan data 24 jam sehari, 7 hari
seminggu, 365 hari setahun, dan menyediakan data secara real time. Data yang
dapat diberikan secara real time dapat segera dibagi dengan publik, sehingga
menciptakan kesadaran yang lebih besar dari kondisi perairan. Salah satu wahana
buoy tertambat sukses adalah Tropical Atmosphere Ocean/Triangle Trans-Ocean
Buoy Network (TAO/TRITON) array di Samudera Pasifik. Sistem buoy yang
dikembangkan oleh National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
dan Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) adalah
4
salah satu sistem observasi laut yang sukses mengamati fenomena La Nina dan El
Nino (Sheinbaum 2003).
Gambar 1 Buoy tertambat TRITON yang dilengkapi dengan sensor kecepatan dan
arah angin, suhu, kelembaban, tekanan atmosfer, curah hujan dan solar
radiasi (Sumber: www.jamstec.go.jp)
Wireless Sensor Network
Perkembangan teknologi Microelectromechanical System (MEMS) membuat
ukuran sebuah pemancar dan penerima radio memiliki ukuran sangat kecil, hemat
daya, dan memiliki kecepatan transfer data yang baik (Alkandari et al. 2011). Awal
perkembangan wireless sensor network (WSN) tidak disertai dengan standarisasi
protokol, sehingga komunikasi antar perangkat menjadi sulit. Seiring dengan
kebutuhan yang unik tersebut, protokol ZigBee dikembangkan. Namun ZigBee
sendiri bukanlah sebuah komunikasi yang digunakan untuk pengiriman data yang
besar atau kecepatan transfer yang tinggi. Bluetooth dan wifi merupakan sebuah
standar yang bekerja untuk kecepatan transfer dari tingkatan sedang hingga tinggi,
sehingga cocok digunakan untuk pengiriman data yang besar, sedangkan untuk
sebuah perangkat dengan kecepatan transfer rendah dapat menggunakan standar
ZigBee. ZigBee adalah spesifikasi untuk protokol komunikasi tingkat tinggi yang
mengacu pada standart IEEE 802.15.4 yang berhubungan dengan Wireless Personel
Area Networks (WPANs). Standar ZigBee sendiri lebih banyak diaplikasikan
kepada sistem tertanam (embedded application) seperti pengendalian industri atau
pengendali alat lain secara wireless, data logging, dan juga sensor wireless dan lain-
5
lain. ZigBee memiliki kecepatan transfer sekitar 250 Kbps, yang lebih rendah
dibandingkan dengan WPANs lain seperti bluetooth yang mempunyai kecepatan
transfer dengan 1 Mbps.
Tabel 1 menguraikan perbedaan antara ZigBee, bluetooth, dan wifi. Beberapa
karekteristik dari ZigBee adalah sebagai berikut: 1) bekerja pada frekuensi 2.4 GHz,
868 MHz, dan 915 MHz, dimana ketiga rentang frekuensi ini merupakan rentang
frekuensi yang gratis yaitu 2.4 GHz, 868 sampai 870 MHz, dan 902 sampai 928
MHz. Tiap lebar frekuensi tersebut dibagi menjadi 16 kanal. Untuk frekuensi 2.4
GHz digunakan hampir di seluruh dunia, sedangkan aplikasi untuk rentang
frekeunsi 868 MHz digunakan di daerah Eropa, sedangkan 915 MHz digunakan
pada daerah Amerika Utara, Austaralia dan lain-lain, 2) mempunyai konsumsi daya
yang rendah maksimum transfer rate untuk tiap data pada tiap lebar pita adalah
sebagai berikut 250 Kbps untuk 2.4 GHz, 40 Kbps untuk 915 MHz, dan 20 Kbps
untuk 868 MHz, 3) mempunyai throughput yang tinggi dan dan latency yang rendah
untuk duty cycle yang kecil, 4) data yang dapat dipercaya karena memiliki handshaked protocol untuk transfer data, 5) mempunyai beberapa jenis topologi seperti
pear to pear, mesh, dll. Dalam pengiriman data, ZigBee memiliki 3 cara yaitu:
1. Data yang dikirim periodik, maksudnya adalah data dikirim dengan waktu yang
telah ditentukan, contohnya pada sensor, sensor aktif, kemudian membaca data
dan mengirimkannya, dan kemudian akan kembali tidak aktif (sleep mode).
