WIRELESS SENSOR NETWORK (WSN)

Nama           : Gede Wira Astawa
NIM             : 1401010069
Prodi            : Sistem Informasi
Mata Kuliah : Jaringan Komputer
Dosen           : I Putu Agus Eka Pratama, S.T, M.T
Kelas            : Malam
Perguruan    : STMIK Primakara

1.      WIRELESS SENSOR NETWORK (WSN)

Secara umum Wireless Sensor Network (WSN) didefinisikan sebagai salah satu jenis jaringan wireless (nirkabel) terdistribusi, yang memanfaatkan teknologi Embedded System ( Sistem benam ) dan perangkat node sensor untuk melakukan proses sensor, monitoring, pengiriman data, dan penyajian informasi ke pengguna, melalui komunikasi di internet. Sensor meliputi banyak jenis, antara lain kelembaban, radiasi, temperature, tekanan, mekanik, gerakan, getaran, posisi, dan lain –lain. Setiap jenis sensor memiliki masing – masing, perangkat lunak (aplikasi, sistem operasi) dan perangkat keras masing – masing, yang kemudian akan digabungkan dan dijalankan ke dalam sistem Wireless Sensor Network (WSN).

Sebagai contoh, untuk melakukan sensor terhadap posisi atau lokasi, digunakan perangkat berupa GPS (Global Positioning System) yang mencangkup perangkat keras GPS ( misalkan digabung ke dalam smartphone), sebuah sistem operasi (misalkan berbasis Android yang menggunakan kernel Linux), dan aplikasi aplikasipendukung GPS( beserta modul-modul di dalamnya). Kemudian di dekat sebuah sungai dan laut diletakan sejumlah komputer kecil hemat daya dan bertenaga batere, yang saling berkomunikasi satu sama lain, untuk melakukan pemindaian dan pemberitahuan terhadap penggunanya apabila terjadi luapan air sungai atau air laut (sebagai indikasi terjadinya banjir) maupun tsunami.

2.      TEKNOLOGI PENDUKUNG WSN

           2.1  Peer to Peer (P2P)

         Konsep utama di dalam Wireles Sensor Network (WSN) adalah peer to peer (P2P). Maka, pemahaman yang kuat mengenai P2P sangatlah penting. Peer to peer merupakan sebuah paradigma, teknologi, dan pemodelan jaringan dimana setiap peer (sebutan untuk setiap node atau komputer di dalamnya) saling terhubung dan saling berkontribusi di dalam penyediaan layanan dan pertukaran data, tanpa adanya client dan server, karena semua peer bertindak sebagai client sekaligus server (saling member dan menerima). Semua data dan konten di sharing di dalam internal jaringan P2P untuk semua atau beberapa node yang memerlukan saja. Atau dapat juga dikatakan bahwa peer to peer (P2P) meminimalisisr ketergantungan terhadap komputer server.

            2.2  PAN (Personal Area Network)

         Secara umum, didefinisikan bahwa Personal Area Network (PAN) merupakan salah satu jenis jaringan komputer yang dikhususkan untuk menghubungkan komputer dengan perangkat berkemampuan koneksi lainnya dengan jarak koneksi yang relatif pendek dan koneksi bersifat personal (untuk keperluan pribadi saja). Sebagai contoh, koneksi antara notebook dengan smartphone melalui Bluetooth, WiFi, Infra Red, dan Zigbee. Cara kerja PAN sama seperti jaringan komputer pada umumnya, termasuk juga jaringan wireless. Dua perangkat komputer atau lebih memiliki sebuah plugin (perangkat tambahan) yang memungkinkan adanya koneksi jarak dekat secara cepat dan mudah. Contoh paling umum adalah koneksi menggunakan Bluetooth. Adanya dukungan berupa plugin (fitur)  Bluetooth pada komputer dan perangkat yang akan terhubung, akan memudahkan didalam menciptakan koneksi sederhana jarak dekat beruapa WPAN (Wireless Personal Area Network).

           2.3  Bluetooth

Bluetooth hingga saat ini merupakan ikon teknologi terbaik untuk Personal Area Network (PAN). Hal ini disebabkan karena Bluetooth paling banyak digunakan  sebagai contoh, koneksi Bluetooth dapat di gunakan untuk melakukan file sharing ke komputer dan smartphone melalui topologi jaringan yang lebih luas layaknya  jaringan wireless biasa.

            2.4  ZigBee

         Baik Bluetooth maupun Zigbee, keduanya sama-sama banyak digunakan pada jaringan wireless, termasuk juga pada Personal Area Network (PAN). Sebagai dua buah protokol yang diterapkan jaringan nirkabel, Zigbee dan Bluetooth sama-sama menawarkan sejumlah kelebihan masing-masing kepada para pengguna. Namun Zigbee menawarkan sejumlah kelebihan yang dimiliki oleh Zigbee tersebut antara lain sebagai berikut :

            1.      Jangkuan jaringan (Network Range) pada Zigbee jauh lebih luas dibandingkan dengan Bluetooth.

           2.      Zigbee memerlukan waktu yang sangat singkat untuk dapat tergabung ke dalam jaringan komputer,

                 melaui perangkat-perangkat yang terhubung.

           3.      Zigbee jauh lebih hemat konsumsi daya dibandingkan Bluetooth.

           4.      Dalam satu buah jaringan PAN (Personal Area Network) Zigbee mampu menampung hingga    

                 65.000 client (komputer) maupun peer (jika) dalam teknologi Peer To Peer.

    5.   Dalam hal aliansi dan sertifikasi, Zigbee telah tersertifikasi secara internasional oleh organisasi bernama
          IEEE (Institute of Elektrical and Electronics Engineers).

