SISTEM NIRKABEL TERDISTRIBUSI UNTUK MENINGKATKAN KUAT SINYAL WIFI PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL - Politeknik Negeri Padang
National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Information Technology. Politeknik Negeri Padang, 15 – 16 Oktober 2016
ISSN:2541-111x
SISTEM NIRKABEL TERDISTRIBUSI UNTUK MENINGKATKAN KUAT SINYAL WIFI PADA JARINGAN SENSOR NIRKABEL
1) 2)
Cipto Prabowo,MT , Zurnawita, MT
1) Teknik Komputer, Jurusan Teknologi Informasi Politeknik Negeri Padang, Padang Kompleks Kampus Politeknik Negeri Padang Jalan Limau Manis Padang
2) Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang, Padang Kompleks Kampus Politeknik Negeri Padang Jalan Limau Manis Padang
1) 2)
Email : cipto_prabowo@yahoo.com , zurnawita@gmail.com
Abstrak
Sistem Monitoring Ruangan Kelas pada suatu Institusi Pendidikan membutuhkan beberapa piranti pengukuran (suhu, kelembaban dan kualitas cahaya) yang terletak pada beberapa ruangan. Piranti-piranti ini secara langsung mengirimkan data ke server sehingga membentuk suatu jaringan sensor. Piranti-piranti ini terhubung secara nirkabel, permasalahan muncul dikarenakan banyaknya piranti wifi terpasang pada titik-titik yang berdekatan dengan piranti pengukuran ditambah dengan piranti wifi bergerak seperti handphone maupun laptop sehingga menimbulkan interfensi sinyal pada masing-masing piranti yang berakibat lemahnya sinyal wifi selain juga ditimbulkan oleh penghalang-penghalang fisik seperti tata letak ruangan, tata letak furnitur (lemari kayu maupun besi) dan pembatas ruangan (tembok, kayu, kaca) Dengan menerapkan seleksi kanal, pengaturan tata letak piranti dan jaringan mesh statik dapat meningkatkan kekuatan sinyal wifi sehingga kualitas pengiriman data menjadi lebih bagus, yang ditunjukkan dengan nilai QoS yang tinggi.
Kata kunci : seleksi kanal, jaringan mesh statik, wifi, jaringan sensor, QoS
1. Pendahuluan
Salah satu faktor keberhasilan pembelajaran di dalam ruang kelas adalah suasana yang nyaman, salah satunya dipengaruhi oleh kondisi ruang kelas. Kondisi yang sangat mempengaruhi suasana pembelajaran tersebut antara lain kuat cahaya serta suhu dan kelembaban dalam ruangan [1]. Agar kondisi suatu ruangan kelas dapat diketahui setiap saat sehingga kenyamanan mahasiswa tidak terganggu dalam proses pembelajaran maka diperlukan suatu sistem pemantauan atau monitoring. Penerapan sistem monitoring ruang kelas berbasis jaringan nirkabel pada wilayah kampus sangat diperlukan untuk memangkas kebutuhan bahan baku terutama kabel, hal ini dikarenakan area jangkauan yang sangat luas dan berjarak saling berjauhan, tetapi permasalahan timbul dikarenakan banyaknya piranti nirkabel yang beredar di sekitar kampus, seperti akses point, handphone, laptop, dan lain-lain sehingga wilayah udara kampus dipenuhi dengan piranti yang menggunakan frekuensi yang sama yaitu 2,4-5 GHz, akibatnya kemungkinan terjadinya interfensi antara masing-masing piranti dapat terjadi sehingga mempengaruhi kecepatan atau throughput dari piranti tersebut. Selain itu dikhawatirkan data yang terkirim dari sensor ke server mengalami perubahan atau penundaan yang tidak diharapkan. Kualitas suatu jaringan diukur berdasarkan nilai Quality of Service-nya, yaitu kinerja jaringan didasarkan atas
throughput , delay, jitter dan packet loss. Kualitas ini dapat dipengaruhi oleh interfensi atau gangguan sehingga
berakibat pada menurunnya kualitas pada sinyal receive suatu piranti. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa kualitas sinyal receive dipengaruhi oleh tata letak piranti wifi (akses poin), pemilihan kanal, topologi jaringan yang digunakan dan pengaruhnya terhadap kualitas data yang diterima oleh server. National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Information Technology. Politeknik Negeri Padang, 15 – 16 Oktober 2016
ISSN:2541-111x Pada penelitian ini topologi jaringan yang digunakan adalah memadukan antara jaringan ad-hoc dan infrastruktur, piranti sensor sampai dengan server terhubung secara nirkabel. Penelitian terdahulu melakukan pengujian throughput didasarkan pada jarak akses poin [2], pengujian kinerja jaringan (throughput, jitter, delay dan packet loss) didasarkan oleh tata letak akses poin [3], mengestimasi interferensi sinyal pada jaringan sensor [4], pengujian kualitas video streaming pada jaringan nirkabel [5]. Pada penelitian ini diharapkan dapat mengetahui hubungan jarak, halangan dan penggunaan kanal terhadap kualitas sinyal penerimaan pada perangkat wifi serta kualitas data yang diterima.