2. Data yang dikirim berselang waktu yang sesuai. Contohnya dapat kita lihat pada
alat pendeteksi kebakaran, alat tersebut hanya perlu mengirimkan data pada saat
diperlukan.
3. Data dikirimkan secara berulang dengan kecepatan yang tetap. Hal ini akan
sangat bergantung dengan time slot yang dialokasikan, atau biasa yang disebut
GTS (guaranteed time slot).
6
Tabel 1 Jenis teknologi nirkabel yang berkembang saat ini (Albaladejo 2010)
Teknologi
Wifi
WiMAX
Bluetooth
Standar
802.11n
802.11/b
/g/n
IEEE
802.16
IEEE
802.15.1
GSM
GPRS
IEEE
ZigBee
.
IEEE
802.15.4
Penjelasan
Sistem transmisi data nirkabel untuk
jaringan komputasi
Kecepatan
11/54/300 Mbps
Jangkauan
< 100 m
Frekuensi
5 GHz
2.4 GHz
Standar untuk transmisi data
menggunakan gelombang radio
Spesifikasi industri untuk WPAN yang
mampu mentransmisikan suara dan data
antar perangkat yang berbeda melalui
frekuensi radio bebas.
Sistem standar komunikasi melalui
telepon genggam dan menggabungkan
teknologi digital.
Ekstensi dari GSM untuk unswitch (atau
paket) transmisi data
TERTAMBAT MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR
NETWORKS
RIZQI RIZALDI HIDAYAT
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Sistem Transmisi Multi
Hop pada Data Buoy Tertambat Menggunakan Wireless Sensor Networks adalah
benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal
atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015
Rizqi Rizaldi Hidayat
NIM C552120031
RINGKASAN
RIZQI RIZALDI HIDAYAT. Sistem Transmisi Multi Hop pada Data Buoy
Tertambat Menggunakan Wireless Sensor Networks. Dibimbing oleh INDRA
JAYA dan TOTOK HESTIRIANOTO.
Data yang real time dan kontinu sangatlah penting dalam memantau
perubahan lingkungan sedini mungkin. Agar dapat melakukan pemantauan secara
real time dan kontinu maka tidak hanya dibutuhkan instrumen yang dapat
mengukur secara akurat, tapi juga dibutuhkan suatu sistem telemetri yang baik.
Dalam konteks ini, wireless sensor netwoks (WSN) menawarkan paradigma baru
dalam teknik akuisisi data kelautan. Aplikasi WSN dengan standar ZigBee pada
wireless personal area network (WPAN) yang diperuntukkan pada layanan data
dengan kecepatan rendah dapat diterapkan untuk pengukuran parameter lingkungan
laut menggunakan wahana buoy tertambat.
Penelitian diawali dengan pembuatan wahana buoy tertambat yang mampu
mengapung dalam keadaan stabil. Berdasarkan fungsi dan perannya, instrumen
terbagi menjadi dua: lima buah instrumen sensor dan sebuah instrumen koordinator.
Uji coba dilakukan dengan peletakan instrumen sensor di perairan dengan
kedalaman 2 sampai 5 meter dan sebuah instrumen koordinator terletak di darat
sebagai base station. Masing-masing instrumen sensor mengukur suhu permukaan
laut, menyimpan, dan mentransmisikannya ke sensor lain terdekat dan meneruskan
data yang diterima ke sensor berikutnya agar data sampai pada base station.
Penggunaan skema transmisi multi hop dengan jumlah maksimal lima hop
menunjukkan nilai packet delivery ratio (PDR) sebesar 89.69% hingga 100%. Nilai
PDR yang cukup tinggi menunjukkan bahwa instrumen buoy tertambat WSN
berbasis modul radio protokol ZigBee dengan mekanisme multi hop berpotensi
untuk pengamatan lingkungan perairan pesisir secara real time.
