Desain Topologi Komunikasi Wireless Sensor Network (WSN) pada Aplikasi Sistem Structural Health Monitoring (SHM) Jembatan

Abstract

Sistem SHM (Structural Health Monitoring) berbasis WSN (Wireless Sensor Network) memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan berbasis kabel. Namun, WSN memiliki kekurangan yaitu kapasitas dan daya baterai WSN kecil. Mendesain topologi yang sesuai dengan lingkungan merupakan salah satu cara untuk menghemat energi. Pada penelitian ini, dilakukan simulasi dengan menggunakan simulatort NS-2 berdasarkan karakteristik Xbee Pro v1.xCx dengan dua asumsi. Asumsi yang pertama adalah dimana sepuluh node sensor akan bergantian mengirimkan paket data menuju sink secara bergantian. Sedangkan asumsi yang kedua adalah jika terdapat sebuah kendaraan yang melintasi jembatan dari kiri ke kanan sehingga node sensor akan mengirimkan paket data menuju sink mengikuti gerakan kendaraan. Pada topologi star asumsi pertama didapatkan nilai dari parameter kinerja jaringan seperti packet loss, delay end-to-end rata-rata, throughput, energi end-to-end rata-rata yang dihasilkan masing-masing adalah 89,99%, 6,597 ms, 0,89 kbps dan 5,512 Joule. Sedangkan pada asumsi yang kedua masing-masing adalah 90,02%, 6,75 ms, 1,60 kbps dan 0,318 Joule. Pada topologi mesh asumsi pertama didapatkan nilai dari parameter kinerja jaringan seperti packet loss, delay end-to-end rata-rata, throughput, energi end-to-end rata-rata yang dihasilkan masing-masing adalah 0,0027%, 23,0265 ms, 8,00 kbps dan 222,38 Joule. Sedangkan pada asumsi kedua masing-masing adalah 0,55%, 34,43 ms, 15,98 kbps dan 6,01 Joule. Pada topologi half tree asumsi pertama didapatkan nilai dari parameter kinerja jaringan seperti packet loss, delay end-to-end rata-rata, throughput, energi end-to-end rata-rata yang dihasilkan masing-masing adalah 0,0027%, 23,0273 ms, 8,00 kbps dan 219,71 Joule. Sedangkan asumsi kedua masing-masing adalah 4,43%, 33,48 ms, 15,35 kbps dan 6,23 Joule. Berdasarkan parameter kinerja jaringan, maka topologi mesh dan half tree dapat diimplemen-tasikan pada sistem SHM jembatan.

Kata Kunci : efisiensi energi, SHM, topologi, WSN