RANCANG BANGUN WIRELESS SENSOR NETWORK

BERBASIS ZIGBEE UNTUK MONITORING SUHU

PADA GUNUNG BERAPI

Oleh :

Rois Akbar

08524035

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

2013

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

JJURUSAN TEKNIK ELEKTRO FTI

PROPOSAL PENELITIAN TUGAS AKHIR

Nama : Rois Akbar

NIM : 08524035

Contact : Jl. Bugisan selatan 06 Tirtonirmolo, Kasihan, Bantul 55181

No. Hp : 085643418505

Email : roisakbar@gmail.com

PERSETUJUAN PEMBIMBING

Proposal Tugas Akhir ini telah disetujui oleh :

Pembimbing I

Dr. Eng Hendra Setiawan, S.T., M.T

Pembimbing II

Firdaus, S.T., M.T

A. JUDUL / TOPIK

“RANCANG BANGUN WIRELESS SENSOR NETWORK BERBASIS ZIGBEE

UNTUK MONITORING SUHU PADA GUNUNG BERAPI”

B. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang

Wireless Sensor network dewasa ini marak digunakan sebagai alat monitoring.

Salah satunya monitoring deteksi dini bencana alam. Salah satu bencana yang

sulit dikontrol adalah perambatan awan panas Gunung Berapi. Oleh karena itu

perlu dikaji alternatif atau solusi baik dari aspek pencegahan (preventif),

pengurangan (mitigasi) maupun penanggulangan (rehabilitasi) guna mengurangi

faktor-faktor kerugian yang ditimbulkan oleh kurangnya deteksi dini terhadap

perambatan awan panas. Supaya dampak yang diakibatkan gangguan-gangguan

tersebut dapat ditekan maka diperlukan sistem monitoring secara berkala

menggunakan metode pengukuran jarak jauh atau telemetri.

Gelombang radio sangat efektif untuk transmisi data tanpa kabel karena

instalasi tidak kompleks dan mempunyai jangkauan yang luas. Sistem ini dapat

mempermudah pekerjaan teknisi lapangan dalam pengukuran jarak jauh seperti

sampai titik mana saja perambatan awan panas secara periodik.

Setelah data pengukuran diambil dari trafo kemudian dikirim menggunakan

RF Module (Xbee PRO 2 S) dan diterima oleh bagian receiver, maka hasil

pengukuran akan ditampilkan di PC/Laptop menggunakan software interface

Delphi 7.0 sehingga teknisi dengan mudah menganalisa kondisi lapangan.

b. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka perumusan

masalah yang dapat diambil adalah sebagai berikut :

a. Bagaimana merancang alat yang dapat menampilkan data Suhu

lingkungan di banyak titik.

b. Bagaimana membuat sistem komunikasi data agar semua data

dapat terlihat dan terpantau dari jarak jauh.

c. Bagaimana menampilkan data dalam Interface yang memudahkan

dalam membaca data.

c. Tujuan dan Manfaat

Tujuan dan manfaat yang diharapkan dari penulisan laporan Tugas Akhir ini

adalah :

1. Sebagai rujukan dalam merancang sistem deteksi dini bencana

Alam Gunung Berapi.

2. Pengembangan sistem Wireless Sensor Network dari yang sudah

ada sebelumnya.

3. Mengetahui unjuk kerja dari Xbee Pro S2B dalam penggunaan

proses kirim-terima data.

d. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini meliputi :

1. Sistem minimum menggunakan ATMega8.

2. Pemrograman menggunakan Bahasa Basic (BASCOM)

3. Objek penelitian masih berupa prototype dengan potensiometer yang

dianalogikan sebagai sensor suhu.

4. RF Module yang digunakan adalah XBee PRO S2B.

5. Jarak yang digunakan adalah jarak terpendek sesuai kemampuan Xbee

PRO S2B.

6. Interface sederhana hanya menampilkan data pada tiap titik

menggunakan Delphi 7.0.

C. TINJAUAN PUSTAKA

Penelitian yang pernah ada :

1. Richards Kodong, Frans (2009) tentang “ Aplikasi Penentuan Status

Gunung Berapi Menggunakan Telemetri Suhu ”. Pada penelitian ini

besaran yang dimonitoring adalah suhu lingkungan menggunakan sensor

SHT 11 dengan Pemancar TLP434A dan Penerima RPL434A. Proses

pengambilan data suhu dari sistem sensor dilakukan oleh SHT 11 dan data

suhu dikonversi menjadi data tegangan menggunakan LM35, dimana

LM35 merupakan komponen elektronis berupa IC berkaki tiga yang

mampu menghasilkan tegangan sebanding dengan besaran suhu yang

menyelimuti. Radio transmitter TLP434A mempunyai cakupan sampai

200 meter dalam kondisi outdoor dan line of sight, sedangkan receiver

RPL434a bekerja pada frekuensi 433,92 MHz. Selanjutnya data yang

didapatkan akan diproses mikrokontroller dan ditampilkan di Komputer

melalui koneksi DB9.(Frans,2009)