2. Tinjauan Pustaka
Suatu perangkat yang melakukan komunikasi data menggunakan jaringan wlan dan Bluetooth mengakibatkan terjadinya interferensi dari kedua sinyal tersebut sehingga kualitas throughput menjadi rendah, sehingga untuk meminimalisir inteferensi tersebut diperlukan pengaturan jarak antara user, acces point dan perangkat Bluetooth. Pada penelitian ini Asep hanya menggunakan 1 acces point dan 1 perangkat Bluetooth (handphone) dan 1 user (laptop) dan jarak diatur secara horizontal saja sehingga pengaruh jarak vertikal belum diperhatikan dan jika terdapat jaringan wifi dan Bluetooth lebih dari 1 belum dilakukan pengujian.[2] Kualitas jaringan nirkabel sangat dipengaruhi oleh jarak host dengan piranti wifi (Akses Poin) dan piranti wifi sekitar. Dalam penelitiannya nilai terbaik packet loss pada proses streaming video didapatkan pada jarak host terdekat dengan piranti wifi dan pada lingkungan tanpa wifi selain wifi sumber. [3] Kualitas sinyal Wifi yang diterima user tergantung pada kondisi lingkungan, pada lingkungan terbuka memiliki kualitas lebih baik karena faktor penghalang relative kecil, sedangkan pada ruang tertutup memiliki kualitas paling rendah dikarenakan banyak penghalang sehingga sinyal mengalami refleksi yaitu sebagaian cahaya diserap, dipantulkan atau kombinasi keduanya sehingga kualitas sinyal sampai ke user menjadi lemah, difraksi ketika gelombang radio tidak bisa menembus halangan, dan scattering yaitu sinyal akan dihamburkan ke segala arah, pengaruh ini menimbulkan penguatan atau pengurangan kekuatan sinyal. Kekuatan sinyal sangat dipengaruhi jumlah halangan serta konstruksi material yang ada disekitar lokasi perangkat wifi.[4] Pada penelitian diatas belum secara jelas mendapatkan pengaruh topologi yang digunakan terhadap kualitas penerimaan sinyal dan kualitas data yang diterima. Maka pada penelitian ini akan dilakukan penerapan topologi jaringan yang berbeda, yaitu topologi infrastruktur dan perpaduan topologi ad-hoc dan infrastruktur QoS (quality of Service) adalah ukuran kualitas transmisi dan kemampuan pelayanan pada suatu jaringan.
Kualitas transmisi suatu jaringan meliputi Loss(jumlah paket yang tidak diterima disbanding dengan jumlah paket yang ditransmisikan), Delay (waktu yang dibutuhkan suatu paket dari pengiriman ke tujuan hingga dikirimkan kembali ke sumber pengirim), variasi Delay atau jitter (perbedaan waktu antara delay) [5]
3. Metode Penelitian
Pada penelitian ini dilakukan 2 penggunaan topologi yang berbeda pada 2 lokasi yang berbeda. Pada pengujian pertama digunakan topologi jaringan infra struktur dengan memvariasikan tata letak akses poin, seperti terlihat pada gambar 1. Pada pengujian ini akan diambil data RSSI (Indikator kuat sinyal penerimaan) dan data delay dengan variasi jarak serta halangan antara server, akses poin dan host. Kemudian pada pengujian kedua akan menggunakan topologi infrastruktur dan ad-hoc seperti terlihat pada gambar 2. Pada pengujian ini akan didapatkan data packet loss dan delay.
Gambar 1. Pengujian 1 Gambar 2. Pengujian 2
Pada gambar 2 antara server dengan AP1 terhubung secara infra struktur sedangkan antar AP1, AP2 dan AP3 terhubung secara ad-hoc.
