PROTOTYPE SISTEM MONITORING SUHU REALTIME PADA KOLAM PEMBENIHAN IKAN BERBASIS WIRELESS LOCAL AREA NETWORK Mahmud Hidayaturohmat1, Hendra Kurniawan, S.Kom., M.Sc.Eng.2, Sapta Nugraha, S.T., M.Eng.3 Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik UMRAH1 Dosen Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknik UMRAH2 Dosen Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik UMRAH3
[email protected],
[email protected],
[email protected] ABSTRAK Suhu air adalah salah satu faktor yang mempengaruhi dalam pembudidayaan benih ikan. Suhu yang terlalu tinggi dapat meningkatkan stress pada benih ikan. Sementara suhu yang terlalu rendah dapat mempengaruhi kemampuan organisme dalam mengikat oksigen sehingga terhambat pertumbuhannya. Kondisi tersebut menyebabkan pengelola kolam pembenihan ikan harus selalu memantau kolam untuk menjaga suhu kolam tetap normal dan stabil. Pemantauan suhu kolam yang dilakukan secara manual dengan menggunakan termometer sangat tidak efektif dan efisien dikarenakan memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak. Bedasarkan hal tersebut dalam penelitian ini dibangun prototype sistem monitoring suhu pada kolam pembenihan ikan berbasis wireless local area network. Dengan menggunakan sistem monitoring ini pengelola kolam akan mendapatkan informasi suhu secara cepat dan akurat dengan rata-rata akurasi data suhu sebesar 99,81%. Pada penelitian ini juga dilakukan analisis Quality of Service (QoS) terhadap jaringan WLAN yang dibangun dan menghasilkan rata-rata throughput sebesar 1,760Mbps, delay rata-rata sebesar 17ms, packet loss sebesar 0,63%, dan rata-rata jitter sebesar 6,68ms. Berdasarkan nilai QoS tersebut jaringan ini mampu memiliki jumlah maksimum sensor sebanyak 2888 buah. Kata Kunci : Prototype Sistem Monitoring Suhu Realtime, Quality of Service (QoS), Wireless Local Area Network (WLAN)
ABSTRACT The water temperature is one of the factors that affect fish seeds cultivation. Very high temperatures on fish seeds can increase the stress level. While very low temperature could affect the organism's ability to bind oxygen and inhibit their growth. This condition causes the fish farmers should always monitor the pond to keep the temperature remain normal and stable. Monitoring the pond temperature manually by using a thermometer was not very effective and efficient due time consuming and more effort to worked on. Based on that matter in this research a prototype temperature monitoring system of fish hatchery pond-based wireless local area network was built. By using this monitoring system fish farmers will get the pond temperature information quickly and accurately with an average accuracy of temperature data at 99,81%. In this research also analyzed the Quality of Service (QoS) to WLAN networks were built and generated an average throughput of 1,760Mbps, the average of delay is 17ms, packet of loss is 0,63%, and average of jitter is 6,68ms. Based on the QoS value this kind of network is able to have the maximum number of sensor up to 2888 pieces. Key Words : Realtime Temperature Monitoring System Prototype, Wireless Local Area Network (WLAN), Quality of Service (QoS) 1
Dalam penelitian Saputra (2014), yang berjudul “Sistem Monitoring Pengukuran Kecepatan Angin Pada Alat Prototype Anemometer” memaparkan bahwa alat protyotpe anemometer berbasis komputer mini (raspberry pi) dapat digunakan untuk membuat aplikasi sistem monitoring pengukuran kecepatan angin secara realtime. Dari hasil pengujian alat dan sistem monitoring tersebut diperoleh error sebesar 2.146667%. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Rivai dkk. (2010), yang berjudul “Sistem Monitoring pH dan Suhu Air dengan Transmisi Data Nirkabel” memaparkan bagaimana penerapan sistem monitoring untuk mengetahui pH dan suhu air yang menggunakan Wireless RF Modules Xbee Pro type 802.15.4. keberhasilan pengiriman data yaitu sekitar 99% dengan jarak kurang dari 48 meter dengan pengambilan data dilakukan tanpa ada penghalang. Selanjutnya penelitian sistem monitoring suhu juga pernah dilakukan oleh Riyanto dan Wiyagi (2011), yang berjudul “Sistem Monitoring Suhu Ruang Server Berbasis Web dengan Menggunakan EZ430” menyimpulkan bahwa penerapan sistem monitoring suhu ruangan yang memanfaatkan Ez430 Chronos berbasis web dapat memberikan kemudahan user untuk memantau suhu dari jarak jauh. Sehingga jika sistem monitoring ini diterapkan pada kolam pembenihan ikan maka penulis berasumsi juga akan memudahkan peternak ikan dalam memantau suhu kolam. Simanjuntak (2013) “Pengontrolan Suhu Air pada Kolam Pendederan dan Pembenihan Ikan Nila Berbasis Arduino” memaparkan bahwa arduino dapat digunakan sebagai pengontrol nilai suhu pada air kolam peternakan ikan nila dengan menggunakan thermistor sebagai detektornya dan nilai rata-rata penyimpangan dari hasil pengukuran pada penelitiannya yaitu sekitar 0,273131%. Pada penelitian yang dilakukan oleh Rosid dkk (2012) yang berjudul “Analisis
I.