3.      KOMPONEN WSN

Sebuah sistempada Wireles Sensor Network (WSN) secara umum terdiri atas 3 node utama. Ketiga node utama pada Wireless Sensor Network (WSN) terdiri atas Node Sensor, Node Gateway, Node Router. Ketiga node ini saling berhubungan satu sama lain membentuk sistem pada Wireless Sensor Network (WSN).

            3.1  Node Sensor

Node Sensor berfungsi sebagai node yang malakukan proses sensor terhadap lingkungan dimana Wireless Sensor Network (WSN) diimplementasikan untuk memperoleh sejumlah data, yang kemudian dikirimkan ke server secara online melalui internet. Setiap node memiliki perangkat keras dan perangkat lunak yang mendukung proses sensor.

            3.2  Node Router

Node Router  pada Wireless Sensor Network (WSN) bekerja sebagai mana halnya Router pada jaringan komputer umumnya. Node Router bertindak sebagai router yang bertugas untuk menentukan rute untuk pengiriman alamat dari sumber asal (pengirim) ke alamat tujuan (penerima). Dalam hal ini Node Router memiliki tiga fungsi utama :

            1.    Untuk membuatkan rute di dalam pengiriman dan penerimaan paket data dari satu node sensor ke

             node sensor lainnya.

            2.  Untuk membuatkan rute didalam pengiriman dan penerimaan paket data dari node sensor ke database

            server Wireless Sensor Network (WSN).

            3.  Untuk membuatkan rute di dalam pengiriman dan penerimaan paket data dari databaseserver Wireless

            Sensor Network (WSN) ke node sensor.

            3.4  Node Gateway

Di dalam jaringan komputer, Gateway diibaratkan sebagai pintu keluar masuknya paket data (baik dalam bentuk pesan, dokumen, dan file digital lainnya) dari komputer asal ke komputer tujuan maupun sebaliknya. Demikian halnya juga dengan node Gateway atau disebut juga dengan Sink Node. Node Gateway menjadi node yang bertindak sebagai pintu gerbang keluar masuk (Gateway) paket data yang dikirimkan oleh node sensor dan diterima oleh komputer pusat (Server).

4.      CIRI DARI WIRELES SENSOR NETWORK (WSN)

Sebagai salah satu teknologi di dalam jaringan komputer, Wireless Sensor Network (WSN) memiliki enam buah ciri yang membedakanya dengan jenis jaringan komputer lainnya.Keenam buah ciri utama tersebut meliputi adanya minimal dua buah node sensor, memiliki self Oganizing Nerwork (SON) adanya Self Network Maintenance (SNM), pengiriman paket data secara broadcast, penggunaan Multi Hop Routing, serta komunikasi yang dilakukan dalam jarak yang relative dekat.

4.1  Terdiri Atas Minimal Dua Buah Node Sensor

Ciri pertama dari Wireless Sensor Network adalah terdiri atas minimal dua buah node sensor yang saling terhubung satu sama lain, bersifat otonomi (tidak ketergantungan terhadap server ), dapat melayani dirinya sendiri dan dapat ikut melayani node sensor lainnya.

4.2 Self Organizing Network (SON)

Ciri ke dua dari Wireless Sensor Network adalah memiliki arti bahwa Wireless Sensor Network yang terdiri atas sejumlah node sensor, memiliki kemampuan cerdas dalam bentuk implementasi Artificial Inteligence (kecerdasan buatan) untuk dapat melakukan proses perencanaan (planning), konfigurasi, manajemen, dan optimisasi terhadap jaringan komputer yang di tempatinya.

4.3 Self Network Maintenance (SNM)

Ciri ketiga yang dimiliki oleh Wireless Sensor Network adalah Self Network Maintenance (SNM) adalah kemampuannya untuk melakukan pemeliharaan, perawatan dan perbaikan jaringan komputer yang ditempatinya oleh node sensor secara mandiri atau otonomi.

4.4. Pengiriman Paket Data Bersipat Broadcast

Ciri keempat pada Wireless Sensor Network adalah adanya proses pengiriman paket data Byang bersifat Broadcast.

4.5 Menggunakan Multi Hop Routing

Ciri kelima pada Wireless Sensor Network adalah adanya kemampuan untuk mengunakan Multi Hop Routing antar Node sensor di dalam pengiriman paket data dari node sensor asal ke node sensor tujuan.

4.6 Komunikasi dilakukan dalam jarak yang relative pendek

Ciri keenam pada Wireless Sensor Network adalah konikasi antara node sensor di lakukan dalam jarak yang relative dekat.

5.      TEKNOLOGI WSN DAN KAITANNYA

   5.1 Komputasi Paralel, Cloud Computing, Dan WSN

   5.2 IOT/M2M Dan WSN

   5.3 Smart City dan WSN

6.      PENERAPAN WSN

Implentasi dari Wireless Sensor Network (WSN) dapat digunakan dalam berbagai hal diantaranya:

6.1 Bidang Militer

WSN dalam bidang militer digunakan untuk memantau musuh dan melindungi wilayah perbatasan serta memantau kegiatan-kegiatan militer dan pasukan, dan digunakan untuk mendeteksi serangan musuh baik dari darat, laut, maupun udara).

6.2 Bidang Pertanian

WSN dalam bida pertanian digunakan untuk pemantauan kondisi air pertanian dan proses irigasi.

6.3 Bidang Kesehatan

WSN dalam bidang kesehatan digunakan untuk WSN Structural Healting Monitoring.

6.4 Bidang Pendidikan

WSN dalam bidang pendidikan digunakan untuk mobil learning.

6.5 Bidang Transportasi

WSN dalam bidang transportasi digunakan untuk melakukan pembayaran tol secara elektrik, manajemen arus lalu lintas pada kemacetan arus jalan.