WIRELESS SENSOR NETWORK UNTUK MENUNJANG IMPLEMENTASI PERTANIAN PRESISI MENGGUNAKAN MODUL KOMUNIKASI nRF24L01+

Authors

  • Raisul Falah Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono 167 Malang, Jawa Timur
  • Raden Arief Setyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono 167 Malang, Jawa Timur
  • Zainul Abidin Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono 167 Malang, Jawa Timur

Abstract

ABSTRAKPertanian presisi didefinisikan sebagai strategi menyeluruh dan ramah lingkungan dimana para petani dapat memvariasikan penggunaan input dan metode budidaya untuk menyesuaikan dengan kondisi tanah dan tanaman yang bervariasi pada lahan pertanian. Salah satu alat untuk membantu dalam implementasi pertanian presisi adalah penggunaan Wireless Sensor Network (WSN). WSN terdiri dari banyak perangkat jaringan yang dapat saling berkomunikasi. Berbagai parameter daripertanian presisi dapat dikumpulkan oleh perangkat jaringan pada WSN yang disebarkan di berbagai tempat. Pada penelitian ini, dirancang perangkat jaringan yang dikomunikasikan dengan sistem WSN. Masing-masing perangkat jaringan terdiri dari komponen sensor, komunikasi, komputer, dan catudaya. Terdapat dua buah jenis perangkat jaringan yaitu sensor node dan sink node. Sensor node berfungsi untuk mengukur parameter yang ingin diuji dan sink node berfungsi untuk menyimpan datahasil pengukuran secara lokal. Hasil pengukuran sensor node dikirimkan menuju sink node dandisimpan pada berkas CSV dan database lokal. Parameter yang diukur oleh setiap sensor node adalah kelembapan tanah, suhu dan kelembapan udara, dan tegangan catu daya. Komunikasi padasistem WSN menggunakan modul transceiver nRF24L01+ dengan topologi jaringan mesh. Pada hasil pengujian dapat dilihat setiap sensor node dapat membaca parameter yang diujikan dan telah berhasil mengirimkan data pembacaan menuju ke sink node setiap 1 menit sekali. Penggunaan topologi mesh pada nRF24L01+ dapat membuat rute transfer data secara otomatis. Nilai round triptime (RTT) setiap sensor node bergantung pada jarak dari setiap node. Dimana ketika semakin jauh jarak antar node maka RTT juga akan semakin besar, karena node harus melakukan multihop ketikamengirim pesan. Pengiriman data dari sensor node telah berhasil diterima sink node dan data yangditerima telah mampu disimpan pada berkas CSV dan database tanpa kehilangan data. Penggunaan daya dari semua sensor node ketika keadaan kirim data berkisar antara 84 mW sampai 90 mW. Sedangkan ketika keadaan tidur, daya dari sensor node 1 dan 2 berkisar di 21-22 mW dan padasensor node 3 dan 4 berkisar di 30 mW.Kata Kunci: pertanian presisi, wireless sensor network, nRF24L01+ABSTRACTPrecision agriculture is defined as a comprehensive and environmentally friendly strategy inwhich farmers can vary the use of inputs and cultivation methods to suit the varying soil and cropconditions of the farm. One of the tools to assist in the implementation of precision agriculture is theuse of Wireless Sensor Network (WSN). WSN consists of many network devices that cancommunicate with each other. Various parameters of precision farming can be collected by networkdevices on WSN which are deployed in various places. In this research, a network device thatcommunicates with the WSN system is designed. Each network device consists of sensors,communications, computers, and power supply components. There are two types of network devices,namely sensor nodes and sink nodes. The sensor node serves to measure the parameters to betested and the sink node serves to store measurement data locally. The sensor node measurement results are sent to the sink node and stored in a CSV file and local database. The parameters measured by each sensor node are soil moisture, air temperature and humidity, and power supplyvoltage. Communication on the WSN system uses the nRF24L01+ transceiver module with a meshnetwork topology. In the test results, it can be seen that each sensor node can read the tested parameters and has also succeeded in sending reading data to the sink node every 1 minute. Theuse of the mesh topology on the nRF24L01+ can route data transfer automatically. The value of theround trip time (RTT) of each sensor node depends on the distance from each node. Where thefarther the distance between the nodes, the greater the RTT, because the nodes must performmultihop when sending messages. The data transmission from the sensor node has been successfully received by the sink node and the received data has been able to be stored in the CSVfile and database without losing data. The power consumption of all sensor nodes when sending data 2is in the range from 84 mW to 90 mW. Meanwhile, when in sleep state, the power from sensor nodes1 and 2 is around 21-22 mW and at sensor nodes 3 and 4 it is around 30 mW.Keywords: Precision agriculture, wireless sensor network, nRF24L01+

Downloads

Published

2021-08-07

Issue

Section

Articles