PENDAHULUAN Sebagai negara maritim sektor perikanan perlu diperhatikan di Indonesia. Karena sektor perikanan merupakan salah satu sektor yang dapat menunjang perekonomian di negara kita. Permintaan pasar yang tinggi pada jenis ikan konsumsi maupun hias menjadi tantangan tersendiri bagi peternak ikan bagaimana caranya untuk memenuhi kebutuhan pasar tersebut. Kegiatan budidaya dan pembenihan ikan saat ini banyak dikembangkan oleh peternak ikan. Dalam pembudidayaan, keberhasilan dibidang pembenihan sangat ditentukan oleh beberapa faktor antara lain: kualitas benih, kualitas air, pengelolaan dan sebagainya. Faktor kualitas air dalam hal ini meliputi: suhu air, salinitas, pH, dan oksigen terlarut (DO) (Hutami dan Abdulgani, 2013). Seperti yang telah dipaparkan diatas, salah satu faktor yang berpengaruh pada pembenihan ikan adalah suhu air. Sebagai contoh pada kolam pendederan dan pemeliharaan benih ikan nila, nilai toleransi suhu untuk pemeliharaan yang baik adalah berkisar antara 30˚C-32˚C. Suhu yang terlalu tinggi dapat meningkatkan stress pada benih dan ikan. Sementara suhu yang terlalu rendah dapat mempengaruhi kemampuan organisme dalam mengikat oksigen sehingga terhambat pertumbuhannya (Sugiarto, 1988). Untuk itulah perlu dibangun sebuah prototype sistem monitoring suhu realtime pada kolam pembenihan ikan berbasis wireless local area network yang dapat memantau suhu kolam secara tepat dan akurat sehingga pengelola kolam ikan dapat segera melakukan langkah strategis apabila kondisi suhu air mengalami perubahan. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Terdahulu Sebagai bahan pertimbangan dalam penelitian ini akan dicantumkan beberapa hasil penelitian terdahulu antara lain: 2
Kualitas Layanan Jaringan Internet Dinas Perhubungan Komunikasi dan Informatika Provinsi Sumatera Selatan” memaparkan bahwa Quality of Service atau kualitas layanan adalah kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan lalu lintas yang melewatinya terutama dalam hal lalu lintas jaringan internet. Alat yang digunakan pada penelitian tersebut adalah adalah http://bm.speed.net.id, Axence NetTools dan Iperf dengan parameter QoS yang dianalisa adalah bandwidth, throughput, delay, jitter dan packet loss.
nirkabel atau jaringan wireless. (Gieir, 2005). Proses komunikasi tanpa kabel ini dimulai dengan bermunculannya peralatan berbasis gelombang radio, seperti walkie talkie, remote control, cordless phone, ponsel, dan peralatan radio lainnya. Lalu adanya kebutuhan untuk menjadikan komputer sebagai barang yang mudah dibawa (mobile) dan mudah digabungkan dengan jaringan yang sudah ada. Hal-hal seperti ini akhirnya mendorong pengembangan teknologi wireless untuk jaringan komputer. (Mardhiyah, 2011)
2.2 Sistem Monitoring Sistem monitoring merupakan suatu proses untuk mengumpulkan data dari berbagai sumber daya. Biasanya data yang dikumpulkan merupakan data yang realtime. Secara garis besar tahapan dalam sebuah sistem monitoring terbagi ke dalam tiga proses besar seperti yang terlihat pada Gambar 1, yaitu (Ohara, 2005): 1. Proses di dalam pengumpulan data monitoring 2. Proses di dalam analisis data monitoring 3. Proses di dalam menampilkan data hasil montoring.
2.4 Raspberry Pi Raspberry Pi adalah komputer berukuran kartu kredit yang dikembangkan di Inggris oleh Yayasan Raspberry Pi dengan tujuan untuk mempromosikan pengajaran ilmu pengetahuan dasar komputer di sekolah. Raspberry Pi diproduksi melalui lisensi manufaktur yang berkaitan dengan elemen 14/Premier Farnell dan RS komponen. Perusahaan ini menjual Raspberry Pi online (Rakhman dkk., 2015).
