IMPLEMENTASI WIRELESS SENSOR AND ACTUATOR NETWORK BERBASIS PROTOKOL ZIGBEE UNTUK PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN SMART HOME

Abstract

Abstrak

Kebutuhan energi listrik yang meningkat dan tidak terkendali yang diakibatkan oleh kelalaian pengguna dalam mengontrol peralatan listrik di ruangan gedung  sehingga tagihan listrik pengguna menjadi meningkat. Oleh karena itu pada penelitian ini dikembangkan sebuah sistem pemantauan dan pengendalian perangkat listrik melalui konsep Smart Home menggunakan teknologi Wireless Sensor and Actuator Network (WSAN) berbasis protokol Zigbee.

Aplikasi yang dibuat menggunakan perangkat keras yang sesuai dengan teknologi WSAN, yaitu Microcontroller Arduino, modul radio XBee sebagai pemancar dan penerima secara wireless, Relay Shield dan beberapa sensor. Pemantauan dan pengendalian dilakukan pada setiap titik (node) dan fungsi aktuasi (Actuator) melalui sebuah titik koordinator. Pada setiap node dipasang beberapa sensor yaitu sensor cahaya, sensor suhu, sensor kelembaban, sensor gerak PIR (passive infrared receiver) dan sebuah Actuator relay. Hasil sensing dapat dilihat pada aplikasi yang dibuat berupa grafik dan report secara detil.

Pengujian sistem dilakukan di dalam ruangan (indoor) dan di luar ruangan (outdoor). Hasil pengujian yang dilakukan selama 20 menit untuk lokasi yang berbeda pada lingkungan indoor maupun outdoor menunjukkan bahwa throughput terbesar dan packet loss terendah terdapat di lingkungan outdoor dibandingkan indoor. Hal ini disebabkan banyaknya Obstacles yang terdapat di lingkungan Indoor.

Kata Kunci: Arduino, Jaringan Sensor Network, Smart Home, Wireless Sensor and Actuator Network (WSAN), Zigbee

Abstract

The need for increased and uncontrolled electrical energy caused by the user's negligence in controlling the electrical equipment in the building room so that the electricity bill of the user becomes increasing. Therefore, in this research developed a system of monitoring and control of electrical devices through Smart Home concept using Wireless Sensor and Actuator Network (WSAN) technology based on Zigbee protocol.

Applications created using hardware that is compatible with WSAN technology, the Arduino Microcontroller, XBee radio module as a wireless transmitter and receiver, Relay Shield and several sensors. Monitoring and control are performed at each point (node) and actuary function (Actuator) through a coordinator point. At each node are installed several sensors ie light sensor, temperature sensor, humidity sensor, PIR motion sensor (passive infrared receiver) and a relay Actuator. Results of sensing can be seen in the application made in the form of graphics and report in detail.

System testing is done indoors (indoor) and outdoors (outdoor). 20 minutes test results for different locations in both indoor and outdoor environments show that the largest throughput and lowest packet loss are in outdoor environments compared to indoor. This is due to the abundance of Obstacles in the Indoor environment.

Keywords: Arduino, Wireless Sensor Network (WSN), Smart Home, Wireless Sensor and Actuator Network (WSAN), Zigbee