Kata kunci: instrumen, buoy tertambat, ZigBee, WSN, observasi pantai
SUMMARY
RIZQI RIZALDI HIDAYAT. Multi Hop Transmission System for Moored Buoy
Data Using Wireless Sensor Networks. Supervised by INDRA JAYA and TOTOK
HESTIRIANOTO.
Real time and continuous data is important in monitoring the environmental
changes. In order to perform monitoring in real time and continuous then it does
not only needed an instrument that can measure accurately, also good telemetry
system. Wireless sensors networks (WSN) offers a new paradigm in the field of
oceanography. WSN applications with standard ZigBee in wireless personal area
network (WPAN) allocated on a low-speed data services can be applied for the
measurement of the parameters of the marine environment using a buoy moored
rides.
The study begins with the manufacture of a vehicle that is able to float in a
stable condition. Based on the function and role, the instruments are divided into
two: five instrument sensor and an instrument coordinator. The testing is done by
laying the instrument sensors in waters with depths of 2 to 5 meters and a
coordinating instrument is located on the ground as a base station. Each
instrument's sensors measure sea surface temperature, store, and transmit it to
other nearby sensors and forward data which received to the next sensor so that
data to the base station.
The use of multi hop transmission scheme with a maximum number of five
hop show the value of Packet delivery ratio (PDR) of 89.69% to 100%. The higher
PDR value shows that the instrument bouy moored WSN protocol based ZigBee
radio module with multi hop mechanism has the potential for environmental
monitoring coastal waters in real time.
Keywords: instrument, mooring buoy, WSN, ZigBee, coastal observation
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
SISTEM TRANSMISI MULTI HOP PADA DATA BUOY
TERTAMBAT MENGGUNAKAN WIRELESS SENSOR
NETWORKS
RIZQI RIZALDI HIDAYAT
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Kelautan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Slamet Widodo, STP, M.Sc
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah subhanahu wa ta’ala atas segala limpahan rahmat,
hidayah yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
Judul yang dipilih dalam tesis ini adalah Sistem Transmisi Multi Hop pada Data
Buoy Tertambat menggunakan Wireless Sensor Networks.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof Dr Ir Indra Jaya MSc
dan Bapak Dr Ir Totok Hestirianoto MSc selaku pembimbing yang telah
memberikan banyak masukan dan bimbingan untuk penyusunan tesis ini. Ucapan
terima kasih kepada Bapak Dr Ir Jonson L Gaol MSi selaku ketua program studi,
Bapak Dr Slamet Widodo STP MSc selaku penguji luar komisi, seluruh staff
Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan dan teman-teman Klub Marine
Instrumentation and Telemetry atas semua dukungan dan saran demi kesempurnaan
tesis ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada seluruh anggota keluarga
atas segala doa, dukungan dan kasih sayangnya. Penulis juga mengucapkan terima
kasih kepada rekan-rekan TEK 2012 atas kebersamaannya.
Penulis memahami sepenuhnya bahwa tesis ini tak luput dari kesalahan. Oleh
karena itu, kritik dan saran sangat diharapkan. Semoga tesis ini dapat memberikan
inspirasi bagi para pembaca untuk melakukan hal yang lebih baik lagi dan semoga
tesis ini bermanfaat dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa.