Gambar 1. Proses dalam Sistem Monitoring (Ohara, 2005)
Gambar 2. Raspberry Pi 2 (Wikipedia, 2016)
2.3 Wireless Local Area Network Wireless Local Area Network (disingkat Wireless LAN atau WLAN) adalah jaringan komputer yang menggunakan frekuensi radio dan infrared sebagai media transmisi data. Wireless LAN sering di sebut sebagai jaringan
2.5 Quality of Service (QoS) Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency, jitter, packet loss, throughput, MOS, echo cancellation dan PDD. QoS sangat 3
ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa faktor yang dapat menurunkan nilai QoS, seperti: redaman, distorsi, dan noise (Solekan, 2009). Parameter Quality of Service (QoS) yang dianalisa dalam tulisan ini adalah troughtput, delay, packet loss, dan jitter dengan penjelasan sebagai berikut: a. Troughtput Menurut Oppenheimer (2011), “Bandwidth adalah kemampuan sebuah jaringan untuk membawa data, biasanya diukur dalam bit per detik (bps)”. Konsep bandwidth tidak cukup untuk menjelaskan kecepatan jaringan dan apa yang terjadi di jaringan. Untuk itulah konsep throughput muncul. Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (Solekan, 2009) . b. Delay/Latency Delay (latency), adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan (Solekan, 2009). Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama. Tabel 1. One-Way Delay/Latency Kategori Latensi Besar Delay Excellent <150 ms Good 150 s/d 300 ms Poor 300 s/d 450 ms Unacceptable > 450 ms
mengurangi efisiensi jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidth cukup tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut (Solekan, 2009). Tabel 2. Kategori Packet Loss Kategori Degradasi Packet Loss Sangat Bagus 0% Bagus 3% Sedang 15% Jelek 25% d. Jitter Jitter, didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket (Solekan, 2009) . Banyak hal yang dapat menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter. Tabel 3. Kategori Jitter Kategori Degradasi Peak Jitter Sangat Bagus 0 ms Bagus 1 s/d 75 ms Sedang 76 s/d 125 ms Jelek 125 s/d 225 ms III. METODE PENELITIAN Metode pengembangan sistem pada penelitian ini penulis menggunakan metode waterfall. Tahapan utama dari waterfall model langsung mencerminkan aktifitas pengembangan dasar. Terdapat 5 tahapan pada waterfall model, yaitu requirement analysis and definition, system and software design, implementation and unit testing, integration and system testing, dan operation and maintenance (Sommerville, 2011).
c. Packet Loss Packet Loss, merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan dan hal ini berpengaruh pada semua aplikasi karena retransmisi akan 4
Dalam tahap ini juga dilakukan pengembangan sistem seperti penambahan fitur dan fungsi baru. IV. PERANCANGAN 4.1 Perancangan Arsitektur Sistem Perancangan arsitektur jaringan WLAN (Wireless Local Area Network) yang akan dibangun pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4 berikut:
Gambar 3. Waterfall Model (Sommerville, 2011) Berikut adalah penjelasan dari tahapantahapan tersebut : 1. Requirement Analysis and Definition Merupakan tahapan penetapan fitur, kendala dan tujuan sistem melalui konsultasi dengan pengguna sistem. Semua hal tersebut akan ditetapkan secara rinci dan berfungsi sebagai spesifikasi sistem. 2. System and Software Design Dalam tahapan ini akan dibentuk suatu arsitektur sistem berdasarkan persyaratan yang telah ditetapkan. Dan juga mengidentifikasi dan menggambarkan abstraksi dasar sistem perangkat lunak dan hubunganhubungannya. 3. Implementation and Unit Testing Dalam tahapan ini, hasil dari desain perangkat lunak akan direalisasikan sebagai satu set program atau unit program. Setiap unit akan diuji apakah sudah memenuhi spesifikasinya. 4. Integration and System Testing Dalam tahapan ini, setiap unit program akan diintegrasikan satu sama lain dan diuji sebagai satu sistem yang utuh untuk memastikan sistem sudah memenuhi persyaratan yang ada. Setelah itu sistem akan dikirim ke pengguna sistem. 5. Operation and Maintenance Dalam tahapan ini, sistem diinstal dan mulai digunakan. Selain itu juga memperbaiki error yang tidak ditemukan pada tahap pembuatan.
