DESAIN DAN IMPLEMENTASI PROTOKOL KOMUNIKASI INTER CLUSTER PADA WIRELESS SENSOR NETWORK DENGAN PERUTEAN LEACH - Asrori Arsyad; Raden Arief Setyawan; Adharul Muttaqin (Jurnal Mahasiswa TEUB, 2017)
Efisiensi energi dan kehandalan komunikasi merupakan salah satu isu penting dalam penerapan Wireless Sensor Network (WSN). Metode perutean LEACH (Low Energi Adaptive Cluster Hierarchy) adalah salah satu metode perutean model hierarki dalam WSN yang paling baik dalam hal efisiensi energi [1]. Dalam perutean LEACH node sensor yang tersebar dibagi menjadi beberapa kelompok yang disebut dengan cluster. Dalam setiap cluster terdapat sebuah node sensor yang berperan sebagai cluster head. Cluster head berfungsi untuk mengontrol proses pengiriman data dari node sensor ke gateway. Gateway berfungsi untuk mengirimkan data dari node sensor ke server berupa layanan web. Dalam penelitian ini penulis merancang dan mengimplementasikan protokol untuk mengatur komunikasi inter cluster antara gateway dan cluster head dengan perutean LEACH menggunakan modul Arduino nano, RTC DS3231, modul radio nRF24L01+, modul Wi-Fi ESP8266-01, dan layanan web thingspeak.com. Catu daya yang digunakan dalam pengujian adalah power bank 5000 mAH dan baterai alkaline 9V 565 mAH. Sistem yang dirancang hanya terdiri dari 1 unit gateway dan 2 unit cluster head. Cluster head pertama mengkoordinir 2 unit node sensor dan cluster head kedua mengkoordinir 1 unit node sensor. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa protokol yang dirancang dengan menerapkan pembagian slot waktu dapat bekerja dengan akurat dan dapat mengurangi penyebab pemborosan energi seperti packet collision, overhearing, idle listening, dan over emitting. Protokol dapat bekerja dengan baik pada jarak maksimum 80 meter di ruangan terbuka. Dengan periode kerja sebesar 2 menit, gateway dapat bertahan hidup selama 42 jam dengan catu daya power bank 5V. Cluster head pertama memiliki masa hidup275 jam dengan catu daya power bank dan 24 jam dengan catu daya baterai alkaline 9V. Cluster head kedua memiliki masa hidup 315 jam dengan catu daya power bank 5V dan 27 jam dengan catu daya baterai alkaline 9V.Kata kunci: inter cluster, LEACH, protokol komunikasi, Wireless Sensor Network.ABSTRACTEnergy efficiency and communication reliability is one of the important issues in the application of Wireless Sensor Network (WSN). The LEACH (Low Energy Adaptive Cluster Hierarchy) routing method is one of the best method of hierarchical model routing in WSN in terms of energy efficiency [1]. In the LEACH routing the distributed sensor nodes are divided into groups called clusters. In each cluster there is a sensor node that acts as a cluster head. Cluster head serves to control the process of sending data from the sensor node to the gateway. The gateway serves to transmit data from the sensor node to the server in the form of a web service. In this research the authors designed and implemented protocols to manage inter cluster communication between gateway and cluster head with LEACH routing protocol using Arduino nano module, RTC DS3231 module, radio module nRF24L01 +, Wi-Fi module ESP8266-01, and thingspeak.com as web service. The power supply used in the test is a 5000 mAh power bank and a 9V 565 mAH alkaline battery. The designed system consists of only 1 gateway unit and 2 cluster head units. The first cluster head controled 2 sensor node units and the second cluster head controled 1 node sensor unit. From the research result, it is found that the protocol designed by applying time slot division can work accurately. Protocols could reduce the cause of energy waste such as packet collision, overhearing, idle listening, and over emitting. The protocols could work properly at a maximum distance of 80 meters in open space. With a working period of 2 minutes, the gateway had a life time of 42 hours with a power bank as power supply. The first cluster head had a life time of 275 hours with power bank as power supply and 24 hours with battery as power supply. The second cluster head had a life time of 315 hours with power bank as power supply and 27 hours with battery as power supply.Keywords: inter cluster, LEACH, communication protocol, Wireless Sensor Network.