2. Amerti Dwijaya, Diki (2012) tentang “ Aplikasi Wireless Sensor Network

Untuk Monitoring Trafo Distribusi ”. Pada penelitian ini besaran yang

diukur adalah tegangan dan arus. Sensor yang digunakan adalah trafo step

down sebagai sensor tegangan, dan ACS712 sebagai sensor arus. Pada

penelitian ini menggunakan Topologi Point-to-multipoint, dimana terdapat

dua buah perangkat transmitter dan satu buah receiver. Transmitter dan

Receiver masing-masing menggunakan Xbee Pro. Setelah proses

pengambilan data didapatkan kemudian data ditampilkan ke Komputer

melalui interface Visual Basic yang dihubungkan dengan RS232.(Diki,

2012)

3. Fajrin Lumbessy, Muhammad dan Yudo Baskoro, Mikail (2013) tentang

“Implementasi Wireless Sensor Network Untuk Early Warning Banjir”.

Pada penelitian ini parameter yang dimonitoring adalah kedalaman air

pada sungai. Untuk memperoleh data kedalaman air tersebut

menggunakan sensor ultrasonik. Pengiriman data secara nirkabel

menggunakan 3 buah Xbee Pro S2B RPSMA. Xbee yang pertama

digunakan sebagai transmitter data, Xbee kedua digunakan sebagai

repeater, dan Xbee terakhir digunakan sebagai receiver yang terhubung ke

PC.(Muhammad & Mikail, 2013)

Berdasarkan penelitian yang sudah ada, penelitian yang akan diajukan

dalam proposal ini adalah melakukan perancangan Wireless Sensor

Network yang terdiri 4 dari 5 titik terdapat sensor potensiometer yang

dianalogikan sebagai sensor suhu dimana jika ada salahsatu titik yang mati

hanya data titik yang mati yang tiak terkirim. Hal ini berbeda dengan

topologi-topologi pada penelitian sebelumnya yang menggunakan topologi

bus dimana bila salahsatu titik mati maka sistem tidak akan berjalan dan

tidak terjadi proses kirim-terima data. Atau topologi point-to-multipoint

dimana data yang diterima sangat tergantung oleh receiver dan tidak ada

backup receiver.

D. METODOLOGI / PERANCANGAN

Metode yang akan digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah

sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Tahapan ini mempelajari teori-teori dasar yang menunjang, yaitu tentang

mikrokontroler ATMega8, Bahasa Pemrograman BASCOM, Xbee Pro S2B

sebagai transceiver, dan Pembuatan interface menggunakan Delphi 7.0.

2. Perancangan dan Pembuatan Sistem

Tahapan ini terbagi menjadi dua, yaitu :

2.1. Perancangan & pembuatan perangkat keras (hardware) rangkaian

transmitter dan receiver.

2.2. Perancangan & pembuatan perangkat lunak (software) antarmuka

Pemrograman yang desesuaikan dengan skema jaringan dan alur proses kirim-

terima data.

Pengujian dan Analisis

Pada tahapan ini dilakukan pengujian terhadap keseluruhan sistem

yang telah dibuat untuk melihat unjuk kerja sistem tersebut apakah sudah dapat

memenuhi kebutuhan pemantauan suhu jarak jauh dan dapat dijadikan sebagai

deteksi dini bencana Gunung Berapi.

Penutup

Bagian ini merupakan tahapan terakhir yang berisikan kesimpulan dan

saran-saran yang diperoleh dari perancangan dan pembuatan Sistem Wireless

Sensor Network yang dibuat serta asumsi-asumsi yang dibuat selama melakukan

tugas akhir.

E. JADWAL PERENCANAAN

Bulan/2013 April Mei Juni

Minggu ke- 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Perancangan Hardware

Pemrograman

Perancangan Antarmuka

Pengujian dan Analisis

Penulisan laporan

F. DAFTAR PUSTAKA

[1] Faludi, Robert.“Building Wireless Sensor Network”. O’Reilly Media.2010

[2] Setiawan, Afrie. “20 Aplikasi Mikrokontroler ATMEGA 8535 & ATMEGA16

Menggunakan BASCOM-AVR”.Andi Offset.2011

[3] Soyoung Hwang, Donghui Yu. “Remote Monitoring and Controlling System

Based on ZigBee Networks”.Catholic University of Phusan.2012

[4] http://www.telegesis.com

[5] http://www.digi.com

[6] Richards Kodong, Frans,. 2009 “ Aplikasi Penentuan Status Gunung Berapi

Menggunakan Telemetri Suhu ”.Tugas Akhir, tidak diterbitkan. Yogyakarta:

Jurusan Teknik Informatika UPN Veteran Yogyakarta

[7] Dwijaya, Diki Amerti,. 2012 "Aplikasi Wireless Sensor Network Untuk

Monitoring Trafo Distribusi". Tugas akhir, tidak diterbitkan. Yogyakarta: Jurusan

Teknik Elektro Universitas Islam Indonesia.

[8] Muhammad Fajrin Lumbessy dan Mikail Yudo Baskoro ., 2013 “Implementasi

Wireless Sensor Network Untuk Early Warning Banjir”. Tugas akhir, tidak

diterbitkan. Yogyakarta: Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Indonesia.