Gambar 4. Arsitektur Jaringan Prototype Sistem Monitoring Suhu Realtime Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa untuk dalam melakukan komunikasi antar perangkat semuanya dilakukan dengan teknologi nirkabel karena itulah dibangun sebuah jaringan berbasis WLAN. Penulis memasang sebuah Access Point di Fakultas Teknik (FT) dan sebuah Access Point yang berfungsi sebagai Repeater (penguat sinyal) di Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan (FIKP). Pengambilan data dengan menggunakan alat prototype monitoring suhu ini dilakukan di laboratorium FIKP, yang selanjutnya data tersebut dikirimkan ke server web dan database yang berada di FT. Client yang berupa laptop/komputer personal maupun smartphone akan dapat mengakses informasi data suhu secara realtime jika terhubung dalam jaringan WLAN tersebut. 4.2 Perancangan Desain Prototype Alat Perancangan desain alat prototype sistem monitoring suhu dapat dilihat pada Gambar 5 berikut: 5
grafik statistik suhu), mengelola data kolam, dan mengelola data user. 4.4 Perancangan Antar Muka Sistem Tampilan halaman utama user dapat dilihat pada Gambar 7 dibawah ini. Gambar 5. Rancangan Alat Prototype Sistem Monitoring Suhu Gambar 5 merupakan rancangan alat yang digunakan oleh peneliti. Dalam penelitian ini digunakan dua buah sensor suhu ds18b20 yang dihubungkan secara paralel kemudian dipasangkan di raspberry pi sebagai media pembaca data suhu yang masuk. Pemasangan kedua buah sensor suhu ini perlu ditambahkan sebuah resistor sebesar 4,7KΩ.
Gambar 7. Perancangan Halaman Utama User Pada Gambar 7 diatas dapat kita lihat bahwa terdapat tambahan beberapa menu yang sebelumnya tidak terdapat pada halaman utama sistem. Menu yang ditambah adalah: rekap data; statistik; setup data kolam; setup data user; dan logout.
4.3 Perancangan Alur Data Sistem DFD level 0 dalam prototype sistem monitoring suhu realtime ini dapat kita lihat pada Gambar 6 dibawah ini: Raspberry Pi
User
Data suhu realtime
CRUD data kolam, data user, Kelola data monitoring
Info data suhu Info data user Info data monitoring
0 Sistem Monitoring Suhu Realtime
Info Data Suhu
V. ANALISA DAN PEMBAHASAN Uji coba dan pengambilan data dengan menggunakan alat prototype monitoring suhu realtime ini dilakukan pada tanggal 29 Juni 2016. Analisa dan pembahasan yang dibahas pada bagian ini adalah analisa keakuratan data pada prototype sistem monitoring suhu realtime dan analisa QoS pada jaringan yang dibangun tersebut. 5.1 Analisa Keakuratan Data Setelah mengambil data penelitian maka selanjutnya kita cari selisih data suhu yang didapat dari sistem monitoring suhu realtime dengan data yang didapat dengan pengukuran dengan menggunakan multitester dengan memakai rumus berikut:
Pengunjunng
Akses ke Sistem Lihat data suhu kolam
Gambar 6. DFD Level 0 Prototype Sistem Monitoring Suhu Realtime Pada Gamabr 6 dapat kita lihat bahwa dalam prototype sistem monitoring suhu realtime terdapat tiga entitas yaitu: raspberry pi, pengunjung, dan user. Raspberry pi berfungsi sebagai pembaca suhu kolam secara realtime dan akan mengirimkan data suhu kedalam sistem. Pengunjung merupakan orang yang mengakses sistem monitoring suhu realtime dan fitur yang dimilikinya hanya untuk melihat data suhu secara realtime. User merupakan pengelola dari sistem informasi suhu realtime. User memiliki fitur untuk melihat data pemantauan suhu realtime, mengelola data suhu (ekspor menjadi file Ms. Excel, menacari data suhu berdasarkan waktu, dan melihat
