PENDAHULUAN

Pada makalah ini dibahas tentang teori dasar jaringan sensor atau yang sering disebut

sensor network. Penjelasan tentang jaringan sensor diantaranya yang mencakup

beberapa hal, diantaranya definisi, fungsi dan perangkat jaringan sensor serta jenis-jenis

sensor.

Perkembangan dari sensor network sebenarnya sudah dimulai dari kebutuhan dalam

bidang militer seperti pemantauan pada saat perang di medan perang. Tapi sekarang

Sensor Network sudah digunakan dalam bidang industri dan penggunaan untuk

kemudahan masyarakat sipil, melingkupi pengawasan dan pengontrolan proses dalam

industri, pemantau kondisi lingkungan, aplikasi untuk kesehatan, otomatisasi pada rumah,

dan pengaturan pada lalu lintas.

Dalam penambahan pada satu atau lebih suatu sensor, masing-masing node dalam

network sensor biasanya dilengkapi dengan radio tranciever atau alat komunikasi wireless

lainnya, mikro-kontroler dan sumber energi, biasanya baterei. Untuk ukuran node sensor

pada wireless sensor network memiliki kisaran node sensor yang bisa mencapai besar dari

sebuah kotak sepatu hingga seukuran debu.

SENSOR NETWORK

1. DEFINISI

Jaringan sensor (Sensor Network) adalah suatu jaringan yang dibuat khusus untuk

menangani tugas yang berkaitan dengan penginderaan kondisi lingkungan. Jaringan ini

terbentuk dari tiga komponen utama, yaitu target (target node), sensor node, dan titik

pengumpul (sink node). Penginderaan dilakukan oleh sensor node dalam suatu sensor

field. Target node merupakan komponen pendukung yang memberikan sinyal secara

stimulan sedangkan sink node bertugas sebagai titik pengumpul.

Komponen utama dalam jaringan sensor adalah sensor itu sendiri. Sensor adalah suatu

device yang berfungsi untuk mengukur suatu kondisi / nilai parameter–parameter fisis

misal pengukuran temperatur, kelembaban, jarak, kualitas udara dan sebagainya.

Parameter–parameter terukur itu kemudian diubah menjadi besaran listrik (transducer).

2. JENIS-JENIS SENSOR

2.1 Sensor Suhu LM35

Sensor (transducer) suhu merupakan suatu komponen yang berfungsi untuk mengubah

besaran suhu menjadi besaran listrik. Jadi sensor suhu digunakan untuk mengukur kondisi

suhu atau perubahan suhu dengan keluaran besaran analog yang pada umumnya berupa

tegangan listrik atau arus listrik. Jenis-jenis sensor suhu sangat banyak namun tipe LM35

merupakan jenis yang sangat banyak digunakan karena harganya murah dan jangkauan

pengukurannya cukup luas atau lebar. Sensor tersebut dapat beroperasi pada tegangan

antara 4–20 VDC dan keluarannya naik sebesar 10 mV setiap derajat Celcius, sedangkan

jangkauan pengukurannya mulai dari - 55 sampai dengan 150 °C.

2.2 Sensor Cahaya LDR

LDR atau Light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai

hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima. LDR dibuat dari bahan cadmium

sulfida (CdS) yang peka terhadap cahaya. Saat cahaya mengenai LDR, foton akan

menabrak atom CdS dan melepaskan elektron. Semakin besar intensitas cahaya yang

mengenai permukaan LDR, maka semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatannya

sehingga hambatan LDR akan menurun.

2.3 Mikrokontroller

Mikrokontroler sering dipakai sebagai komponen pengendali pada suatu peralatan karena

memiliki kelengkapan-kelengkapan yang diperlukan untuk bekerja dalam sistem single

chip dan juga pertimbangan ekonomis. Misalnya mikrokontroler AT8535 memiliki fitur 8

Kbyte downloadable flash memori, 3 level program memori lock, 256 byte RAM internal,

32 bit I/O yang dapat digunakan semua, 3 buah timer/counter 16 bit, frekuensi kerja 0

MHz sampai 33 MHz, tegangan operasi 4,0 volt sampai 5,5 volt.

2.4 Sensor Node dan Sink Node

Tiap sensor node biasanya dilengkapi oleh empat unit utama, yaitu unit pencatuan (power

unit), unit pemroses sinyal (processing unit), unit pemancar dan penerima (transceiver

unit), dan unit penginderaan (sensing unit).

Gambar - Komponen-komponen utama sebuah sensor node

Suatu jaringan sensor terbentuk dari kumpulan titik-titik sensor yang sangat banyak dan

tersebar tidak beraturan dalam suatu area yang disebut sensor field. Ciri unik lain dari

jaringan sensor adalah kerjasama antar titik-titik sensor (sensor nodes) yang dilengkapi

dengan prosesor on-board. Disamping mengirim data mentah untuk diolah, sensor node

juga menggunakan kemampuan prosesornya untuk menangani aktifitas komputasi yang

sederhana dan mengirimkan data yang dibutuhkan dan sebagian data yang sudah berhasil

diproses.