Bogor, September 2015
Rizqi Rizaldi Hidayat
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
2
3
3
3
2 TINJAUAN PUSTAKA
Mooring Buoy
Wireless Sensor Network
3
3
4
3 METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Alat dan Bahan
Desain Penelitian
Wahana Buoy
Pembuatan Instrumen
Packet Delivery Ratio
Received Signal Strength Indicator
8
8
10
11
11
12
14
14
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Instrumen
Uji Coba Jaringan
Suhu Permukaan Laut
15
15
21
25
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
26
26
26
DAFTAR PUSTAKA
26
LAMPIRAN
29
RIWAYAT HIDUP
32
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Jenis teknologi nirkabel yang berkembang saat ini
Jangkauan tipe antena pada ruangan tertutup dan ruangan terbuka
Hasil uji single hop
Hasil uji multi hop
6
17
22
23
DAFTAR GAMBAR
1 Buoy tertambat TRITON yang dilengkapi dengan sensor kecepatan dan
arah angin, suhu, kelembaban, tekanan atmosfer, curah hujan dan solar
radiasi
2 Struktur umum dari WSN untuk pemantauan oseanografi
3 Topologi jaringan ZigBee
4 Konfigurasi letak sensor dan koordinator uji coba statis dengan
mekanisme multi hop
5 Peta penempatan sensor dan koordinator uji coba dinamis
6 Diagram Alir Penelitian
7 Desain wahana buoy
8 Rancangan elektronik instrumen sensor
9 Rancangan elektronik instrumen koordinator
10 Perangkat instrumen sensor
11 Pola radiasi dari (a) dipole antena, (b) whip antena, dan (c) Chip antena
pada Xbee Pro
12 Diagram alir perangkat tegar instrumen sensor
13 Perangkat instrumen sensor koordinator
14 Diagram alir perangkat tegar instrumen koordinator
15 Peletakaan sensor dan koordinator uji coba single hop
16 Nilai RSSI terhadap perubahan jarak
17 Persentasi keberhasilan pengiriman data
18 Grafik suhu permukaan laut hasil pengukuran buoy
4
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
19
20
21
22
24
25
25
DAFTAR LAMPIRAN
1 Konfigurasi Arduino Pro Mini
2 Kondisi pengambilan data lapang
30
31
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Luasnya kawasan dan lingkungan laut yang tidak bersahabat menimbulkan
tantangan tersendiri untuk diobservasi. Secara umum, observasi sumber daya laut
melibatkan dua komponen utama, yaitu: penginderaan jarak jauh menggunakan
citra satelit dan observasi in situ. Peran dan manfaat instrumentasi kelautan terus
berkembang sejalan dengan perkembangan teknologi. Instrumentasi kelautan
berperan dalam melakukan observasi sumber daya laut seperti (a) transfer bahang,
udara, dan gas antara laut dan atmosfer; (b) bagaimana pola penyebaran dan
keanekaragaman biologis di laut; (c) asal, penyebab dan dampak dari kejadian
periodik di pesisir seperti algal blooming; (d) kesehatan daerah pesisir
(Ravichandran 2011). Agar dapat berperan secara optimal, maka suatu sistem
instrumentasi kelautan harus dapat memberikan data yang akurat, real time, dan
kontinu.
Data yang real time dan kontinu sangatlah penting bukan hanya untuk
kegiatan penelitian, tetapi juga untuk mendukung aktivitas nelayan-nelayan
masyarakat pesisir. Informasi mengenai kondisi perairan secara real time dan
kontinu sangat dibutuhkan untuk memantau perubahan lingkungan perairan sedini
mungkin. Agar dapat melakukan pemantauan secara real time dan kontinu maka
tidak hanya dibutuhkan instrumen yang dapat mengukur secara akurat, tapi juga
dibutuhkan suatu sistem telemetri yang baik. Sistem telemetri dapat menggunakan
kabel maupun tanpa menggunakan kabel (nirkabel). Sistem telemetri nirkabel
menggunakan gelombang elektromagnetik telah banyak berkembang dan
digunakan untuk pengiriman data. Dalam konteks ini, wireless sensor netwoks
(WSN) menawarkan paradigma baru dalam bidang observasi laut. Standar ZigBee
yang dikembangkan oleh ZigBee Alliance merupakan standar yang dibangun
berdasarkan standar IEEE 802.15.4. Implementasi ZigBee pada wireless personal
area network (WPAN) dapat diaplikasikan pada WSN. Aplikasi WSN dengan
standar ZigBee pada WPAN tersebut terutama diperuntukkan pada layanan data
dengan kecepatan rendah (Sheinbaum 2003). Keuntungan dari penerapan WSN
adalah pengukuran dapat diakses dan direkam melalui base station yang berada
jauh dari lokasi pengukuran. Namun desain dan implementasi WSN di laut
memiliki tantangan baru dari pada penerapannya di darat seperti kondisi cuaca yang
kurang bersahabat dan sifat korosi yang dapat ditimbulkan dari air laut.