..(1)
6
Tabel 4. Sampel Data Suhu No
Selisih Pngukrn Sensor Sensor Sensor 1 dg Waktu dg Mlt 1 2 tstr (°C) (°C) (°C) Mlttstr (°C)
1
09:00:02
29,60
29,16
29,15
2
09:05:35
29,59
29,12
29,14
3
09:10:05
29,64
29,16
29,16
4 5 6 7 8 9
09:15:04 09:20:02 09:25:21 09:30:16 09:35:00 09:40:29
29,77 29,74 29,76 29,78 29,83 29,80
29,32 29,33 29,34 29,36 29,38 29,37
29,33 29,33 29,34 29,34 29,36 29,36
0,44 0,47 0,48 0,45 0,41 0,42 0,42 0,45 0,43
Selisih Sensor 2 dg Mlttstr (°C)
0,45 0,45 0,48 0,44 0,41 0,42 0,44 0,47 0,44
10
09:45:04
29,81
29,34
29,37
0,47
0,44
11
09:50:25
29,79
29,33
29,38
0,46
0,41
12
09:55:11
29,87
29,54
29,39
0,33
0,48
13
10:00:08
29,95
29,64
29,62
0,31
0,33
14
10:15:11
30,03
29,69
29,66
0,34
0,37
15
10:20:02
30,12
29,63
29,63
0,49
0,49
16
10:25:12
30,09
29,76
29,75
0,33
0,34
17
10:30:35
30,14
29,68
29,78
0,46
0,36
18
10:35:04
30,16
29,78
29,78
0,38
0,38
19
10:40:01
30,14
29,82
29,79
0,32
0,35
20
10:45:37
30,20
29,83
29,88
0,37
0,32
21
10:50:00
30,33
29,90
29,89
0,43
0,44
22
10:55:02
30,28
29,88
29,87
0,40
0,41
23
11:01:06
30,31
29,96
29,97
0,35
0,34
24
11:05:13
30,40
29,97
29,98
0,43
0,42
25
11:10:22
30,38
29,98
29,96
0,40
0,42
26
11:15:31
30,42
29,98
29,94
0,44
0,48
27
11:20:40
30,39
29,92
29,93
0,47
0,46
28
11:25:49
30,34
29,94
29,88
0,40
0,46
29
11:30:58
30,43
29,99
29,87
0,44
0,56
30
11:35:27
30,44
29,99
29,87
0,45
0,57
31
11:40:37
30,51
30,02
29,89
0,49
0,62
32
11:45:46
30,51
30,01
29,90
0,50
0,61
33
11:50:55
30,42
30,03
29,92
0,39
0,50
34
11:55:02
30,48
30,07
29,94
0,41
0,54
35
12:00:12
30,55
30,07
29,94
0,48
0,61
36
12:05:20
30,52
30,02
29,97
0,50
0,55
37
12:10:29
30,53
30,03
29,98
0,50
0,55
38
13:00:07
30,66
30,17
30,19
0,49
0,47
39
13:05:09
30,61
30,17
30,19
0,44
0,42
40
13:10:11
30,51
30,18
30,20
0,33
0,31
41
13:15:13
30,59
30,19
30,21
0,40
0,38
42
13:20:15
30,69
30,20
30,21
0,49
0,48
43
13:25:16
30,64
30,06
30,21
0,58
0,43
44
13:30:18
30,60
30,10
30,20
0,50
0,40
45
13:35:20
30,63
30,14
30,19
0,49
0,44
46
13:40:22
30,71
30,18
30,19
0,53
0,52
47
13:45:24
30,74
30,22
30,20
0,52
0,54
48
13:50:25
30,74
30,19
30,19
0,55
0,55
49
13:55:27
30,73
30,16
30,19
0,57
0,54
50
14:00:29
30,67
30,13
30,20
0,54
0,47
0,44
0,46
Nilai Rata-Rata
(Data primer diolah, 2016) Berdasarkan data yang disajikan pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan/selisih antara data hasil pengukuran manual menggunakan multitester dengan data pada sensor pertama dan kedua. Rata-rata selisih dari data tersebut adalah 0,44°C untuk data suhu pada sensor pertama dan 0,46°C untuk data suhu pada sensor kedua. Dikarenakan terdapat perbedaan yang cukup besar terhadap data pada sensor pertama dan kedua dengan pengukuran manual menggunakan multitester, maka demi mendapatkan hasil yang akurat terhadap data yang diperoleh perlu dilakukan kalibrasi data pada sensor. Kalibrasi data suhu dilakukan dengan menambahkan 0,45 pada setiap data yang diambil dengan menggunakan prototype sistem monitoring suhu realtime tersebut. Nilai 0,45 ini didapat dari nilai selisih rata-rata antara data pada sensor pertama dan kedua. Setelah dikalibrasi dengan menambahkan nilai 0,45 pada setiap data maka nilai selisih akan semakin kecil. Selisih data suhu pada sensor pertama menjadi 0,05°C dan selisih data suhu pada sensor kedua menjadi 0,06°C atau jika 7
