WIRELESS SENSOR NETWORK

Kelompok 41. Estina Netalia

2. Ayu Kesuma

3. Maya Nurjanati

4. Abdul Rachman A

5. Kiky Sparingga

6. Alfian Pical

Apa itu Wireless Sensor Network?Wireless sensor network (WSN) adalah suatu infrastruktur

jaringan wireless yang menggunakan sensor untuk memonitor kondisi fisik dan lingkungan sekitar, seperti sensor suhu, suara, getaran,tekanan, gerakan, gelombang elektromagnetik, dan lainnya yang terhubung ke jaringan.

Sensor-sensor tersebut akan mengubah data analog ke data digital. Selanjutnya data dikirim ke suatu node melalui media komunikasi yang digunakannya, seperti bluetooth, infrared, dan Wifi.

Masing–masing node dalam jaringan sensor nirkabel dilengkapi dengan radio tranciever atau alat komunikasi wireless lainnya, mikrokontroler kecil, dan sumber energi (biasanya baterai).

Tipe sensor beserta contohnya yang bisa digunakan pada wireless sensor network :

Tipe Sensor Contoh Sensor

Temperatur Thermistor, thermocouple

Tekanan Pressure gauge, barometer, ionization gauge

Optik Photodiodes, phototransistors, infrared sensors, CCD sensors

Akustik Piezoelectric resonators, microphones

Mekanik Strain gauges, tactile sensors, capacitive diaphragms, piezoresistive cells

Gerakan dan Getaran Accelerometers, gyroscopes, photo sensors

Posisi GPS, ultrasound-based sensors, infrared-based sensors, inclinometer

Kelembaban Capacitive and resistive sensors, hygrometers, MEMS-based humidity sensors

Radiasi Ionization detectors, Geiger–Mueller counters

Arsitektur Wireless Sensor Network

Arsitektur WSN terdiri dari data acquisition network dan data distribution network. Monitoring dan sistem kontrol dilakukan oleh management center.

Komponen hardware dalam Wireless Sensor Network terdiri dari :Sensorboard : contoh tipe MTS240Mode Processor : contoh Mote (MPR 2400)Gateway : contoh tipe MIB 600 untuk komunikasi jaringan sensor dan

interface ethernet programming board (EPRB) untuk komunikasi server.

Server : contoh processor Intel pentium dual core CPU T2390 @ 1,86 GHz, memory DDR2 1GB.

Kontroler : contoh DT-51, switch panel, dimmer, motor stepper DC 12V.

Perangkat lunak (software) pada Wireless Sensor Network :Sensor node membutuhkan sistem operasi untuk mengatur

hardware dari sensor agar dapat berinteraksi dengan software aplikasinya. Contoh sistem operasi yang digunakan adalah TinyOS dengan bahasa pemrograman NesC.

TinyOS mengorganisir komponen perangkat lunaknya dalam beberapa lapisan. Lapisan terbawah terkait perangkat keras, dan lapisan tertinggi adalah aplikasi yang digunakan.

Prinsip Kerja Wireless Sensor NetworkSensorboard mengumpulkan data berupa intensitas cahaya,

temperatur, kelembaban, ataupun pergerakan objek dalam ruangan.

Mote kemudian mengirimkan data sensing ke gateway.Gateway mengolah data sensing dan mengirimkannya ke server.Server memproses data dari gateway untuk ditampilkan. Bila

sensor melaporkan parameter yang melewati batasan yang ditentukan, server memberi perintah pada kontroler.

Kontroler mengendalikan switch untuk menaikkan atau menurunkan kinerja peralatan listrik.

Topologi Wireless Sensor Network

Topologi yang dapat digunakan : topologi Star, Ring, Bus, Tree, Mesh, dan, Fully connected.

Model Protocol pada Wireless Sensor Network

Model protokol generik yang dapat digunakan : untuk mendeskripsikan jalur komunikasi (routing) di dalam jaringan sensor nirkabel. Protokol ini bersifat energy awareness.

Aplikasi Penggunaan WSN pada Bidang Pertanian

Dalam lingkungan pertanian dilakukan monitoring melalui WSN, dimana sistem kerjanya pada dasarnya hampir sama dengan sistem kerja jaringan WSN secara umum. Data dapat diakses melalui internet baik browser maupun mobile device.