Pada dasarnya buoy merupakan suatu wahana apung yang dapat dilengkapi
berbagai macam sensor sehingga mampu menghasilkan data beberapa parameter
kelautan. Parameter lingkungan laut yang dipantau melalui buoy meliputi suhu
permukaan laut, tinggi dan periode gelombang, arah dan kecepatan arus,
konduktivitas air, oksigen terlarut, kadar keasaman air, kelembaban, dan atenuasi
(Purwanta 2001). Dari sudut aplikasi, klasifikasi data buoy berdasarkan validitasnya
dapat dikategorikan menjadi keperluan jangka pendek (real time) dan keperluan
jangka panjang (historical). Data yang diperoleh dari sensor-sensor buoy dianalisis
menggunakan perhitungan secara manual ataupun perangkat lunak terintegrasi
sehingga dapat diaplikasikan dalam bidang navigasi, prakiraan cuaca, pemantauan
kualitas lingkungan, budidaya dan penangkapan ikan, tumpahan dan sebaran
2
minyak, serta pertahanan dan keamanan maritim. Data yang dihasilkan buoy juga
bisa mendukung konservasi berbagai biota laut. Dengan adanya data historis maka
kita akan dapat menganalisis dan mengidentifikasi sedini mungkin kerusakan pada
suatu ekosistem. Di samping itu dengan parameter historical yang kita dapatkan
akan dapat digunakan untuk berbagai kajian seperti kajian perubahan iklim global
dan kajian-kajian lain yang memerlukan data time series.
Ekosistem pesisir yang terdiri estuaria, hutan mangrove, padang lamun dan
terumbu karang merupakan ekosistem dengan produktivitas tinggi dan memiliki
beragam fungsi (Pigawati 2005; Bengen 2009). Tekanan yang tinggi akibat
aktivitas manusia menjadikan ekosistem ini sangat rentan terhadap kerusakan
(Rositasari et al. 2011). Kebijakan pengelolaan ekosistem pesisir secara terpadu
yang melibatkan berbagai pemangku kepentingan merupakan mekanisme terbaik
dalam mengelola ekosistem pesisir. Namun, pengawasan aspek bio-fisik kunci dari
perairan keempat ekosistem ini belum banyak dilibatkan dalam pengambilan suatu
kebijakan (Bengen 2009). Hal ini disebabkan pengamatan kualitas suatu perairan
memerlukan biaya yang tinggi. Metode observasi menggunakan satelit memiliki
keterbatasan resolusi spasial dan temporal (Bromage et al. 2007). Kebutuhan data
yang akurat dengan resolusi spasial maupun temporal yang tinggi akan membantu
para pemangku kepentingan untuk bereaksi cepat dan akurat dalam memutuskan
sebuah kebijakan. Penggunaan buoy tertambat di lingkungan pesisir dan lepas
pantai diharapkan melengkapi pemantauan parameter kunci yang penting bagi
lingkungan laut.
Perumusan Masalah
Observasi laut atau pengukuran in situ biasanya menggunakan tenaga
manusia untuk mengambil sampel dan mengukur parameter lingkungan laut di
lokasi yang diinginkan. Pengambilan sampel dengan teknik ini memerlukan waktu
yang lama dan biaya yang tinggi (Voigt et al. 2007). Seiring dengan perkembangan
teknologi, telah dikembangkan sistem observasi laut yang mampu melakukan
pengukuran dan transmisi data secara otomatis. Salah satu wahana yang
dikembangkan adalah menggunakan mooring buoy atau buoy tertambat. Buoy
tertambat merupakan wahana yang menggunakan metode eularian, yaitu
pengukuran parameter dilakukan di lokasi yang permanen. Menurut Ravichandran
(2011) kelebihan sistem buoy tertambat antara lain: resolusi horisontal bisa diatur
sesuai kebutuhan, dapat dipasang di daerah terpencil, informasi kolom perairan
dapat diperoleh melalui sistem sensor mooring, sampling time cepat, kuat, dan
relatif murah.