3. APLIKASI SENSOR NETWORK

Beberapa aplikasi dari jaringan sensor dapat diterapkan di berbagai bidang kehidupan,

diantaranya bidang kesehatan, militer, dan perumahan. Di bidang militer contohnya,

penyebaran yang cepat dan dinamis serta self-organization dan karakteristik fault

tolerance dari jaringan-jaringan sensor membuat sistem ini menjadi suatu sistem

penginderaan yang sangat menjanjikan untuk keperluan militer. Beberapa aplikasi praktis

pada sektor ini dapat mencakup diantaranya dalam memberi aba-aba atau perintah,

sistem kontrol, berkomunikasi, perhitungan, intelijen, pengawasan, pengintaian, dan

sistem pentargetan. Dalam bidang kesehatan, titik-titik sensor disebar untuk memonitor

para pasien dan menolong pasien-pasien yang lumpuh/cacat. Beberapa aplikasi di bidang

komersial termasuk pengaturan inventaris, pengawasan kualitas produk, dan pengawasan

area bencana.

4. FUNGSI SENSOR NETWORK

Fungsi utama dari aplikasi sensor network adalah untuk mengambil data informasi hasil

sensor dan merambatkannya ke suatu titik pengumpul (collector point). Data yang

ditransmisikan pada jaringan sensor adalah data yang didapatkan dari hasil sampling

seperti nilai temperatur. Ukuran data ini relatif kecil dan memerlukan bandwidth

frekuensi radio yang kecil pula dalam transmisinya. Tipikal paket data yang telah siap

ditransmisikan dalam jaringan ini berukuran sekitar puluhan byte.

5. SKEMA SENSOR NETWORK

Komponen-komponen yang digunakan sebagai node pada jaringan sensor ini dapat

digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu: sensor nodes (mobile node), target nodes (phenom

node) dan sink nodes (data collector).

Gambar – Skema Wireless Sensor Network

6. WIRELESS SENSOR NETWORK

Wireless sensor network adalah jaringan wireless alat yang menggunakan sensor untuk

memonitor fisik atau kondisi lingkungan sekitar,seperti suhu, suara, getaran, gelombang

elektromagnetik, tekanan, gerakan, dan lain-lain.

Aplikasi dan penggunaan dari Wireless Sensor Network ada banyak dan bervariasi, tapi

umumnya adalah untuk monitoring, tracking dan controlling. aplikasi spesifik dari wireless

sensor network misalnya adalah pengontrolan reactor nuklir, pendeteksi api, dan

monitoring lalu lintas.

Pengawasan suatu daerah (area monitoring) adalah suatu hal yang umum dalam aplikasi

wireless sensor network. Dalam area monitoring, wireless sensor network disebarkan

secara merata ke sebuah daerah untuk mengamati sebuah fenomena tertentu, seperti

penggunaan wireless sensor network pada medan perang yang disebarkan secara merata

untuk mendeteksi pergerakan musuh sebagai ganti dari penggunaan dari ranjau darat.

Ketika sensor mendeteksi kejadian(panas, gerakan, getaran, suara, medan electromagnet,

dan lain-lain) yang terjadi pada daerah yang dimonitori , aktivitas yang terjadi harus

dilaporkan ke salah satu dari base stations, yang mana akan ada dilanjutkan aksi-aksi yang

sudah ditentukan (misalnya mengirimkan pesan melalui internet atau melalui satelit).

Tergantung pada data atau aplikasi yang digunakan, beda fungsi yang dipakai memerlukan

propagasi data yang berbeda.

Aplikasi lain dari penggunaan wireless sensor network adalah untuk pengawasan

lingkungan (environmental monitoring). Kebanyakan dari penggunaan ini, wireless sensor

network memiliki waktu aktif yang pendek. Biasanya digunakan untuk proyek pengamatan

gejala-gejala alam.

Sensor node bisa diibaratkan seperti komputer kecil, sangat basic pada bagian permukaan

tampilan dan komponen-komponen yang ada di dalamnya. Komponen-komponen

tersebut biasanya terdiri dari satu unit pemroses dengan computational power yang

terbatas dan memori yang terbatas, sensor (termasuk sensor dengan kondisi yang

khusus), alat komunikasi (biasanya radio tranciever), sumber tenaga yang kecil, biasanya

berbentuk baterei. Kemungkinan yang lain adalah sebuah modul pengolahan energy, dan

alat komunikasi cadangan/kedua.

7. WIRELESS VIRTUAL SENSOR NETWORK (WVSN)

Wireless Visual Sensor Network (WVSN) merupakan suatu sistem yang dibangun

berdasarkan adanya banyak keterbatasan, seperti keterbatasan daya dan keterbatasan

kemampuan kanal nirkabel. Karena berbagai keterbatasan tersebut maka diperlukan

suatu mekanisme untuk penghematan berbagai sumber daya yang terbatas tersebut. Dari

hal-hal tersebut, maka beberapa permasalahan untuk mengefisiensikan energi yang

terbatas dalam memberi layanan yang kontinyu dan informasi yang lengkap secara visual

yang menjadi tujuan, meliputi:

1. Pada wireless sensor network berbagai hal dapat terjadi yang dapat mengurangi

fungsionalitasnya. Suatu daerah target yang seharusnya dapat dicakup seluruhnya

oleh banyaknya penyebaran node sensor dapat tidak seluruhnya tercakup karena

beberapa hal, seperti penempatan kamera secara acak dan rusaknya satu atau

lebih sensor. Permasalahan lain akan muncul apabila object yang ditangkap adalah

object dengan karakteristik yang dinamik dan lebih kompleks. Pendekatan untuk

menjawab permasalahan area cakupan dengan mengefektifkan penggunaan

sensor network sehingga pengefisiensian energi dapat dicapai.

2. Perancangan skema sistem untuk penanganan jaringan sensor visual yang handal

dalam memberikan pelayanan optimal pada pengguna sehingga tidak ada daerah

yang tidak tercakup (coverage hole)

Sensor Network

Documents

Transcript of Sensor Network