Aplikasi Penggunaan WSN untuk Pengaturan Penggunaan Energi

Pemilik rumah dapat mengatur penggunaan energi listrik. Saat penggunaaan energi listrik mencapai titik maksimal dari yang ditentukan, secara otomatis jaringan sensor akan mengirim data ke gateway untuk diproses dan kontroler akan menurunkan nilai cahaya, temperatur, dan kelembaban ruangan.

Aplikasi Penggunaan WSN untuk Beberapa Area

TEKNOLOGI ZIGBEE

Latarbelakang Munculnya Zigbee Konsumsi energi atau daya yang besar pada teknologi WSN

sebelumnya.

Cadangan energi pada WSN terbatas Baterai mensuplai catu daya pada node untuk operasinya.

Jika salah satu node mati performansi jaringan dalam hal routing dan topologi berubah.

Konservasi energi dilakukan berulang-ulang meningkatan biaya dan mengganggu performansi jaringan.

Solusi : Teknologi wireless berdaya rendah, mudah, dan murah Teknologi Zigbee

Apa itu Zigbee?Teknologi Zigbee merupakan teknologi dengan data rate rendah

(low data rate), biaya murah (low cost), protokol jaringan tanpa kabel yang ditujukan untuk otomasi dan aplikasi remote control.

Zigbee terdiri dari kata Zig : gerakan zigzag, dan Bee: Lebah. Sehingga maknanya adalah penyampaian informasi berbentuk Zigzag dan caranya seperti lebah (membentuk sebuah jaringan).

ZigBee Tergolong standar keluarga IEEE 802.15 bersama Bluetooth (802.15.1) dan UWB (802.15.3) dengan kode standar IEEE 802.15.4. Kecepatan komunikasi max 250kbps, Jarak maksimal komunikasi pendek (10m - 70m), dan menggunakan 3 band frekuensi yaitu Band frekuensi 915MHz (Amerika), 868MHz (Eropa), dan 2.4GHz (Jepang).

Contoh Bentuk Fisik Wireless Zigbee

Nama produk ini adalah X-Bee Pro, pabrikan Maxstream/Digi. Bentuknya kecil, pengoperasiannya mudah, dan harganya murah. Jika ingin menggunakan wireless ini minimal harus membeli 2 buah chip X-Bee untuk komunikasi point to point, atau lebih untuk komunikasi multipoint.

Prinsip Kerja Zigbee

Zigbee memanfaatkan penuh kelebihan dari physical radio yang sangat berguna dari standar IEEEE 802.15.4

Zigbee menambahkan jaringan logika, sistem keamanan (security), dan perangkat aplikasinya (application software).

Kelebihan Zigbee Support untuk beberapa topologi jaringan seperti point-to-

point, point-to-multipoint, dan jarngan mesh.

Lebih mudah, bentuk kecil, murah, dan baterai tahan lama.

Memiliki protocol stack yang sangat sederhana.

Maksimal 65000 node per jaringan, tanpa harus melakukan pengaturan apapun.

Tidak perlu base station atau access point komunikasi dapat secara acak (mesh network).

Dapat mengirim data sepanjang 127 huruf (127 byte) mengurangi beban host CPU (hanya butuh komputer mikro 8 bit saja).

Inisialisasi sistem 30ms cocok untuk peralatan sensor yang membutuhkan operasi kecepatan waktu ON/OFF nya tinggi.

Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Sistem Lighting Control

Kontrol lampu tanpa kabel. Ballast yang dapat diatur terang redupnya. Saklar lampu dimana saja dan susunan lampu yang khusus. Hemat energi pada saat hari cerah.

Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Sistem Pengaturan Energi di Hotel

Pengaturan ini terpusat memungkinkan pelaku hotel untuk mengurangi penggunaan energi pada kamar yang kosong.

Kemampuan retrofit T-stats yang memakai baterai dapat dipakai demi kenyamanan.

Pengaturan ruangan secara personal dapat dilakukan saat check-in.

Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Asset Management

Pada suatu kontainer, sensor-sensor akan membentuk sebuah jaringan jala (Mesh).

Kontainer yang majemuk pada sebuah kapal membentuk sebuah mesh untuk melaporkan data sensor.

Meningkatkan keamanan melalui on-truck dan on-ship deteksi tamper.

Pemrosesan kontainer yang lebih cepat.

Aplikasi Penggunaan Zigbee pada Pengaturan di Supermarket

Aplikasi Penggunaan Zigbee untuk Residential Control

Usulan / Ide Wireless Sensor Network untuk kunci otomatis  

Terima kasih