Penelitian ini mencoba melakukan perancangan instrumen sistem buoy
menggunakan WSN protokol Zigbee di perairan pesisir. Penggunaan sensor dan
sistem transmisi data diharapkan mampu memberikan hasil pengukuran data yang
akurat serta dapat menampilkan data secara real time.
3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang sistem transmisi data pada
buoy tertambat serta menguji kinerja wireless sensor networks (WSN) berbasis
modul radio protokol ZigBee untuk pengamatan lingkungan perairan pesisir secara
real time.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi terhadap
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam memberikan sumber
informasi bagi para pengguna yang membutuhkannya. Rancang bangun instrumen
yang dihasilkan diharapkan dapat menjadi sebuah wahana yang dapat memantau
kondisi perairan di wilayah pesisir.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada perancangan instrumen dan sistem transmisi
data buoy tertambat dengan mengaplikasikan WSN berbasis modul radio protokol
ZigBee untuk pengamatan lingkungan pesisir secara real time. Buoy tertambat yang
digunakan merupakan desain penelitian Withamana (2013). Hasil pengukuran
berupa data suhu permukaan laut dibeberapa lokasi ditampilkan secara real time
pada base station.
2 TINJAUAN PUSTAKA
Mooring Buoy
Wahana mooring buoy atau buoy tertambat merupakan salah satu opsi untuk
observasi laut (Gambar 1). Umumnya, buoy tertambat terdiri dari dua bagian utama,
di atas dan di bawah permukaan air. Bagian atas yang mengapung di permukaan
berfungsi mengambil pengukuran, mengirimkan data dan informasi yang
dikumpulkan, dan tempat meletakkan solar panel sebagai sumber daya. Di bawah
permukaan buoy terdapat rantai yang mengarah ke jangkar di dasar perairan.
Beberapa sensor juga dapat dipasang di sepanjang rantai jangkar, yang
memungkinkan pengukuran di kolom perairan. Sensor yang terpasang pada buoy
dapat disesuaikan berdasarkan kebutuhan parameter yang akan diukur. Dengan
bentuk seperti pelampung buoy dapat memberikan data 24 jam sehari, 7 hari
seminggu, 365 hari setahun, dan menyediakan data secara real time. Data yang
dapat diberikan secara real time dapat segera dibagi dengan publik, sehingga
menciptakan kesadaran yang lebih besar dari kondisi perairan. Salah satu wahana
buoy tertambat sukses adalah Tropical Atmosphere Ocean/Triangle Trans-Ocean
Buoy Network (TAO/TRITON) array di Samudera Pasifik. Sistem buoy yang
dikembangkan oleh National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
dan Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) adalah
4
salah satu sistem observasi laut yang sukses mengamati fenomena La Nina dan El
Nino (Sheinbaum 2003).
Gambar 1 Buoy tertambat TRITON yang dilengkapi dengan sensor kecepatan dan
arah angin, suhu, kelembaban, tekanan atmosfer, curah hujan dan solar
radiasi (Sumber: www.jamstec.go.jp)
Wireless Sensor Network
Perkembangan teknologi Microelectromechanical System (MEMS) membuat
ukuran sebuah pemancar dan penerima radio memiliki ukuran sangat kecil, hemat
daya, dan memiliki kecepatan transfer data yang baik (Alkandari et al. 2011). Awal
perkembangan wireless sensor network (WSN) tidak disertai dengan standarisasi
protokol, sehingga komunikasi antar perangkat menjadi sulit. Seiring dengan
kebutuhan yang unik tersebut, protokol ZigBee dikembangkan. Namun ZigBee
sendiri bukanlah sebuah komunikasi yang digunakan untuk pengiriman data yang
besar atau kecepatan transfer yang tinggi. Bluetooth dan wifi merupakan sebuah
standar yang bekerja untuk kecepatan transfer dari tingkatan sedang hingga tinggi,
sehingga cocok digunakan untuk pengiriman data yang besar, sedangkan untuk
sebuah perangkat dengan kecepatan transfer rendah dapat menggunakan standar
ZigBee. ZigBee adalah spesifikasi untuk protokol komunikasi tingkat tinggi yang
mengacu pada standart IEEE 802.15.4 yang berhubungan dengan Wireless Personel
Area Networks (WPANs). Standar ZigBee sendiri lebih banyak diaplikasikan
kepada sistem tertanam (embedded application) seperti pengendalian industri atau
pengendali alat lain secara wireless, data logging, dan juga sensor wireless dan lain-
5
lain. ZigBee memiliki kecepatan transfer sekitar 250 Kbps, yang lebih rendah
dibandingkan dengan WPANs lain seperti bluetooth yang mempunyai kecepatan
transfer dengan 1 Mbps.