dirata-ratakan pada kedua sensor selisih data suhunya adalah sebesar 0,055°C. Selanjutnya kita hitung persentase error dengan menggunakan rumus:
30 11:35:27 30,44
30,44 30,32
0,00
0,40
31 11:40:37 30,51
30,47 30,34
0,13
0,56
32 11:45:46 30,51
30,46 30,35
0,17
0,53
33 11:50:55 30,42
30,48 30,37
0,19
0,17
...(2) Hasil perhitungan persentase error dengan menggunakan persamaan 2 diatas dapat dilihat pada Tabel 5 berikut: Tabel 5. Persentase Kesalahan Data Suhu
34 11:55:02 30,48
30,52 30,39
0,13
0,30
35 12:00:12 30,55
30,52 30,39
0,10
0,53
36 12:05:20 30,52
30,47 30,42
0,17
0,33
37 12:10:29 30,53
30,48 30,43
0,17
0,33
Error Error Pngkrn Sensor Sensor Pada Pada dg No Waktu 1 2 Sensor Sensor Mlttstr (°C) (°C) 1 2 (°C) (%) (%)
38 13:00:07 30,66
30,62 30,64
0,13
0,07
39 13:05:09 30,61
30,62 30,64
0,03
0,09
40 13:10:11 30,51
30,63 30,65
0,39
0,45
41 13:15:13 30,59
30,64 30,66
0,16
0,23
1 09:00:02 29,60
29,61 29,60
0,03
0,00
42 13:20:15 30,69
30,65 30,66
0,13
0,10
2 09:05:35 29,59
29,57 29,59
0,07
0,00
43 13:25:16 30,64
30,51 30,66
0,43
0,06
3 09:10:05 29,64
29,61 29,61
0,10
0,10
44 13:30:18 30,60
30,55 30,65
0,17
0,16
4 09:15:04 29,77
29,77 29,78
0,00
0,03
45 13:35:20 30,63
30,59 30,64
0,13
0,03
5 09:20:02 29,74
29,78 29,78
0,13
0,13
46 13:40:22 30,71
30,63 30,64
0,26
0,23
6 09:25:21 29,76
29,79 29,79
0,10
0,10
47 13:45:24 30,74
30,67 30,65
0,23
0,30
7 09:30:16 29,78
29,81 29,79
0,10
0,03
48 13:50:25 30,74
30,64 30,64
0,33
0,33
8 09:35:00 29,83
29,83 29,81
0,00
0,07
49 13:55:27 30,73
30,61 30,64
0,39
0,30
9 09:40:29 29,80
29,82 29,81
0,06
0,03
50 14:00:29 30,67
30,58 30,65
0,30
0,07
10 09:45:04 29,81
29,79 29,82
0,07
0,03
0,17
0,20
11 09:50:25 29,79
29,78 29,83
0,04
0,13
12 09:55:11 29,87
29,99 29,84
0,40
0,10
13 10:00:08 29,95
30,09 30,07
0,46
0,40
14 10:15:11 30,03
30,14 30,11
0,36
0,26
15 10:20:02 30,12
30,08 30,08
0,14
0,14
16 10:25:12 30,09
30,21 30,20
0,40
0,36
17 10:30:35 30,14
30,13 30,23
0,04
0,30
18 10:35:04 30,16
30,23 30,23
0,23
0,23
19 10:40:01 30,14
30,27 30,24
0,43
0,33
20 10:45:37 30,20
30,28 30,33
0,26
0,43
21 10:50:00 30,33
30,35 30,34
0,06
0,03
22 10:55:02 30,28
30,33 30,32
0,16
0,13
23 11:01:06 30,31
30,41 30,42
0,33
0,36
24 11:05:13 30,40
30,42 30,43
0,06
0,10
25 11:10:22 30,38
30,43 30,41
0,16
0,10
26 11:15:31 30,42
30,43 30,39
0,03
0,10
27 11:20:40 30,39
30,37 30,38
0,07
0,04
28 11:25:49 30,34
30,39 30,33
0,16
0,04
29 11:30:58 30,43
30,44 30,32
0,03
0,36
Nilai Rata-Rata
(Data primer diolah, 2016) Berdasarkan Tabel 5 dapat dilihat bahwa persentase nilai kesalahan (error) pada sensor pertama adalah sebesar 0,17% dan persentase pada sensor kedua adalah sebesar 0,20%. Dengan demikian keakuratan data suhu yang diperoleh pada prototype sistem monitoring suhu realtime adalah sebesar 99,81% dengan persentasi rata-rata kesalahan sebesar 0,19% 5.2 Analisa Quality of Service (QoS) a. Troughtput Secara sederhana troughtput dapat diartikan sebagai bandwith aktual terukur saat pengiriman data. Pengamatan troughtput dapat dilihat pada Tabel 6 berikut:
8
Tabel 6. Hasil Pengamatan Troughtput No 1 2 3 4
Jam
Looping Sensor
09:00 - 10:00 1 Detik 10:00 - 11:00 5 Detik 11:00 - 13:00 1 Menit 13:00 - 15:00 5 Menit
2
c.
