Implementasi Skema Anti-Collision Menggunakan Metode TDMA dan TPSN pada Sistem WSN Berbasis LoRa

Abstrak

Penggunaan  Wireless Sensor Network (WSN) berbasis LoRa mengatasi kendala umum WSN yaitu pada range komunikasi yang sempit. LoRa merupakan teknologi modulasi spektrum radio yang mengakomodasi jarak komunikasi yang jauh dengan konsumsi daya yang rendah. Tetapi terdapat kekurangan pada sistem ini, yaitu data pengiriman saling menginterfensi satu sama lainnya yang menyebabkan data loss. Metode Time Division Multiple Access (TDMA) dipakai agar terhindar dari masalah tersebut. TDMA sendiri merupakan metode penjadwalan pengiriman yang dibagi berdasarkan timeslot, serta compatible dengan LoRa karena bekerja pada 1 frekuensi waktu. Pada implementasi TDMA, semua waktu perangkat harus tersinkronisasi satu sama lain sehingga pengiriman terjadwal dapat dilakukan. Penggunaan metode Timing-sync Protocol for Sensor Network (TPSN) dipakai sebagai metode sinkronisasi waktu yang mendukung sistem WSN. Implementasi TPSN dibagi menjadi 2, yaitu Discovery Phase dan Synchroization Phase. Dilakukan pengujian fungsionalitas agar sistem dapat berjalan sesuai dengan kebutuhan. Pengujian akurasi sinkronisasi waktu menggunakan metode TPSN didapatkan hasil sebesar 79,7%. Pengujian kinerja penjadwalan pengiriman menggunakan metode TDMA didapatkan hasil yaitu kenaikan waktu pengiriman sebesar 28,37 milidetik pada node sensor 1 dan kenaikan waktu pengiriman sebesar 37,11 milidetik pada node sensor 2. Tingkat keberhasilan pengiriman menggunakan metode TPSN dan TDMA didapatkan hasil sebesar 96%.