Pada pengujian 1 didapatkan hasil sebagai berikut Tabel 1. Pengujian 1
AP POSISI RSSI Data
VERTIKAL HORISONTAL (dBm) (detik)
1 1 -49 <1 1 0,5 1 -39 <1 1 0,5 5 -56 <1
1 5 -65 <1
1
1 10 -72 <1
1 10 -72 <1
1 25 -84 >1 25 m 50 m
National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Information Technology. Politeknik Negeri Padang, 15 – 16 Oktober 2016
ISSN:2541-111x
4. Hasil dan Pembahasan
National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Information Technology. Politeknik Negeri Padang, 15 – 16 Oktober 2016
ISSN:2541-111x Pada tabel terlihat bahwa semakin jauh jarak host dengan akses poin akan menghasilkan nilai RSSI semakin turun dan halangan sangat mempengaruhi kualitas penerimaan sinyal, hal itu terlihat pada posisi verikal 0 yaitu antara host dan akses poin posisi sejajar tetapi antara keduanya terdapat halangan kaca dan kayu menghasilkan nilai RSSI lebih jelek disbanding host yang posisi vertikalnya 0,5 (posisi host lebih tinggi dari akses poin dan tidak terhalang kaca dan kayu. Pada jarak yang jauh antara host, server dan akses poin diperlihatkan bahwa semakin jauh dan semakin banyak halangan tidak hanya mengurangi kualitas sinyal penerimaan tetapi juga mempengaruhi waktu penerimaan data. Pada pengujian ke 2 diperlihatkan pada tabel 2.
Tabel 2. Pengujian 2 Pada pengujian 2 menggunakan topologi infrastruktur dan ad-hoc terbukti dapat memperbaiki waktu penerimaan data, dengan jarak >25 meter dan halangan yang banyak menghasilkan waktu penerimaan kurang dari 1 detik.
5. Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : a.
Semakin jauh jarak mempengaruhi kualitas kekuatan sinyal b.
Perubahan chanel tidak terlalu berpengaruh terhadap kekuatan sinyal c. Semakin banyak halangan mempengaruhi kualitas kekuatan sinyal dan waktu penerimaan data d.
Jarak dan halangan tidak mempengaruhi kualitas data Untuk mendapatkan data yang lebih valid lagi maka diperlukan beberapa saran sebagai berikut a.
Kualitas Jaringan pada jaringan yang lebih besar b.
Topologi Adhoc murni c. Perangkat wifi yang berbeda National Conference of Applied Sciences, Engineering, Business and Information Technology. Politeknik Negeri Padang, 15 – 16 Oktober 2016
ISSN:2541-111x
Daftar Pustaka
[1] Shaughnessy, Ulla Haverinen, Shaughnessy, Richard J, 2015, Effects of Classroom Ventilation Rate and Temperature on Students Test Scores, Journal PLOS ONE
[2] Insani, Asep, 2011, Pengaruh Performansi Akibat Interferensi Pada Sistem Bluetooth dan WLAN 802.11B, Buletin Pos dan Telekomunikasi Vol. 9 No. 4 [3] Hasad, Andi, Paronda, Abdul Hafid, 2015, Analisis Data Rate dan Interferensi Wifi Pada VideoStreaming Melalui
Jaringan Bluetooth Piconet Pervasive, Journal of Electrical dan Electronics Vol.3 No. 2 [4] Razak, Irawati, Ulfiah, Farchia, 2009, Studi Tentang Karakteristik Kualitas Sinyal Terhadap Profil Gedung Dengan
Pemodelan Propagasi Radio Pada Sistem WLAN Indoor, Media Elektrik, Vol. 4 No. 1 [5] Cisco, 2005, Enterprise QoS Solution Reference Network Design Guide, Cisco Press Book
Biodata Penulis Cipto Prabowo, memperoleh gelar Sarjana (S.T.)
Program Studi Teknik Elektro Institut Sains dan Teknologi “AKPRIND” Yogyakarta, lulus tahun 2000, memperoleh gelar Pasca Sarjana (M.T.), Program Studi Teknik Elektro Konsentrasi Sistem Isyarat dan Elektronika Universitas Gadjah Mada, lulus tahun 2005. Saat ini sebagai Staf Dosen pada Jurusan Teknologi Informasi Program Studi Teknik Komputer Politeknik Negeri Padang
Zurnawita, memperoleh gelar Sarjana (S.T.) Program Studi Teknik Elektro Institut Teknologi Bandung, lulus tahun 1999,
memperoleh gelar Pasca Sarjana (M.T.), Program Studi Teknik Elektro Konsentrasi Sistem Isyarat dan Elektronika Universitas Gadjah Mada, lulus tahun 2005. Saat ini sebagai Staf Dosen pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Politeknik Negeri Padang