Tabel 1 menguraikan perbedaan antara ZigBee, bluetooth, dan wifi. Beberapa
karekteristik dari ZigBee adalah sebagai berikut: 1) bekerja pada frekuensi 2.4 GHz,
868 MHz, dan 915 MHz, dimana ketiga rentang frekuensi ini merupakan rentang
frekuensi yang gratis yaitu 2.4 GHz, 868 sampai 870 MHz, dan 902 sampai 928
MHz. Tiap lebar frekuensi tersebut dibagi menjadi 16 kanal. Untuk frekuensi 2.4
GHz digunakan hampir di seluruh dunia, sedangkan aplikasi untuk rentang
frekeunsi 868 MHz digunakan di daerah Eropa, sedangkan 915 MHz digunakan
pada daerah Amerika Utara, Austaralia dan lain-lain, 2) mempunyai konsumsi daya
yang rendah maksimum transfer rate untuk tiap data pada tiap lebar pita adalah
sebagai berikut 250 Kbps untuk 2.4 GHz, 40 Kbps untuk 915 MHz, dan 20 Kbps
untuk 868 MHz, 3) mempunyai throughput yang tinggi dan dan latency yang rendah
untuk duty cycle yang kecil, 4) data yang dapat dipercaya karena memiliki handshaked protocol untuk transfer data, 5) mempunyai beberapa jenis topologi seperti
pear to pear, mesh, dll. Dalam pengiriman data, ZigBee memiliki 3 cara yaitu:
1. Data yang dikirim periodik, maksudnya adalah data dikirim dengan waktu yang
telah ditentukan, contohnya pada sensor, sensor aktif, kemudian membaca data
dan mengirimkannya, dan kemudian akan kembali tidak aktif (sleep mode).
2. Data yang dikirim berselang waktu yang sesuai. Contohnya dapat kita lihat pada
alat pendeteksi kebakaran, alat tersebut hanya perlu mengirimkan data pada saat
diperlukan.
3. Data dikirimkan secara berulang dengan kecepatan yang tetap. Hal ini akan
sangat bergantung dengan time slot yang dialokasikan, atau biasa yang disebut
GTS (guaranteed time slot).
6
Tabel 1 Jenis teknologi nirkabel yang berkembang saat ini (Albaladejo 2010)
Teknologi
Wifi
WiMAX
Bluetooth
Standar
802.11n
802.11/b
/g/n
IEEE
802.16
IEEE
802.15.1
GSM
GPRS
IEEE
ZigBee
.
IEEE
802.15.4
Penjelasan
Sistem transmisi data nirkabel untuk
jaringan komputasi
Kecepatan
11/54/300 Mbps
Jangkauan
< 100 m
Frekuensi
5 GHz
2.4 GHz
Standar untuk transmisi data
menggunakan gelombang radio
Spesifikasi industri untuk WPAN yang
mampu mentransmisikan suara dan data
antar perangkat yang berbeda melalui
frekuensi radio bebas.
Sistem standar komunikasi melalui
telepon genggam dan menggabungkan
teknologi digital.
Ekstensi dari GSM untuk unswitch (atau
paket) transmisi data