Packet Loss Analisa packet loss mempresentasikan hasil paket data yang hilang. Packet loss biasanya dipengaruhi oleh bandwith yang dimiliki oleh jaringan tersebut. Jika sebuah jaringan memiliki bandwith yang besar maka persentase packet loss yang terjadi akan semakin kecil. Pengamatan packet loss dapat dilihat pada Tabel 6 berikut: Tabel 8. Hasil Pengamatan Packet Loss No 1 2 3 4
b. Delay/Latency Delay/Latency secara sederhana dapat diartikan sebagai waktu tunggu yang dibutuhkan saat pengiriman data. Semakin kecil nilai delay berarti kualitas jaringan tersebut semakin bagus, begitu juga sebaliknya jaringan yang memiliki nilai delay yang besar menandakan jaringan tersebut memiliki kualitas buruk. Pengamatan nilai delay terhadap jaringan yang dibangun dapat dilihat pada Tabel 7 berikut: Tabel 7. Hasil Pengamatan Delay/Latency No 1 2 3 4
Jam
09:00 - 10:00 1 Detik 10:00 - 11:00 5 Detik 11:00 - 13:00 1 Menit 13:00 - 15:00 5 Menit
211
(Data primer diolah, 2016) Berdasarkan Tabel 7 rata-rata nilai delay yang terjadi hanya bernilai 17 ms dengan demikian menandakan bahwa kategori latensi pada jaringan tersebut memiliki grade excellent karena nilai delay yang diperoleh kurang dari 150 ms. Nilai rata-rata delay minimal yaitu sebesar 2 ms dan nilai delay maksimal sebesar 211 ms.
Rata-Rata Throughput Min Avg Max (Mbps) (Mbps) (Mbps) 0,055 1,432 4,678 0,064 1,703 4,789 0,089 1,935 4,765 0,091 1,971 4,904 0,055 1,760 4,904
(Data primer diolah, 2016) Berdasarkan Tabel 6 dapat dilihat bahwa selama melakukan pengamatan, nilai rata-rata troughtput yang didapat adalah sebesar 1,760Mbps. Nilai throughput tersebut cukup besar. Hal ini dikarenakan jaringan yang dibangun memiliki kecepatan hingga 54Mbps namun data yang dikirim hanya sebesar 78 byte. Nilai rata-rata throughput sebesar 1,760Mbps jika dikonversikan kedalam satuan Bps adalah sebesar 225280Bps. Dengan demikian jumlah sensor maksimum yang dapat digunakan dalam jaringan ini adalah sebanyak 2888 buah sensor. Nilai tersebut didapat dari pembagian nilai throughput dengan besarnya paket data yang dikirim.
Looping Sensor
17
Jam 09:00 - 10:00 10:00 - 11:00 11:00 - 13:00 13:00 - 15:00
Looping Sensor 1 Detik 5 Detik 1 Menit 5 Menit
Packet Loss Sent 3623 3609 7210 7202 21644
Loss %Loss 33 15 40 48 136
0,91 0,42 0,55 0,67 0,63
(Data primer diolah, 2016) Pada Tabel 8 dapat dilihat bahwa pada saat melakukan pengamatan packet loss dalam jaringan tersebut total data yang dikirim adalah sebanyak 21644 paket data. Dari pengiriman data tersebut sebanyak 136 data loss atau memiliki persentase loss sebesar 0,63%. Kategori degradasi packet loss dengan nilai persentase tersebut masuk kedalam kategori bagus dikarenakan nilai nya dibawah 3%.
Rata-Rata Delay/Latency Min Avg Max (ms) (ms) (ms) 4 17 211 3 17 140 2 17 198 2 17 204
d. Jitter Jitter merupakan variasi waktu kedatangan paket data. Pengamatan data jitter dapat dilihat pada Tabel 7 berikut: 9
Tabel 9. Hasil Pengamatan Jitter No 1 2 3 4
Jam
Looping Sensor
QoS tersebut jaringan ini mampu memiliki jumlah maksimum sensor sebanyak 2888 buah Beberapa saran yang dapat penulis sampaikan guna perkembangan dalam penilitian ini adalah sebagai berikut: 1. Variabel dalam penelitan selanjutnya dapat diperbanyak, sehingga sistem monitoring pada kolam pembenihan ikan ini bukan hanya menampilkan data suhu namun juga faktor lain yang sangat berpengaruh terhadap pembenihan ikan seperti: Salinitas, pH, Oksigen Terlarut (DO), dan sebagainya. 2. Sistem ini dapat ditambah fitur pengontrolan suhu air berupa alat pemanas atau pendingin air bila suhu air berada diatas suhu maksimum atau dibawah suhu minimun. 3. Penambahan fitur peringatan berbasis SMS gateway sehingga pengelola tidak perlu repot-repot selalu memantau kondisi air. Dengan adanya fitur ini pengelola akan mendapatkan pesan melalui SMS apabila kondisi suhu air dalam keadaan diatas maksimum atau pun dibawah suhu minimum.
Rata-Rata Jitter
Min (ms) 09:00 - 10:00 1 Detik 6,22 10:00 - 11:00 5 Detik 6,19 11:00 - 13:00 1 Menit 6,31 13:00 - 15:00 5 Menit 6,12 6,12
Avg (ms) 6,61 6,71 6,60 6,78 6,68
Max (ms) 6,86 6,99 7,03 6,86 7,03
(Data primer diolah, 2016) Minimal jitter yang terdapat pada Tabel 7 adalah 6,12ms yang terjadi pada pengamatan dengan looping sensor setiap lima menit dan maksimal jitter sebesar 7,03ms yang terjadi pada pengamatan dengan looping sensor setiap satu menit. Pada pengamatan ini nilai rata-rata jitter adalah sebesar 6,68ms sehingga nilai jitter pada penelitian ini dapat dikategorikan bagus. VI. KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan analisis dan pembahasan yang telah penulis lakukan dalam penelitian ini, maka dapat diambil kesimpulan bahwa prototype sistem monitoring suhu realtime dapat dibangun sesuai dengan perancangan yang telah dibuat yang berbasis WLAN (Wireless Local Area Network) sebagai media untuk mentransmisikan data suhu. Berdasarkan hasil pengujian sistem tersebut data suhu yang diperoleh mempunyai selisih ratarata sebesar 0,45°C dengan pengambilan data manual menggunakan multitester sehingga perlu dilakukan kalibrasi data. Setelah dilakukan kalibrasi data nilai selisih menjadi 0,055°C dengan persentase keakuratan data rata-rata sebesar 99,81% atau memiliki persentase error rata-rata sebesar 0,19%. Dengan menggunakan analisis QoS jaringan yang dibangun untuk pengujian ini dikategorikan bagus dengan rata-rata throughput sebesar 1,760Mbps, delay rata-rata sebesar 17ms, dan memiliki packet loss sebesar 0,63% serta rata-rata jitter sebesar 6,68ms. Berdasarkan nilai
DAFTAR PUSTAKA Gieir, J., 2005, Wireless Network First Step. Yogyakarta: Andi Publisher. Hutami, T. R. dan Abulgani, N., 2013, Pengaruh Salinitas terhadap Kandungan Protein dan Pertumbuhan Ikan Bawal Bintang (Trachinotus blochii), JURNAL SAINS DAN SENI POMITS. Vol. 2, No.2, 2013. Kurniawan, A., 2011, Pemrograman Jaringan Dengan Java. Yogyakarta: Andi Publisher. Mardhiyah, N., 2011, Membangun Jaringan Wireless Lan Pada Kantor Kelurahan Bintaro, Skripsi, 10
Universitas Islam Negeri Hidayatullah, Jakarta
Syarif
Universitas Maritim Raja Ali Haji, Tanjungpinang.
Ohara, G. J., 2005, Aplikasi Sistem Monitoring Berbasis Web Untuk Open Cluster, Skripsi, STTTELKOM, Bandung
Simanjuntak, A. P., 2013, Pengontrolan Suhu Air pada Kolam Pendederan dan Pembenihan Ikan Nila Berbasis Arduino, Skripsi, Universitas Maritim Raja Ali Haji, Tanjungpinang.
Oppenheimer, A., 2011, Signals and Systems 2 Edition. USA: PrenticeHall
Solekan, 2009, Sistem Telekomunikasi Edisi Pertama. Bandung: Politeknik Negeri Bandung
Rachmat, A., - , Pemrograman Jaringan – Modul 21, http://lecturer.ukdw.ac.id/anton/down load/PEMROGRAMAN%20JARING AN-Modul2.doc. 13 Januari 2016.
Sommerville, Ian, 2011, Software Engineering. 9th Edition. America: Pearson Education ,Inc. Sugiarto, I., 1988, Tenkik Pembenihan Ikan Mujair dan Nila. Jakarta: CV. Simplex.
Rakhman, E., Candrasyah, F., dan Sutera, F.D., 2015, RaspberryPi : Mikrokontroler Mungil yang Serba Bisa. Yogyakarta: Andi Publisher.
Wikipedia, 2016, Raspberry Pi, https://en.wikipedia.org/wiki/Raspber ry_Pi. 13 Maret 2016.
Rivai, M., Dikairono, R., dan Tomi, A., 2010, Sistem Monitoring pH dan Suhu Air dengan Transmisi Data Nirkabel, Java Journal of Electronics Engineering. Vol. 8, No. 2, Okt. 2010 ISSN 1412-8306. Riyanto dan Wiyagi, R.O., 2011, Sistem Monitoring Suhu Ruang Server Berbasis Web dengan Menggunakan EZ430, Jurnal Ilmial Elite Elektro. Vol 2 No 1 Maret 2011: 50-54. Rosid, M., Wijaya, A., dan Syafari, R., 2012, Analisis Kualitas Layanan Jaringan Internet Dinas Perhubungan Komunikasi Dan Informatika Provinsi Sumatera Selatan, Jurnal Imiah xxxxxxx. Vol.x No.x, September 2012:1 -20 Saputra, R. E., 2014, Sistem Monitoring Pengukuran Kecepatan Angin Pada Alat Prototype Anemometer, Skripsi, 11
